BE437663A - - Google Patents

Description

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  BREVET d'INVENTION Méthode de préparation de   ferro-alliages   à faible teneur en carbone." 
L'invention concerne la préparation de ferro-alliages à faible teneur en carbone et elle a pour objet une méthode perfectionnée de préparation de ces produits. L'invention se réfère plus particulièrement à la préparation de   ferro-   alliages à partir de minerais avec des agents réducteurs métalliques, tels que le silicium, le ferro-silicium, etc., dans un four électrique et, dans ce domaine, l'invention envisage la préparation de ferro-alliages, d'acier résistant à la rouille ou stainless et de produits similaires, directement à partir des minerais dans un four électrique du type à induction. 

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   Jusque présent, on a préparé les ferro-alliagesprincipalement au four électrique,   à   arc. Or, les électrodes en carbone de ces fours introduisent inévitablement du carbone dans le produit métallique et, par conséquent, il est assez difficile de préparer dans le four à arc des ferro-alliages à teneur en carbone extrêmement faible. Les ferro-alliages à basse teneur en carbone ont, jusqu'à ce jour, été préparés par des méthodes purement chimiques, qui font appel, en partie tout au moins, à la chaleur exothermique dégagée lors de l'emploi desagents réducteurs métalliques. 



   On a, au cours de ces dernières années, largement   uti-   lisé les fours électriques à induction du type à creusets, pour opérer la fusion des métaux en vue de la préparation d'alliages spéciaux et pour le raffinage, la désoxydation, la désulfurisation et la déphosphoration des produits   métal   liques et spécialement des produits ferreux, là où la proportion de la gangue au métal est faible. L'efficacité de l'absorption de l'énergie et, partant, le dégagement de chaleur, dépendent, dans un four à induction, de l'induction des courants électriques dans la charge même. L'importance de ces courants électriques induits est fonction de la conductivité électrique de la charge.

   C'est pourquoi les matières non conductrices de l'électricité ne peuvent pas être chauffées directement (par exemple par des courants d'induction) dans   un.four   à induction. Comme leminerai etles agents réducteurs habituels (par exemple le ferro-silicium, le siliciure de calcium, etc.), utilisés pour la préparation directe des ferro-alliages, sont, en fait, des matières non conductrices de l'électricité et, comme les grandes quantités de gangue formées pendant la réduction des minerais ne sont pas conductrices non plus, on s'est parfaitement rendu compte, dans la technique de métier, de ce que la préparation de 

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   ferro-alliages   directement dans un four à induction n'est pas chose simple ou aisée.

   la principale difficulté que l'on rencontre pour réaliser cette opération est surtout la présence de grandes quantités de gangue et autres   matiè   res non conductrices, par suite desquelles la transmission de la chaleur à la charge prend trop de temps et la réduction du minerai s'effectue très lentement. De plus, le revêtement 'basique du four ou du oreuset est sujet à une corrosion excessive. 



   Cependant, les avantages qui résulteraient de l'utilisation du four à induction pour la préparation des ferroalliages à faible teneur en carbone sont si évidents, directement à partir du minerai, que l'on a fait diverses propositions pour résoudre ce problème. C'est ainsi que le brevet américain   1893992   vise à éviter la difficulté créée par la non conductivité de la charge dans un four à induction ordinaire à haute fréquence, en disposant des morceaux de métal conducteur de l'électricité, tels que des tiges, des morceaux de tuyaux et analogues avec la charge de minerai et de ferro-silicium. 



   On chauffe alors les matières conductrices par des courants que l'on y fait passer par induction et qui transmettent de la chaleur à la charge environnante. Le métal obtenu par la réduction du minerai ainsi que les morceaux fondus du métal ajouté à la charge se déposent à travers la gangue (qui se forme au cours du processus) et se déposent au fond du four, tandis que la gangue (qui ne conduit pas le courant électrique et qui, par conséquent, n'est pas chauffée par les courants d'induction) durcit dans la partie supérieure du four dès que le métal se sépare et se dépose. 



  A la connaissance de l'inventeur, ce procédé à marche discontinue n'a pas été appliqué dans la pratique industrielle. 

