Procédé pour l'obtention de métaux volatils et notamment du magnésium. La présente invention se rapporte à un procédé pour l'obtention de métaux volatils, à l'aide d'un four étanche comportant une chambre de production de vapeurs métalliques et un condenseur amovible recevant ces va peurs, les conditions régnant dans ledit four étant propres à éviter toute altération du métal.
Les vapeurs qui se forment peuvent résul ter, par exemple, de la réduction d'un minerai ou du chauffage d'un métal en vue de sa distillation.
L'invention se rapporte, en particulier, â la fabrication du magnésium, que l'on obtient par réduction du minerai et condensation. des vapeurs métalliques qui se produisent. Ces opérations doivent être faites sous. vide.
Lors- qu'elles sont terminées, on rétablit générale ment la pression atmosphérique dans le four, dans le but de faire un nouveau chargement du minerai, et on retire le condenseur pour recueillir le métal qui y est déposé. On charge ensuite de nouveau le four et on commence une nouvelle opération de réduction après avoir remis en place le condenseur vide.
Toutefois, si l'on ne prend pas de. pré cautions spéciales, cette manière d'opérer pré sente plusieurs inconvénients.
En fin d'opération de réduction le métal recueilli dans le condenseur est à une tempé rature élevée, pouvant atteindre 650 C dans le cas du magnésium, et, si l'on détruit le vide à ce moment, le métal est facilement oxydé et: même nitruré, particulièrement dans ses portions déposées à l'état pulvérulent.
Si, au contraire, on veut attendre, pour supprimer le vide, que le métal se soit refroidi à une température on il ne s'oxyde plus â l'air (50 à 100 , par exemple, dans le cas du magnésium), on immobilise le four de réduc tion inutilement et, en outre, on le laisse refroidir, ce qui augmente la dépense- de ca lories pour une opération ultérieure.
D'autre part,, l'introduction d'air au mo ment où l'on ouvre le four produit un mou vement de poussières vers le condenseur.
La présente invention remédie, entre autres, à ces inconvénients. Selon l'invention, on transfère le conden- seur, à. la fin de l'opération de condensation, de la position qu'il occupe dans le four pen dant cette opération, dans une capacité auxi- Haire constituant un prolongement étanche de l'enceinte du four, après quoi l'on obture par un dispositif étanche, sans ouvrir cette enceinte, la communication entre la capacité et le four.
Le four peut alors être ouvert et rechargé à nouveau, tout en maintenant sous vide par exemple la capacité auxiliaire et, par consé quent, le condenseur lui-même. Par ailleurs, on peut soumettre le métal condensé â tout traitement thermique approprié que l'on peut avoir en vue., Un tel traitement peut consister en un simple refroidissement du métal, par exemple jusqu'à ce que l'on puisse sans dan- ger d'altération du métal, ouvrir la capacité et supprimer le vide dans celle-ci. On peut aussi réaliser une opération de fusion et d'af finage du métal condensé.
Ces différents traitements thermiques à faire subir au métal condensé peuvent être exécu tés sans séparer du four la capacité auxiliaire. Ils peuvent aussi être avantageusement réa lisés en déplaçant cette capacité après que le condenseur y a été transféré, de manière à pouvoir amener le condenseur dans d'autres appareils oû le métal pourra subir, dans les conditions .les plus favorables, le- traitement thermique désiré.
Les organes servant au réglage de la tem pérature, dans le traitement thermique que l'on fait subir au métal après sa condensa tion, peuvent être établis sur la capacité auxi liaire elle-même ou montés sur les appareils dans lesquels- le condenseur peut être amené, tout en restant sous vide, par exemple grâce au déplacement de la capacité auxiliaire.
<B>-</B>Le four est de préférence tel que le con- denseur, en position dans ce-four, se trouve entouré par un capot, et que la capacité auxi liaire constitue un prolongement de ce capot. La capacité auxiliaire peut être soit liée de manière permanente à ce capot, soit, de préférence, y être fixée de manière amovible pour être, à la demande, séparée du four.
Dans ce dernier cas, l'obturateur est placé 'sur la capacité elle-même, à l'entrée de celle-ci, de manière à accompagner cette capacité lors qu'elle est écartée du four et à permettre de maintenir dans celle-ci le vide, par exem ple pendant son déplacement et les éventuelles opérations ultérieures.
Dans tous les cas, l'obturateur se trouve ,de préférence placé en dehors de tout trajet de vapeurs, de faon qu'il ne risque pas d'être détérioré par ces vapeurs et les, dépôts de métal. En outre, étant donné alors son éloi gnement du courant des vapeurs métalliques, l'obturateur peut être refroidi facilement et peut, par conséquent, comporter des matériaux antes â assurer une bonne étanchéité, mais qui ne résisteraient pas à des températures élevées.
Quand il se trouve dans la capacité auxi- liaire, le condenseur est soumis à un état de pression ou de vide qui, à tout moment, est le même à l'intérieur qu'à l'extérieur du con- denseur. Celui-ci n'a donc pas d'effort de pression à supporter et peut être un organe simple, facile à déplacer, à refroidir, eté.
