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"Procédé et appareil pour la production d'éponge métallique''.-
La présente invention se réfère à un procédé continu pour produire de l'éponge métallique (éponge de fer, par exemple) et à un appareil pour effectuer ce procédé.
Ce procède se caractérise en ce que des 'briquettes récem- ment moulées d'un mélange de minerai (schlich), de charbon né- cessaire pour la réduction de celui-ci et d'une matière liante, sont chargées dans une cuve verticale ayant deux chambres super- posées ou juxtaposées, communiquant entre elles par une ouvertu- re réglable, et dont la chambre inférieure s'ouver vers une ta- ble prenant part à sa rotation.
Les briquettes sont séchées dans la chambre supérieure, et dans la chambre inférieure elles
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sont chauffées à la témpérature de réduction pour que le char- bon se réduise en oxyde de carbone, dont une partie, en pxc;sen- ce d'air admis, 'brûle et se transforme en acide carbonique an dehors de la cuve pour produire la chaleur nécessaire pour la réduction et le chauffage des briquettes passant par la cuve, tandis que l'autre partie monte par la cuve pour chauffer les briquettes en passage vers le bas.
Cette dernière partie se con- vertit alors en acide carbonique qui, avec les autres gaz de com -bustion et de l'air, s'échappe de la cuve, tandis que lesbri- quettes passant par la cuve et tombant sur la table et réduites en éponge métallique (éponge de fer) , se trouvent toujours dans une zone d'oxyde de carbone et, en partie sous l'action de la force centrifuge, sont amenées vers le bord de la table et au- delà pour tomber et être recueillies dans un récipient qui peut aboutir dans un fourneau approprié.
Le dessin ci-annexé, donné à titre d'exemple, montre, en coupe verticale, une forme de construction d'un appareil pour la mise en effet du procédé.
Un appareil 13 d'un type connu pour le moulage des briquet- tes, dans le présent cas composées d'un mélange de minerai écra- sé (schlich), de charbon et d'un liant, aboutit au-dessus d'une cuve rotative ayant deux chambres 3 et 4 superposées ou dispo- sées l'une à côté de l'autre et séparées par un disque 2 ayant une ouverture 5 ajustable au moyen d'une roue ou analogue au- dessus de la cuve. La chambre supérieure peut être stationnaire.
Les briquettes arrivant de l'appareil 13 se distribuent dans la chambre 3 au moyen de rigoles de longueur différente fixées aux orifices de l'appareil 13. Dans le cas ou la chambre 3 est pla- cée à côté de la chambre 4, les briquettes y sont introduites par des racloirs, par exemple. La chambre 4 s'ouvre vers le bas sur une table 6 en forme d'entonnoir à bord horizontal et soli- daire de la table 4. Cette chambre, avec la table 6, est mise en
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@ rotation par un arbre 7 et contenue dans une enveloppe 8, dent la partie inférieure forme avec le bord de la table 6, un pas- sage annulaire pour les briquettes.
L'espace annulaire entre l'enveloppe 8 et la chambre 4 constitue une chambre de combus- tion, dans laquelle aboutissent des conduites ou orifices 16 menées en tangentes et sortant d'un soufflet 15. Au fond de l'enveloppe et immédiatement au-dessus du bord de la table 6 sont disposés des racloirs 14. Dans la partie supérieure de l'enveloppe 8, il y a des ouvertures ou canaux 19 communiquant avec une chambre annulaire 20 entourant la chambre 3 et commu- niquant avec celle-ci par des ouvertures 21 dans la paroi de cette chambre 3, dans laquelle aboutit un tuyau d'aspiration 18. 'Une conduite d'air 22 aboutit dans la chambre 20. Au-des- sous de la table 6 il y a un récipient en fer 9 pourvu de moyens pour la réfrigération, par eau ou par air par exemple, et des transporteurs en forme de vis sans fin 11, 12.
Telles parties de l'appareil qui sont moins résistantes aux- hautes températures, sont, de plus, munies de moyens isolants ou ré- frigérants.