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   Le brevet suédois   N 80.055   propose de surmonter la difficulté résultant de la présence de la charge non-conductrice en faisant tout d'abord fondre une certaine quantité de métal dans le four à induction. On introduit ensuite la charge ou les minerais et les fondants dans le bain de métal en fusion par un passage d'alimentation conducteur de l'électricité, en graphite ou en une matière analogue par exemple, dans lequel de la chaleur est dégagée sous l'action de courants d'induction et est transmise à la charge avant son introduction dans le métal en fusion se trouvant en dessous. De même que la précédente, cette méthode n'a pas été appliquée dans la pratique. 



   Toutes les tentatives antérieures visant à réduiredes minerais dans le four à induction, en vue de préparer directement   à   partir de ceux-ci des   ferro-alliages   à faible teneur en carbone, n'ont pas donné des résultats satisfaisants aux points de vue économique et technique. Les   métallur-   gistes ont, conséquemment, abouti à cette conclusion que la préparation des métaux par réduction des minerais ne pouvait pas être réalisée dans la pratique dans le four à induction. 



   A la suite d'une étude approfondie et d'une recherche sur la question, suivie d'expériences nombreuses et de démonstrations sur échelle industrielle, l'inventeur a constaté que l'on peut préparer les ferro-alliages, directement à partir des minerais, dans un four à induction, par un procédé qui donne satisfaction à la fois au point de vue technique et au point de vue économique. Il a constaté, notamment, qu'un facteur important à satisfaire est l'agitation vigoureuse de la charge pendant que s'opère la réduction du minerai et, ensuite, qu'un important volume de métal doit toujours rester dans le four. 

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   L'invention, basée sur ces constatations et sur d'autres encore faites au cours des recherches de l'inventeur, sera mieux comprise par l'exposé qui va suivre et dans lequel ses traits caractéristiques et nouveaux sont   par -   ticulièrement mis en relief. 



   Pour réaliser l'invention, on réduit les oxydes des métaux soumis   à   la réduction, tels que le chrome, le   molyb-   dène, le manganèse, le tungstène, le titane, le vanadium, le niobium, etc.,par du silicium à l'état de ferro-silicium, calcium, siliciure, alliages de silicium des métaux respectifs et analogues ou par d'autres agents réducteurs métalliques, tels que calcium, aluminium, magnésium, sodium et analogues. La silice et/ou les autres matières acides formées par la réaction réductrice sont transformées en scorie ou gangue par addition de matières basiques, telles que chaux, magnésie, etc. L'emploi de magnésie (oxyde de magnésium) comme fondant offre un avantage particulier du fait qu'il prolonge la vie du revêtement du creuset. 



  L'opération s'effectue dans un four à induction à Courant de chauffage à haute fréquence et courant à basse fréquence destiné à agiter le bain en fusion. Chacun de ces deux courants (le courant à haute fréquence et le courant à basse fréquence) peut être réglé séparément et contrôlé séparément. Un four à induction qui convient à cette fin est celui du type décrit dans le brevet norvégien N  56.108. 



   Quand on emploie des fours à induction pour les fins habituelles jusqu'à présent, du raffinage de l'acier, etc., on fait tout d'abord fondre la charge métallique et   l'on   ne déclenche le traitement du raffinage ou l'opération et   l'invention   du courant à basse fréquence que quand le four est pratiquement rempli de métal en fusion. Mais, pour mettre en pratique l'invention, par exemple, dans un four du type décrit par le brevet norvégien n  56.108, on peut faire 

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 agir le courant à basse fréquence   comme/on   le désire et l'on peut le faire agir   -et   généralement on le fait agir- quand le creuset est seulement partiellement rempli, par exemple à raison d'un à deux tiers ou plus. 



   Pour que l'opération donne de bons résultats, il convient qu'elle marche sans discontinuité. Conformément à l'invention, on arrive à ce résultat en soutirant seulement une petite partie du métal en fusion se trouvant dans le four, de manière qu'il reste toujours, dans celui-ci, une quantité de métal   représentànt   au moins un tiers à deux tiers ou plus du volume total du métal augmenté de la charge de minerai et de la gangue se trouvant dans le four. 



   Quand on procède la fusion pour ia première fois dans un four à revêtement neuf, on introduit tout d'abord, dans le creuset, une quantité de mélange (métaux) à transformer en alliage, suffisante pour que le creuset soit rempli aux deux tiers environ de sa capacité ou plus. Après la fusion du métal et son mélange convenable, on ajoute, la charge de minerai finement broyé et bien mélangé, d'agent réducteur   mé-   tallique (par exemple de ferro-silicium) et de fondant (par exemple de chaux) au bain de métal en fusion. On peut introduire la charge tout entière en une fois dans le bain ou bien on peut subdiviser la charge et l'ajouter, par intervalles, au bain,   jusqu'à   ce qu'elle soit entièrement introduite.

