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Description


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  " PROCEDE POUR LA PREPARATION   SIMULTANEE   DE   METAUX   
OU D'ALLIAGES ET DE MATIERES FORTEMENT REFRACTAIRES " 
 EMI1.1 
 
La présente invention se rapporte à la prépara-   @   tion des métaux et des alliages par la réduction dans le four électrique des oxydes ou des minerais d'oxydes, et elle est caractérisée par une proportion telle des matières premières ou par l'addition de produits complémentaires formant des scories dans la forme d'une matière contenant de l'oxyde de .

   magnésium ou de l'oxyde d'aluminium ou les deux à la fois, dans une telle quantité et d'une telle   nature, qu'on   obtiendra en même temps que les métaux ou l'alliage une soorie fortement réfraotaire aveo une teneur en aoide silioique de moins de 
15% et d'ailleurs se composant principalement d'oxyde de mag- nésium et d'oxyde d'aluminium., 

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   La.   présente invention peut être utilisée, par exemple,dans la préparation du fer ou des alliages de fer parle traitement des minerais de fer. On trouve habituellement dans ces minerais des quantités relativement faibles d'oxyde de ma- gnésium et d'oxyde   d'aluminium,mais   par contre une teneur souv- ent important d'acide silioique.

   Il convient de choisir,pour ce   procédé,des   minerais avec une teneur faible ou relativement   fai   ble en aoide silicique.parce que dans ce cas, il est plus fa- cile de oalouler la composition de la scorie de telle sorte qu'on puisse en obtenir un corps bien réfractaire*Quand il n'est pas possible d'obtenir,par le choix approprié de matières premières, la formation d'une scorie hautement réfractais avec faible teneur en acide silicique, on utilise des substances additionelles particulièrement aptes à former des scories. 



   Comme produits additionelles que forme la scorie pour ce procédé,on emploie avec avantage la magnésite,calcinée ou non   calcinée,   et la bauxite. 



   Si le minerai de ferre possède une haute teneur en acide silicique, on peut cependant réduire cette teneur à un pourcentage approprié pour son emploi comme matière hautement réfraotaire, soit par la réduction d'une partie de l'acide si-   lioiquede   sorte qu'on obtiendra du fer contenant du silicium, ou encore par adjonction de magnésite ou de bauxite avec faible teneur en acide silicique, ou par l'adjonction de grandes   quan   tités de matières dais lesquelles il peut exister un pourcentage élevé/ un peu plusao de silioique,mais cependant bien au-dessous de 15% des oxydes qui forment la soorie dans la dite substance additionelle. 

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   Il est avantageux de régler le procédé de telle sorte que la teneur en acide silicique des scorie soit moindre que   12%   car en dehors d'une force réfraotaire plus élevée, la résistance contre les réactions chimiques se trouve considé- rablement augmentée. 



   D'ailleurs les rapports entre le minerai de fer et les matières additionelles formant les   saries   et renfermant le MgO ou A12O3 peuvent être variés dans de très grandes limi- tes. 



     Les   minerais de fer renfermant du titane peuvent aussi trouver leur emploi dans ce procédé et l'opération de la réduction est effectuée de telle sorte, dans ce cas, que le   tout   ou une partie de l'acide titanique présent dans le minerai   vie@@   comme composant dans la scorie* 
La proportion entre la teneur de la scorie en acide de magnésium ou en oxyde d'aluminium peut être   variée ..   dans de très grandes   limites, cependant   il est avantageux de choisir une teneur en oxyde de magnesium qui né sois pas infé- rieure à 15%, et une teneur en oxyde d'aluminium non inférieure à   20%.   



