Brevet FR2144613A1 — publié le 19730216

La présente invention se rapporte de façon générale à la fabrication du fer. En général, le minerai de fer utilisé très couramment comme matière première de la fabrication du fer comprend trois sortes d'oxydes : l'hématite (Fe20,), la magnétite (fi304) et la limonite (2fi20,, 3 H20). Il faut mettre en jeu deux stades pour produire du fer à partir de ces oxydes : le premier stade consiste à séparer l'oxygène combiné chimiquement avec le fer (réduction), et le second stade consiste à séparer du fer une gangue combinée mécaniquement avec lui (ce stade est appelé "Séparation du fer de la gangue"). Un procédé très couramment utilisé dans l'industrie pour le premier stade, ctest-à-dire le processus de réduction du minerai de fer, est le procédé dans lequel on chauffe la matière destinée à la fabrication du fer en combinaison avec une matière (agent de réduction) présentant plus d'affinité que le fer pour l'oxygène. Comme agent de réduction, c'est le carbone solide (le coke) qu'on utilise le plus. En ce qui concerne le dernier stade, c'est-à-dire la séparation du fer de la gangue, on soumet en même temps le minerai de fer à la fois à l'action de la chaleur pour affaiblir la force de liaison entre le fer et la gangue, et à l'action d'une force pour séparer le fer de la gangue. En conclusion, l'un des éléments fondamentaux de la fabrication du fer consiste à appliquer à la fois, simultanément, une quantité de chaleur et une force au minerai de fer. Dans l'étude d'un procédé classique de fabrication du fer on avait tendance à mettre l'accent uniquement sur l'énergie thermique, bien qu'il fût bien connu qu'il fallait à la fois l'énergie thermique et la force pour fabriquer le fer, et l'on obtenait la force en utilisant la pesanteur. De plus, la chaleur nécessaire pour la fabrication classique du fer provenait en fait de la chaleur de combustion primitive (chaleur dite manifeste). En d'autres termes, il est évident qu'il faut absolument fondre entièrement le minerai pour produire le fer, tant que l'on utilise la pesanteur comme force de séparation. Pour effectuer la fusion complète du minerai, il faut du minerai riche, du charbon riche ou du minerai et du charbon pauvres enrichis à l'avance. En même temps, il faut abaisser le point de fusion du laitier en préparant la gangue et il faut élever la température de combustion en augmentant la puissance d'insufflation d'air. Par conséquent, la matière première convenant pour le procédé de fusion du minerai s 'épuise et, donc, le coût de la matière première augmente. Du fait de la combinaison de ces conditions avec l'appareillage à grande échelle nécessaire pour mettre en oeuvre le procédé de fusion du minerai, le prix de revient du fer produit augmente forcément considérablement. En conséquence, l'invention a pour objets - Un nouveau procédé de fabrication du fer, approprié du point de vue industriel et très économique, ainsi qu'un dispositif pour mettre en oeuvre ce procédé - un nouveau procédé de fabrication du fer, dans lequel on sépare les particules de fer (ou la masse de fer) de la gangue au moyen de la chaleur dégagée par effet Joule et d'une force électromagnétique que lion produit en envoyant directement un courant alternatif dans l'accumulation de matière première de fabrication du fer, mise sous forme de poudre ou de particules ;; - un dispositif de fabrication du fer, dans lequel un four tubulaire électrique rotatif cczFrenant une section de préchauffage et une section de fabrication du fer, est incliné et monté rotatif, de façon que la section de fabrication du fer se trouve plus bas que la section de préchauffage, et dans lequel plusieurs électrodes annulaires séparées mutuellement par des intervalles appropriés et qui servent à alimenter en courant alternatif l'accumulation de matière première pulvérulente ou granulaire transportée ensuite dans la section de fabrication du fer, se trouvent dans la section de fabrication du fer ;; - un dispositif de fabrication du fer comprenant un four-tunnel dans lequel se trouve une courroie métallique sans fin pour transporter la matière première pulvérulente et granulaire, et un dispositif de préchauffage destiné à chauffer à la fois la surface supérieure et la surface inférieure de la mince accumulation de matière première pulvérulente ou granulaire étalée sur la courroie sans fin, et - un dispositif de fabrication du fer dans lequel plusieurs creusets unitaires réfractaires conformés en hexaèdres rectangles dont un plan est ouvert et recevant une matière pulvérulente ou granulaire préchauffée, sont disposés sous forme de courroie sans fin, chacun des creusets unitaires comportant deux électrodes mobiles coopérant avec plusieurs électrodes extérieures disposées sur une structure l'entourant extérieurement, et des granules de fer (ou une masse de fer) sont séparées d'un laitier pumiqueux (ou de la gangue) dans chacun des creusets unitaires. Les figures du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif,fcrontbien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est un graphique représentant la résistance spécifique en fonction de la température, lorsqu'on chauffe une matière première pulvérulente et granulaire accumulée. La figure 2 est également un graphique représentant à la fois la température de la matière accumulée, en fonction du temps et la densité d'un courant circulant dans la matière première pulvérulente et granulaire accumulée en fonction du temps lorsqu'on applique une certaine tension à la matière accumulée. La figure 3 est un diagramme expliquant l'inter- action des forces électromagnétiques produites lorsqu'on fait circuler un courant dans deux conducteurs adjacents. La figure 4 est un diagramme représentant la coagulation électromagnétique selon l'invention. La figure 5 est un diagramme illustrant le processus au cours duquel un constituant ferreux et d'autres constituants se séparent successivement des minerais granulaires contenant le constituant ferreux, sous l'effet de la coagulation électromagnétique. La