   En ajoutant la charge, on fait passer le courant électrique à basse fréquence et, de ce fait, la charge subit un tourbillonnement et est mélangée à fond au métal en fusion. Entres temps, le courant à haute fréquence, qui a agi continuellement, dégage dans le métal en fusion et la charge lui ajoutée la chaleur nécessaire pour provoquer la réduction de l'oxyde métallique ou des oxydes métalliques de la charge et la formation d'une gangue fluide. Quand on prépare de l'acier   anti-   rouille ou stainless, on commence l'opération avec un bain' 

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 de fer en fusion, tandis que le métal de l'alliage se trouve dans la charge à l'état d'oxydes (minerais) et est réduit comme il est exposé ci-dessus.

   A des intervalles de temps convenables, étant donné que la formation de la gangue ralentit l'absorption de l'énergie et le dégagement de la chaleur qui en est la conséquence ou que la gangue remplit le creuset, on évacue la gangue et l'on coupe entretemps le courant d'agitation à basse fréquence. On introduit alors une nouvelle charge dans le creuset et l'on recommence l'opération de la fusion. 



   De temps à autre, on soutire une petite quantité du métal en fusion du creuset, par exemple une quantité de 200 à 400 kilos pour un four de   1.000   kilos. Apres le soutirage, le chauffage et le mélange du métal en fusion et de la charge du creuset sont repris et se poursuivent jusqu'au moment de la vidange de la gangue ou du soutirage du métal. 



   En travaillant en continu de la manière qui vient d'être exposée, on évite de soumettre le revêtement du four à de grandes variations de température. Il n'est pas nécessaire de faire agir le courant à basse fréquence pendant tout le temps. En fait, pour diminuer l'érosion du revêtement, on doit pouvoir opérer à certains moments sans agiter le contenu du creuset, étant donné que la transmission de la chaleur à la charge se trouvant dans le bain de métal en fusion peut être très considérable. Tout excédent de chaleur du bain est utilisé pour réaliser l'agitation subséquente du contenu du creuset. 



   En opérant comme il a été exposé, on peutpréparer économiquement au four électrique à induction des ferroalliages à faible teneur en carbone, tels que ferro-chrome, ferro-molybdène, ferro-manganèse, ferro-titane,   ferro-tungstènq   ferro-vanadium, ferro-niobium ainsi que de l'acier stainless 

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 et analogues, bien que les réactions qui se   produisent   provoquent la formation d'une quantité (volume) de gangue plusieurs fois plus importante que   la   quantité de métal réduit.. 



  Dans la préparation du ferro-chrome, la quantité (volume) de   gangue ou   scorie formée est environ neuf fois celle du métal réduit. En réglant convenablement la quantité de minerai de chrome de la charge, on peut arriver à préparer directement des ferro-alliages ayant la teneur en chrome usuelle de l'acier stainless. On peut également, par la même opération de réduction, réduire simultanément les oxydes de deux métaux ou plus et incorporer les métaux réduits au bain de métal en fusion, comme, par exemple, pour la préparation des alliages spéciaux renfermant du nickel, du chrome, etc. 



   Dans le procédé utilisé de préférence pour réaliser l'invention, la section du creuset du four à induction va en croissant vers le haut. En d'autres termes, le creuset va en s'élargissant vers le haut à la façon d'un cône, avec un angle de conicité de 60 degrés environ ou plus, de préférence. Il résulte de cette conformation du creuset que la grande quantité de gangue formée pendant l'opération trouve plus facilement, à mesure que la réduction s'accomplit, de la place dans l'espace rapidement croissant de la partie supérieure du creuset. Cette conformation du creuset a également pour conséquence d'augmenter la surface du bain de fusion, ce qui accroît la surface de contact entre le bain et la charge et permet d'effectuer plus facilement le mélange de la charge de minerai, de l'agent réducteur métallique et du fondant, au bain. 



   La forme conique du creuset procure aussi cet avantage que le soutirage d'une grande quantité ou d'une petite quantité du contenu n'entraîne qu'une diminution relative- 

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 ment faible du niveau du bain de métal en fusion. Ceci procure des avantages nets au point de vue circuits électriques, étant donné que l'on évite de subdiviser les bobines en plusieurs circuits, ce qui est nécessaire quand le creuset a la forme d'un cylindre. 



