CH251705A - Appareil pour la production de magnésium. - Google Patents

Description

  Appareil pour la production de magnésium.    La     présente    invention est relative à la       production    de     magnésium    à     l'état    de métal       compact    par     réduction.        thermique    de magné  sie avec du     ferrosic-ilium,        sous    basse pression.,  dans des     cornues    en métal et elle a     pour    objet  un appareil pour la réalisation de ce procédé.  



  Un des problèmes soulevés par     cette        réa-          lisation    est d'obtenir une     pénétration    suffi  samment rapide et uniforme de la chaleur  dans la charge placée dans les cornues, sans  qu'il en résulte une détérioration     excessive    du  métal     des    cornues     entraînant    une     diminution     de leur durée     d'usage,,    diminution qu'il im  porte d'éviter en raison. de leur prix.

   Plus  importante sera la charge, par cornue, plus       grand    sera le rendement en magnésium par  kilo de     métal    constituant la cornue elle-même.  



  Toute     fissure    ou autre     rupture    de la pa  roi de la     cornue    en     s,'op:posant    au maintien  d'une pression interne réduite dans celle-ci,  la met hors de     service.    Le remplacement des       cornues        constitue    la plus importante dépense       d'exploitation    du procédé.  



  L'appareil selon la présente     inventon     pour la     production    du magnésium par ré  duction     thermique,    sous pression réduite, de  magnésie avec du     ferrosilicium    comprend un  foyer de chauffage et une pluralité de cor  nues en métal, chaque cornue présentant une       partie    médiane, où     s'effectue    la.

       réduction,     placée dans le foyer, et deux     parties        extrêmes,     où     s'effectue    la condensation des vapeurs  métalliques,     relativement    courtes par rap-         port    à la partie médiane et s'étendant exté  rieurement au foyer, et des moyens pour créer  à l'intérieur de chacune desdites parties  extrêmes, deux     zones    à des     températures    dif  férentes,

   l'une à une     température    suffisam  ment basse pour condenser les vapeurs de       magnésium    et l'autre à une     température        plus     basse pour condenser les vapeurs de métaux  qui ont une     tension    de vapeur     supérieure    à  celle du     magnésium.     



  Une forme d'exécution de l'appareil se  lon     l'invention        est    décrite ci-après, en réfé  rence au dessin annexé, à titre d'exemple,  dans. lequel:  La,     fig.    1 est une élévation en coupe trans  versale de ladite forme d'exécution.  



  La     fig.    2     en.    est une     élévation    en coupe       longitudinale.     



  La     fig.    3 est une coupe longitudinale de  la partie d'une cornue où     s'opère    la conden  sation.  



  La     fig.4    est une vue similaire d'une  autre forme     -le    cette     partie    :de     cornue,    et  la     fg.    5 est une vue en bout de l'écran re  tenant la chaleur représenté en     fig.    4.  



  Dans le dessin, 1 représente un foyer dans       lequelsont        disposées    des cornues en métal 2,  en nombre désiré, leurs     extrémités    3     s'éten-          dent    au     delà    des     parois    du foyer. Les     cornues     peuvent être     supportées    dans le     foyer,de        toute     manière désirée, comme représenté aux     fig.    1  et 2. Le foyer représenté est chauffé par des      brûleurs à gaz ou à huile 4, mais il peut  être chauffé de toute     autre    manière.

    



  La plus grande     partie    5 de la cornue, qui  se trouve dans le foyer, constitue la zone de       réduction    de la cornue     dans    laquelle la charge  est chauffée pour     réduire    la magnésie qu'elle  contient en     magnésium    qui     se    dégage à     l'état     de vapeur.

   Les     extrémités:    3 de la cornue  s'étendant hors de la paroi du foyer, consti  tuent les zones de     condensation    de la     cornue,     dans     lesquelles'    la vapeur de magnésium est  convertie en métal solide     compact.    Les extré  mités extérieures de la     cornue    sont     fermées     par une plaque 6     formant    couvercle étanche       fixée    à un     rebord    7 par tout moyen conve  nable 8.

   A chaque extrémité de la cornue     est     disposé un tuyau 9 relié à une ou     plusieurs     pompes à vide pour produire une basse pres  sion dans la cornue.  