figure 6 est un diagramme représentant un phénomène de communication dTune force d'attraction (force centripète) aux minerais granulaires contenant un constituant ferreux sous l'effet de la coagulation électromagnétique, selon l'invention. La figure 7 est une coupe verticale d'un four rotatif selon l'invention, représentant l'état d'agitation de la matière première dans le four. Les figures 8A à 8C sont respectivement une coupe longitudinale d'un mode d'exécution de l'invention, une coupe longitudinale de sa partie essentielle et une coupe suivant la ligne VIIIC- VIIIC de la figure 8B. Les figures 9B à 9E sont respectivement une vue en éfkvation d'un des creusets unitaires conformés en hexaèdres rectangles dont un plan est ouvert et constituant en fait la courroie sans fin représentée sur la figure 9A, une vue en plan du creuset unitaire, une coupe suivant la-ligne IXD-IXD de la figure 9B et une coupe suivant la ligne IXE-IXE de la figure 9C. La figure 9F est un diagramme de l'accumulation de matière première pulvérulente et granulaire représentée sur la figure 9A, qui a été découpée en morceaux perpendiculairement à la direction de déplacement de la courroie sans fin. La figure 9G est une coupe d'une partie de la courroie sans fin formée en reliant les creusets unitaires représentés sur les figures 9B à 9E au moyen de charnières appropriées placées en leurs bords inférieurs. La figure 10A représente un autre mode d'exécution de l'invention, utilisant les creusets unitaires représentés sur les figures 9B à 9E. Les figures 10B et 10C sont respectivement des coupes suivant la ligne XA-XA et la ligne Xc-Xc de la figure 10A. La présente invention se rapporte à un nouveau procédé de fabrication de la fonte, appelée par la suite fer, dans lequel on utilise la chaleur par effet Joule d'un courant alternatif circulant directement dans la matière pulvérulente ou granulaire de minerai de fer, comme chaleur nécessaire pour séparer un constituant ferreux et la gangue qui sont contenus dans le minerai de fer, c'est-à-dire pour un processus de raffinage, et l'on utilise une force électromagnétique produite par ledit courant comme force de séparation. Elle concerne également un dispositif destiné à mettre en oeuvre ce procédé. C'est le moyen le plus économique et convenant le mieux à l'industrie pour réduire un constituant ferreux contenu dans le minerai par simple chauffage du mélange de minerai et de coke. Cependant, dans ce cas, les éléments fondamentaux qui commandent la vitesse de la réduction et le rendement de la réduction sont la surface spécifique de la matière première, et la vitesse de conduction et la conductibilité thermique que l'on doit donner à la matière première. En outre, la surface spécifique d'une substance solide est inversement proportionnelle à sa dimension granulométrique. Par conséquent, la substance massive est la plus difficile à réduire, tandis que la substance à l'état pulvérulent et granulaire est la plus facile à réduire. En conséquence, il est clair que si l'on applique de la chaleur à un rythme rapide et efficacement jusqu'au centre de l'accumulation de la matière première pulvérulente ou granulaire, on obtient le procédé de réduction le plus avantageux. Comme on l'a décrit ci-dessus, l'une des conditions dans lesquelles la vitesse et le rendement de la réduction sont maximaux est que "la dimension granulométrique de la matière première soit petite, et l'autre est que "la pénétration de la chaleur dans la matière première soit suffisante. Cependant, comme un fluide gazeux qui présente la conductibilité thermique la plus faible parmi toutes les matières est interposé dans l'accumulation de la matière première pulvérulente ou granulaire, ladite accumulation présente une conductibilité extrêmement faible. Par conséquent, il se pose un problème que l'on ne peut résoudre par le procédé de fabrication du fer classique, dans lequel on utilise la chaleur de combustion. D'autre part, il s'est avéré que la résistance électrique de l'accumulation de matière pulvérulente ou granulaire comprenant le mélange de substances dont chacune a un coefficient de température de résistance électrique négatif, comme par exemple dans les céramiques, le coke, et le minerai de fer comprenant différents oxydes métalliques, a également un coefficient de température négatif, et la valeur absolue du coefficient négatif est extrêmement élevée. De plus, lorsqu'on chauffe l'acoumulation, la résistance électrique diminue considérablement et la diminution de la résistance électrique est considérable dans le domaine des températures relativement basses, comme le montre la figure 1.Il est donc clair que, lorsqu'on soumet la matière pulvérulente ou granulaire à l'action de la chialeur, du fait de cette opération de chauffage, la résistance diminue rapidement et, par conséquent, un courant électrique traverse rapidement la matière première. C'est l'un des points les plus importants et fondamentaux que la conductibilité électrique de la matière première pulvérulente ou granulaire augmente lorsqu'on la chauffe. Le courant précité (courant d'électrons) ne peut traverser l'accumulation de matière pulvérulente ou granulaire à une température normale. Cependant, en chauffant l'accumulation, le courant peut facilement traverser ladite accumulation et rencontre des atomes et des molécules qui la constituent, de sorte que l'énergie cinétique que possède chaque électron est transformée en énergie thermique.Dans ce cas, la vitesse de pénétration de la chaleur dans la matière première pulvérulente ou granulaire est égale à la vitesse de passage du courant. Contrairement à la description ci-dessus, la chaleur de combustion utilisée jusqu'à présent n'a qu'un faible-pouvoir de pénétration dans l'accumulation de matière pulvérulente ou granulaire. Cela est dû aux raisons suivantes : la chaleur de combustion est l'énergie cinétique de molécules gazeuses (par exemple CO2, H2O, etc.) produites par combustion. Ces molécules présentent une dimension et une masse beaucoup plus élevées