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La présente invention est relative d'une part à un procédé de traitement de poudre métallique fraîchement réduite - obtenue par une méthode de réduction directe - ayant pour but d'empêcher sa réoxydation, d'autre part au produit obtenu par ce procédé.
L'invention s'applique, d'une façon générale, aux poudres métalliques réduites sujettes à la réoxydation, mais son emploi est tout spécialement indiqué lorsqu'il s'agit du fer. Dans le procédé usuel de réduction directe du fer, les fines de minerai sont traitées à haute température en présence d'un réducteur gazeux tel que l'hydrogène, l'oxyde de carbone ou un mélange de ces deux gaz. Le produit est une poudre contenant
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du fer métallique dont l'oxygène a été éliminé pour la plus grande partie, et qui, dans la majorité des cas, doit être agglomérée sous forme de briquette, ou sous une autre forme, avant l'emploi.
Alors qu'il est à l'état de poudre le fer se réoxyde très facilement et il est effectivement pyrophorique. jusqu'à ce qu'il soit refroidi. Par conséquent, l'air ou toute autre source d'oxygène doivent être écartés de la poudre fraîche- ment réduite,au moins' jusqu'au moment ou elle sera refroi- die et, de préférence, jusqu'à ce qu'elle ait été ,agglomé- rée. Dans la. pratique courante, on manipule la poudre et on la refroidit en atmosphère de gaz inerte tel que l'azote ou bien 'on procède à son agglomération en .atmosphère de gaz inerte avant son refroidissement de sorte que seule la surface de la briquette est sujette à la réoxydation. Ces techniques sont inutilement coûteuses étant donné qu'elles demandent d'importantes quantités de gaz inerte et un équipement pour sa production et son stockage.
L'invention a pour objet un procédé perfectionné de traitement de la poudre métallique fraîchement réduite, sans assistance d'un gaz inerte. Selon ce procédé on a recours à un milieu constitué par un hydrocarbure liquide pour former une boue avec la poudre franchement réduite, en éliminant ainsi tout contact de la poudre avec l'oxygène. La poudre est ensuite séparée de l'hydrocarbure et agglomérée et l'hydrocarbure est refroidi en vue d'une nouvelle utilisation, soit avant, soit après' séparation de la poudre.
Dans le dessin ci-joint donné uniquement à titre d'exemple : la Fig. 1 est un schéma représentant une installation 'appropriée pour l'application de l'invention. la Fig. 2 est une vue analogue mais présentant une variante.
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L'installation représentée sur la Fig. 1 comporte un réservoir de trempe 10 qui contient un hydrocarbure liquide et qui peut être muni d'un ,agitateur approprié 12. L'hydrocarbure choisi peut être de nature quelconque, sous réserve de ne pas être sujet à une importante évaporation aux températures et pressions qui sont mises en jeu, par exemple du fuel oil du type Bunker C (mazout de soute). La poudre métallique fraîchement réduite arrive dans le réservoir, à une température d'au moins 800 (426 C), à partir d'un réacteur non représenté, de préférence de façon continue. La poudre et l'hydrocarbure forment une boue contenant environ de 2 à 60 % en poids de matières solides, de préférence de 5 à 55%.
Dans l'exemple du fer, la poudre chaude peut, dans une certaine mesure, provoquer le craquage de l'hydrocarbure, mais la réaction de craquage produit de 1' hydrogène ou des hydrocarbures plus légers qui peuvent être envoyés au réacteur pour être utilisés comme agents de réduction ou brulés comme com- bustible. Une forme appropriée de réservoir de trempe et les moyens nécessaires pour mouiller la poudre qui y est versée sont décrits dans le brevet Anderson n 2. 737.960, bien que, naturelle- ment, l'invention ne soit pas limitée à ce dispositif particulier.
Une pompe 13 classique, de préférence du type à membrane, aspire de façon continue la boue du réservoir 10 et la refoule à travers un échangeur de chaleur 14 d'un type classique. De l'eau froide ou du gaz réducteur froid à haute pression circule dans cet échangeur de chaleur pour extraire la chaleur de la boue qui, de cette façon est effectivement refroidie à la température ambiante. La boue est alors dirigée sur un dispositif quelconque approprié 15 en vue de la séparation de la poudrenétallique de l'hydrocarbure liquide. Ce dispositif peut être un filtre rotatif à vide classique, un centrifugeur, ou tout autre appareil analogue destiné à séparer les solides des liquides.
Une autre
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pempe 16, refoule l'hydrocarbure dans le réservoir;'la en vue de sa réutilisation,l'hydrocarbure consomme étant remplacé par du produit frais. Les particules de poudre métallique récupérées du dispositif de séparation 15 conservent un revêtement d'hydrocar- bures qui continue à protéger leur surface contre l'oxydation.
La poudre est alors dirigée sur une machine à former des briquettes classique 17 ou sur toùt autre dispositif d'agglomération approprié. Une partie de l'hydrocarbure restant peut être exprimée des agglomérés .ainsi formés au moment où ils sont moulés, pour être retournés dans le réservoir 10. Dans l'exemple du fer, la technique usuelle consiste à charger les agglomérés finis dans un four servant à l'élaboration de l'acier, tel qu'un four à sole. Les restes d'hydrocarbures pouvant subsister dans les agglomérés finis sont utiles dans un four de ce type où ils constituent une source supplémentaire de combustible.
La Fig. 2 montre une variante dans laquelle la séparation précède l'opération de refroidissement. Les particules de poudre métallique séparées de l'hydrocarbure liquide restent recouvertes d'une pellicule d'hydrocarbure.
En conséquence, la poudre cesse d'être pyrophorique et ne se réoxyde pas bien qu'elle soit à une température élevée.
La poudre est agglomérée chaude et il en résulte une tendance de l'aggloméré à être plus résistant. Une pompe supplémentaire 18 refoule l'hydrocarbure du dispositif de séparation dans l'échan- geur de chaleur, d'où il retourne au réservoir de trempe comme dans l'agencement décrit auparavant.
D'après la description qui précède on voit que l'invention fournit un procédé simple et efficace pour protéger contre l'oxydation la poudre métallique fraîchement réduite avant qu'elle soit refroidie et agglomérée. L'utilisation d'un hydrocar- bure, qui forme une boue avec la poudre, facilite le traitement
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et le refroidissement et supprime le besoin d'un gaz inerte de même que l'équipement nécessaire pour la production et le stockage de ce gaz.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée'aux modes d'exécution présentés ou décrits, qui n'ont'été donnés qu'à titre d'exemple.