<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
La présente invention concerne, de manière général la métallurgie et elle est plue particulièrement relative à la préparation de charge de réduction métallurgiques d'un type convenant idéalement comme charge d'alimentation pour des tours de fusion électriques. En particulier, l'invention vise prin- oipalement la préparation de chargea de réduction chaude , prés- lablement réduites, stabilisées et capables de s'écouler libre- ment, à partir d'une grande variété de matières premier , par application d'un mécanisme unique et différentiel de traite- ment thermique et de réduction gazeuse dans un four rotatif.
L'invention eet également relative à des structures améliorée$ de fours et à des technique* opératoires améliorées*
Il est de règle qu'un réaoteur métallurgique fonc- tionne de manière plue efficiente lorsqu'on utilise une matière dont les propriétés chimiques et physiques ne varient pas dans une mesure appréciable pendant un intervalle de tempe prolongé.
Par ailleurs, dans un tel réacteur, une matière première de haute qualité permet toujours une production plue importante qu'une matière première de faible qualité. Ces principes ont été démontrée de manière péremptoire au 'cours des années récen- tes par l'application de nombreuses techniques de concentration, d'amélioration et de frittagé a des minerais de mauvaisse qua- lité tels que les taconites et minerai. analogues, ces techni- que.
ayant donné lieu à l'obtention de charges de réduction
<Desc/Clms Page number 3>
préparées ou synthétiques qui, dans maint cas, ont presque dou-, blé le rendement des haute fourneaux classiques.
Le four rotatif alimenté au gaz ou à l'huile ocou- pe depuis longtemps une position enviable dans ce domaine, maie par suite de la nature opératoire inhérente à ce type de four, le nombre de fonction% désirables qu'il peut exécuter dans un procédé donné est nécessairement limité.
lien fonctions pour lesquelles un four rotatif est utilisé le plue communément comportent des opérations de déshydratation et de calcination, le grillage de loutre et d'arsenic dans des conditions oxydan- tes et la pré-réduction de produite métalliques dans des con- ditions réductrices* Il est de pratique courante dans maintes installations du combiner le premier de ces objectifs avec l'un ou l'autre des deux autres , mais les deux dernières fonc- tions s'excluent évidemment l'une l'autre. Cette restriction inhérente aux conditions oxydantes ou réductrices imposent une sévère limitation à l'utilité des tours rotatif.,
étant donné que de nombreuses matières de départ contenant du soufre,, de l'arsenic etc. constitueraient un charge bien meilleure pour le four si le soufre et les matières analogues pouvaient Être éliminée et si les produits métalliques pouvaient être pré-réduits dans une mesure substantielle en une seule opéra- tien.
La plupart des opérations d'amélioration en usage à l'heure actuelle concernent pri@@@alement l'augmentation de la qualité su minerai lui-même et la préparation de la charge pour le four comprenant des agents réducteurs et des fondante ainsi que du minerai se fait soit dans le four, soit juste avant:
le chargement dune le four* Une exception notable cet- te pratique cet constituée par la scorie (auto fondante" , dans
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
laquelle de la chaux ou un autre fondant approprié est mélan- de au minerai avant le frittages La préparation d'autre. constituante de 1i..du four, la eookéfaotloa de charbons et la combustion de la chaux et des matières analogue@ ne font séparément dane des installations de ('ook'taot:
1oD ,de. tours à chaux ou d'autre. appareils qui augmentent tous le coût du produit, tant en ce qui concerne le capital engagé que les frais de production proprement dite, Ceci s'ajoute évidemment au coût des machines de frittage, tours et autres appareils utilisée pour préparer le minerai lui-même.
Un autre problème qui se pont lors du fonctionnement des fours classiques réside dune le fait que la vitesse du
EMI4.2
gaz de sortie est généralement suffisantcpour entraîner de fin nes particules de minerai et d'agent réducteur hors du tour.
Ceci donne lieu à des pertes substantielle, en poussière, en particulier dois le cas où l'on traite des minerais fine. La
EMI4.3
récupération et le rechargement de ces matières fines e'avè- rent inadéquat..,parce que ces matières fines constituent
EMI4.4
une charge en circulation qui n'accumule rapidement jusqu'a une grandeur telle que cette charge ne puiHo plue être triai- tée.
Dans la marche normale des tour. ratotifta, le chaut-' luge est assuré par combustion de charbon pulvérisé d'huile ou de gaz à l'extrémité de décharge, dans un capot de combustion*
EMI4.5
L'air néconnaïre à la combustion est aspiré dans ce capot et dans le four par tirage naturel à l'aide d'une cheminée ou par un ventilateur à tirage induit.
De l'air supplémentaire t.
EMI4.6
est généralement pr4-m'11at1gé au combustible à l'aide d'une soufflerie noue pression@
Pour que le tour fonctionne efficacement, une quan- tité suffisante d'air doit y entrer à l'endroit du capot de
<Desc/Clms Page number 5>
combustion pour brûler complètement le combustibles C'est
EMI5.1
pourquoi, l'extrémité où a lieu la ooabustion du four lit chaut1'4e à une température beaucoup plus élevée que le restant du four, étant donné que la majeure partie de la combustion se fait dans le premier quart ou dans le premier cinquième du four* Pour réduire la température dans cette partit du tour,
EMI5.2
l'air en excès ,fout lirl<' 0.11'11" dans l',x1..;
1I1t' de combuationg en sorte 41.\ 'UI.. atllo81!Mu.., oxydants est maintenu* sur toute la longueur du four. Comme on l'a signalé plus haut, lorsqu'une
EMI5.3
réduction totale ou tartiells des minerais doit être obtenue dans le four une atmosphère oxydante n'est pas désirable* Le point de fusion Qes nombreux types de mélangeai de cineraig de tondant, de ooabuatibloo etc,. oocQmunimant utilités dans les tours varie entre environ 950*0 et 1260*0.
EMI5.4
Il .' a,'1 t de la température de fusion naissant@ dans le four tenlidrature à laquelle un dépôt de minerai fondu et de fondant *et observé sur les parois du four* Pour que la marche du tour soit exempt* de trouble, il est nécessaire d'opérer à une tem-
EMI5.5
pc- rature quelque peu inférieure à cette température critique à l'extrémité de combustion du tour.
Jusqu'à prêtent, la pré-réduotîon dans le tour 8 'effectuait principalement à l'aide de carbone# une mesure Cuurante a conuietdi par exemple, à comprimer du charbon fine- ment divisé ju du coke finement divisé et du minerai, de l1uS." re à former des briquettes, en assurant ainsi un oontaot in-
EMI5.6
time entre les matières solides* Lorsqu'on opère avec Itextré- it<6 de combustion du tour à une température comprise entre 955 et 126000 environ, la temp6ratura mi-longueur du four *et i.ormulement do 427 à 64900 environ. A cou températures,
<Desc/Clms Page number 6>
la réduction des oxydes de fer au moyen de carbone est très lente. Ainsi$lorsque la durée de séjour total est de trois heures dans un four d'une longueur d'environ 24,4 m, le temps affectif pour la réduction du minorai est d'une heure et demie ou moins.
Lorsque la température augmente, la vitesse de réduc- tion augmente également jusqu'à être très rapide à une tempé- rature d'environ 982 C. Cependant, même à cette température, il faut du tempe pour que le 00 diffuse dans les particules de minerai, pour former du 002 et pour que le C02 diffuse à l'ex- térieur du la charge, de façon que la réduction 'opère selon les équations suivantes pour le minerai de fer :
Fe2O3 + CO - 2FeO + C02 Ci.7
FeO + CO = Fe + CO2 [2]
Pour obtenir des température* plus élevées à mi- longueur du four, de l'air peut être admis par un registre au voisinage do la partie supérieure du capot de combustions Ce- pendant, cet air se stratifié dans le four et ' écoule le long de la voûte de celui-ci sur un quart à un tiers de la longueur du tours A cet endroit, cet air diffuse apparemment dans toute la section transversale du four et réagit avec une partie du carbone et avec les gaz volatils résiduels provenant du char- bon se trouvant dans la ccuche de minerai,
en créant une sont de combustion excessivement chaude. En conséquence, des an- neaux en forme de beignets ont tendance à se former, ces anneaux étant constituera minerai, de fondant et de cendres de charbon.
Ces anneaux peuvent n'étendre sur 20 à 50 de la longueur du tour à partir de l'extrémité de décharge de celui-ci et peuvent être d'une Importance telle qu'ils entraînent une inter- ruption complète de la marche du tour.
Pour une réduction en phaue solide et gazeuse de
<Desc/Clms Page number 7>
minerai due un four rotatif, du carbone doit être priment pour que les réactions supplémentaires suivantes aient lieu:
EMI7.1
'e0 * * 2 "eG + 00 '.7 700 t z le + 00 4.7 d'uau présents on a généralement mélange du car- bone sous forme de charbon ou de coke au minerai et à des fon- dont et on a chargé le mélange à l'extrémité d'alimentation du
EMI7.2
tour.
Avec le airke, qui ne contient que 1 à 2 $ de matière volatile"oao constitue un procédé satisfaisant de fourniture du carbone* Le charbon à faible teneur en mat1rvolatile. du type Pocohontas contenant 16 à 19 de ratière volatile peut également, ttre introduit à lf extrémité d'alimentation, b bien que l'emploi d'un tel charbon donne des résultat. moins aatioi'aisants. :Ûoroq4o le charbon avance dans le four et atteint les parties lea plue chaudes de celui-ci, il est de*. barrasse des matières volatiles et, étant donné qu'il y a peu d'oxygène dans l'atmosphère réductrice du four, la majeu- re partie des matières volatiles quitte le four sous forme du
EMI7.3
OO,H2 et Ch4 mbrlé8.
