CH154874A - Procédé de fabrication simultanée d'un produit ferreux et d'un liant à base de chaux. - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication simultanée d'un produit     ferreux    et d'un liant à base de chaux.    La présente invention a pour objet un  procédé de fabrication simultanée d'un produit  ferreux et d'un liant à base de chaux. On  entend ici par produit ferreux, tout d'abord  le fer, ainsi que les produits à base de fer  et contenant du carbone en proportions va  riables, tels que la fonte, les aciers, etc. Le liant  à base de chaux peut être un ciment de la  composition du ciment Portland, ou de mor  tiers riches en chaux (chaux hydrauliques), etc.  



  Il est connu que les scories de     hauts-          fourneaux    contiennent qualitativement les  mêmes composants que le ciment Portland,  mais se distinguent de ce. dernier en ce  qu'elles sont pauvres en chaux. En consé  quence, ces scories, brusquement refroidies  et pulvérisées, peuvent donner de véritables  ciments par leur mélange avec une proportion  convenable de chaux hydratée.  



  On conçoit, en considérant ces faits connus,  qu'il est possible de produire, d'une manière  systématique, par le traitement rationnel de  minerais de fer, à la fois du fer et du ciment  genre Portland ou chaux hydraulique.    Au cours des traitements métallurgiques  habituels, les éléments constituants du ciment  Portland sont présents qualitativement dans  le lit de fusion. Silice et alumine préexistent  dans la gangue du minerai et se trouvent  aussi dans la cendre du charbon; la chaux  est ajoutée comme fondant si la gangue n'en  contient pas suffisamment.  



  Toutefois, dans les ciments Portland, le  rapport entre     CaO    d'une part et l'ensemble       (Sio2,        A1203,        Fe203)    d'autre part a une grande  importance. Ce rapport demeure nécessaire  ment compris entre des limites très restreintes       qui        correspondent    à     60-70        %        de        chaux.     



  En outre, la formation du ciment Portland  est incompatible avec la fusion de ces élé  ments constitutifs et le ciment ne peut être  obtenu que par la combinaison d'éléments  extrêmement fins n'exigeant ainsi,     an    plus, que  la température de vitrification pour réaliser  la combinaison.  



  On voit de ce qui précède, que les  conditions nécessaires, d'une part, à la tech  nique métallurgique et, d'autre part, à la      technique de la. fabrication du ciment Portland,  ne sont pas antagonistes; elles comportent  même des éléments communs. Par exemple,  dans la production du fer ou de ses dérivés  carburés par les procédés de fabrication au  four rotatif, on utilise un agent de chauffage  (flamme obtenue par la combustion de charbon  pulvérisé avec de l'air en proportion conve  nable pour obtenir un milieu neutre ou ré  ducteur) qui interdit la     réoxydation    du produit  ferreux.

   Dans ces fabrications, le minerai,  le charbon de réduction et la chaux sont  mélangés intimement avant d'être introduits  dans le four, celui-ci étant     chauffé    par une  flamme présentant les propriétés susdites.  



  La présente invention consiste précisément  à conserver les caractères essentiels du traite  ment métallurgique, tout en satisfaisant, en  même temps, aux conditions exigées par la  technique de fabrication du ciment.  



  Dans le procédé objet de l'invention, on  traite donc, comme connu, un minerai de fer  dans un milieu réducteur et avec un fondant  de sa gangue, en vue d'obtenir, d'une part,  ledit produit ferreux et, d'autre part, un  laitier.  



  Par contre, le minerai et le fondant sont  utilisés à l'état finement pulvérisé, la chaux  est     enployée    en proportion telle que le laitier  obtenu a une composition le rendant apte- à  être employé sans autre adjonction comme  liant, et l'on sépare du mélange réactionnel  résultant le produit ferreux du laitier obtenu.  



  La pulvérisation des matières entrant en  réaction est de préférence beaucoup plus  poussée que ce n'est le cas pour la technique  métallurgique prise isolément.  



  Le procédé peut être mis en     oeuvre    par  exemple comme suit: On charge d'une manière  continue un four rotatif incliné sur son axe,  d'un mélange de minerai de fer et de la  quantité de charbon nécessaire et suffisante  pour effectuer la réduction de ce minerai et  éventuellement la carburation du métal.

   Ce  mélange est additionné de chaux dans des  proportions qui correspondent, non pas au  laitier usuel de     45-5011/o    de chaux, mais  à     un        laitier        qui        en        renfermerait        60-70%,       cette proportion pouvant même s'élever à       75'/o    ou     80('/o    si l'on désire fabriquer un  liant de composition se rapprochant de celle  d'une chaux hydraulique.  



  8i la gangue d'un seul minerai ne donnait  pas d'emblée un rapport     silico-alumine    conve  nable, il serait obtenu par le mélange de  plusieurs minerais ou, à défaut, par addition  de silice ou d'alumine.  