  Chaque compartiment 3 de la cornue où  s'opère la condensation comprend deux par  ties 10 et 11 à     des.        températures        différentes.     La partie 10 reçoit les vapeurs chaudes de la  pare de la cornue où s'opère la réduction, -et  à l'aide du refroidisseur 12 elle est maintenue  à une     température        relativement    élevée, favo  rable à la condensation du magnésium sous  une     forme    solide et     compacte.    De l'eau     ou,des     liquides de     point    d'ébullition plus élevé peu  vent être employés comme agent de refroi  dissement.

   La     partie    11 reçoit les vapeurs qui  n'ont pas été     .condensées    lors de leur passage       dans    la     partie    10, et le second     refroidisseur    13  entourant     cette    zone condense les métaux tels  que le sodium, de, plus haute tension de va  peur, et cela de préférence avant que les va  peurs     atteignent    le tuyau 9, par lequel on  fait le vide.  



  Dans la zone de condensation du magné  sium     est    disposée une fourrure 14 amovible  sur laquelle les vapeurs de magnésium se con  densent; celui-ci est enlevé de la cornue avec  la fourrure. Cette fourrure amovible peut.  être     constituée    par du magnésium. Dans ce       cas,    son extrémité     arrière    ne s'étendra pas       dans    la zone chaude de réduction. Normale  ment l'extrémité arrière de la fourrure  s'arrête à la limite de la paroi du foyer.

           Comme    montré dans la     fig.    3, une fourrure  amovible séparée 15 est disposée dans la par  tie 11 pour     collecter    les. métaux condensés  ayant une plus haute tension de vapeur, tels  que le sodium, afin que le métal     condensé     dans cette zone puisse être enlevé tout  d'abord et indépendamment du magnésium  condensé dans la, partie 10.  



  La     fig.    4 montre une     variante    de disposi  tif pour collecter les métaux à haute     tension     de vapeur dans la partie 11. Une chambre 16  dont une partie est annulaire et dans laquelle  circule de l'eau à l'aide des tuyaux 17 et 18  est supportée par la plaque de fermeture 6  de la cornue.  



  Les vapeurs métalliques provenant de la  partie 10 se     heurtent    contre les surfaces re  froidies de     -cette    chambre où elles se conden  sent, et le     condenoat    est enlevé avec la cham  bre indépendamment et préalablement au     ma-          g-nésium        condensé    dans la partie 10.  



  La     fig.    4 montre également un écran     d'in-          terceptio#n    de la chaleur 19 logé entre la zone  chaude de     réduction    et les zones de condensa  tion relativement froides -de la cornue. Son  but est de conserver la. chaleur, de réduire la  durée     @de    la     période-de    chauffage et de faciliter  le     refroidissement    des zones de condensation.

    Comme représenté, il est formé d'une série  de plaques séparées     -et    perforées afin de     d6ter-          miner    un trajet de     cheminement    sinueux pour  les vapeurs passant de la zone de réduction  aux zones de condensation. La partie basse 20       comprise    entre les derniers plateaux peut  constituer une chambre dans laquelle peuvent  être placés de petits fragments sans valeur  de     magnésium,    dont la fusion indépendante  ne cause que des pertes légères.

   La     volatili-          sation    de ce magnésium dans le premier stade  du cycle de chauffage .agit comme     absorbeur     de gaz ou     "getter"    et aide à l'enlèvement.  des gaz     oxydants.    Le métal qui ne réagit pas  de     .cette    manière sera. distillé et récupéré sous  forme compacte et massive.  



  L'écran 19 est logé dans la cornue, comme       représenté,    au niveau de la paroi du foyer,  pour renvoyer la, chaleur de la charge     chaude     -en arrière dans la zone de réduction clé la      cornue. Il permet à la charge d'occuper au  maximum la capacité de la zone de     r6duc-          tion    de la     cornue.    Sans cet écran, les extré  mités de     cette    zone ne pourraient     pas    être  occupées complètement par la charge, ce qui  réduirait la     capacité    de la cornue.  



  Le     fonctionnement    de l'appareil est le  suivant: La charge chaude composée d'une       matière    contenant de l'oxyde de magnésium       et,du        ferrosilicium,    de préférence sous forme  de briquettes compactes, -est placée dans la  zone de réduction des cornues. Les     briquettes     auront, de préférence, une     densité    d'au moins  2,2 pour     assurer    une conductivité     efficace    de  la chaleur. Les écrans sont mis en place.

