Brevet FR2375940A1 — publié le 19780728

La présente invention a pour objet un procédé de condensation de vapeurs de zinc en poudre de zinc a grains fins, dans une atmosphère d'azote, ainsi qu'un dispositif pour la mise e: oeuvre de ce procédé. Un procédé connu de condensation de vapeurs de zinc consiste à introduire ces vapeurs dans des chambres métalliques aux parois refroidies, dans une atmosphère d'azote. On utilise aussi un écoulement forcé de l'azote, qui est refoulé au moyen d'un ventilateur, par un orifice d'entrée dans la chambre de condensation et qui sort par un orifice situé sur la paroi opposée. La demande de brevet polonais n P 159 159 décrit un procédé de condensation de vapeurs de zinc consistant a faire passer la vapeur ou ie gaz a travers un flux de particules pulvérisées de métal fondu. On produit au moins deux filets continus de métal fondu, en les dirigeant de façon qu'ils entrent en collision entre eux, dans le but de produire le flux de particules pulvérisées. Le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé comporte d'une part, une chambre de traitement, dont le plafond renferme plusieurs tuyères convergentes permettant d'obtenir au moins deux filets continus de métal fondu qui entrent en collision entre eux, et de produire le flux de particules pulvérisées et, d'autre part une autre chambre contenant le métal fondu. Cette autre chambre est située audessus de la chambre de traitement et est reliée a celle-ci au moyen d'orifices de tuyères, situés dans le plafond de la chambre de traitement, qui forme, ar la meme, le plancher de l'autre chambre. Les méthodes décrites ci-dessus présentent certains inconvénients à savoir, une diférence lnsiqnlfiante de la température entre les différents niveaux du condenseur, la turbulence de la circulation de l'azote, et l'entrée, à plusieurs reprises, de minuscules cristaux de poudre de zinc dans la zone de condensation des vapeurs deizinc. Cela entraine une augmentation des dimensions des grains de la poudre de zinc la plus fine, ce qui diminue sa qualité. De même, la réfrigération de la poudre de zinc dans la chambre de sédimentation est insuffisante, car la couche isolante formée par la poudre de zinc qui se dépose sur les parois, poudre insuffisamment refroidie par l'azote, contribue à maintenir la température au-dessus du pcint de recristallisation du zinc. La poudre de zinc prend la forme de dendrites, les grains s'engrenent et s'agglomèrent, ce qui entraîne une diminution de la qualité e la poudre, une diminution du rendement du tamisage, et qui provoque des dérangements pendant l'opération de tamisage de la poudre. Le procédé de condensation de vapeurs de zinc dans une atmosphère d'azote, par congélation dans le condenseur, selon l'invention, consiste en ce que la congélation est menée par une circulation non-forcée et fermée d'azote, selon un plan verticai et perpendiculaire la direction du flux des vapeurs de zinc. L'azote s'élève par convection, de la zone de condensation vers la partie supérieure du condenseur grâce à sa température plus élevée, pour être ensuite aspiré dans le refroidisseur. Après avoir abaissé sa température dans le refroidisseur, l'azote descend dans la chambre de dépoussiérage et de sédimentation d'ou il passe dans la partie inférieure du condenseur, après quoi il s'élève de nouveau vers la zone de condensation, en refroidissant les grains de poudre de zinc et en congelant les vapeurs de zinc, ce qui entraîne leur condensation. Le dispositif pour la condensation des vapeurs de zinc, équipé de condenseurs, refroidisseurs et chambres de dépoussiérage, selon l'invention, est caracterise en ce que le condenseur est terminé, dans sa partie supérieure, par les refroidisseurs ayant la forme ae chambres ou de tuyaux verticaux et etroits, situés perpendiculairement à la direction du flux des vapeurs de zinc. Les refroidisseurs, à leur Cour, ferment la chambre de dépoussiérage, dont la surface superieure est situe endessous de la surface supérieure du condenseur, le condenseur et la chambre de dépoussiérage étant connectes par des tuyaux. Ces tuyaux renferment des obturateurs qui permettent de régler la vitesse d'écoulement de l'azote le long du condenseur et de régler la température et le degré de dépoussiérage. L'azote introduit dans le condenseur par la tuyère, est prélevé par un tuyau situé dans la zone centrale du condenseur. La poudre de zinc obtenue par le procédé selon l'invention est caractérisée par une composition granulométrique convenable, par une surface appropriée, ce qui augmente sa qualité ainsi que le rendement du tamisage. L'azote aspiré par le refroidisseur entraine avec lui une poudre de zinc à grains fins, dont il est séparé dans la chambre de dépoussiérage. En changeant la vitesse d'écoulement de l'azote, on peut régler d'une manière convenable le rendement du processus de dépoussiérage de l'azote et la granulométrie de la poudre de zinc. On peut améliorer ultérieurement la qualité de