   On a constaté que le revêtement basique du creuset est sujet à une sévère érosion par la silice formée pendant la réaction. Cette silice est amenée sur les parois du four par suite du mouvement du bain. De fortes additions de matières basiques, telles que la chaux et la magnésie, réduisent cette tendance à l'érosion du revêtement. Néanmoins, une sévère érosion du revêtement se produit toujours, même quand la charge renferme une quantité de chaux ou de magnésie plus que suffisante pour se combiner avec la totalité de la silice formée. 



   L'inventeur a découvert que l'on peut empêcher cette érosion excessive du revêtement basique du creuset par un traitement préliminaire et un conditionnement spécial de la charge. Si l'on admet que la charge (consistant en un mélange de minerai, de   ferro-silicium   et de chaux) est déposée d'un bloc sur le bain de métal en fusion se trouvant dans le creuset d'un four à induction et que l'on fait ensuite agir le courant   à   basse fréquence, le minerai ayant un poids spécifique plus élevé et également le ferro-silicium,qui possède une affinité chimique pour le bain métallique par suite de la formation de siliciure, sont les premiers introduits dans le bain, tandis que la chaux, qui est plus légère, a une tendance à flotter à la surface. 



  Le minerai et le ferro-silicium réagissent ainsi l'un avec l'autre dans le bain de métal en fusion et la silice formée peut alors attaquer directement le revêtement. 

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   Conformément à cette   caractéristique   de l'invention, l'inventeur prépare et conditionne la charge de manière que la chaux nécessaire se trouve en quantité suffisante à l'endroit précis où la silice se forme et au moment précis où elle se forme. Ceci eet assuré en broyant ou en réduisant la matière basiqu-e, telle que la chaux ou la magnésie, avec l'agent réducteur métallique, tel que le ferro-silicium et/ou avec le minerai ou les minerais qui doivent être réduits, de manière que la matière basique soit introduite sous pression dans les particules de l'agent métallique réducteur et/ou du minerai ou des minerais ou soit agglomérée avec eux. 



   Si la matière basique (la chaux, par exemple) est ag-   gloméréeavec   l'agent réducteur métallique, avec le minerai ou avec les deux, chaque fois que l'agent réducteur réagit avec le minerai et partout où il réagit avec elle et que de la silice se forme, il existe toujours, dans le   voisinage   immédiat, une quantité de matièrebasique suffisante pour se combiner avec la silice pour former un silicate (par exemple du silicate de calcium), ce qui réduit très sensiblement la tendance de la silice à éroder le revêtement. 



   L'agglomération des composants de la charge se fait de préférence de manière que les trois substances en réaction, à savoir le minerai, l'agent réducteur et la matière basique, soient soumises à un processus de broyage ou de réduction, de façon que les trois composants se combinent à l'état de particules séparées que l'on peut aisément introduire dans le bain de métal en fusion en agitant. On réalise avec cette agglomération des trois composants de la charge l'avantage considérable que, tout d'abord, l'agent réducteur réagit directement avec le minerai et le réduit et, en second lieu, que la silice formée se combine directement à la chaux (ou avec une autre matière basique) pour 

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 former du silicate de calcium (ou un autre silicate). 



   Le broyage ou la réduction simultanée des trois composants de la charge peut se faire de diverses manières et dans divers types d'appareils. On peut, par exemple, tout d'abord broyer séparément les composants, les mélanger ensuite dans la proportion requise, puis les soumettre à un nouveau broyage, de préférence dans un broyeur à meules ou les faire passer dans un broyeur à,   rçuleaux,   de manière que les divers composants soient bien agglomérés. 



   On a constaté ensuite qu'il est avantageux, pour faciliter l'agglomération des trois composants de la charge, de faire subir aux composants, qui ont été mélangés, un traitement convenable par la chaleur, en vue d'en combiner les particules avant de les broyer simultanément. Ce traitement préliminaire par la chaleur peut se faire à une température de 200 à 600 C. On peut ajouter à la charge des agents agglomérants en vue de faciliter l'agglomération des particules. 



   On peut encore faciliter l'agglomération des particules des composants de la charge en ajoutant de petites quantités de substances qui provoquent l'agglomération directe des particules, telles que, par exemple, de petites quantités de silicate de potassium ou de ciments organiques qui n'abandonnent pas de carbone en pénétrant dans le bain métallique. 