Cependant, une petite quantité seule- ment de chaleur est .perdue dans les goudrons distilles, car la matière volatile provenant de ce charbon ne contient que
EMI7.4
7,56 à 11 t;4 litrea environ de goudron .'or tonne de charbon, L'emploi de oharboneà forte teneur en matière volatile!, qui contiennent généralement environ p2 à 40 du mat1brevoll.t1le, n'est ,.an considéré oopuae pratique à l'extrémité u1 alimenta- tion d'un four, à cause du fait que la quantité de gaz relatif ve est presque doublée et à cause de la grande quantité de
EMI7.5
goudron produite (?,8 5,,6 litres par tonne de charbon).
Les matières volatiles non brayées et les goudrons représen- tent non seulement une grande perte de chaleur supplémentaire! maie ces matières chargent la fumée qui quitte le tour en
<Desc/Clms Page number 8>
ornant des difficultés par bouchage et adhérence dans le col- lecteur de poussière et l'appareillage auxiliaire les lignites peuvenit contenir 40 à 50 de matiè- res volatile. et donnent jusqu'à 75,6 litre$ de goudron ou davantage par distillation en l'absence d'oxygène.
Les pertes de chaleur et,les entraves du au goudron que l'on éprouve lorsqu'on s'efforce d'utiliser des lignites à l'extrémité d'alimentation du four sont encore plus grand* dans un four à atmosphère neutre ou réductrice que lorsqu'on utilise des charbons à forte teneur en matière volatils* Cependant, les lignites ne fondent pas et les problèmes d'adhérence ou d'in- orustations ne ee posent pas comme avec le* charbons cokefiants à forte teneur en matière* volatiles. les problèmes précités apparemment insurmontables liée à l'utilisation de charbon à teneur élevée en matière:
volatiles dans unfour rotatif ont conduit les chercheurs à ne pas utiliser un tel charbon dans ce four et lorsqu'il s'est agi' d'utiliser des gaz fortement réducteurs télé que l'hydrogène et le méthane dans un tel four, ces chercheurs ont fait appel à due générateurs de gaz distincte produisant des mutantes de ces gaz, ou, dans certaine cas, à des procédés exigeant l'emploi d'hydrogène de pureté relativement élevée, laissant aux autres le soin de mettre/un dispositif pour pro- duire ce gaz eux une base économique.
Lorsque des hydrocarbu- res volatilsont été utilisés dans des fours rotatifs, leur application a été limitée jusqu'ici à la fourniture d'unités thermique nécessaires pour entretenir les réductions au car- bone et au monoxyde de carbone. Bien entendu, cette utilisai tion était toujours limitée par les problèmes sus/décrits.
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
Certaine minarais de fer et oharbon contiennent du aoufrt boue 1a tome de pyrite (les 2)* Dans une atmosphère reduetriect 1" soufre ne peut pas étre brftlé efficacement tala doab une atmosphère ydnatt, le soufre peut étre brûlé*
EMI9.2
belon les réaction$ suivantes t
EMI9.3
?os2 # 302 a 760 + 230 2 4c5l 2 Foc + 1120 2 ?O 203 C 6-7 DUO c CM .e aoufr-9 est éliminé du minerai et est 4 chargé da tour nous forme do 302 caseuxo Comme on 1#4 dt jà aignaldt il serait très souhaitable au point de vue économique d':
'asr lc ouf ce par combustion dans la tour
EMI9.4
de réduction*
EMI9.5
Dana la mise au point dstproodsde fusion du tra Po f3tr&tegio-Udy lirégient très divers les caraotériati- que* souhaitables de mme que les problèmes de fonctionnement . des four rotatifs ont dt± élieidde âans une mesure étendue
EMI9.6
en ce sens qu'un four rotatif a été utilisé@ à divers moment*
EMI9.7
avec toutes les charges oued -écrites tant tt des fin* oxydante$ qu'à des fin* rdtuotrioose De manière générale , sur la base des études et observation@ des limitations imposée@ au totio- '
EMI9.8
EMI9.9
tionnement des tours rotatif<, la présente invention a pour '
EMI9.10
objet un procédé intégré, dans lequel toutes les fonotions
EMI9.11
ruedéoritea, y compris l'utilisation dés capacités de y<duo" tion entière,
de charbon à forte teneur en matières volatile*
EMI9.12
peuvent être exécutées simultanément dans un seul four, en
EMI9.13
sorte que l'avantage supplémentaire est obtenu, selon lequel l
EMI9.14
le produit déchargé du tour constitue une charge complète
EMI9.15
contenant tuus les dldpentaty compris l'agent réducteur oarbani-t
EMI9.16
que nécessaire pour une opération de fusion réductrice efficace
<Desc/Clms Page number 10>
Il devient ainsi possible en une seule opération continue
EMI10.1
de calciner la charge du tour rotatif en dliainant le ft4 et les autres li,atibres volatiles de cette charges de déshydrater la charget d'oxyder et d'éliminer le soufre et ltartenioj d'élie miner lf oxygène du minerai en réalisant une réduction partielle.
EMI10.2
de friper le$ ilartiCUles fines de manière à former des agglomé- rats plus groe, ce qui supprime les perlée par entraînement de poussière , d'utiliser les matières volatiles de l'agent rédac-
EMI10.3
teur de manier efficace jar craokage dot hydrocarbures et cokéfaction de l'agent réducteur, de régler la teneur en car borne résiduel final du produit déchargé du tour à une valeur
EMI10.4
désirée et, de manière générale, d'obtenir à l'extrémité des décharge du tour une charge complète de composition cons- tante et réglée de Manière précise en vue d'une réduction ultérieure.
Ainsi en comparaison des appareils classique$@
EMI10.5
le seul four rotatif fonctionne comme desoicatourp comme ins- tallation de frittage, comme four à coke et comme la partie supérieure d'un haut fourneau.
Les capacités de réduction d'un tour actionne selon
EMI10.6
les principes de la présente invention constituent une ..4U,o- ration très substantielle par rapport aux procédés de la tech- nique antérieur** Elles sont basées sur la reconnaissance
EMI10.7
et le réglage de deux facteurs qui ont été soit ignorés # soi t traitée orrondment par les chercheurs antérieure. Le premier de ces facteurs est la relation entre l'atmosphère du tour et l'atmosphère de la couche ou charge y contenue.
Bien que le caractère de l'atmosphère régnant dans un four soit aisé- ment déterminable, en ce qui concerne les capacités d'oxydation ou de réduction, l'atmosphère régnant dans la couche ou charge
EMI10.8
est beaucoup plus complexe, t cette/atmosphère étant intimement
<Desc/Clms Page number 11>
EMI11.1
lit;;;
" la totalité de toutes les réactions chimiques interne* l.nnt dané cette couche En adoptant le système d'approohe qui coneiste à analycer d'abord toutes les réactions possibles qui pourraient avoir lieu C(±"ltl la couche et en postulant un modèle lapait on 5. eut comparer celui-ci avo ce que l'on obier* ve eti pratique et on peut ainsi déterminer les phaf fJf!1!I 1!h;'8i<!!ü néc(Jofla:!.rQB pour réaliser les conditions 14'.... les \!;e !1an1ère. les études auxquelles la demanderons* aleot 11 ²l'etlo l'on conduite au eeoond facteur oruoial, qui est le facteur -,le charge. l'expression nfactour de charge* est utilisée 63M le rréeent mmo1re pour dl.1gner le pourcentage
EMI11.2
.t .1 <. section "11I':HBvereale totale du fout qui est occupe par 3.:. ,.".î,0 t â..,r. lia présente invention est bandegon par- tie, ILr' .-. dJl uv;
rr=c selon laquelle par un réglage précis du JY .'aa de ehaege 1')' de la durée de séjour ainsi que par "JI! :;r, s '} < la :T)1'n.t\.u'e sur toute la longueur du tour, on "'1'11. l' .l!'' '1l} sorte ou@ dqg l'hydrogène, uu méthane et d'au- . y i ' ,'rKt=.. F ;, soient produite par 1\8 ; ;;atières à forte tvîiôu ';;H ,,;I,t; **" v-'JlIj.t1..i<:" P fin l :)'t utiliser 0'1 gaI pou la pn','< ''..j'.. #}- l", ''''0 !4j"1i entendu, ceci t'ajouts au Lj6Q\- ni",:,:, bzz: ,".# '<#' ion ..i.UJ!! "'..rE'!'\l'1Ue de réduction par contact tJo- '!1''"<-' ' >.y Útr'!\r\1'Af! fvee le minerai t'1. du ruduotion iU;'fJUtu r3t rt .,,rE.xrrr:^ 'ic a:x'37t7p .1.1 <::;....'1; oviJeut que las réactions chimiques x&ete que , '" u ,.; ax k: . . (:T1IÀl\ilt ea pré-rèduotion dune un tuur ru.
\ü1;U' '1. , ,.. ' n J. > f),'III.iH.><1i tien chimique et m1ndrnloc1que du mil,;:..'b\ $JH.r'.)' .1'])' ..:l1V J.uuet Ainsi, le système idéal et ,nr oonfl+5\.l.."'t J.\ facteur t.1' courge le, température et la durée de séjour û iiifr le four varieront égnleuent d'un minerai a l'autre, o 1.1 peml f;\nv;.. 1). deuamiereeue ne oonnait aucun cas eu le facteur
<Desc/Clms Page number 12>
EMI12.1
et charge doit lire eupdrluur à 15 e et, dans la majorité des minerais traitée, 11 facteur de charge compris entre 6 Jf et il % s'est révêlé satisfaisant.
Il est intéressant de noter
EMI12.2
que les charcheure ont, lorsqu'ils ont parlé d'un facteur de
EMI12.3
charge déterminé généralement un chiffre compris entre 25 et 35 i*t La demanderesse a constate qu'avec de tel. facteur* de charge l'atmosphère où four n'a virtuellement aucun effet sur les rèautJ,oe4o as dans la couche ou charge et qu'une réduction très faible peut avoir lieu.