   Le nouveau procédé s'applique aussi en première ligne pour la préparation des alliages de chrome, par exemple pour le ferro-chrome. Une teneur en oxyde de chrome d'un pour- centage quelconque jusqu'à 35% a été reconnue comme très avan- tageuse pour la résistance d'une matière fortement réfraotaire contre les réaotions chimiques.Un tel produit contenant du Or203 très réfractaire pleut être   obtenu,par   exemple en   calcu-   lant dans les opérations de réduction pour la préparation du ferro-drome,de l'acier ohromé ou des autres alliages de chrome, la composition des matières de charge,de telle sorte que la teneur désirée en oxyde de chrome soit obtenue dans la scorie* La teneur en FeO dans une telle scorie de Cr2O3 doit être tenue 

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 de préférence au-dessous de 5%.

   Il convient tout particulière- ment de limiter la teneur totale en acide silicique et en pro- toxyde de fer à   15%   au maximum. Il est avantageux de porter la teneur en oxyde de chrome au-dessus de 5%. 



   La teneur en oxyde de magnésium de la soorie peut être remplacée en partie par l'oxyde de oaloium,mais cependant pour un quart au maximum. 



   La teneur totale en oxydes de magnésium et d'alumi- nium et, le cas échéant, en oxydes de chrome ou de titane doit pourtant atteindre au minimum les 75% de la quantité totale d'oxyde de la scorie. Le reste est constitué,par suite, par 
 EMI4.1 
 l'acide silioi4ue, l'oxyde de manganése, le protoxyde de feree-bl 
Une scorie provenant de l'exécution du nouveau procédé, par exemple, la composition suivant : 
 EMI4.2 
 Aoi#silioiqueTT......... ile2 ALumiae................... 34,5 
 EMI4.3 
 
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> fer............. <SEP> 3,
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> titane.......... <SEP> 2,
<tb> 
 
 EMI4.4 
 Oxyde de manganèse.......

   Op4 
 EMI4.5 
 
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> chrome <SEP> .......... <SEP> 21,5
<tb> 
 
 EMI4.6 
 Oxyde de calcium......... 3,2 
 EMI4.7 
 
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> magnésium....... <SEP> 23,6
<tb> 
 
On peut naturellement préparer pour elles-mêmes des matières très réfractaires en faisant fondre ensemble des   matiez   appropriés.

   On peut même sortir des oxydes en question, ou employer des minéraux appropriés, et en obtenir par exemple une matière très réfractaite contenant de chrome qui, comme dit ci. dessus, doit contenir-de la magnésie, de l'alumine et de l'oxyde de chrome dans des quantités d'un pourcentage jusqu'a   30%   et de préférence telle que ces   6xydes   forment le 

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 principale élément de la masse, et en réalité au minimum les   75%   de la masse réfractaire. 



   La fusion peut avoir lieu dans des fours de cou- lée, ou par exemple par le procédé des blocs, similaire à celui de la préparation de   @   l'alundum. 



     Les   fontes,aussi bien les scories produites par les procédés métallurgiques que les masses liquides obtenues p par un procédé spécial de fusion, peuvent être directement coulées dans les moules appropriés. Dans oe genre de prépara- tion, il est avantageux que, par exemple, M'oxyde de fer et de silicium s'y trouvent ensemble dans une quantité totale d'environ   5%   ou plus. Il en résulte une fonte ardente liquide , et un corps absolument oompaot dans le moule. 



   Une autre manière de poursuivre la préparation des masses réfractaires suivant la présente invention consiste à broyer les masses fondues refroidies, et à s'en servir comme masse de pisé, ou pour la fabrication des pierres réfractairea 
Comme liant,on emploie de faibles quantités de matières argileu ses, verre   soluble,élément   Sorel, hydroxydes appropriés,un peu d'hydroxyde de magnésium,d'aluminium ou de chrome, ou autres substances de liaison. 



   Enfin, on peut encore indiquer l'emploi comme mas- se pour enduit des substances hautement réfraotaires obtenues par les procédée ci-dessus.Dans oe but, elles sont très ficement broyées ou moules pour les utiliser à l'aide de liants du genre déjà indiqué, cêst-à-dire   d'argile,verre     soluble, matières     - l'acide silicique colbi réfractaires colloïdales, par exemple,l'hydroxyde d'aluminium, dal   l'argile colloidale, l'argile traitée par les alcalis ou désa- grégée. 