L'appareil fonctionne de la manière suivante:
Les briquettes tombent de l'appareil 13 directement dans la chambre 3 où elles sont chauffées et séchées avant d'arri- ver dans la chambre 4 par l'ouverture 5, et ensuite sur la ta- ble 6. fendant se temps, l'espace entre l'enveloppe 8 et la chambre 4 a été chauffé par la combustion de charbon de bois, par exemple., L'air nécessaire pour la combustion entre par les tuyaux 16 ou aussi par le tuyau 18. Lorsque la température a atteint un degré voulu, la chambre 4 avec la table 6 est mise en rotation. L'air entre par les tuyaux 16 sous une pression telle que le courant d'air le long de la paroi intérieure de l'enveloppe/amène une aspiration à la paroi extérieure de la chambre 4.
En introduisant de la poussière de charbon de bois
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avec l'air, on entretient la combustion jusqu'à ce que les bri- quettes tombant sur la table 6 commencent à développer de l'oxy- de de carbone qui est en partie aspiré dans la chambra de com- bustion pour y être brûlé, tandis qu'une antre partie de cet oxyde monte par la chambre 4 et, à cause du vide partiel le long de la paroi extérieure de cette chambre, passe par les ouvertures 17 pour arriver dans la. chambre de combustion, où il s'oxygène en acide carbonique après avoir chauffé et en par- tie réduit les briquettes pendant leur passage vers le bas.
A cause de la chaleur dans la chambre de combustion et de la ra- diation des parois de celle-ci, les briquettes tombant sur la table 6 cmntinuent à dégager de nouvelles quantités d'oxyde de carbone, et la combustion est ainsi entretenue. Comme l'oxyde de carbone dégagé monte tant à cause de la raréfaction de l'air près de la chambre 4 que du tirage par le tuyau 18, les bri- quettes tombées sur la table 6 et converties en éponge métalli- que se trouvent constamment enveloppéesdans une atmosphère d'oxyde de carbone et par conséquent ne peuvent pas être réoxy- déespar l'acide carbonique développé dans la chambre de Combus tion.
Les briquettes sont, en partie par la force centrifuge, entraînées vars le bord de la table 6, où elles sont saisies par les racloirs 14 pour tomber entre l'enveloppe 8 et la table 6 et ensuite dans le récipient 9, d'où, au moyen des vis 11,12, elles peuvent être transportées directement dans un fourneau, par exemple. La forme d'entonnoir donnée à la table 6 favorise la sortie des briquettes, de sorte que leur mouvement ne dépende pas entièrement de la force centrifuge.
Les gaz de combustion passent par les canaux 19 dans la chambre 20, où les gaz chauds se mêlent avec l'air tant à la périphérie intérieure qu'à la périphérie extérieure de cette chambre, de façon que le mélange gazeux retienne une tempéra- ture appropriée pour le séchage des briquettes. Le mélange ga- zeux tempère passant de la chambre 20 par les ouvertures 21 à
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la chambre 3 sert au séchage des briquettes dans cette chambre.
Les vapeurs d'eau dégagées accompagnant le mélange gazeux, sor- tent par le tuyau 18.
En ajustant l'ouverture 5, l'alimentation des briquettes hors de l'appareil 13, et la pression dans le soufflet et dans le tuyau d'aspiration 19, le fonctionnement de l'appareil peut être réglé. Au besoin, la combustion peut être réglée en intro- duisant du combustible avec l'air de pression et aussi en fai- sant passer de la poussière de charbon par la cuve.
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"Method and apparatus for the production of metal sponge '' .-
The present invention relates to a continuous process for producing metallic sponge (eg iron sponge) and to an apparatus for performing this process.
This process is characterized in that recently molded briquettes of a mixture of ore (schlich), coal necessary for the reduction thereof and a binder material, are loaded into a vertical tank having two superimposed or juxtaposed chambers, communicating with each other by an adjustable opening, and the lower chamber of which opens towards a table taking part in its rotation.
The briquettes are dried in the upper chamber, and in the lower chamber they
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are heated to the reduction temperature so that the charcoal is reduced to carbon monoxide, a part of which, in pxc; sense of admitted air, 'burns and turns into carbonic acid outside the tank to produce the heat required for the reduction and heating of the briquettes passing through the tank, while the other part rises through the tank to heat the briquettes passing downwards.
This last part is then converted into carbonic acid which, with the other combustion gases and air, escapes from the tank, while the briquettes passing through the tank and falling on the table and reduced made of metallic sponge (iron sponge), always lie in a carbon monoxide zone and, partly under the action of centrifugal force, are brought to the edge of the table and beyond to fall and be collected in a container which can end in an appropriate furnace.