Ceci est dt au fait qu'une couche épaisse ne paut pas Otre réglée en ce qui concerne la température et le caractère réducteur par l'atmoe
EMI12.4
sphère du tour* Par contre, la présente invention permet un
EMI12.5
réglage précis des C0nalT.inB régnnt uano la couche par ajus- tement de la. température f<t des capacités de réduction de liat. moophére se trouvant ou '}'1':l!\H'1 (le ladite couche, en aorte
EMI12.6
qu'aucune des 01 tri, <,: 5"= "'u.oH,ent1onnÓeEJ n'est rencontré Oe mécanisme de ré;:lnE-: .. < ,,,,e plue en détail o1-d8880U8.
Jour tl .t. a..4 ..)n i"f,;,. : i'. s ?!s C'i'ii'lète de l'hématite les réaction u.tvi '4 s'ic' 1,(.(''1<-H,e,:!.'ef!
EMI12.7
EMI12.8
D<:6 r;°,.=tn; d- reçue tien intermédiaires tel que des rt1aotior.e o trM&!U:;m1'..i:.J CIO Tla:tite en magnétite, de !agnotite en wuetit;>, si ne III'18tHe In fier ae produisent dga- lM:Mtt avço ie l' 'l,: c1l"o:hl" t 'lu !!!('thf..ne et/ou du monoxyde de carbone, 11 et bien tonne que lorequ 1 en l t absence d'oxygène dts charbons sont chs-turf4et il se dégage de l'hydrogène, du me- thane, du monoxyde de caroono et dautroe gaz dans une moindre meeure.
Aine:!., loroqt4e {ÎIAf.I charhone sont carbonisé , le gaz de distillation >ç-ut n4,ci4 20 b. 60 ?' d'hydrogène, 25 il 50 ±
<Desc/Clms Page number 13>
EMI13.1
de a4thane et 9 * 7' - de monoxyde de carbone 'La composition
EMI13.2
dépend du type de charbon utilité,de la température de car-
EMI13.3
boniAStion, du type de carbon11'u et d'autre* facteurs moine
EMI13.4
importants*
EMI13.5
Aux teatperatureo dlav6er,urm partie du .'thane subit un craokcge en formant une molécule de carbone et deux molécules dyd'rogëns. Les goudron* présente dans le gaz de distillation subissent égrtlsnent un oraokase en carbone et hydrogène.
Ainsi, une quantité .uvpl'n.entaire d'h1c1ro'ne devient disponible@ lorsque le gaz de distillation ont chauf- fé à la température de crackageo Dans le proodd4 suivant la prêtent* invention, du charbon à t'orta teneur en matière volatile ont ajouté en un ou* de vr6t'renoe, en plusieurs endroit. le long du c0t<< du tour, où la température est 8uttleammtnt élevée pour qu'un* distillation 1'd1at.
du charbon soit amorode, Des quantités st urë 8 dtmlr comprimé sont admise* en un grand nombre de
EMI13.6
pointe le long du côté du tour avant, entre et après les dit'*
EMI13.7
positif* d'Hlimentat10n en charbon@
EMI13.8
Seul*, une petite quantité d'air est injectée en
EMI13.9
un point ddtermind afin d't#pêoher une combustion complète du carbone# de* matières volatil** ou des yas de réduction (par exemple CQ) L'air brûle complètement sous forme d'une flamme dans 19atmosphère gasstust et trouvant au contre du four, <x<t0" tettont 1 lu ta$m$ manière que du gaz brûlant dans de l'airs Par
EMI13.10
suite du facteur de charge en question et du dégagement libre
EMI13.11
de ga par la couche il ne resté lias d'air pour la combustion
EMI13.12
du carbone our ou dans la couche de minerai se trouvant dans le tour.
EMI13.13
lorsque le charbon entrant tombe sur la couche ohau- de de minerai, il commence immédiatement a distiller en 11b'-
<Desc/Clms Page number 14>
rant d'abord des hydrocarbures supérieurs allant du méthane aux goudrons* L'air provenant doit orifices d'air les plus pro- ches brûle partiellement et/ ou cracke ces hydrocarbures riches et fournit de la chaleur pour le procédé* lors de la carbonisation du charbon. les hydrocarbu- res les plus riches ou les plus lourde distillent d'abord et au fur et à mesure que le tempe s'écoule, la teneur en hydro- gêne augmente graduellement jusqu'à ce que vers la fin de la carbonisation la teneur en hydrogène du gaz de distillation atteigne éventuellement 80 à 90 %.
Il est à noter qu'il fait du temps pour la carbonisation, ce tempe dépendant de la tempéra- ture, les températures de la couche de Minerai et la durée de séjour de celle-ci 4. ne le tour sont, par conséquent* réglées, pour que l'on dispose de suffisamment de temps pour qu'il y ait toujours un jeu d'hydrogène présent dans la couche de minerai dans tout le four après les endroits o le charbon est ajouta.
A cause de l'action de malaxage du four rotatif, le charbon qui distille se mélange au minerai dans la couche et libère de l'hydrogène et du méthane dans cette couche, en sorte qu'une réduction du minerai s'y produit. De échantil- lons de gaz prélevés dans la couche en divers pointa le long du four confirment cette théorie et sont indiquée dans les exemples.
En plus du procédé de production d'atmosphère for- tement réductrice dans la couche constituée d'hydrogène, de méthane et de monoxyde de carbone provenant de charbon., de lignites et d'autre. matières carbonée solides à forte teneur en matière volatile, la demanderesse a également mis au point un autre procédé d'injection de gaz naturel le long du tour,
<Desc/Clms Page number 15>
EMI15.1
de façon que ce eau pénètre dans le four en dessous de 1* aoa* che et subisse pendant qu'il traverse celle-ci de bas en haut, un craokage en carbone et hydrogène gateuxe Du gas naturel et d'autre gaz contenant un licurcentage substantiel de 4tbo,4.
ne peuvent être utilisée pour former 1* hydrogène errant de gaz réducteur, ainsi que de combustible pour le aystèoe lerw-' qu'il brûla aud.8ue de la coucha de minorai* On sait que la vitesse de réduction de* ï'4<Mr<d<t augmente avec la température et qutà une t..p4tIre 4oao4 l t hyù t'ogène réduit à une vites** un peu plus ilevît que le inonoxyde de carbone* On tait aussi que plan le rapport CO t CO2 est élevé ou plue le rapport H2* H2 0 *et <1<!, pl- la réduction est rapide.
Un avantage important de 1. pri..... te invention réside dans le fait que@ en tr1..., 1& te tien d'hydrogène dans la couche de minerai at t.., 4mam la four)) lh réduction rrogrouse à une T1te... pl 410 * et & un température plue faible qwt <c la était i aalt l la8CJ,lK'-' présent, Ainui, avec un mttlaffl particulltc de 4.. fondant et de cendre* de charbon <Mt < comt\8W q qo 1. patuan de fusion ou plutôt le point ci. ±\&,108 Mi--. itut tlleorrâpw roll 102)-0.
Il était at' 0..""".1;, ."""'n de 1"atn marcher le tourodi façon que la t....tar8 , l' triUc l% tm plus ohAU4..t..t-d1" à Ilextrfut+A de t4obume *qexz4g* pue cette valeur* Dans ces 'OO8I1t10188 opdmtelx e 1* enz dient de hltpérature à i*rtir de l 'n1II1W <S 4*ohws * tour était tel qui 18 a ta l tttt% 4 c*tt% atlWtW 60 déoharp, la Ullp4r."ul"e n* était plu* %xe te '110-0 *&v3xux, <3cMn<; on le etît, 1....0""''''' 4* M4,tUq t8. tq|ii i 'à Itaitt de carbone et de i&onaxjr4 te 4*rbb w#% T'taeMMtt!:
<Desc/Clms Page number 16>
EMI16.1
EMI16.2
lentf à cette température.
Cependant, en engendrant 4. l'hl- drogène danse la couche de minerai elle-méme, un réaotït posée
EMI16.3
dent une vitesse de réaction plus élevée que celle du CO est
EMI16.4
rendu disponible et le rapport des gen réducteurs au 0 2 est
EMI16.5
augmenté* Cet deux facteurs ont tendance à produire un degré de réduction sensiblement plus élevée En ce qui concerne l'appareil préféré dans lequel
EMI16.6
le roo6d' aundécrit llut dtre exuouté, on utilité oonfor- mément a l'invention, un four rotatif équipé du tuyaux ou do rifices d'entrée attendent à l'intérieur de oe tour et par les
EMI16.7
<tê<tl0t l'air de combustion ieout être admis , selon les besoin , de. * A':11'S orte quelle zone particulière du tour.
