BE642015A - - Google Patents

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BE642015A
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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 

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   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 

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 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   

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 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 
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 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 
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 récupération et le rechargement de ces matières fines e'avè- rent inadéquat..,parce que ces matières fines constituent 
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 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* 
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 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. 
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 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 

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 combustion pour brûler complètement le   combustibles   C'est 
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 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, 
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 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   
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 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- 
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 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, 

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 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 

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 minerai due un four rotatif, du carbone doit être   priment   pour que les réactions supplémentaires suivantes aient lieu: 
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 '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 
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 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 
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 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 

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 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. 

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  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 
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 ?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 
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 sorte que l'avantage supplémentaire est obtenu, selon lequel l 
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 le produit déchargé du tour constitue une charge complète 
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 contenant tuus les dldpentaty compris l'agent réducteur oarbani-t 
 EMI9.16 
 que nécessaire pour une opération de fusion réductrice efficace 

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 Il   devient   ainsi   possible    en une seule opération continue 
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 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 
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 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$@   
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 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 

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 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 

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 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 
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 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 ± 

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 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- 
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 boniAStion, du type de carbon11'u et d'autre* facteurs moine 
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 importants* 
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 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'* 
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 positif* d'Hlimentat10n en charbon@ 
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 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 
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 suite du facteur de charge en question et du dégagement libre 
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 de ga par la couche il ne resté lias d'air pour la combustion 
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 du carbone our ou dans la couche de minerai se trouvant dans le tour.

   
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 lorsque le charbon entrant tombe sur la couche ohau- de de minerai, il commence immédiatement a distiller en 11b'- 

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 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, 

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 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!: 

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 lentf à cette température.

   Cependant, en engendrant 4. l'hl- drogène danse la couche de minerai elle-méme, un réaotït posée  
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 dent une vitesse de réaction plus élevée que celle du CO est 
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 rendu disponible et le rapport des gen réducteurs au 0 2 est 
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 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 
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 <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- 
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 sieurs dispositifs de chargement du type généralement utilisé 
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 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 

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 ,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- 
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 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   

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 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- 

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   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 

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 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 

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 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.     @        

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 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 

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 atmosphère oxydante au dessus de la couche 16,   sensible.   
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 ment au cours de la première aoitie de l'opération, les soupapes prévues dans lea tuyaux 12 sont ouvertes et de 
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 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- 
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 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 
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 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 
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 et contribue ainsi à empêcher la formation de pouanièreas Dans la première zone ou zone oxydante du four, le soufre 
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 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- 
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 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 
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 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,, 

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 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 

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 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 
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 la couronne dentée 20 qui y est connectés, 
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 Lorol1ue la matière *'écoulant librement atteint 
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 l'extrémité de déchue du tours elle peut être recueillie doua* 
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 une trt,-Iaio isolée 8, pour être snuuits trunaféréa dans le four 
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 de fusion* Cependant, on préfère que la matière déchargé@ du 
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 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 
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 la figura 4. 
 EMI25.9 
 les exemples illuatratits suivante permettront de mieux comprendre le procédé suivant l'invention, cou exemples 
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 décrivant en détail la pratique antérieure et les améliorations 
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 procurée par lea principes et modes opératoires suivant la 
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 présent* invention.

   

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 1329LU -I& 
 EMI26.2 
 Pour obtenir un standard de comparaison approprié, un essai a été effectué avant que des modification  quelconque$ 
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 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- 
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 mité d'alimentation du tour.

   La totalité de l'air de combustion 
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 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 
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 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, 

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<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 

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   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. 

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 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 

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 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 

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 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. 

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    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 

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 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 
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 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 

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 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. 

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 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 

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   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 

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 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 

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 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.   

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   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 

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 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
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<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Minerai <SEP> de <SEP> fer <SEP> (57,2% <SEP> Fe) <SEP> 4530 <SEP> kg/hre
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<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Charbon <SEP> bitumineux <SEP> 1291 <SEP> kg/heure
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<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 **.

Claims (1)