   Par suite du coût élevé du four à induction, le chauffage par induction est relativement coûteux, particulièrement quand l'appoint de chaleur nécessaire est élevé. En vue de réduire la consommation de courant du four et, ainsi, son coût d'exploitation dans une large mesure, l'invention prévoit de réduire la consommation de courant du four à   in-   duction en faisant appel à une source de chaleur supplémentaire ou auxiaire. On peut arriver à ce résultat en com- 

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 binant le four à induction avec une installation de   chauf   fage dans laquelle la chaleur peut être produite à un prix de revient nettement inférieur à la chaleur produite par le four.

   Cette installation de chauffage peut avantageuse- ment adopter la forme d'un réchauffeur pour la charge et, dans ce cas, cette dernière peut être chauffée pendant qu'on lui fait subir le mélange et l'agglomération et, ensuite, on l'introduit dans le four à température élevée en con- tinu, ou par intermittences* La chaleur supplémentaire ou auxiliaire nécessaire pour diminuer la consommation de cha- leur dans le four à induction, peut aussi être fournie, soit séparément, soit en collaboration avec l'installation de chauffage susdite, en introduisant dans la charge des   quan-   tités appropriées de matières qui provoquent de nouvelles réactions exothermique, comme cela se fait dans les pro- cédés alumino- ou silicothermiques. 



     -les   avantages du réchauffage de la charge, en ce qui concerne la consommation de courant par le four à induction, apparaissent dans le tableau ci-dessous. 



  Production de   ferro-chrome:   Calcul par tonne de ferro-chrome. a) Bilan calorifique sans réchauffage. 



   Chauffage à   1.600 C   et fusion de 1.000 kilos de métal d'une chaleur spécifique de 0,20 415 kwh. 



   Chauffage à 1.600 C et fusion de   Sa'700   ki- los de gangue, y compris la chaleur de for- mation 1020 "   ------------  
1435 kwh. moins chaleur exouthermique 495 "     
Chaleur totale (puissance) du four à in- du et ion 940 kwh. b) Bilan calorifique avec réchauffage à 900 C. 



   Chauffage à 1.600 C et fusion de 1.000 kilos de métal et 2.700 kilos de gangue 1435 kwh. 

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   Chauffage à 900 C de 1. 000 kilos de mé- tal 185 kwh. (chaleur spécifique   0,18)   
Chauffage à 900 C de 2.700 kilos de gan- gue 615 kwh (chaleur spécifique   0,22)   800 kwh.      



   635   kwh.   moins chaleur exothermique 495 "      
Chaleur totale (puissance) du four à in- duction 140 kwh. les exemples qui suivent montrent diverses manières de réaliser l'invention dans la pratique, dans un four à induc- t ion de 30 kilos. 



  1) On a fondu 6,3 kilos de Fe-Cr   (70%     Cr).   Au bain de fusion, on ajoute, par petites fractions, 16 kilos de mélange finement pulvérisé composé de :   65%   de minerai de Cr. 



   18% de CaSi2   17%   de CaO. 



  Temps écoulé entre la fusion et le soutirage :30 minutes. 



  La gangue, qui flotte très facilement, est éliminée en une couple de fois. Le métal obtenu pèse   8,6   kilos et contient:   64,5%   Cr. 



   2,0% Si. 



  L'analyse de la gangue a donné: 
27,5% de SiO2 
31,0% de CaO 
14,5% de MgO 
4,1% de Cr. 



  2) On a fondu 3,89 kilos de   Fe-Cr     (64,5%   Cr) et l'on a ajouté au bain de fusion 15 kilos de mélange finement pulvérisé com- posé de: 
57,3% de minerai de Cr. 



   11,7% de Fe-Cr   (90%)     31,0%   de CaO. 



   On a obtenu 6,01 kilos de métal,   contenant:   

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   55,4%   de Cr
2,99% de si. 



   La teneur en Cr de la gangue était: 2,3%. 



  3) On a fondu 5 kilos de   FeMn   et 2 kilos d'acier. Au mélange en fusion, on a ajouté 15 kg. de mélange finement   pulvé-   risé contenant:
56,0% de minerai de   Mn.   



   11,4% de Fe-Si
32,6% de CaO. 



   L'analyse du métal obtenu a donné:
61,4% Mn
4,93% Si. 



   La gangue contenait 21,0% de Mn. 