Un ou plu-
EMI16.8
sieurs dispositifs de chargement du type généralement utilisé
EMI16.9
jusqu'à r'8Dt, 1' occasion; par des opérateurs de fours rotatif* sont disposés la long du four, tandis qu'un autre type de 6:1 Ojolti:t de chargement capable de projeter des matières 114.. de petites dimeneione dans le four ne trouve k l'.xtr4. mi"" 4e G8obuS8 du celui-ci, sn mime tot;4p qu'un brûleur lé. gai ou & haut clasoiquef Ba J>:'81.iqu., une atmosphère oxydante *et êtablie rt Jtf.:1DwJJU. dents la 1110:1 t:
14 du four qui ne trouve 1* y2m& prba d* l'extréwité de chargement** en admettant de 1 "* ver leu orifice d'entrée dune cette sont, du façon que le mimr*l qui peut être lM1J" â due fondant et à un peu '8ènt ritsuc *-ait initial... t dârhydxti, cloni et "fJ8ri padMt sao pasalçs 41lne cette partie du four, Approla ntvsrri 81.10Dg.ur du four, due quantités ¯ub.tant1.1- les demaent "U4WU. tu forte teneur en matière volatile* ont 1ew6 1.
a,xrg* par 1e' di8pO,itit de chargement oon- tim i-r(4v* detat Ifs -"'1'01 Su four ut une atmosphère rdduotrîoe
<Desc/Clms Page number 17>
EMI17.1
,et Minai établie de la manière susdéerits, ce qui ener traîne une réduction partielle des produite métalliques
EMI17.2
sontenus dons le minerai, Selon une autre particularité ile l'invention, le dispositif de chargent continu qui est disposé ' ai-longueur du four est encore utilisé pour recycler les fines qui sont recueillies dans les as sor- t"J1t h l'extrémité des dlcharae du four et pour charger Initialement les einerais fias dont les particules ont un calibre compris entre 50 mesb et 1croD/' En chargeant ces .fines dans la partie réductrice et chaude du tour, ces fines nvb1asent un frittage rapide,de manière à foraer de 1 grossie ,articules,
ce qui élimine toute circulation d'une charge de fines s et augmente encore de manière générale, l'efficacité du procédé* Ces fines recyclées pu de nouvel- les linon peuvent être introduites seules ou en Mélange avec un agent réducteur, si on le désirs* Le mélange des fines recyclées avec un agent réducteur est particulièrement avantageux lorsqu'on utilise certains charbon cokéfiants
EMI17.3
à forte teneur en matièrerivolatiles et à degré de fluidi- té élevée, De tels charbons ont tendance à former des dépôts annulaires dans le four, cette possibilité étan< éliminée lorsqu'on y mélange des fines de recyclage.
Le nouveau dispositif de chargement prévu à l'ex- trémité de décharge du four est utilisé pour introduire une matière carbonée en n'importe quel point situé le long: de la zone réductrice du four, la quantité et les endroits où se font les additions étant déterminée par les besoins pratiques précis de l'alimentation du tour, Ceci revient à dire que la matière est introduite à un endroit tel qu'el-
EMI17.4
le soit adéquatement carbonisée ou 00. 6tiée au moment où elle est déchargée du tour rotatif.
On a constaté que la combustion des matières volatiles provenant de la matière
<Desc/Clms Page number 18>
ainsi introduite est suffisante pour maintenir l'équilibre @ du combustible et assurer une température convenable à l'extrémité de décharge du four, ce qui élimine Pratique- ment la nécessité de l'utilisation du brûleur à gaz ou à huile. De cette manière. la 'native déchargée finalement du tour contient tous le* ingrédient* nécessaires, y com- pris la quantité stoécliométrique de carbone à l'état dé- aire, pour constituer une charge optimale pour un four de réduction, en mélange intime et A une température élevée réglée de manière adéquate.
Coma on le comprendra aisé ment, cette particularité de l'invention constitué un moyen de fournir la quantité désirée de carbone brûlé dans la matière finalement déchargée du four et/ou dans la char- ge d'alimentation du tour électrique, dans le ci$ où des combustibles à faible teneur en matières volatiles tels que de l'anthracite ou d'autres formes de carbone contenant moine d'environ 15 % de matières volatileane sont pas mi- .'ment disponibles ou ne sont pas souhaités dans le tour électrique de fusion* Au surplus, le procédé procure un moyen facile pour régler, de manière prêche. le carbone résiduel contenu dans la matière déclargée du four rotatif,
dans des conditions dans lesquelles le carbone provenant des charbons bitumineux ou lignites, le petit coke etc.. j a été totalement consommé dans le four rotatif ou consommé dans une mesure telle qu'il y ait une déficience stoéchio- métrique pour une marche des plus effiaces du tour de fu- sion.
On voit ainsi que la présente invention englo- be un procédé pour introduire des matières carbonées solider à forte teneur en matières volatile ou même des hydrocarbure! liquides dans le four rotatif, en manière telle que ces matières soient amenées sur la couche de minerai se trou-
<Desc/Clms Page number 19>
vaut dans le four dans les condition optimales pour que le produit voulu soit obteuu à l'extrémité de décharge du four rotatif. De cette manière, la matière d'addition car- bonée est injectée sur la surface de la couche active ou sur le garnissage du four dans une position variant entre
0,3 et 12 m en amont de l'extrémité de décharge du four.
Ainsi, les gaz volatils, les hydrocarbures et autres va- peurs sont chassés par distillation et contribuent à la réduction comme décrit plus haut. Le charbon carbonisé résiduel ou la entière partiellement cokéfiée reste dans la charge et est mélangé intimement au produit déchargé du four.
Les frais de carbonisation des agents réducteurs à forte teneur en matière volatile dans un appareillage distinct sont ainsi évités et les conditions optimales pour une charge d'alimentation d'un four de fusion peuvent être réalisées par traitement dans un seul four rotatif,
Il est à souligner que l'on peut utiliser n'in- porte quelle matière carbonée combustible solide dans le procédé suivant l'invention, notamment de l'anthracite, du lignite et des charbons bitumineux à n'importe quelle teneur en Matières volatiles et en cendres et à teneur raison* nable en soufre, ces matières possédant des qualités coké- liantes allant de celles de charbons non cokéfiants oxydés à cellou de charbons fortement cokéfiants, du petit coke, de la tourbe,/ la sciure de bois,des cosses de produits végé- taux,
les éclats de bois et;.. Il est seulement nécassai- re de connaître la composition de l'agent réducteur, de façon que les quantités appropriées de cet aoent puissent être utilisées, de même qu'il est nécessaire de savoir si des impuretés telles que le soufre sont orésentes, de fa- çon que des réglages appropriée puissent être effectués dans la marche du four, pour éliminer des impuretés, Bien
<Desc/Clms Page number 20>
entendu, les exigences du mécanisme de réduction par l'hy- drogène exigent l'emploi d'au moins quelques maliens vo- latileslorsque ce mécanisme proféra est utilise.
On décrira à présent une forme d'exécution pré- férée de l'invention, en se référant aux dessins ci-annexés dans lesquels s - la figure 1 est, après Coupe partielle, une vue en élévation montrant la structure du four rotatif uti- lisé pour la mise en pratique de l'invention; - la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1, cette vue illustrant des particularités de la structure du four suivant l'invention; . la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 1, cette vue illustrant encore d'autres parti- cularités de la structure du four suivant l'invention;
et - la figure 4 est une vue en perspective montrant l'agencement préféré de la structure du four suivant l'in- vention par rapport à un tour électrique à foyer rotatif agencé pour être chargé directemebt à partir du four rota- tif. la figure 1 montre un four rotatif classique 1 à enveloppe en acier,pourvu d'un garnissage réfractaire 2 et monté de manière à pouvoir tourner sur des tourillons 3, Le tour présente des parois d'extrémités 4, contenant des orifices pour (a) le chargement à partir d'une trémie de chargement 5,(b) un capot pour l'élimination des gaz %or. tants 6, (c) un brûleur 7 alimenté au gaz ou à l'huile, (d) le déchargement dans une trémie isolée (d)
un disposi- tif de chargement spécial pour injecter une matière soli- de à l'intérieur 9 du four. Un ventilateur 10 entraîné par un moteur est monté 1, l'extérieur de l'enveloppe en acier mais se trouve à une certaine distance de cette enveloppe
<Desc/Clms Page number 21>
afin d'éviter un surchauffage, Le ventilateur 10 sort à injecter de l'air par une série de tuyauxd'entrée 11 en acier inoxydable, chaque tuyau étant équipe de soupapes (non représentées) et traversant l'enveloppe du four en di- vers endroits répartie le long de celui-ci,
ces tuyaux se terminant par des orifices ous troue dirigea dana le sens d 1' écoulement du xaz à l'intérieur du four 12. Il est nécessaire que les orifices soient dirigea dans cette direc- tion pour qu'une pression sensiblement négative puisse être aintenue dans le four et également pour réduire à un minimum le turbulences qui provoqueraient des portes in- duos de fines. On peut aussi utiliser une série de ven- tilateurs, de façon qu'un ventilateur individuel soit associé à chaque tuyau d'entrée 11.
De même, pour l'in- jection de gaz réducteur en dessous de la charge, des tuyaux 18a peuvent être montés comme montré à la figure 2 et peuvent être activés, lorsqu'ils se trouvent en dessous de la charge, à chaque rotation du four. A mi-longueur de celui-ci, une goulotte 13 eat prévue pour le charge. ment continu d'un agent réducteur dans la sont réductrice du four.
Le fonctionnement de la goulotte est montré en détail à la figure 2 la roulette 13 est de préférence en acier inoxydable ou en brique et comporte un tuynu 18 qui s'étend à l'intérieur du four en formant un coude, Une quantité .eaurée d'agent réducteur 17 est introduite dans une trémieouverte 14 à partir du bac 15 de façon qu'à chaaue révolution du four, la goulotte reçoive une quanti- té pré-déterminée d'agent réducteur, Lorsque la goulotte i remplie d'agent réducteur quitte la cuve, l'agent réducteur ; est réparti sur la surface de la charge dans le four.
Le tuyau 18 empêche la couche chaude 16 de se décharger* lors- ; que la goulette est dans la cuve, car elle se trouve tou- jours au dessus du niveau supérieur de la charge du four. @
<Desc/Clms Page number 22>
Il a été constaté qu'en formant un coude dans le tuyau les comme montré à la figure 2, une beaucoup meilleure distri- bution de l'agent réducteur se produit que lorsque le tuyau pénètre en ligne droite dans le four, tandis que la formation de poussière est sensiblement diminuée.
Le nombre de telles roulottés doit évidemment être déterminé par leurs dimensions et le volume de matière à charger à chaque révolution (une seule goulotte étant représentée)* Si l'on désire qu'une plus grande quantité d'agent réduc- teur soit chargée à un moment déterminé, la rotation du four peut être interrompue et l'agent réducteur peut être amené directement de la trial* dans le four, Ou bien, on peut faire varier la vitesse de rotation du four, de façon à obtenir un temps de séjour désiré quelconque de la char- ge dans le tour, Pour la plupart des applications et pour les facteurs de charges susdécrits, une durée de séjour de la charge dans le four de 3 à 6 heures s'est révélée satisfaisante.