que celles de l'électron. Par conséquent, les molécules ont du mal à pénétrer dans l'accumulation de matière première pulvérulente ou granulaire. En conséquence, toute la chaleur de -combustion heurte la surface de l'accumulation et elle est alors convertie en énergie thermique sur cette surface. Alors, l'énergie thermique ainsi transformée pénètre à l'intérieur de l'accumulation. Cependant, la substance qui constitue l'accumulation de matière première pulvérulente ou granulaire comprend des matières céramiques, du coke et du gaz retenu dans la poudre et ses granules, toutes ces matières présentant une faible conductibilité thermique. Par conséquent, la conductibilité thermique de l'accumulation doit être considérée comme presque nulle. Selon l'invention, on produit la chaleur par effet Joule à l'intérieur de l'accumulation de matière pulvérulente ou granulaire en y envoyant un courant alternatif, et la chaleur par effet Joule ainsi produite est propre à chauffer la matière première rapidement et efficacement, ce qui améliore considérablement à la fois la vitesse et l'efficacité de la réduction. Comme le montre la figure 1, lorsque l'on chauffe l'accumulation de matière première pulvérulente ou granulaire, la résistance spécifique de l'accumulation diminue brusquement. Par conséquent, on peut s'attendre à ce qu'un courant traverse facilement l'accumulation si elle est préchauffée. L'accumulation de matière première pulvérulente ou granulaire (1) présente un coefficient de température de résistance électrique négatif, (2) présente une conductibilité thermique très faible, et ()) présente très peu d'uniformité d'organisation. En d'autres termes, les propriétés de l'accumulation sont juste opposées à celles du métal. Par conséquent, on peut naturellement s'attendre à ce que, lorsqu'on envoie directement un courant dans l'accumu- lation pulvérulente ou granulaire, les phénomènes qui accompagnent le passage du courant soient très différents de ceux qui se produisent dans un conducteur métallique.Par exemple, le métal présente une organisation fortement homogène et une distribution de résistance très uniforme. Par conséquent, dans le métal, la densité du courant est uniforme dans toute sa masse et le courant diffuse dans le métal au cours d'un certain laps de temps. Contrairement à cela, comme l'accumulation pulvérulente ou granulaire présente très peu d'uniformité d'organisation, on observe de très forts écarts locaux à la fois dans la résistance électrique, la densité du courant et son efficacité de chauffage et, de ce fait, la diffusion et l'assimilation du courant sont génées en liaison avec la très faible conductibilité thermique.Dans de nombreux trajets de courant en zigzag sensiblement en parallèle qui sont ainsi créés dans l'accumulation pulvérulente ou granulaire et qui sont différents entre eux en ce qui concerne la puissance, un trajet de courant intense devient de plus en plus intense lorsque le temps s'écoule et, par conséquent, la différence entre le trajet de courant intense et le trajet de courant faible augmente. Enfin, tous les courants qui parcourent l'accumulation pulvérulente ou granulaire étant en contact avec une paire d'électrodes, ils se rassemblent en un seul trajet de courant en zigzag. Ce phénomène est appelé "concentration du courant électrique" On va analyser à présent, dans ce qui suit, la concentration du cnurant électrique. La vitesse de diminution V de la résistance de l'accumulation pulvérulente ou granulaire est proportionnelle d la vitesse d'augmentation de sa température V1 ss ladite vitesse V1 étant, à son tour, proportionnelle à la vitesse d'augmentation de la puissance V2 d'un courant, tandis que la vitesse d'augmentation V2 est proportionnelle à la vitesse de diminution V, mentionnée en premier lieu, de la résistance de l'accumulation pulvérulente ou granulaire. En d'autres termes, on peut exprimer l'es relations ci-dessus par une formule V a V1 c V2 U V Ces facteurs sont en relation de cause a effet entre eux et augmentent en channe, de façon cumulative. Il est clair à présent que, lorsqu'une tension à appliquer est fixée à une certaine valeur, la température de l'accumulation pulvérulente ou granulaire et la densité de courant qui la traverse augmentent toutes les deux de façon paraboliquement en fonction de la durée, c' est-à-dire proportionnellement au carré de la durée. En outre, la vitesse de croissance du phénomène de concentration du courant électrique est, bien entendu, proportionnelle à la tension appliquée. C'est l'une des caractéristiques importantes de l'invention que l'on puisse régler à volonté l'intensité et la vitesse de croissance du courant. On considère qu'il convient d'appliquer comme condition d'alimentation en courant électrique, d'un point de vue industriel, une tension de 50 à 60 Hz et de 100 V/m à l'accumulation pulvérulente ou granulaire chauffée à 8000C, et l'on produit une densité de courant finale de l'ordre de 100 A/cm2 en faisant passer le courant pendant 50 à 60 secondes. Dans ce cas, l'effet de concentration du courant ne sera pas extrêmement accentué, pour les raisons suivantes : 1) l'effet de diminution de résistance dû à la température subit saturation à une température élevée et 2) le pouvoir d'isolement thermique de l'accumulation pulvérulente ou granulaire diminue à température élevée. En d'autres termes, la section transversale de la concentration en courant électrique est limitée à une certaine surface définie par la nature de la matière première. Selon une expérience concernant ce fait, lorsqu'on lui applique une tension de 50 Hz et 50 à 200 V/m, l'aire de la section transversale de la trajectoire de passage du courant est de 25 cm2 à 35 cm2. Par conséquent, il est clair qu'on peut utiliser comme base pour mettre au point un procédé et un dispositif destiné à mettre en oeuvre ce procédé, dans le cas où l'on industrialise le procédé du passage direct du courant, le fait que l'aire du trajet de passage du courant est limitée. On va considérer à présent, en détail, la séparation