The accompanying drawing, given by way of example, shows, in vertical section, a form of construction of an apparatus for carrying out the process.
An apparatus 13 of a known type for molding briquetters, in this case composed of a mixture of crushed ore (schlich), coal and a binder, ends above a tank rotary having two chambers 3 and 4 superimposed or arranged one beside the other and separated by a disc 2 having an opening 5 adjustable by means of a wheel or the like above the tank. The upper chamber can be stationary.
The briquettes arriving from the appliance 13 are distributed in the chamber 3 by means of channels of different length fixed to the openings of the appliance 13. In the case where the chamber 3 is placed next to the chamber 4, the briquettes are introduced there by scrapers, for example. Chamber 4 opens downwards onto a funnel-shaped table 6 with a horizontal and solid edge of table 4. This chamber, with table 6, is placed in
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@ rotation by a shaft 7 and contained in a casing 8, the lower part forms with the edge of the table 6, an annular passage for the briquettes.
The annular space between the casing 8 and the chamber 4 constitutes a combustion chamber, into which conduits or orifices 16 lead in tangents and exit from a bellows 15. At the bottom of the casing and immediately beyond. above the edge of the table 6 are arranged scrapers 14. In the upper part of the casing 8, there are openings or channels 19 communicating with an annular chamber 20 surrounding the chamber 3 and communicating with the latter by openings 21 in the wall of this chamber 3, into which a suction pipe 18 terminates. An air pipe 22 terminates in the chamber 20. Below the table 6 there is an iron container 9 provided with means for refrigeration, by water or by air for example, and conveyors in the form of endless screws 11, 12.
Such parts of the apparatus which are less resistant to high temperatures are, moreover, provided with insulating or cooling means.
The device works as follows:
The briquettes fall from the apparatus 13 directly into the chamber 3 where they are heated and dried before arriving in the chamber 4 through the opening 5, and then on the table 6. space between the casing 8 and the chamber 4 has been heated by the combustion of charcoal, for example., The air required for combustion enters through the pipes 16 or also through the pipe 18. When the temperature has reached a desired degree, the chamber 4 with the table 6 is rotated. The air enters through the pipes 16 under a pressure such that the air flow along the inner wall of the casing / draws suction to the outer wall of the chamber 4.
By introducing charcoal dust
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with air, the combustion is maintained until the briquettes falling on the table 6 begin to develop carbon oxide which is partly sucked into the combustion chamber to be burned there , while another part of this oxide rises through chamber 4 and, because of the partial vacuum along the outer wall of this chamber, passes through openings 17 to arrive in the. combustion chamber, where it is oxygenated into carbonic acid after heating and partly reduces the briquettes during their passage down.
Due to the heat in the combustion chamber and the radiation of the walls thereof, the briquettes falling on the table continue to give off further quantities of carbon monoxide, and combustion is thus sustained. As the carbon monoxide released rises both from the depletion of the air near chamber 4 and from the draft through pipe 18, the briquettes which have fallen on the table 6 and converted into a metal sponge are constantly found enveloped in a carbon monoxide atmosphere and therefore cannot be reoxidized by the carbonic acid developed in the combustion chamber.
The briquettes are, in part by centrifugal force, driven to the edge of the table 6, where they are gripped by the scrapers 14 to fall between the casing 8 and the table 6 and then into the container 9, from where, by means of the screws 11,12, they can be transported directly to a furnace, for example. The funnel shape given to the table 6 favors the exit of the briquettes, so that their movement does not depend entirely on the centrifugal force.
The combustion gases pass through the channels 19 into the chamber 20, where the hot gases mix with the air both at the inner periphery and at the outer periphery of this chamber, so that the gas mixture retains a temperature. suitable for drying briquettes. The gas mixture tempers passing from chamber 20 through openings 21 to
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chamber 3 is used for drying briquettes in this chamber.
The water vapors released accompanying the gas mixture exit through pipe 18.
By adjusting the opening 5, the supply of briquettes out of the apparatus 13, and the pressure in the bellows and in the suction pipe 19, the operation of the apparatus can be regulated. Combustion can be regulated if necessary by introducing fuel with the pressurized air and also by passing coal dust through the bowl.
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