La durée de séjour est avantageusement ré- glée en faisant varier la vitesse de rotation. La goulotte et la cuve sont agencées de façon à livrer passage aux conduits ou tuyaux 11 en acier inoxydable*
En service, un minerai broyé ou un mélange de minerais est chargé dans la trémie de chargement 5 en même temps que les fondants essentiels et/ou l'agent réducteur carbonée A partir de la trémie 5 le mélange est amené, de manière continue, dans l'extrémité de chargement du tour, Les températures convenant pour les réactions désirées sont maintenues par addition de charbon par les goulottes 13 et d'air comprimé par les conduites 11 et/ou par le brûleur à gaz ou à huile 7.
Les tuyaux d'entrée 11 peu- vent aussi être agencés de manière à injecter un gaz réduc- teur dans la couche 16. Pour établir et maintenir une
<Desc/Clms Page number 23>
atmosphère oxydante au dessus de la couche 16, sensible.
EMI23.1
ment au cours de la première aoitie de l'opération, les soupapes prévues dans lea tuyaux 12 sont ouvertes et de
EMI23.2
l'air de combustion est admis 1 entrer dans le four et à passer au dessus de la charge se trouvant dans celui-ci Si la charge contient un pourcentage élevé de fines , les pertes par entraînement dans le capot 6 sont élevées, mais cette poussière entrain'.
peut être récupérés dans des appareils de précipitation et/ou des capteurs de poussière appropriés (non représentés), cette poussière étant simple-
EMI23.3
ment renvoyée dans le four par la trémie 15. Zn intro- duisant les fines de recyclage dans la partie médiane du four seules ou en combinaison avec du combustible carboné
EMI23.4
solide, ces fines s'agglomèrent rapidement, de manière à former des .:lomêratM de charge normaux, qui sortent, à l'extrémité de. décharge, du four, plut 8 t que de se trana former en une charge circulante.
L'angle selon lequel le tuyau 18 pénètre dans le four assure une introduction gra- duelle des fines au voisinage de la surface de la charge
EMI23.5
et contribue ainsi à empêcher la formation de pouanièreas Dans la première zone ou zone oxydante du four, le soufre
EMI23.6
est éliminés la fois du minerai et de l'agent réducteur. En pratique, on a constaté que l'on peut éliminer jusque 90 % du soufre total présent dans le minerai de cette ma-
EMI23.7
niàr8inal que 50 à 70 % du soufre présent dans l'agent réducteur.
Une déshydratation, une agglomération, et une calcinât ion de la charge ont également lieu pendant.que la charge ae déplace darm la zone oxydante du tours
EMI23.8
Sensiblement à miolongueur du t'aux, l'agent réducteur est introduit par la goulotte 13 de la annièra décrite plus haut et l'atmosphère oxydante se trouvant au dessus de la charge et dans celle-ci devient réductrice,,
<Desc/Clms Page number 24>
L'osent réducteur et débarrasses par distillation, des hydre- carbures volatile, en raison des température$ élevées annuelles il est soumis et les gaz produite,
ainsi que les réactions di- recto% entre le carbone et les constituante du cintrai donnent lieu à la réduction de oxyde* métalliques en oxyde$ intérieurs et en métal élémentaire, comme décrit plue haute
Sans la forme d'exécution particulière illustrée sur le dessin, le dispositif de chargement auxiliaire 9 *et équipé d'une conduite d'alimentation en gaz mous pression qui charge de l'air comprimé ou d'autres gaz utilisés comme véhi- cule lors de l'injection de la matière carbonée nécessaire pour régler la composition de la charge, de façon qu'elle soit optimale.
Ce dispositif est suffisamment puissant que pour projeter le charbon sur la moitié environ de la longueur du four et il peut être réglés de manière à introduire la matière en n'importe quel point désiré le longue cette moitié du tours
La vitesse d'alimentation et la trajectoire précise sont dé- terminées, de manière simple, en calculant la quantité eup- plémentaire d'agent réducteur nécessaire dans la charge finale destinée au four de fusion, sur base des échantillons prélevée et de la durée de séjour nécessaire pour cokéfier convenablement la matière ainsi introduite. Il est évident que l'on peut uti- liser n'importe quel dispositif de projection mécanique appro- prié à cette fin.
Etant donné que la marche du tour est conti. nue, les distances à l'intérieur du four sont proportionnelles à la durée de @éjour, à condition qu'il soit tenu compte du fait que les grosses particules se déplacent dans le four à une vitesse légèrement supérieure à celle des petit*% particules,
La figure 2 Illustre la structure du dispositif de chargement prévu à mi longueur du four.
Comme on le voit
<Desc/Clms Page number 25>
EMI25.1
aisimentl la matière au cours de traitement 16 occupe environ 6 à 15e de la $action transversale du four, .,loft les eondi- tiens de fréteur de charge sued4criteso 00=0 décrit plus lsaut en détail, la culotte 13 ont coudées oetaae montré, de façon que lorsque la matière 17 est déohnrgée dans le tour, elle tombe sur un court* distance seulement sur la couche 16.
La .ti,ura 3t qui est une coupe outrant la ligne 3-3 de la figure lo montra les détille de montage et d'tntrainement du tour, cette vue Hontrl1nt les tourillons 3# le moteur d1 entraînement 19 et
EMI25.2
la couronne dentée 20 qui y est connectés,
EMI25.3
Lorol1ue la matière *'écoulant librement atteint
EMI25.4
l'extrémité de déchue du tours elle peut être recueillie doua*
EMI25.5
une trt,-Iaio isolée 8, pour être snuuits trunaféréa dans le four
EMI25.6
de fusion* Cependant, on préfère que la matière déchargé@ du
EMI25.7
four rotatif Holt introduite directement et de manière continue dans un four 41otrique à sole rotative On peut utiliser un four à sole fixe ou rotative pou? assurer une répartition uai tome de la oh.roe sur la surface du bain, la capacité et la .,
1 tell" de fusion du four étant proportionnelles au débit du four de réduction* Lorsqu'on utilise un tour de fusion à icii rotative, une marche véritablement continue est aleuréa, la rotation devant seulement être interrompue de tempe à autre pour décharger le four de fusion. Les relations entre les 414 conte constitutifs de l'installation apparaissent le aïeux à
EMI25.8
la figura 4.
EMI25.9
les exemples illuatratits suivante permettront de mieux comprendre le procédé suivant l'invention, cou exemples
EMI25.10
décrivant en détail la pratique antérieure et les améliorations
EMI25.11
procurée par lea principes et modes opératoires suivant la
EMI25.12
présent* invention.
<Desc/Clms Page number 26>
EMI26.1
1329LU -I&
EMI26.2
Pour obtenir un standard de comparaison approprié, un essai a été effectué avant que des modification quelconque$
EMI26.3
épient apportée à un four rotatif élastique. Le minerai oons- titué par un concentrât de Minerai de fer du type magn'i1te ,grille très finnement divieé a été charge avec des fondante et du charbon il faible teneur en matière volatille à l'extré-
EMI26.4
mité d'alimentation du tour.
La totalité de l'air de combustion
EMI26.5
a été chargée dana l'extrémité de décharet du four par le capot de combustion* Lea résultats de lleucal sont indiquée dans le tableau 1 suivant t
EMI26.6
1 WLAU IJftb1tuo1e At1R1YBe de la chart!
EMI26.7
<tb> Mnerai <SEP> Charbon <SEP> (faible <SEP> teneur <SEP> en
<tb>
EMI26.8
lli; IMII ,.-,,,,,#, . , .,... , . ¯¯¯¯¯¯¯MRtieree volatile ) .
Pe 46o6 Mat. Vol. 19. Gangue 34,0 Carbone 7493% Soufre 00, Q# Cendre 6#4e Soufre 005% Donnée,l, .relative , au fonotionnamtnt du four Minerai 860 kg/br.
Pondant 167,6 Jcg/Jir Charbon à faible teneur en matière volatil.. 190 ttg/bre Gaz naturel consomma 890 8000?020 Température de décharge de la scorie 1050'C Température au milieu du four 585#O
EMI26.9
<tb> Température <SEP> du <SEP> gaz <SEP> de <SEP> fumée <SEP> 365*0
<tb>
EMI26.10
1'1ragehdan. la chambre d'allumage 0,125 on d'eau ?aot?!rr7(extrëait< de décharge) 702% Durée de rétention 3,0 hre Ânalx9e,des ag¯ de fumée C02 18,1?J 2 1.
CO 1,
<Desc/Clms Page number 27>
EMI27.1
<tb> Soufre <SEP> dans <SEP> la <SEP> scorie <SEP> 0,11
<tb>
<tb> Réduction <SEP> du <SEP> minerai <SEP> 38 <SEP> à <SEP> 40%
<tb>
En dépit d'une température de décharge élevés de la scorie (1050 C), 39% seulement de l'oxygène contenu dans ion oxydes de fer ont été éliminée dans le four.
Une fusion considérable @t'une agglomération importante de la charge au? les parois du t'our ae sont produites jusqu'à environ 7,5 m de l'extrémité de décharge du four, en tort* qu'il a été fré- quemment nécessaire de décrasser le four à l'aide d'un ringard, afin de permettre une marche continue, des dépôts annulaires se formant de tempe à autre* En bref, la marche du four n'était pae satisfaisant.
Après décharge du tour, la acorie à 1050*0 a été recueillie dans un récipient isolée En les laissant au repos pendant une demi à 1 heure, tout en les agitant, lee fines particules de scorie contenant le fer métallique ont fondu et se sont agglomérées, en formant un gâteau solide qui n'a pu être retiré des récipient* qu'avec beaucoup de difficulté*, à l'aide d'un ringard.