  1. 1.- Procédé pour le pré-traitement oontinu d'une charge Métallurgique dans un four rotatif, caractériel en ce qu'on charge un mélange de minerai, de fondant et d'un agent réducteur carboné dans le four rotatif, on oxyde au moine par- tlellement ce mélange à une température élevée dans le four, de façon à en assurer la déshydratation et à éliminer les consti- tuants volatils et oxydables dudit mélange, y compris le soufre et l'arsenio, on ajoute une quantité supplémentaire de réducteur au Mélange oxydé directement dune le four et on soumet le mélan- ge obtenu à des conditions réductrices afin d'effectuer un fit- tage, une agglomération et une métallisation partielle de ce mélange,
    puis on injecte des quuntités supplémentaires de réduc- tour carboné dans le Mélange partiellement réduit, de façon à établir la teneur totale résiduelle en carbone de ce mélange dé- chargé du four à une valeur correspondant au moins à la quantité @toéchiométrique approximative nécessaire pour assurer une métal- lisation totule du métal contenu dans ce mélange, lors de la fu- aion subséquente de la matière déchargée du four rotatif, <Desc/Clms Page number 44> 2.- Procédé suivant la revendication 1,
    caractérisé en ce que le réducteur supplémentaire ajouté au mélange partia- lement oxydé est un réducteur carboné contenant des hydrocar- bures volatile, la métallisation partielle dudit mélange s'ef fectuant par contact et par réaction avec du carbone solide, du monoxyde de carbone gazeux, de l'hydrogène, du méthane et d'autres produite de distillation du type hydrocarbure dudit réducteur carboné, 3.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce que le mélange de charge métallurgique, de minerai, de fondant et de réducteur carboné n'occupe pas plue de 15% de la section transversale du tour rotatif.
    4.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendica. tions 1 et 2, caractérisé en ce que le mélange de charge métallurgique, de minerai, de fondant et de réducteur carboné occupe environ 6 à 11 de la section transversale du four rotatif, 5.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendica- tions précédentes caractérisé en ce que la durée de séjour dudit mélange dune le four rotatif est d'environ 3 à 6 heures.
    6.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en de que le réducteur supplémentaire ajouté au mélange partiel- lement oxydé est un gaz contenant de l'hydrogène.
    7.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des minerais fins sont ajoutés au mélange avec le réducteur supplémentaire après l'oxydation du mélange, de façon à assurer le frittage et un mélange intime des minerais fins dans la matière déchargée du four$ 8.- Procédé suivent l'une ou l'autre des revendica- tions 1 et 7, caractérisé en ce que les fines particules <Desc/Clms Page number 45> entraînées bore du four dans le sa% effluent août racueillies et re-introduites dans la charge du four, conjointement avec le réducteur supplémentaire après l'oxydation de la charge.
    9.- Procédé suivant l'une ou l'autre des reveniica- tions précédente., caractérisé en ce que le réducteur carboné injecté dans le mélange partiellement réduit contient des consti- tuent du type hydrocarburesvolatils l'injection se faisant en un point tel du four que cet constituante volatils soient son- siblement complètement éliminé , par distillation du réducteur, avant que le mélange total soit déchargé du tour.
    10.- Pour rotatif convenant pour l'exécution du procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend une venveloppe tubulaire garnie de matière réfraotaire, ainsi que des éléments de fermeture* matière.
    terminaux garnie de réfractaire et connectés opérativement à l'enveloppe tubulaire, des moyens pour faire tourner l'enveloppe autour de son axe central formant un petit anle aveo l'hori- zontale, des moyens pour chauffer l'intérieur de l'enveloppe, des moyens de chargement établit aux extrémité@ et le loris de l'enveloppe pour introduire les particules solides de la charge et du réducteur carboné à l'intérieur de l'enveloppe pendant la rotation de celle-ci, des moyens pour régler la durée de séjour de la charge dans l'enveloppe, des moyens répartis le long de l'enveloppe et communiquant avec l'intérieur de oelle-oi, pour établir et maintenir des Ion..
    oxydantes et réductrices diffé- rentes le long des parties respectives de l'intérieur du four, en coopération avec la matière chargée dans le tour par lendit* moyens de chargement, ainsi que des moyens pour décharger ladite matière à l'extrémité inférieure du four.
    11.- Pour rotatif suivant la revendication 10, carac- térisé en ce que les moyens pour établir et maintenir des conte <Desc/Clms Page number 46> oxydantes et réductrices différentes comprennent, en partie, une série de tuyaux pénétrant dans l'enveloppe et présentant des orifices disposés sensiblement sur l'axe central de cette enveloppe, ces prifices étant dirigée dune la direction d'écou- lement du gaz dans le tour.
    ohaoun de ces tuyaux étant relié à l'extérieur de l'enveloppe à des moyens capables d'injecter un gaz contenant de l'oxygène dune l'enveloppe, ohaoun de ces tuyaux étant individuellement réglable pour ajuster l'entrée dudit gaz dans l'enveloppe.
    12.- Four rotatif suivant l'une ou l'autre des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que des moyens de chargement sont disposés le long du four, ces moyens comprenant un tuyau dont une extrémité ce trouve à l'extérieur du four et qui s'étend à travers l'enveloppe tubulaire Jusqu'à l'inté- rieur du four, un collecteur prévu à l'extrémité extérieure du tuyau étant agencé pour prélever la charge emmagasinée en dessous du four et pour déposer cette charge dans le four lors de la rotation de celui-ci, l'extrémité intérieure du tuyau se trouvant à proximité raisonnable de la surface de la matière traitée dans le four, au moment où le tuyau décharge de la matière dans le four.
    13.- Procédé et four, en substance, tels que décrit plus haut, notamment dans les exemples*
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