d'un constituant ferreux et de la gangue. Pour effectuer la séparation du constituant ferreux et de la gangue, on doit leur appliquer en même temps à la fois une quantité de chaleur H pour affaiblir l'intensité d'une force de combinaison du constituant ferreux et de la gangue et une force F pour les détacher. Il est bien connu que, dans ce cas, la quantité de chaleur H et la force F sont inversement proportionnelles entre elles. Par conséquent, c'est sous l'effet de la force F insuffisante, c'est-à-dire la pesanteur, que le métal et la gangue se séparent, non seulement dans le cas de la fabrication du fer, mais aussi dans le procédé classique de traitement du minerai. Par conséquent, si l'on peuttrouverune force supérieure à la pesanteur servant à séparer le fer de la gangue, on peut effectuer cette séparation du fer et de la gangue, même à partir d'un minerai solide ramolli légèrement et à partir d'un minerai semi-fondu également, même si le minerai n' est pas complètement fondu.Selon le procédé classique, il faut procéder ainsi pour fondre complètement la matière première : on se procure un minerai riche et un charbon riche, ou bien l'on enrichit un minerai pauvre et un charbon pauvre, on chauffe de l'air d'insufflation à température élevée, on ajoute de l'huile lourde et de I'oxygène, et l'on prévoit un élément de four résistant à une température élevée. Cependant, si l'on met au point un procédé de fabrication du fer à une basse température inférieure à 1.0000C dans lequel il n'est pas nécessaire de fondre le minerai, on élimine toutes les conditions énumérées ci-dessus et l'on peut, par conséquent, fabriquer le fer à faible coût. A présent, l'on va supposer que deux particules métalliques sphériques, dont les diamètres sont respectivement égaux à 11 cm et 12 cm, sont séparées par un intervalle de d cm, et que des courants parallèles de i1 A et i2 A traversent respectivement ces particules, comme le montre la figure ), de sorte que, selon la loi Biot et Savart, des forces d'attraction mutuelles de F1 dynes et F2 dynes s'exercent respectivement sur les particules. Les intensités de ces forces sont représentées par les formules suivantes F1 = 0,02 il . i2 li (dynes) d F2 = 0,02 i1 i2 12 (dynes) Ainsi, l'amplitude de la force d'attraction agissant entre les particules de fer est proportionnelle au produit des intensités des courants qui traversent respectivement les particules de fer. Par conséquent, lorsque la densité de courant croissante augmente jusqu'à 100 A/cm2 à la période finale de concentration du courant électrique, l'amplitude de la force de séparation du fer de la gangue est sensiblement égale à quinze fois celle qui agit dans le cas où l'on utilise la pesanteur. En outre, comme la force est dirigée dans "une direction d'attraction mutuelle". ce fait produit les effets actifs suivants, dont le premier est la coagulation électromagnétique. En-se référent à la figure 4, -lorsqu on envoie des courants dans une direction perpendiculaire au plan de la figure et vers le bas à partir du demi-espace situé au-dessus du plan de la figure, dans trois particules métalliques A, B et C respectivement, des forces d'attraction mutuelles représentées par des flèches A1, A2, B1} B2, C1 et C2 sont communiquées respectivement aux particules métalliques. A présent, si lton suppose que les particules sont mobiles, elles se déplacent dans les directions des flèches A3, BD et C3 et elles se rassemblent en un point 0.Dans ce cas, il est connu couramment dans la métallurgie des poudres que si la température de chaque particule est supérieure aux 2/5 de son point de fusion, les particules ainsi concentrées deviennent un cristal unique. Ainsi, des particules métalliques innombrables disséminées dans la gangue convergent vers le centre parmi des courants électriques et se coagulent sous forme d'un barreau métallique dont l'axe central est la ligne centrale des courants électriques. Ce phénomène est appelé "coagulation électromagnétique". Si l'on se réfère à présent à la figure 5A, des particules métalliques représentées par des points noirs et dispersées dans des particules de minerai a, b, c et d se coagulent d'abord en grandes particules métalliques représentées sur la figure 5B. Les particules métalliques ainsi coagulées sont ensuite extraites à l'extérieur des particules de minerai représentées sur la figure 5C. Ainsi, les particules métalliques grandissent pour prendre la forme de barreaux de fer par les coagulations de la troisième de la quatrième, etc. Cependant, dans le cas où la coagulation électromagnétique a lieu pour la matière première qui subit l'agitation dans le four rotation, le fer devant constituer un barreau est découpé en morceaux, pour former ainsi des granules de fer.De plus, lorsqu'une force agit dans une seule direction, comme cela se produit dans le cas de la pesanteur ou d'une force centrifugev la séparation entre le fer et la gangue ne peut avoir lieu sans un fond de four (dans le cas de la pesanteur) ou d'une paroi de four (dans le cas de la force centrifuge). Au contraire, dans le cas de la force d'attraction mutuelle, les directions des forces sont mutuellement opposées, comme le montre la figure 6, et la gangue elle-même convient comme support. Par conséquent, le fond du four et la paroi du four ne sont pas nécessaires pour séparer le fer de la gangue.En se référant à la figure 6, cette figure montre des particules de minerai a, b, c et d, des particules métalliques a1 et c1 qui sont représentées par des'points noirs des forces électromagnétiques A2 et C2 qui agissent sur les particules métalliques a1 et cr qui sont représentées par des flèches, et des flèches B1, B2, D1 et D2 qui représentent les réactions agissant sur les points de contact des particules de minerai, de façon à s' opposer aux forces électromagnétiques respectives agissant sur a1 et c1 . La suppression desdits moyens de support entraene l'inutilité de briques réfractaires.En outre, cela permet de fabriquer du fer au moyen du four rotation, bien qu'il ait été limité pour