La proportion de 1,9% de 00 contenue dans le gaz de fumée indique qu'environ 12% de la chaleur contenue dans le charbon ont été perdue noue forme de 00 dans le sas de fumée, tandis que de l'hydrogène et du méthane ont également été perdus* La teneur en oxygène provenant de l'air entrant-à l'extrémité de décharge indique qu'une atmosphère oxydante a régné sur toute la longueur du tour.
EXEMPLE 2,
5 tuyaux à air de 7,5 cm ont été installés à l'ex- térieur du tour à des intervalles de 1,8 m, en commençant à environ un tieru de la longueur du four à partir de l'extré- mité de décharge. les tuyaux ont été reliée à des conduites
<Desc/Clms Page number 28>
menant à une soufflerie à moteur montée sur la paroi latérale.
De l'air soumis à une pression statique positive suffisante a été introduit dans le four aux cinq endroits en question, de manière à créer une longue sont de combustion, par réglage de la composition des gaz et de la température du four dans cette zone, ainsi que dans l'entièreté du four.
Par ailleurs, plusieurs goulottes Mont été montées sur le coté du four sensiblement à ni** longueur, de manière à permettre l'alimentation du four en charbon@ à forte teneur en matir. volatile et en lignites. En teurant avec le four, les goulottes ont prélevé leur charge de charbon à forte te- neur en matière volatile d'une cuve fixe située en dessous du four, comme décrit plus haut.
Etant donné que l'on n'a pas chargé de charbon ou un autre combustible à l'extrémité d'ali- mentation du four, oelui-oi comportait une zone de combustion s'étendant sur la moitié de sa longueur depuis le point d'ali- mentation en charbon juaqu'à l'extrémité d'alimentation* Dans cette zone, les matières volatiles provenant du charbon ont eu suffisamment de tempe pour distiler, pour réagir et/ou pour bruler presque complètement
Le minerai utilisé était constitué d'un concentrât de minerai de fer du type magnétite non grillé à forte teneur en soufre, sous forme de particules ayant la même granulomé. trie que celle du concentrât utilisé dans l'exemple 1, le mine- rai provenant de la même mine que dans l'exemple 1. Le charbon utilisé était du type à forte teneur en matière volatile.
Il contenait une proportion élevée de soufre, ainsi que le révèle le tableau II.
<Desc/Clms Page number 29>
EMI29.1
¯¯¯¯ym? ïî-MMf######### Anfrlyy , d o , la ?haMt..
Minerai Charbon à forte teneur en matières n plalap b . le 53,076 Mat- Vol. 52,8* Qangue 2405e carbone bzz 3oufrf Ot92}< Cendre 90 e 8oufr$ 2,9'A j'niyf 1 III *if ,p,. la 1 !If fouf Mitieroti 660 te/bre Chn'uon à forte teneur en matières volatil#$ 162 kert gaz naturel consommé 12$ 46 %3/bre Température de décharge de la *Cori# 971*0 îeepérature au milieu du tour 905'0 Température du t;
as de tWD4, 7,12 ft5/hrt Tirage dans le chezeMt d'allumage 000500M d'eau ?acteur de char,,* {extrémité de décharge) $t1t* Durée de rétention 390 hrea Analyse du gas de fumée 002 1806% o2 009% 00 0,4?t soufre dans 1001'1. 10010 Réduction du minerai 51? Elimination du soufre 22% mm-MMO-M Momm-
EMI29.2
Dans cet 8...1, en utilisant une alimentation r461'. latérale en air et une a1im.ntatio latérale en charbon, la température de la croie déchargé* était de 97040# soit envi- ron 6000 de moins que dans 1#exomple 1, dans lequel le prood dé claloique d'alimentation et de combustion à dtd utilisée Par suite de la réduction par l'hydrogène à basée tttaplraturi, il ne a'eet produit ni a6s1om4rat1on, ni fusion de la soorit
<Desc/Clms Page number 30>
sur les paroi 8 du four.
Par ailleurs en dépit du degré élevé de réduction (donnant un pourcentage élevé de fer métallique
EMI30.1
dans la scorie) aucune agglomération ou fusion de pa!i1ou1" de fer ne a'cet produite dans des récipients recueillant la 4*orlop la matière sedocullant librement lors de son évacuation de la trémie intérieure*
Bien que la température de décharge soit suffis* - ment base* que pour que la marche du four soit exempte de trouble, la température au milieu du four a été augmentée de
EMI30.2
58500 (exemple 1) jusqu'à 905*0.
Ainai, la sont réductrice présente dans le four a été lenl1bleulent alongée et par suite de la distillation des hydrocarbure , la durée de séjour dans
EMI30.3
des conditions réductrices a été augmentée dans une mteure correspondante* Ceci explique le pourcentage plue élevé de réduction du min. rai z centre 39?*h 8rat à la température de décharge moins élevée*
Par réglage de l'air introduit latéralement, il a été possible de maintenir une atmosphère réductrice dans la moitié de décharge du four et d'ajouter cependant suffisamment d'air dans la moitié d'alimentation, pour que les quantités ex-
EMI30.4
-aidanta1re. de matière volatile et le goudron provenant du charbon à forte teneur en matière volatile soient brûlée.
Etant donné que le Sas de fumée contient t7,47 de 00, 2% seulement de la chaleur totale contenue dans le charbon a été perdue, nous forme de combustibles dans le gaz de fumée.
A la fin de l'essai, aucune accumulation de poussière n'a été observée dans une partie quelconque du collecteur de poussière, du ventillateur ou autre système de manipulation de gaz, ce qui indique que les goudrons ont été pratiquement uti- lieds de manière complète.
Aucune tentative spéciale n'a été faite pour élimi- ner le boutre du charbon et du minerai dans cet essai, par
<Desc/Clms Page number 31>
combustion* Cependant, 22% du soufre provenant du charbon et du minerai ont été brûlée dans le tour, même avec la pré- réduction plue élevée.
Par combustion réglée grâce à la distribution d'air 'latéral et par utilisation presque complète de la grande quan- tité de goudron et de matière volatile* un degré élevé de pré- réduction a été obtenu, un pourcentage substantiel du soufre a été brûlé et la température de décharge a été suffisamment abaissée que pour obtenir une scorie s'écoulant librement.
la combustion pratiquement complète de la 4rande quantité de goudron et de matières volatiles a fourni une quan- tité de chaleur telle que la quantité de gaz naturel brûlé étuit seulement la moitié de celle utilisée dans l'exemple 1, dans lequel on a fait usage de charbon à faible teneur en matières, volatile* Dans le présent exemple, 8% seulement de la chaleur totale quittant le four provenaient du gaz naturel. Le restant provenait du charbon à forte teneur en matière*volatile 10 seulement du carbone fixe dans le charbon ont été brûlés.
EXEMPLE 3.
Au cours de cet essai, on a utilisé le même minerai et le môme charbon que dalla l'exemple 2. Une quantité sensi- blasent plus Grande d'air a été injectée dans la moitié d'ali- mentation du four, afin d'éliminer le soufre du minerai et du charbon par combustion. Les résultats de cet essai sont indi- qués dans le tableau III.
<Desc/Clms Page number 32>
TABLEAU III,
EMI32.1
Opération combinée d'oxydation et réduction )...,....i,l...i 2Pnn4g8 Celatlvea au f2n2tlonei2elâj à four.
Minerai 906 kg/hre Charbon à fort* teneur en matières volatiles 181 7cg/la Gaz naturel oonsummé Ht 76 M3/hra
EMI32.2
<tb> Température <SEP> de <SEP> décharge <SEP> de <SEP> la <SEP> scorie <SEP> 980*0
<tb> Température <SEP> au <SEP> milieu <SEP> du <SEP> four <SEP> 893 C
<tb>
EMI32.3
Température du gaz de ,fwnëe D5500 Tirage dans chambre d'allumage 0, 05 on d'eau
EMI32.4
<tb> Facteur <SEP> de <SEP> décharge <SEP> (extrémité <SEP> de <SEP> décharge) <SEP> 7,0%
<tb>
EMI32.5
Durée de rétention y25 hrea Analyse du gaz de fumée 00g 17 r 4 02 2,Ot
EMI32.6
<tb> 00 <SEP> 0,2%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Soufre <SEP> dans <SEP> scorie <SEP> 0,40
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 'Réduction <SEP> du <SEP> Minerai <SEP> 43%
<tb>
EMI32.7
mlmination du soufre 72%
Comme le révèle l'analyse du gaz de fumée,
un excès + d'air a été injecté dans la moitié d'alimentation du tour, de façon à fournir un excès de 2,0% d'oxygène et une quantité
EMI32.8
négligeable de CO. L'excès de O2 a dépassé la quantité néon- en
EMI32.9
saire pour brûler le $outre, Les gaz contaient 0,5% de $020
Au cours de l'essai, 72 du soufre total contenu dans le charbon et dans le minerai ont été brûlés en SO2 et
EMI32.10
éliminé. de la scorie# Il notable que oe chiffre puisse être élevé Jusqu'à a5 ou davantaas, à condition que le soufre os présente noue une forme pouvant être brûlée (pyrite, soufre organique dans charbon, eto...).
Tout comme dans l'exemple 2, une température de décharge peu élevée (979*0) a été maintenue, tandis qu'à mi
<Desc/Clms Page number 33>
EMI33.1
longueur du four un* température de 893*0 environ était obtenu** Ce résultat a été obtenu, comme précédemment, en brûlot l'wx- ebe de at1'rec.olt11.du charbon introduit lat4rolement dansa une sont de combustion allongea, mais non <xo<ûaiv<n<nt chaudes cette sono de combustion étant réglée par l'1n.o'10n latéral$
EMI33.2
d'air comprimé en plusieurs pointa.