la poudre de zinc en refoulant l'azote dans le condenseur par un orifice situé au-dessus de l'orifice d'entrée des vapeurs de zinc. Le procédé et le dispositif de condensation de-vapeurs de zinc sont décrits en détail par référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une coupe longitudinale du condenseur, et - la figure 2 une coupe transversale de ce meme condenseur. Le dispositif pour la condensation de vapeurs de zinc comprend un condenseur 1, une chambre de dépoussiérage 2 et un refroidisseur 3 situé parallèlement au condenseur 1. La chambre de dépoussiérage 2 est plus large que le condenseur 1 ; elle remplit la fonction de chambre de sédimentation. Le refroidisseur 3 comprend plusieurs chambres ou tuyaux, verticaux et étroits ; il s'élargit vers le haut et recouvre le condenseur 1. La chambre de dépoussiérage- 2 est connectée au condenseur I au niveau de sa partie inférieure, par des tuyaux 4 renfermant des obturateurs qui ne figurent pas sur le dessin. Au-dessus du refroidisseur 3, on trouve un dispositif d'arrosage à eau 5.Les vapeurs de zinc sont introduites dans le condenseur par le tuyau 6, tandis que la tuyère 7 sert à introduire l'azote refoulé par le ventilateur à partir du tuyau 8 dans un système à circulation fermée. L'azote s'élève par convection de la zone de condensation vers la partie supérieure du condenseur 1, grâce à sa température élevée, et il est aspiré dans le refroidisseur 3, qui est constamment refroidi par le dispositif d'arrosage 5. Une fois sa température abaissée, l'azote augmente de poids spécifique, grâce à quoi il s'écoule du refroidisseur 3 vers la chambre de dépoussiérage 2 et de sédimentation. Grâce aux differences entre les températures de l'azote, on obtient une circulation verticale, non-forcée et fermée, perpendiculaire à la direction du flux des vapeurs de zinc. En réglant la position des obturateurs placés dans les tuyaux 4, on détermine la vitesse d'écoulement de l'azote dans les différents tuyaux le long du condenseur 1, ainsi que la quantité totale d'azote introduite de nouveau dans le condenseur 1. L'azote aspiré par le refroidisseur 3 entraîne avec soi la poudre de zinc à grains fins, qui est séparée dans la chambre de dépoussiérage 2. La circulation d'azote obtenue, verticale et perpendiculaire par rapport à la direction de flux des vapeurs de zinc, a permis de mettre à profit certains effets complémentaires l'azote refroidi dans le refroidisseur, abaisse la température de la poudre de zinc en sédimentation dans les couches inférieures de l'espace du condenseur 1, il abaisse également la température dans la zone de condensation et chasse l'azote réchauffée avec la poudre de zinc à grains fins. La circulation non-forcée de l'azote est indiquée sur le dessin par des flèches. REVENDICATIONS 1. Procédé de condensation des vapeurs de zinc en une poudre de zinc à grains fins dans 'une atmosphère d'azote par refroidissement de ces vapeurs dans un condenseur à une température inférieure au point de recristallisation du zinc, caractérisé en ce que le refroidissement des vapeurs le zinc est effectué au moyen d'une circulation d'azote, dans un plan vertical et perpendiculaire à la direction du flux des vapeurs de zinc, celles-ci provoquant la convection de l'azote et de la poudre de zinc à grains fins par suite d'un échange de chaleur entre l'azote et les vapeurs de zinc, après quoi l'azote, refroidi dans le refroidisseur (3), descend vers le bas et passe par la chambre de dépoussiérage (2) vers la partie inférieure de l'espace du condenseur (1) et monte de nouveau vers la zone de condensation en refroidissant, par là même, les grains de la poudre de zinc et provoquant, toujours par refroidissement, la condensation des vapeurs de zinc. 2. Dispositif pour la condensation de vapeurs de zinc en une poudre de zinc à grains fins dans une atmosphère d'azote, comprenant un condenseur, un refroidisseur et des chambres de dépoussiérage, caractérisé en ce que le condenseur (1) est terminé, dans sa partie supérieure, par un refroidisseur 3 ayant la forme de chambres ou de tuyaux verticaux et étroits, situés perpendiculairement à la direction du flux des vapeurs de zinc, et en ce que les refroidisseurs (3) ferment la chambre de dépoussiérage (2), dont la surface supérieure est située plus bas que la surface supérieure du condenseur (1), le condenseur (1) et la chambre de dépoussiérage (2) étant équipés de dispositifs de sédimentation connus et reliés par des tuyaux (4). 3. Dispositif de condensation selon la revendication 2, caractérisé en ce que les tuyaux (4) renferment des obturateurs pour le réglage de la vitesse d'écoulement de l'azote le long du condenseur (1) et pour le réglage de la température et du degré de dépoussiérage. 4. Dispositif de condensation selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'azote introduit dans le condenseur (1) par la tuyère (7) est prélevé par le tuyau (8) situé dans la partie centrale de l'espace du condenseur (1).