le faire à cause des corrosions qui ont lieu dans les briques réfractaires et de l'adhérence du laitier également, et l'on peut utiliser, pour la fabrication du fer, un mécanisme de production industrielle utilisant la courroie sans fin que lton ne peut utiliser que dans le cas d'un procédé sans fusion de minerai. On va considérer à présent la commande automatique d'alimentation en courant électrique de la matière première. Après extraction de toutes les particules de métal de réduction contenues dans la matière première, la résistance électrique des scories augmente rapidement. Par conséquent, en même temps que l'extraction du métal, la circulation du courant dans les scories cesse automatiquement. Ce fait est l'une des raisons pour lesquelles on peut mettre au point le procédé sans fusion du minerai. Ainsi, selon l'invention on peut extraire complètement le métal contenu dans chacune des nombreuses particules de minerai pulvérulent ou granulaire présentes dans la matière première, tandis que les particules ayant pris la forme de scories ne recevront plus jamais de courant. On peut utiliser efficacement ces caractéristiques pour fabriquer du fer.Par conséquent, même si l'on utilise du minerai pauvre et du charbon pauvre, tels quels, comme matières premières on peut obtenir un procédé de fabrication économique du fer. Selon l'invention, on peut utiliser le courant que l'on fait circuler dans la matière première pour réduire ou chaurfer le minerai, tel quel, pour exercer également la force électromagnétique, et à peine la réduction est-elle accomplie que la séparation du fer et de la gangue s'accomplit également. On va décrire dans ce qui suit un dispositif concret pour mettre en oeuvre l'invention. Pour alimenter directement en courant électrique la matière première pulvérulente ou granulaire selon l'invention, il faut la préchauffer pour réduire sa résistance spécifique. La façon de préchauffer l'accumulation pulvérulente ou granulaire représente un premier problème. Lorsqu'on fait circuler le courant dans la matière première ainsi préchauffée, la densité de courant se condense partiellement (forme des lignes en zigzag). Cependant, la durée croissante (pour accomplir la réduction et la séparation du fer de la gangue) est relativement courte (30 à 45 secondes), et la région (l'aire de la section transversale du trajet en zigzag) où a lieu la concentration du courant électrique a une surface faible (25 à 35 cm2). En conséquence, pour améliorer le rendement, on doit faire passer le courant à travers la matière première petit à petit. Ce procédé d'alimentation en courant de la matière constitue un second problème. Ensuite, grâce à la concentration du courant électrique, le fer se sépare de la gangue et le courant qui passe dans les scories cesse automatiquement, mais il continue toujours à passer dans la matière pulvérulente ou granulaire ou dans le fer en forme de barreaux, L'interruption de ce courant important constitue un troisième problème. Enfin, la température du fer granulaire et du fer en forme de barreaux séparé de la gangue est très élevée (environ 1.000"C). Par conséquent, lorsque ces fers entrent en contact avec du gaz oxydant, leurs surfaces s'oxydent. 'C'est un quatrième problème que d'empocher ce phénomène. Pour le premier problème, comme la température de préchauffage est relativement basse (850 C au maximum), la chaleur de combustion de la substance volatile produite par la distillation à sec de charbon granulaire et d'oxyde de carbone produits sans nuire à la réduction du minerai de fer par le coke doit être utilisée comme chaleur de préchauffage. En d'autres termes, on doit envoyer suffisamment d'air dans la zone de préchauffage pour brûler et éliminer P, S, As et les éléments analogues qui quittent à ltétat gazeux la matière première. On peut résoudre le quatrième problème en mettant dans de l'eau le fer granulaire et le fer en barreaux provenant du fouir, puis en introduisant dans le four la vapeur produite, de façon à effectuer un échange de chaleur avec la matière première présente dans le four. En ce qui concerne le second et le troisième problème, on peut les résoudre de deux façons : selon un premier procédé (A), on fait circuler un courant électrique à travers la matière première qui est agitée, en se basant sur le principe "qu'il ne passe pas de courant à nouveau dans les scories". L'autre procédé est un procédé (3) dans lequel on fait passer un courant électrique à travers l'accumulation granulaire mince et longue dont l'aire de la section transversale est de tordre de 25 à 35 cm2, en se basant sur le principe que "pendant la concentration d'un courant électrique, le courant ne circule pas en excès". La condition commune aux deux procédés A et B concerne l'écoulement de courant intermittent et consiste en ce qu'on laisse passer le courant dans la même portion pendant environ 30 à 45 secondes, et qu'on l'interrompt alors. En outre, pour augmenter la quantité de fer produite, il faut augmenter la distance séparant les électrodes dans le procédé A, tandis que les accumulaticns granulaires diminuent légèrement, et qu'il faut augmentez la vitesse de transfert de l'accumulation dans le procédé B. En conséquence, c > est un four rotatif qui convient le mieux pour le procédé A, tandis que c'est un four-tunnel comportant une courroie à chenille sans fin qui convient le mieux pour le procédé B. Dans le four rotatif electrique cylindrique de type incliné, il n'y a pas de limitation de longueur, et l'on peut prévoir à la fois une section de préchauffage et une section de fabrication du fer dans un seul four. D'autre part, bien que la trajectoire de passage du courant de concentration ait une aire de section transversale limitée, sa longueur n' est pas limitée. Par conséquent, si la direction de la trajectoire de passage du courant coïncide avec la direction de l'axe du four, on peut augmenter la quantité de fer produite par passage de courant électrique.De plus, si la matière première qui se trouve dans le four est maintenue en état de