Lorsqu'on laisse la capacité auxiliaire liée en permanence au four, on effectue le refroi dissement du condenseur pendant que l'on recharge le four: Avant de commencer le traitement de la nouvelle charge, on doit simplement .attendre que le condenseur de l'opération précédente soit suffisamment re froidi pour ouvrir la capacité auxiliaire, en lever le condenseur plein et introduire un con- denseur vide, ce qui peut n'exiger qu'un temps réduit étant donné la possibilité d'avoir, sur la capacité auxiliaire,
des organes de refroi dissement énergiques capables, notamment, d'assurer un refroidissement plus rapide .que celui que l'on peut .obtenir an moyen des organes de régulation de température établis sur 'le four lui-même, autour de la chambre de condensation.
Lorsque la capacité auxiliaire est séparée du four, après que le condenseur y a été transféré, et l'obturateur fermé,, on peut lui substituer immédiatement une autre capacité munie d'un condenseur vide et commencer de suite une nouvelle opération de réduction.
La capacité auxiliaire, munie de son condenseur maintenu sous vide ou dans - une atmosphère particulière, peut alors être amenée, pour le traitement ultérieur du métal condensé, à des appareils équipés pour ce traitement.
En particulier, on pourra amener la capa cité auxiliaire dans un appareil à poste fixe comportant des moyens de refroidissement particulièrement énergiques - qu'il eût été difficile de monter sur la capacité elle-même - et présentant, de plus, l'avantage de pou voir servir au refroidissement de plusieurs capacités auxiliaires.
Si le traitement à faire subir ;au métal (par exemple une nouvelle fusion) nécessite que le condenseur soit transféré de la capa-1 cité auxiliaire dans l'appareil oiz doit s'effec- tuer le traitement, ce transfert pèut être réa lisé sous vide, par exemple, par une manoeuvre analogue à celle qui a permis de faire passer le condenseur, du four dans la capacité auxi liaire, saris ouvrir l'enceinte du four, mais en effectuant alors, pour cette manoeûvre,
les diffé rentes opérations dans l'ordre inverse.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, un four propre à-la réalisation de l'invention. Ce dessin représente schématiquement, en coupe, un four muni d'un capot et d'une capa cité auxiliaire. On a figuré en 1 une cham bre de réduction constituée par une enveloppe métallique 2 munie d'un garnissage isolant 3. Les moyens de chauffage de cette .enceinte ne sont pas représentés. Le condenseur, cons titué par un cylindre en tôle, ouvert du côté du four et fermé du côté opposé, est représenté en 4a dans la position qu'il occupe pendant la condensation.
Un capot 5, muni des organes de régu lation de température 6, entoure le conden- seur. Ce capot se prolonge par une enceinte 7, formant capacité auxiliaire. Un dispositif étanche de liaison, figuré schématiquement en 8, permet à volonté de réunir. d'une manière étanche ou de séparer l'un de l'autre la ca pacité 7 et le capot 5.
L'obturation de la capacité 7 est réalisée par une plaque obtura trice 9 mobile, logée à l'intérieur d'un com partiment étanche 10 attenant à cette capa cité, cette plaque pouvant, en venant de la position 9rx à la position 9b représentée en pointillé, assurer, grâce aux garnitures 11, la fermeture étanche de ladite capacité 7.
Pour faciliter le mouvement de l'obtura teur 9 en même temps que pour assurer le bon fonctionnement des garnitures 11, un jeu est laissé entre l'obturateur et ses garnitures, tant que l'obturateur n'occupe pas sa position 9b. Le serrage des garnitures sur l'obturateur est effectué au moment où l'obturateur est venu en 9b, par exemple au moyen de vérins de serrage, non représentés, manoeuvrés de l'extérieur et appliquant l'obturateur sur son siège ou le serrant entre ses garnitures.
L'obturateur, lorsqu'il est placé dans la position 9a, permet de déplacer librement le condenseur â la fin de la période de con densation; et sans influencer l'état de vide du four et de la capacité, cette manoeuvre s'effectuant, par exemple, au moyen de la tringle 12, traversant le fond de la capa cité 7 par un orifice 13 muni de dispositifs étanches.
Après que le condensateur a été transféré dans cette capacité pour venir occuper la posi tion 4b, l'obturateur est amené dans la posi tion 9b et l'on peut admettre à nouveau la pression atmosphérique dans le four sans.modi- fier l'état de vide existant dans la capacité 7.
On a représenté en 14, à, titre d'exemple, des organes de refroidissement de la capacité auxiliaire constitués par une chambre de cir culation d'eau.
L'ensemble de la capacité auxiliaire peut être déplacé au moyen des galets-15- après avoir été désolidarisé du four- par déblocage .des dispositifs de liaison 8.
Dans le cas où le refroidissement de la capacité auxiliaire 7 est assuré par des or ganes de refroidissement desservant plusieurs capacités et placés à une certaine distance du four, les organes de refroidissement 14 peuvent être supprimés.