   Les masses réfractaires du nouveau genre ou les 

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 corps solides fabriqués avec ces masses possèdent un pouvoir réfractaire et une fixité extraordinairement élevés,et une très grosse résistance aux réactions chimiques.   tout/ Elles sont particulièrement appropriées,   par   exeple,   pour les coupoles dans les fours Martin, pour le recouvrement des conduits de feu,ainsi que comme matériel pour soles de fours.

Claims

RESUME:- L'invention a pour objeot : 1 : Un procédé pour la préparation des métaux et des alliages par la réduction dans le four électrique des oxydes ou minerais d'oxydes en obtenant en même temps des ma- tières premières très réfractaires,caractérisé par une pro- portion telle des matières premières ou par l'adjonction de substances additionnelles sous la forme d'oxyde de magnésium ou d'oxyde d'aluminium, ou de matières contenant l'un et l'au- tre en une quantité telle et d'une nature telle qu'on ohtiendra, en même temps que les métaux ou les alliages,une scaie très réfractaire avec une teneur en acide ailioique moindre que 15% consistant d'autre part principalement en oxyde de ma- gnésium et en oxyde d'aluminium.

2 : L'application de ce procédé pour la prépa-r ration du fer ou des alliages de fer par la réduction des mine- rais de fer,caractérisé par l'addition de matières formant de / des scories, sous forme de magnésite ou de bauxite ou une et de l'autre.

3 : Mode d'exécution caractérisé en ce que la composition de la charge dans les prooédés de réduction pour la préparation du ferro-ohrome ou autres alliages de chrome est calculée de telle sorte que la scorie formée renfermera un <Desc/Clms Page number 7> pourcentage d'oxyde de chrome pouvant aller de quelques unités jusqu'à 35% et qu'en même temps la teneur en aoide silicique sera tenue au-dessous de 15% et de préférence moindre que 12%, tandis que la teneur en protoxyde de fer est limitée à moindre 5%.

4 : Procédé comme si-dessus, caractérisé en ce que la teneur en oxyde de megnésium de la scorie s'élève au moins à 15% et la teneur en oxyde d'aluminium à 20% au minimum.

5 : Mode d'exécution du procédé suivant 4,caractérisé en ce que un quart au maximum de la teneur en oxyde de magné- sium est remplacé par de l'oxyde de calcium.

6 : L'utilisation des scories préparées suivant 1 à 5 pour des applications réfractaires.

7 : Une masse hautement réfractaire caractérisée en ce quelle consiste essentiellement en oxydes du magnésium, de l'aluminium et du chrome, et qu'elle a été obtenue dans le procédé de la fusion, et dan-s laquelle masse réfraotaire se trouvent à cet effet l'oxyde de ohrome dans des quantités dont le porcentage va depuis quelques unités jusqu'à 35%,l'oxyde de magnésium dans des quantités au-dessus de 15%, et des oxydes du silicium et du fer calculés ensemble dan-s des quantités moindres que 20% 80:

La fabrication de produits hautement réfrao- taires avec les scories obtenues suivant 1 à 7: a) par l'utili- sation de liant, tels que,par exemple,l'argile,le verre solu- ble, le ciment Sorel,l'alumine,l'hydrate; b) par la ooulée dans des moules appropriés de la scorie que si trouve à l'état de fusion.

9 : Masses pour enduits,caractérisées en ce qu'elles se composent de matières hautement réfractiaires suivant <Desc/Clms Page number 8> 1 à 5,et 7 avec addition de liants,suivant 8, et que dans l'utilisation des matières réfractaires comme liants, ces matières sont employées de préférence dans leur forme colloidale.