complète agitation par le frottement produit entre ladite matière première et la surface de la paroi intérieure du four pendant que l'on maintient une vitesse de rotation du four appropriée, la surface de la paroi-intérieure du four et la matière première continuent à effectuer un mouvement de contact intermittent entre elles. La figure 7 est une coupe du four rotatif, représentant le mouvement de contact intermittent précité. Sur cette figure, la référence 7-1 désigne ltenveloppe du four, la référence 7-2 une surface de paroi intérieure, la référence 7-3 une matière première pulvérulente ou granulaire, la référence 7-4 le sens de rotation du four et la référence 7-5 le sol. Comme il ressort de la figure 7, la matière première qui se trouve à l'intérieur du four recommence à être agitée, à cause du mouvement de rotation du f'our. Alors, en ce qui concerne les conditions de contact entre la surface de paroi intérieure du four et la surface inférieure de l'accumulation de matière première dont la section transversale a la forme d'un croissant, une partie de l'accumulation qui entre en contact avec la surface de paroi intérieure en un point a1 est maintenue en contact avec la surface de paroi intérieure, jusqu'à ce que ladite partie atteigne un point b1, c'est-à-dire un point de contact où une tangente 7-6 perpendiculaire au sol touche la surface de paroi intérieure. Ladite partie de l'accumulation s'écroule lorsqu'elle dépasse le point b1.Dans ce cas, il faut environ 20 secondes par tour à la minute pour que ladite partie passe du point a1 au point b1. Par conséquent, le temps requis sera de 40 secondes si la vitesse de rotation est d'un demi-tour à la minute, et est équivalent à la durée de croissance de la concentration d'un courant électrique, décrite précédemment. Cependant, dans le cas d'un mode d'exécution industriel de l'invention, le diamètre intérieur du four rotatif doit être d'au moins 4 mètres. En conséquence, l'aire de la section transversale de l'accumulation en forme de croissant de matière première pulvérulente ou granulaire sera d'au moins 2,5 m2 = 25.000 cm2 pour maintenir des conditions appropriées d'alimentation de la matière première. Cependant, l'action de concentration du passage du courant électrique ne produit qu'une trajectoire de passage de courant électrique mince de 25 à 50 cm2 pour l'aire de section transversale extrêmement importante précitée pendant la durée d'une rotation de 1200, donc un tiers de tour. Cela n'est pas économique pour le fonctionnement du four rotatif. Par conséquent, on préfère, pour multiplier en même temps le nombre de trajectoires de passage de courant électrique que, comme l'indiquent les références 7-7 sur la figure 7 et 8-15 sur les figures 8A et 8B, des substances conformées en marchepieds ou îlots de passage constitués en une matière telle que de la brique de carborundum ou de la brique de graphite, de résistance spécifique nettement inférieure à celle de la matière première pulvérulente ou granulaire, soient disposés à intervalles appropriés sur une surface de paroi intérieure entre deux électrodes adjacentes. En d'autres termes, lorsque ces marchepieds sont enfouis dans l'accumulation pulvérulente ou granulaire, plusieurs (tout nombre désiré de) trajectoires de passage de courant électrique successives sont produites en parallèle entre elles.Les trajectoires se trouvent respectivement à des distances minimales entre les deux électrodes reliant les marchepieds et l'accumulation pulvérulente ou granulaire en série, et ont une résistance électrique particulièrement faible. En conséquence, on peut produire tout nombre désiré de trajectoires de passage de courant dans la même accumulation et en même temps. La figure 8A est une coupe longitudinale suivant l'axe d'un four électrique tubulaire rotatif divisé, en gros, en deux sections : une section de préchauffage I et une section de fabrication du fer II. Le four rotatif comprend un corps de four tubulaire 3-1 contenant la matiere pulvérulente ou granulaire 3-2, une trémie 3-v alimentant le four en matière première et un tuyau d'alimentation en air G-4. Ce tuyau 8-4 est destiné à envoyer de l'air dans le four et, grâce à cet air ainsi introduit, les gaz inflammables comme les gaz toxiques (S, P, As, etc.) produits à partir de la matière première sont brûlés et éliminés et, en outre, la chaleur dégagée par la combustion de ces gaz est utilisée pour préchauffer la matière première. Des électrodes annulaires en carborundum 8-5 sont destinés à réduire et coaguler le constituant ferreux contenu dans la matière première interposée entre les électrodes adjacentes, de façon à séparer le fer de la gangue. Un réservoir 8-6 -sert à refroidir le fer granulaire séparé et la gangue. La référence 8-7 désigne un entonnoir, la référence 8-8 le sol et la référence 8-9 un brûleur à huile prévu pour contribuer au chauffage, lors du démarrage du fonctionnement du four et dans d'autres cas. Dans ce dispositif, si lton ajuste la combustion de façon à maintenir la température du gaz à l'intérieur du four à 850"C au maximum, la matière première traverse l'intérieur du four, conservant son état solide et, pendant ce temps, la réduction et la séparation du fer de la gangue sont toutes les deux accomplies par alimentation directe de la matière première en courant électrique, de sorte que la matière première se transforme en laitier pumiqueux, ne contient guère que du constituant ferreux et des granules de fer de grande dimension (82 , de dimension granulométrique de 5 mm, 9 ss de 5 à 5 mm, 8 ss de moins de 5 mm), et tombe dans le réservoir, de sorte que la chaleur qu'elle conserve est échangée avec la chaleur de vaporisation. La figure 8B est une coupe longitudinale partielle du four électrique tubulaire rotatif, où de l'énergie électrique est envoyée aux électrodes. Une bague collectrice métallique 8-10 est isolée du corps de four tubulaire 8-1 par un support électriquement isolant 8-15. La bague collectrice 8-10 est reliée à l'électrode annulaire 8-5 par une barre de liaison