  Le mélange est soumis à une mouture  infiniment plus fine que dans le cas de l'ap  plication du procédé métallurgique seul. Ceci  non pas pour répondre à une nécessité d'ordre  métallurgique, mais pour permettre la fabri  cation du ciment Portland.  



  Le four rotatif dans lequel chemine ce  mélange préférablement broyé dans l'eau, comme  pratiqué dans l'industrie du ciment, est chauffé  par une flamme produite par un combustible,  préférablement maigre, réduit à l'état de  farine, brûlant dans la proportion d'air con  venable pour obtenir la teneur en CO néces  saire et suffisante pour interdire la     réoxyda-          tion    du produit ferreux finalement obtenu.  



  De préférence, le charbon de     chauffage     sera amené à l'état de division qui permet  d'obtenir, par son temps de combustion, sur  le devant du four, une zone de combustion  en acide carbonique et, sur le restant de la  longueur du four, une zone d'oxyde de     carbone.     



  Une conséquence capitale de la formation  de ciment Portland au cours même du traite  ment     thermochimique    du minerai réside dans  le fait que le laitier cesse d'être fusible. On  constate en effet que le métal est finalement  recueilli à l'état occlus dans les grains de  ciment. Le produit a l'aspect de petites con  crétions assez semblables aux     klinkers    ou  produits calcinés que l'on recueille dans la  fabrication courante des ciments  En d'autres termes, le métal se trouve  à l'état liquide dans le conglomérat ciment.  La non-fusion du laitier rend possible  l'utilisation de tous les revêtements, puisque  la- dégradation de ceux-ci se trouve considé  rablement réduite. L'économie est considérable.  



  Les éléments sortant du four sont refroidis  ensemble dans le refroidisseur du cimentier      et les calories récupérées sont ramenées au  four par l'air comburant ainsi préalablement       chauffé.     



  Si la température ainsi obtenue était trop  élevée en regard de la fusibilité du ciment,  le four serait refroidi par tous moyens ap  propriés et notamment en projetant dans le  four une fraction des gaz pris à l'arrière du four,  dans la chambre à fumée, ces gaz étant préalable  ment refroidis pour condenser la vapeur d'eau  qu'ils peuvent contenir.  



  Le produit est broyé; le fer, ou la fonte,  est séparé au trieur magnétique.  



  Le     métal    peut ensuite être refondu, soit  au four électrique, soit comme addition sur  la sole d'un four Martin, soit à l'état de pureté  dans un four, rotatif ou non, à axe in  cliné ou horizontal, préférablement     chauffé     par une flamme de charbon pulvérisé brûlant  dans la quantité d'air nécessaire pour obtenir  une flamme riche en oxyde de carbone qui  interdit la     réoxydation    du métal au cours de  sa fusion.  



  Il importe d'observer que le laitier, bien  que non fondu, continue à remplir sa fonction  le silicate de fer, non réductible par l'oxyde  de carbone, est transformé en silicate de chaux  par la chaux, l'oxyde de fer se trouve ainsi  libéré. La chaux joue donc un rôle métal  lurgique, mais, en outre, elle intervient comme  élément constitutif du ciment, produit fini.  La gangue sert aussi comme matière première  du ciment et se trouve ainsi valorisée, grâce  à l'interpénétration des deux techniques de  la métallurgie du fer et du ciment Portland.  Le soufre du lit de fusion est éliminé en  totalité du métal produit.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de fabrication simultanée d'un produit ferreux et d'un liant à base de chaux, selon lequel on traite un minerai de fer dans un milieu réducteur et avec un fondant formé au moins en partie de chaux, en vue d'ob tenir, d'une part, le dit produit ferreux et, d'autre part, un laitier, caractérisé en ce due le minerai et le fondant sont utilisés à l'état finement pulvérisé, en ce que la chaux est employée en proportion telle que le laitier obtenu a une composition le rendant apte à être utilisé sans autre ad jonction comme liant, et en ce que l'on sépare du mélange réactionnel résultant, le produit ferreux du laitier obtenu. SOUS-REVENDICATIONS 1 Procédé selon la revendication, dans lequel on broie le mélange réactionnel avant de séparer le produit ferreux du laitier.

   2 Procédé selon la revendication, dans lequel on sépare le produit ferreux du laitier par voie magnétique. 3 Procédé selon la revendication, dans lequel on fond le produit ferreux après sa sépara tion du laitier. 4 Procédé selon la revendication, dans lequel on exécute le traitement du minerai dans un four rotatif. Procédé selon la revendication et la sous- revendication 4, dans lequel le milieu ré ducteur est obtenu par la combustion de charbon pulvérisé avec une quantité d'air telle que l'on obtienne de l'oxyde de car bone. 6 Procédé selon la revendication, dans lequel la proportion de chaux employée est telle que le laitier en contienne de 60 à 80 /o.