   Les  divers organes sont placés dans les zones     clé          condensation    et les     extrémités,    de la cornue  sont fermées. On fait le vide pour obtenir  dans la cornue     une        pression    moindre de  0,25 mm de mercure et la     température    de la  surface ,des cornues: est     maintenue    entre 1160  et 1200  C.  



  Pendant que les vapeurs métalliques       sortent    de la zone de réduction, la zone de con  densation du magnésium 10 est     maintenue    à  une     température    qui, à la pression de marche,  assurera la     condensation    des vapeurs de ma  gnésium sous forme compacte.     Pour    des con  ditions de     travail    données, l'expérience permet  à     l'opérateur    de régler la     température    de.

       cette     zone en     modifiant    la     circulation,    du fluide  refroidisseur pour assurer une     condensation     efficace du magnésium sous forme     compacte     et     pratiquement    sans que le sodium et autres       métaux    se condensent     .dans        cette    zone. De  même, en réglant le refroidisseur de la zone  11, le sodium et autres métaux de tensions de  vapeur     plus        élevées    sont condensés sur la  surface de la fourrure 15 ou sur celle de la  chambre 16.  



  Le cycle de chauffage étant terminé, on  cesse de faire le vide, l'air est admis dans la       cornue    et celle-ci est     ouverte    à ses deux     extré-          mités.    Le sodium et autres     métaux        condensés          dans    la zone 1 sont enlevés de la cornue avec la  fourrure 15 ou la chambre 16. L'extraction  séparée du sodium écarte les dangers d'incen  die et prévient     l'ignition    du magnésium dé-    posé sur la fourrure 14 qui est enlevée ensuite.

    Le résidu     @de    la charge est alors enlevé et la       cornue    encore chaude est     prêts    à     recevoir    un       nouveau    chargement.  



  On sait qu'une roche qui contient du     ma-          gnésium        renferme    .ordinairement du sodium  et autres métaux -de     tension    de     vapeur    plus  haute que le     magnésium.    La dolomie     cristal-          lisée,    par     exemple,    peut     contenir   <B>0,06%</B> de  sodium. Quelques roches     contenant    du magné  sium en     renferment        plusieurs.    fois     autant.     



  Les cornues, de préférence, n'auront pas       'Plus        @de    30 cm de diamètre, ce     qui        permet     de donner à la charge une     épaisseur    maxi  mum pour une     absorption    et     une        pénétration          efficaces    de la chaleur.

   La     longueur    relative  ment réduite ,de la partie     réservée    à la conden  sation à chaque     extrémité    de la cornue     assure          néanmoins    la capacité de     condensation    né  cessaire à une longue zone de réduction  qui     reste    à la température normale du  foyer et ne subit pas de substantielles fluc  tuations de température.

Claims (1)

1. REVENDICATION Appareil pour la production du magné sium par réduction thermique, sous pression réduite, de magnésie avec du ferrosilicium, ledit appareil comprenant un foyer de chauf fage et une pluralité de cornues eu métal, chaque -cornue présentant une partie médiane, où s'effectue la réduction, placée dans le foyer, et deux parties extrêmes, où s'effectue la condensation des vapeurs métalliques,

   re lativement courtes par rapport à la partie médiane et s'étendant extérieurement au foyer, et des moyens pour créer à l'intérieur de chacune desdites parties extrêmes, deux zones à des températures différentes, l'une à une ,température suffisamment basse pour condenser les vapeurs -de magnésium et l'autre à une température plus basse pour condenser ,

   les vapeurs -de métaux qui ont une tension de vapeur supérieure à celle,du magnésium. SOUS-REVENDICATIONS 1. Appareil selon la revendication, carac térisé en ce qu'il comporte une fourrure amo vible disposée dans chacune desdites zones.

   2. Appareil selon la revendication, carac térisé en ce qu'il comporte une fourrure amo vible disposée dans la zone où l'on recueille le magnésium et un organe creux dans lequel circule un fluide refroidisseur placé dans l'autre zone. . 3. Appareil selon la revendication, carac- térisé en ce qu'il comporte un organe formant écran à la chaleur placé entre la partie mé diane et chaque partie extrême de la cornue, organe dans lequel est ménagée une chambre destinée à recevoir des fragments de magné sium.