métallique isolée électriquement du corps de four tubulaire 8-1. Un balai 8-11 en graphite est monté coulissant en contact avec l'extérieur de la bague collectrice 8-10. Chaque balai 8-11 est relié à une alimentation électrique par un fil conducteur 8-12. Lorsque ce courant électrique qui circule est interrompu par l'effet de l'agitation, comme le montre la figure 7, des étincelles sont supposées se former entre les portions ainsi interrompues. Cependant, il ne se produit de fortes étincelles dans aucune partie, car l'action de coupure dûe à l'agitation a lieu parmi des particules innombrables et, en outre, il y a, dans l'accumulation, un certain nombre de tra Jectoires en contact avec les deux électrodes annulaires. On peut améliorer la quantité de fer produite en augmentant la distance et le nombre de trajectoires d'échelons entre les deux électrodes, le nombre d'électrodes, ou la tension appliquée. On va décrire dans ce qui suit le four-tunnel dans lequel est formée 1 courroie sans fin du type à chenille. Dans ce dispositif, la chaleur de combustion créée lorsque l'oxyde de carbone produit nécessairement à partir de la matière première dans le processus de réduction et le gaz qui s' est nécessairement dégagé de la matière première dans le processus de préchauffage sont tous les deux brûlés par l'air, est utilisée pour le préchauffage, et la chaleur par effet Joule et la force électromagnétique sont toutes les deux utilisées pour réduire et séparer le fer de la gangue Pour chauffer par la chaleur de combustion l'accumulation pulvérulente-ou granulaire présentant une forte résistivité et immobile, il faut rendre son épaisseur aussi faible que possible et chauffer l'accumulation ainsi formée à la fois à partir d'une surface antérieure et d'une surface postérieure de celle-ci. Dans ce mode d'exécution, on préchauffe d'abord la courroie métallique sans fin au moyen de la chaleur de combustion du gaz carbonique dégagé pendant le processus de réduction, puis on étale la matière première pulvérulente ou granulaire en couche mince sur la courroie sans fin ainsi préchauffée, puis on envoie encore de l'air dans le gaz inflammable produit à partir de l'accumulation mince, et enfin on utilise la chaleur de combustion produite par la combustion du gaz pour chauffer l'accumulation mince à partir de sa surface. On élimine en même temps, par la combustion, le soufre, le phosphore et les éléments analogues. Pour envoyer un courant électrique à chaque partie de l'ensemble de l'accumulation en envoyant directement le courant à l'accumulation pulvérulente ou granulaire qui reste fixe, l'aire de section transversale perpendiculaire à une direction du courant qui traverse l'accumulationdoit être de 25 à 55 cm sur la base du principe mentionné précédemment, à savoir que "une action de concentration du courant électrique ne progresse pas excessivement". La raison en est que l'aire de section transversale de la trajectoire de passage du courant de concentration qui peut être produite industriellement dans l'accumulation de matière première pulvérulente ou granulaire en envoyant un courant électrique d'une fréquence commerciale et de tension commerciale directement à ladite matière première, est de 25 à 35 cm2. En se référant à présent à la figure 9 (9A à 9G), une courroie métallique sans fin 9-2 est entraînée par une poulie 9-1 reliés: à des moyens d'entralnement (non représentés), et la matière première pulvérulente ou granulaire est étalée en couche fine sur la courroie sans fin. Lorsqu'on préchauffe la mince accumulation de matière première ainsi formée au moyen de la chaleur combustion, la mince accumulation qui se déplace dans le sens d'une flèche 9-4 peut être chauffée par dessus et par dessous, comme cela se présente. Cependant, dans le-cas où'on envoie le courant électrique directement dans la mince accumulation, on ne sait où se forment les trajectoires d'écoulement du courant électrique.En conséquence, il faut diviser la mince accumulation en petits morceaux et produire de façon forcée la concentration en courant électrique dans chacun des petits morceaux. Un hexaèdre rectangle présentant une section a2 b2 C2 d comme représenté sur les figures 9A à 9F représente un tel morceau. On peut obtenir une région de passage de courant unitaire en envoyant le courant dans une direction -e, si l'aire de la section a2 b2 c2 d2 est comprise entre 25 et 55 cm2. On prépare un creuset en céramique dont le volume intérieur est constitué par la région d'écoulement de courant électrique précitée, du type d'un hexaèdre rectangle comportant un plan ouvert. En outre, on place des électrodes aux deux extrémités du creuset pour former ainsi un creuset unitaire. Le creuset unitaire est représenté sur la figure 9B. Le corps du four en céramique comporte les électrodes 9-7 en graphite à ses extrémités opposées dans le sens de la longueur, et l'on introduit à l'in térieur du creuset unitaire la matière première pulvérulente ou granulaire 9-6.En réunissant un certain nombre de creusets unitaires par des charnières 9-8 conformées en courroie sans fin, comme le montre la figure 9G, on peut obtenir un dispositif de fabrication du fer se déplaçant exactement comme une chenille et à entraînement progressif. La figure 10 représente un dispositif de fabrication du fer qui comprend en série un four-tunnel dans lequel se trouve une courroie sans fin de pré chauffage et un four-tunnel dans lequel se trouve une courroie sans fin du type à chenille pour la fabrication du fer. Sur la figure 10 (ensemble iOA à laC) une section comprenant la courroie sans fin d'axe central A-B constitue un dispositif de préchauffage, tandis qu'une section comprenant la courroie sans fin du type à chenille comportant l'axe central C-D constitue un dispositif' de fabrication du fer. En premier lieu, le-rAole du dispositif de préchauffage va être expliqué dans ce qui suit. La matière première pulvérulente ou granulaire 10-5 est fournie par une trémie 10-4 à la courroie métallique sans fin 10-1 entraînée par- une poulie 10-2, la