EMI33.3
It'<Mploi d'une atmoophbre plus oxydante dans la moto- tiâ d'alimentation du four a abaissé le pourcentage de réduo- tion de '1 il. 43< Cette situation peut 4tre oorrîtde en utili- sant un four plus long avec une durée ut séjour plus longue* La ptrtt de chaleur dans las combustible@ contenus dans le gas do tum4, était Intérieure à environ 0, Si dans cet tonal, Otpen>lant| le gas utilisé pour la combustion dans le tt xaur nitvaueventé par rapport à la quantité de gaz utilisés dans 1'axa:ple 2.
EMI33.4
Aucune agglomération, aucun dépôt ou aucune adhérence
EMI33.5
de la charge dons le four n'ont été observés. jX';M;PL 41- Dans cet essai un a utilisé un minerai de far lino- nitique ainui que du lignite à teneur élevée en cendre, eomrt
EMI33.6
sont
EMI33.7
réducteurs 'Les r'lultti7d nndl dans le tableau IV.
U.:Bj.iJ'\t1J -iva¯
EMI33.8
t1't 1 nz da li ntt< pour aliraanttr four nHÏy.8t''."de '\a.'cmr&9l Jl" ""' "' " llingrai it-nita # 39, Mat, voit 42,9 Gangue 30, Carbone 31#10 Porte par combUBtLon13r5>C Ctfndrt 26000 .3outre 0, 3 Soufre 0,9
<Desc/Clms Page number 34>
EMI34.1
poeoe relative* à mare four Minerai 736 kg/hr$ Lignite 263,6 kaam Oez naturel oonBOtnraé' 13 w3/hr< fuirature de ddoliaret de la scorie 010,10 Woulpêtaturs au Milieu du tour 839 C tompéruture du cas de fumée 501*0 .. .
d"a le charbon d 1 P.Ilitmotge 0,05 ça d'eau <#"! t.<'ur de ctarge (extrémité de décharge) 6,0 *) r c îc rétention 3910 hMe .4!! 4,1 az de fumée COp 2195e 02 5>i CO 0,5 ' Soufre dans la scorie 0,,4Ce
EMI34.2
<tb> Réduction <SEP> du <SEP> minerai <SEP> 68%
<tb>
EMI34.3
Elimination du uoutre 45
EMI34.4
Le pourcentage de réduction beaucoup plue élevé *" du minerai de fer (66) obtenu dune cet essai provenait en partie de la texture poreuse du minera, mais prinoipaleaent des quantités substantielles d'hydrogène et de méthane libérées dans la couohe, ainsi que de la réactivité élevée du lignite carbonisé, après distillation des matières volatiles dans le
EMI34.5
tour.
Cependant, la quantité excessivement grunde de matibr" volatiles a été presque empiétement utilisée ainsi que le révèle la faible teneur en CO du eas de fumée# Après l'eeeait on n'a pas observé une accumulation de poussière goudronneuse dans le collecteur de poussière ou ailleurs.
Environ 45 du soufre total contenu dans le minerai et dans le charbon ont été brûlés dans le four.
EMI34.6
OoMme précédemment, aucun dépôt ni auoune aggloméra- tion de scorie ne n'est produit dans le tour.
<Desc/Clms Page number 35>
EMI35.1
EISMPLB 5 . lors de la pré-réduoUoa d'un minerai dans ua four, si% vue de la fusion subséquente dans un four de fonderie, il sot aouhnitable de fournir du carbone un quantité etodahlordi- trique, pour achever la réduction dans le tour de tuaient Ainsi, une 8corie préparée à partir d'un minerai hématitique et prê-rdu1t. à raison de 55?< dans le four a encore exige l'addition d'une quantité considérable de carbone dans le four de fusion, pour achever la réduction.
Si le produit contient
EMI35.2
50% de feu 4 une pré-réduction de 55, il faut '.28 kg de car- bons par 45 5 kg de scorie exempte de carbone chargé'. dans le four pour obtenir une réduction complète en métal.
EMI35.3
En taient en aorte que de l'air soit introduit en quantité convenablement réglée sur les côtés du four en dit- térent points, 5 à 10% seulement du carbone fixé contenu dans l'agent réducteur sont brûles, même lorsqu'on utilise des charbons à forte teneur en matières volatile), ou du lignite, par suite de la réduction par l'hydrogène et le méthane, Lorsqu'on utilise du gros coke ou du petit coke à 85-95% de carbone fixé
EMI35.4
ou du charbon à faible teneur en m:
Ua.r. volatiles contenant 75 grand à 82% de carbone fixé, il n'est pas difficile d'obtenir un/excès de carbone dans la scorie. Cependant, comme montré procède! -sent il y a trop peu de Matières volatiles dans cas combustibles pour chauffer le four et contribuer à la réduction et une gr nde quantité de gaz ou d'un autre combustible doit être brûlée dans l'extraite de décharge du four.
De plueµ ai le Combustible est
EMI35.5
chargé à l'extrémité d'alimentation ou pur des goulottou laid. ralles, ci le four de fusion exige une quantité plus ou moins grande de carbone, du fait qu'une pré-rdduotion moins grande ou plus grande est désirée dans le four de pré-réduction, un
<Desc/Clms Page number 36>
chans.ment de la teneur en carbone de la scorie prend plusieurs heures, par suite de la durée de séjour prolongée du minerai et du carbone dans le four de pré-réduction.
Lorsqu'on charge du charbon à forte teneur en matières volatile ou du lignite dans le four, la quantité qui peut être chargée est limitée par la chaleur engendrée par la combustion de l'excès de matière volatil , Si une quantité plus grande de carbone est nécessaire pour le four de fusion, il n'est parfois pas possible de charger urne plue grande quanti- té de ces combustibles à l'extrémité d1 alimentation du four ou par les goulottes latérales de celui-ci; ou bien le four peut être surchauffé pour brûler les matières volatiles supplémentai'- res.
Pour assurer un réglage immédiats de la teneur en carbone de la scorie et pour obtenir plus de carbone dans la scorie, lorsqu'on utilise des charbons à forte teneur en ma- fierez volatilesou des limites, on a fait fonctionner le four d'une manière telle que du charbon à forte teneur en matière? volatiles soit injecté dans l'extrémité de décharge du four sur la couche de scorie chaude et/ou sur les parois chaudes du four, en un endroit se trouvant entre 0 et 9 m à partir de l'extrémité de décharge du four.
Une quantité suffisante de charbon ou d'un autre combustible peut être utilisée, de façon que la chaleur engendrée par la combustion de la matière volatile pro- venant du combustible non consommé lors de la réduction se rap- proche de la chaleur de combustion du gaz naturel remplacé.
Lorsque la scorie est déchargée à raison d'environ 793 kg/heure et que le gaz naturel est consommé ou brulé à raison de 12,6 m3/heure (460,000 Btu par heure), 1.alimenta- tion en gaz est arrêtée et le charbon injecté à forte teneur
<Desc/Clms Page number 37>
EMI37.1
#n Jftatt.r81,olatiltee.' bl' . raison de 50 kg environ par heures te charbon était constitué de morceaux ayant coin@ de 6#30 JUII. Il contenait 3,3% de morceaux de .,r 100 weeh, dont lh plupart ont apparument été brûlés en suspension dans 1 'ouverture d'alimentation du four. La mittière plus 61'0'81'1" ont tombé sur la couche ou sur la paroi du four, le d4char- gênent a'stfectuant du 103840 environ au début de l'I.lai.
Ce charbon a été ddbarrals' prl,qu'1mm'd1atement des matières volatl1., et dea matières volatil** ont été brQ1... avec de l'air aspiré nous forme d'une grande flamme jaune rempli.tant toute la section tran8vert'11 du four. Oomal déorit préoé- demulnt, une quantité insuffisant* d'air a 6ti aspirât pour obtenir une combustion complet* due matière* volatil ,
de façon que de l'hydrogène reste dans la oouohe. La oombuation des matières volatiles en excès a été assuré* en injectant latéralement de l'air dans le fouet comme décrit dans le* exemples précédents*
Le résidu carbonisé ou ooke provenant du charbon injecté débarrassé des matières volatiles est resté tous fora*
EMI37.2
d'un* couche sur la charge, afin d'empêcher une rw-exydttier du minerai* Ce résidu a été déchargé avec la scories de man1'r.
à fournir un wttoe de carbone servant à compléter les besoins stoéchlométriques en carbone du four de fusion ditotriquet Ainsi, une charge complète pour ce dernier four a été préparée dans lrr four rotatif an utilisant du charbon à 36}< de matière volatile*
Avant l'injection du charbon, la teneur en carbone
EMI37.3
dt la écurie était de Ï97e en poids soit environ 99% de la quantité totale de carbone niacaaxi,re pour assurer la réduction complète d'une aoorie à z de fer, avec une pré-rdduotion de
<Desc/Clms Page number 38>
55%.
Apres le début de l'inaction de charbon, la teneur en carbone de la scorie proven nt du four a eté augmentée en quelques minutée jusqu'à 8% ou un peu plue que la quantité stoéchiométrique requise pour achever la réduction en métal dune le four électrique.
Par réglage synchrone de l'alimen- talion latérale en charbon et de l'alimentation de charbon par inaction, il a été possible (1) de maintenir le pourcen- tage désira de carbone datte la scorie et de chauffer encore le tour 4 la température désirée et (2) de maintenir la com- buction désirée et le réglage voulu de l'atmosphère pour éliminer le soufre, pour assurer la pré- réduction, été... et de maintenir une scorie s'écoulant librement
Dans un autre essai avec un minerai différent et avec un charbon plue gros que celui décrit plus haut,
on a constaté que 11% de résidu de carbone ont été déchargée avec la acorie; c'est pourquoi un charbon plue fin a été utilisé pour obtenir la relation désirée entre le carbone présent dans la scorie et la chaleur libérée dans le four. Le charbon était constitué de morceaux ayant tous moins de 3,175 mm, ce char- bon contenant 16% de morceaux d'un calibre de - 100 mesh, Dans ce cas les particules très fines ont brûlé en euspen- sion, en formant une flamme lumineuse et chaude servant à chauffer le four, tandis que les particules plue grossières sont tombées sur la charge chaude et ont été débarrassées des matières volutiles,
pour former un résidu qui a été déchargé avec la scorie* Au coure de cette dernière période, la teneur en carbone de la scorie est tombée de 11% à environ 7,5%, lorsque du charbon plue fin a été utilisé au lieu de charbon plus gros$
Ainsi, on a constaté qu'en contrôlant le degré de pulvérisation du charbon, la proportion de carbone dans le produit déchargé du four a pu être efficacement réglée.
