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Perfectionnements aux alliages du molybdène avec des métaux ferreux.
La présente invention est relative à l'alliage du molybdène avec des métaux ferreux et elle concerne plus particulièrement un agent d'addition à base de molybdène, nouveau et perfectionné.
Jusqu'à présent, on produisait des alliages ferreux à teneur en molybdène en ajoutant du molybdène au fer ou à l'acier soit sous forme de molybdate de calcium ou d'un autre sel d'acide molybdique, soit sous forme de ferro-molybdène.
Toutefois, chacune de ces matières a ses limites d'application et ne peut être employée universellement pour l'une ou l'autre
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raison. Le molybdate de calcium et les autres sels d'acide molybdique équivalents conviennent pour la production d'une grande gamme d'alliages ferreux au haut-fourneau ainsi qu'en poches de coulée, mais ils ne conviennent guère pour la pro- duction d'alliages, par exemple au four électrique, où les laitiers sont désavantageux. Le ferro-molybdène est notable- ment plus coûteux que le molybdate de calcium et son emploi se limite généralement aux alliages pour lesquels le molybdate de calcium ne convient point, bien qu'abstraction faite de son coût il soit susceptible d'un emploi tout à fait général.
Le molybdate de calcium exige toutefois la production du composé à partir de la molybdénite grillée, soit par mélange @ et chauffage à des températures @ soit par mélange, humecta- tion et briquetage..
Des brevets et la littérature antérieurs ont dé- crit d'autres procédés pour la production d'alliages de molybdène qui ne sont guère entrés dans le domaine indus- triel ou qui ne sont susceptibles que d'applications indus- trielles très limitées, et comme c'est décrit à propos de certains de ces procédés, on ajoute le molybdène au haut-four- neau ou au métal ferreux fondu, sous forme de molybdénite grillée ou de trioxyde molybdique. Ces procédés se sont révélés n'être d'aucun intérêt industriel en raison de la perte élevée de molybdène par volatilisation et entraine- ment, étant donné que le trioxyde molybdique est une poudre très légère et a une très basse température de volatilisa- tion.
Par suite, ces procédés n'assurent une récupération de molybdène industriellement satisfaisante que lorsque le trioxyde molybdique, ou la molybdénite grillée, est enrobé dans la charge et est intercepté ou absorbé par les couches supérieures de la charge avant de s'échapper du haut-fourneau.- Toutefois, en chargeant le haut-fourneau de cette manière, on
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ne peut produire au moyen de la charge qu'un seul alliage et généralement on ne désire guère produire une aussi grande quantité d'un même alliage de molybdène. Lorsqu'on charge le trioxyde molybdique ou la molybdénite grillée sur la surface du laitier, il se volatilise généralement avant de se mélanger au laitier et seulement une faible proportion est récupérée dans l'alliage.
La présente invention a pour but de procurer une composition de matières nouvelle et perfectionnée pour l'introduction du molybdène dans les alliages ferreux, et elle procure en outre une forme nouvelle et perfectionnée de trioxyde ou de bioxyde de molybdène.
Suivant la présente invention, on ajoute le molybdé- ne au four ou dans la poche de coulée sous forme de briquettes se composant de concentrés de molybdénite grillée ou d'oxyde de molybdène, intimement mélangés à une quantité relativement faible de brai, de manière à former une masse dure compacte d'un poids spécifique relativement élevé. Ces briquettes con- viennent pour produire des alliages de molybdène ferreux soit au haut-fourneau ou au four électrique, soit par addition des briquettes au métal fondu contenu dans une poche de coulée.
Grâce à l'emploi de ces briquettes, on peut introduire du molybdène dans l'alliage ferreux pratiquement sans pertes jusqu'à concurrence de 1 % de molybdène dans l'alliage final, et avec des pertes de molybdène qui ne sont que relativement faibles même quand l'alliage contient une proportion de molyb- dène aussi élevée que 15 %.
Plus spécialement, les briquettes conformes à la présente invention sont de préférence formées au moyen de concentrés de molybdénite grillée, lesquels sont la qualité industrielle de trioxyde de molybdène et contiennent 79 à 90 % de trioxyde de molybdène, auquel peut aussi être substitué le @
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bioxyde de molybdène. On mélange cette molybdénite grillée à une certaine quantité de brai qui sert de liant pour la molyb- dénite grillée, et les proportions sont telles que les bri- quettes contiennent 88 à 90 % de molybdénite grillée ou
MoO2 et 10à 12 % de brai. Ces briquettes sont de préférence cylindriques et peuvent avantageusement contenir une quantité de molybdène prédéterminée et uniformément répartie.
En pra- tique, il est avantageux qu'elles aient une teneur en molybdè- ne d'un peu plus d'un kilogramme, vu que pareille teneur assure un maniement facile, et ces briquettes ont une gran- deur et un poids suffisants pour descendre rapidement à tra- vers le laitier ou dans le métal ferreux fondu. La teneur en molybdène uniforme de ces briquettes facilite l'addition de la quantité correcte de molybdène.
L'emploi du brai comme liant pour la molybdénite grillée est particulièrement avantageux, car il contient généralement plus de 90 % de carbone, et la quantité spéci- fiée non seulement sert à lier solidement ensemble en une masse dure compacte le concentré grillé, mais encore procure approximativement la quantité stoichiométrique correcte de carbone à combiner à l'oxygène du concentré grillé, empêchant ainsi un changement de la teneur en carbone de l'alliage ferreux final.
On peut ajouter au four ou dans la poche de coulée du bioxyde de molybdène, et pour la facilité du maniement on peut donner au bioxyde de molybdène la forme de briquettes qui présentent l'avantage de diminuer la perte de molybdène par entrainement ainsi que de diminuer la conversion du bioxyde en trioxyde par oxydation.
Plus spécialement, on produit le bioxyde de molybdè- ne employé aux fins de la présente invention, en chauffant dans une atmosphère réductrice de la molybdénite grillée et on @
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peut produire cette opération au four de grillage. On peut mélanger le bioxyde de molybdène à une faible quantité de brai et le façonner à la forme de briquettes.
Etant donné que le bioxyde de molybdène n'est pas volatil à la température du fer ou de l'acier fondu, il y a très peu de perte de molybdène pendant le processus d'alliage et cette faible perte de molybdène est rendue négligeable en briqùettant le bioxyde de molybdène. Lorsque celui-ci est en briquettes, la possibilité d'oxydation est diminuée et le composé est ainsi maintenu sous sa forme non-volatile.
Les briquettes conformes à la présente invention sont extrêmement économiques en raison du coût peu élevé et de la faible quantité de la matière ajoutée et aussi du fait qu'on peut les fabriquer simplement et sans l'outillage compliqué nécessaire à la production de molybdate de calcium par le procédé thermique ou par le procédé humide, et elles procu- rent une forme de molybdène peu coûteuse et facilement utili- sable qui a un champ d'applications plus général que n'importe laquelle des formes proposées ou employées jusqu'ici.
Lorsqu'on chauffe le mélange d'oxyde de molybdène et de carbone, l'oxyde se convertit rapidement à la forme de bioxyde de molybdène non-volatil, ou se maintient sous cette forme, plutôt que de se convertir en trioxyde volatil, et il est réduit à la forme élémentaire de manière à être absor- bé par le métal ferreux.
Bien entendu, l'invention n'est point limitée à la composition spécifique décrite et on peut s'en écarter en restant dans le cadre de l'invention et sans en sacrifier les principaux avantages.