matière première étant étalée en couche mince sur la courroie sans fin 10-1.Le four-tunnel dans la section de préchauffage comprend une paroi supérieure 10-51, une paroi inférieure 10-52, un entonnoir d'échappement des gaz 10-5, des tuyères 10-7 pour fournir l'air, un trou d'alimentation 10-8 par lequel la matière première passe dans la section de fabrication du fer, et un trou de passage des gaz 10-9 par lequel l'oxyde de carbone en excès quitte la section de fabrication du fer. La matière première pulvérulente ou granulaire qui se trouve sur la courroie sans fin est préchauffée par-dessous celle-ci qui est chauffée à la fois par le gaz qui s'est échappé de la matière première sous l'effet de l'air envoyé par la tuyère 10-7 et le gaz produit par la combustion de l'oxyde de carbone en excès fourni par la section de fabrication du fer. Il va de soi que la mince accumulation de matière pulvérulente ou granulaire 10- est préchauffée également à partir de sa surface. On va décrire ci-dessous le rôle de la section de fabrication du 2cor. Le four-tunnel de la section de fabrication du fer comprend une paroi supérieure 10-151 et une paroi inférieure 10-152. Dans le four-tunnel, une courroie sans fin du type à chenille comprenant un certain nombre de creusets unitaires reliés sous forme de courroie sans fin est agencée de façon à coopérer avec un pignon 10-12. Chacun des creusets unitaires comporte deux électrodes sur les surfaces intérieures opposées, perpendiculairement à la direction de déplacement des creusets unitaires, respectivement.De plus, sur la paroi supé rieure, un certain nombre d'électrodes fixes 10-14 en graphite, comportant des fils conducteurs 10-17 allant respectivenent jusqu'à l'alimentation, sont montées de façon à entrer en contact coulissant avec des électrodes mobiles 10-15 placées aux deux extrémités de chacun des creusets unitaires 10-11 en no:ement. Dans ce dispositif, le m2tire première pulvérulente ou granulaire préchauffée 10-5 est introduite successivement dans chacun des creusets unitaires par l'orifice ctintroduccion de matière première 10-3, et là un courant électrique est envoyé directement dans la matière première par lesdites électrodes fixes 10-14 et électrodes mobiles 10-16. La matière première pulvérulente ou granulaire qui a été soumise à l'action de réduction et à l'action de séparation du fer de la gangue par cette alimentation en courant électrique directe est séparée en un fer en forme de barreaux à nu et un laitier pumiqueux et le fer en forme de barreaux à nu et le laitier pumiqueux sont alors évacués dans le réservoir 10-19 par l'orifice de décharge 1On10. En outre, la référence 10-21 indique le sol sur la figure 10. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication du fer, caractérisé en ce que l'on forme un courant électrique de densité élevée appelé "concentration de courant électrique" que l'on concentre loca lement dans une accumulation de matière première pulvérulente ou granulaire préchauffée pour fabriquer du fer en envoyant un courant alternatif dans ladite accumulation, et l'on utilise la chaleur par effet Joule et une force électromagnétique produites par ledit courant électrique de densité élevée pour agir sur ladite matière première traversée par le courant électrique de densité élevée, de façon 3 réduire rapidement les oxydes de fer, on ramollit la gangue tout en coagulant en même temps les particules de fer, et l'on sépare du fer sous forme de barreaux a nu ou sous forme granulaire de la gangue pumiqueuse sans fusion de minerai. 2.- Procédé selon la revendication l, caractérisé en ce que le courant alternatif utilisé est un courant électrique de fréquence et de tension industrielles. 3.- Dispositif de préchauffage faisant partie d'un dispositif de fabrication du fer, caractérisé en ce qu'il comprend un four-tunnel dans lequel se trouve une courroie métallique sans fin destinée 3 transporter une matière première pulvérulente ou granulaire, ladite courroie sans fin étant chauffée par la chaleur de combustion d'oxyde de carbone gazeux en excès produit a partir de la matière première au cours d'un processus de réduction, le gaz inflammable se dégageant de la matière première pulvérulente ou granulaire qui est répandue sur ladite courroie sans fin préchauffée pour en former une fine accumulation étant brûlé directement au-dessus de ladite accumulation, de façon b chauffer les deux faces de cette accumulation, par dessus et par dessous. 4.- Dispositif de fabrication du fer, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs creusets unitaires réfractaires conformés en hexaèdres rectangles comportant un plan ouvert et recevant successivement une matière première pulvérulente ou granulaire préchauffée, disposés sous forme de courroie sans fin de façon que leurs surfaces latérales adjacentes soient contiguës suivant une direction longitudinale de celle-ci, lesdits creusets unitaires contigus étant reliés par des charnières sur leurs bords longitudinaux inférieurs et étant entraînée par un pignon d'entraînement, chacun desdits creusets unitaires comportant deux électrodes mobiles placées sur ses extrémités longitudinales opposées, plusieurs électrodes extérieures qui coopèrent avec lesdites électrodes mobiles étant placées sur une paroi supérieure d'une structure entourant l'ensemble ladite structure comportant un trou d'évacuation permettant d'évacuer la masse de fer et le laitier pumiqueux qui ont été séparés dans lesdits creusets. 5.- Dispositif de préchauffage selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit four-tunnel comporte des ajutages destinés à envoyer de l'air ou un mélange d'air et de combustible pour préchauffer la matière première pulvérulente ou granulaire qui se trouve sur ladite courroie sans fin. 6.- Dispositif de fabrication du fer selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacun desdits creusets unitaires est en céramique. 7.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites électrodes mobiles sont en brique de carbone ou en brique de carborundum.