<Desc/Clms Page number 39>
Pendant que les charbons a torts teneur en matières volatiles étaient injectée dans l'extrémité de décharge du four, celui-ci a continué à fonctionner en faisant en sorte que les goulottes médianes introduisent le charbon à forte teneur en matières volatile:! avec les fines recyclées provenant des capteurs de poussière
Lorsqu'ils sont fondue, les charbons cokéfiants à forte teneur en matières volatiles sont souvent très fluides.
Ces charbons fondent généralement à une température comprise entre 315 et 399*0, c'est-à-dire à une température bien infé- rieure à la température normale du tour. selon la pratique préférée de la présente invention, lorsque du charbon de ce. type est nélangé à des fines de minerai et/ou à de la poussière de fumée, les particules de charbon sont dispersées et on n'observe pas de difficultés opératoires.
Par contre, lorsque le charbon à forte teneur en matièresvolatiles est chargé seul, c'est-à-dire sans un mélange de fines de minerai ou de pous- oière de fumée ou d'autres matières inertes, les particules fondent et s'agglomèrent, de manière à former une masse fondue et collante qui adhère parfois aux parois latérales du four* La masse peut alors être distillée, de manière à former du coke solide qui augmente de quantité à mesure que l'on charge plue de charbon* finalement, un dépôt annulaire et épais de coke peut s'accumuler sur toute la paroi latérale du four à l'endroit des orifices de chargement* La circulation du minerai dans le four peut ainsi être partiellement arrêtée.
De plue, la couche de Minerai peut être privée de carbone réducteur pendant cotte période de formation d'un dépôt annulaire et la. réduction peut être arrêtée. Finalement, le dépôt annulaire se brise et tombe sous l'effet de son propre poids, un excès in- désirable de carbone étant déchargé avec le minerai réduit ou
<Desc/Clms Page number 40>
la scorie. ces difficultés sont cependant aisément évitées, même lorsque le charbon n'est pas mélangé à de la poussière de fumée ou à des fines de minerai, en maintenant une tempe- rature suffisamment élevée à mi-longueur du tour.
La distil- lation et le crackage dee matières volatile* s'opèrent alors avant qu'une manne fondue et collante ait pu se former*
EXEMPLE 6.
Deux essaie ont été effectuée, pour déterminer avec exactitude la répartition des gaz réducteur dans la couche ou charge. Dans ces essais, on a utilisé un four sensiblement plus grand (45 m), tandis que le degré de réduction a été maintenu constant à 35% dans le premier essai et à 40% dans le second essai. Le tableau V indique les conditions opératoires, ainsi que les mesures de température et les analyse de gaz,
TABLEAU V.
EMI40.1
<tb>
DEBIT <SEP> DE <SEP> MATIERES
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Minerai <SEP> de <SEP> fer <SEP> (57,2% <SEP> Fe) <SEP> 4530 <SEP> kg/hre
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Charbon <SEP> bitumineux <SEP> 1291 <SEP> kg/heure
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Anthracite <SEP> 271 <SEP> kg/hre
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Chaux <SEP> 770 <SEP> kg/hre
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Gaz <SEP> naturel <SEP> 73,3 <SEP> m3/hre
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Facteur <SEP> de <SEP> .
<SEP> charge <SEP> (extrémité <SEP> de <SEP> décharge) <SEP> 8,6%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Durée <SEP> de <SEP> rétention <SEP> 3,2 <SEP> heures
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> TEMPERATURES
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Mètres <SEP> à <SEP> partir <SEP> Tempe <SEP> de <SEP> la <SEP> charge
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> l'extrémité <SEP> C
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Extrémité <SEP> de <SEP> décharge <SEP> 1,5 <SEP> 1010 C
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Couple <SEP> n <SEP> 3 <SEP> 11,1 <SEP> 910*0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Couple <SEP> n <SEP> 2 <SEP> 20,1 <SEP> 899 0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Couple <SEP> n <SEP> 1 <SEP> 32,1 <SEP> 749 C
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Extrémité <SEP> d'alimentation <SEP> 43,5 <SEP> 510 C
<tb>
<Desc/Clms Page number 41>
EMI41.1
;,1 ' a' ' :
A IY1; .t1 Ollàà2l Echantillon MttPM à S <3O2 S 00 * H2 * oïL jt tuyau H* partir de # # # '*-* -#* # *
EMI41.2
<tb> l'extré-
<tb>
<tb> mité <SEP> de
<tb>
EMI41.3
9 39 5689 boa 09) 2,1 13,5 15*5 16*7 44,6 11,8 13,4
EMI41.4
<tb> Dispositif
<tb>
<tb> d'alimentation
<tb>
EMI41.5
en charbon n* 1506 # # - # 3 18 48,5 23,7 1395 0,9 11,0 4 2205 909 3,3 42,0 1995 24,4
EMI41.6
<tb> Dispositif
<tb>
<tb> d'alimentation
<tb>
<tb> en <SEP> charbon <SEP> n 2 <SEP> 24,9 <SEP> -
<tb>
On voit qu'appointe 2 et 4 de prélèvement d'échan- tillons, situés à 2,1 et à 2,4 m en aval des dispositif$ d'ali- mentation en oherbon,
la proportion de méthane contenus dans la
EMI41.7
couche était très élevé* (11<8 et 19, 5 respectivement). Aux pointe 1 et 3 situés 6,6 et 6,9 m en aval des dispositifs d'ali-
EMI41.8
mentation en charbon, 11 y avait très peu de mthane dans la couche, mais le charbon en coure de carbonisation libérait encom de l'hydrogène, ainsi que le révèlat les analyses* Il y avait donc une quantité appréciable d'hydrogène dans la couche entre le dispositif d'alimentation en charbon n 2 et le point 1 de prélèvement d'échantillons, soit sur une distance de quelque 15 m.
Il n'est pas douteux qu'il y avait également un peu d'hydrogène dans la couche sur une distance de 9 m séparant le point de prélèvement des échantillons de l'extrémité de dé- charge Dans le second essai, la réduction a été maintenu.
, 40%, maie le débit de minerai et de charbon a été augmenté, tandis que l'alimentation en gaz naturel a été réduite dans une
<Desc/Clms Page number 42>
EMI42.1
meurt oorrespondantes Les résultat sont indiqua dans le tableau VI uuîvemt# TASUSAU Vit ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
EMI42.2
Kinerai (57t.1e Po) 5436 kg/hre Charbon bitumineux 1404 kg/hre coxe nenu 145 kt/bre
EMI42.3
<tb> Chaux <SEP> 792 <SEP> kg/hre
<tb>
<tb> Gaz <SEP> naturel <SEP> 50 <SEP> m3/heure
<tb>
EMI42.4
?nctouy de charge (extraite de décharge) 10,5
EMI42.5
<tb> Durée <SEP> de <SEP> rétention <SEP> 4,0 <SEP> heures
<tb>
EMI42.6
Xètres à partir Twap. de la de l'extrémité charge *0 .. Ae## r ...
Extrémité de d4ch,r;e 1,5 1005*0 couple N#3 11,1 671 f0
EMI42.7
<tb> Couple <SEP> n 2 <SEP> 20,1 <SEP> 666*0
<tb>
<tb> Couple <SEP> n 1 <SEP> 32,1 <SEP> 689*0
<tb>
<tb> Extrémité <SEP> d'alimentation <SEP> 43,5 <SEP> 643*0
<tb>
<tb>
<tb> ANALYSE <SEP> DES <SEP> GAZ <SEP> DE <SEP> LA <SEP> CHARGE
<tb>
EMI42.8
Echantillon mètres à f> 00g $ 00 fi j OH.
H2 -t-u-vm u1; partir de "** " w*"1" '-"'* ""#'"""* i*' i #'##
EMI42.9
<tb> l'extrémité
<tb>
<tb> de <SEP> décharge, <SEP>
<tb>
EMI42.10
<,5 2497 57,7 15tl 1,0 1,5 13,5 6,0 7,3 36,3 13o5 36,7
EMI42.11
<tb> Dispositif
<tb>
<tb> d'alimentation
<tb>
EMI42.12
en charbon n't 't 5, d # 3 18 45,4 33,6 11,9 0,8 8,3 4 22,5 12,7 11,1 41,1 1'T,'i 1703
EMI42.13
<tb> Dispositif
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> d'alimentation
<tb>
EMI42.14
en charbon n*2 24, 9 - #
<Desc/Clms Page number 43>
Il cet à noter que, dans ces conditions, il y a presque deux fois autant d'hydrogène dans la couche à 9 m de l'extrémité de décharge que dans l'essai précédent et que cette augmentation d'hydrogène se fait entièrement au dépend de la quantité de CO2 en présence.
A une température d'envi ron 1700 C, on peut voir que l'hydrogène ajouté et le CO2 diminué ont un effet sensible sur les conditions de réduction*
Il est évident que l'invention n'est pas limitée aux détails décrits plus haut et que de nombreuses modifications peuvent être apportées à ces détails cane sortir du cadre de l'invention qui implique la préparation complète d'une charge pour un four électrique de fusion, dans un tour rotatif.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.