  4) On a fondu 5 kilos de ferro-molybdène. Au métal en fusion, on a ajouté 15 kilos d'un mélange finement pulvérisé composé de:
40% de MoO3
20% de Si   @  
4% de FeSi   (45%)  
36% de chaux calcinée. 



   Le produit métallique obtenu renfermait:
45,1% de Mo   3,56%   de Si. la gangue contenait:
1,0% deMo   33,9%   de SiO2   30,0%   de MgO. 



   Il est entendu que l'invention n'est pas limitée aux exemples qui précèdent, qui sont simplement donnés à titre illustratif. On peut préparer le   ferro-tungstène,   le ferrotitane, le ferro-vanadium, le   ferro-niobium,   etc., conformément aux principes de   1 'invention,   dans des processus ana- 

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 logues à ceux décrits dans les exemples.

   Le terme ferroalliage doit être compris dans le mémoire et dans les   re-   vendications qui suivent comme s'appliquant non seulement aux produits commerçables habituels de ces alliages (y compris les aciers stainless), mais également aux produits métalliques dans lesquels le métal-alliage (le chrome, etc.) se trouve  à   raison de près de 100% ou même   jusqu'à,   100%, comme,par exemple,dans le dernier cas, le métal chrome, le métal manganèse, etc. 



   Revendications. 



   1. Méthode de préparation de ferro-alliages au four électrique à induction pourvu de dispositifs de chauffage à haute fréquence et de dispositifs d'agitation à basse fréquence, consistant à introduire, dans un bain de métal en fusion relativement grand se trouvant dans le four, une charge finement divisée contenant un oxyde métallique, un agent réducteur métallique, et un fondant si c'est nécessaire, à agiter vigoureusement le contenu du four pendant la réduction de l'oxyde métallique, è, l'intervention du dispositif d'agitation à basse fréquence susdit, à soutirer le métal en fusion du four en proportion telle qu'il reste, dans le four, un volume de métal fondu d'au moins un tiers du volume du contenu total du four et à évacuer la gangue du four quand c'est nécessaire. 

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Claims (1)

1. 2. Méthode de préparation de ferro-alliages au four électrique à, induction pourvu de dispositifs de chauffage à haute fréquence et de dispositifs d'agitation à basse fréquence, consistant à introduire un mélange d'oxyde métallique, d'agent réducteur métallique et de fondant, si c'est nécessaire, finement divisés et agglutinés, dans un bain de métal en fusion relativement grand, se trouvant dans le four, à incorporer à fond les particules agglomérées du mélange à travers tout le bain à l'interven- <Desc/Clms Page number 16> tion du susdit dispositif d'agitation à basse fréquence, à soutirer le métal en fusion et à évacuer la gangue du four quand c'est nécessaire.

   3. Méthode de préparation de ferro-alliages au four électrique à induction pourvu de dispositifs de chauffage à haute fréquence et de dispositifs d'agitation à basse fréquence, consistant à réchauffer, par une source calorifique indépendante du four à induction, un mélange fi- nement divisé contenant un oxyde métallique, un agent réducteur métallique et un fondant, si 8*est nécessaire, à introduire le mélange réchauffé dans un bain de métal en fusion relativement grand, se trouvant dans le four, à agiter vigoureusement'le contenu du four pendant la réduction de l'oxyde métallique à l'intervention du susdit dispositif d'agitation à basse, fréquence, à soutirer le métal en fusion du four dans la proportion voulue pour qu'il reste, dans le four,

   un v'olume demétal fondu d'au moins un tiers du volume total se trouvant dans le four, et à évacuer la gangue du four quand c'est nécessaire.

   4. Méthode de préparation de ferra-alliages au four électrique à induction muni d'un creuset de forme conique, allant en s'évasant vers le haut, et pourvu d'un dispositif de chauffage à haute fréquence et d'un dispositif d'agi- tation à basse fréquence, consistant à faire fondre un mélange finement divisé contenant un oxyde métallique, un agent réducteur métallique et un fondant, si c'est néces saire, dans un bain relativement grand de métal en fusion se trouvant dans le creuset du four et à agiter vigoureusement le bain, pendant la fusion, à l'intervention du susdit dispositif d'agitation à basse fréquence.

   5. Méthode de préparation de ferro-alliages au four électrique à induction marchant en continu, pourvu d'un dispositif de chauffage à haute fréquence et d'un dispo- <Desc/Clms Page number 17> sitif d'agitation à basse fréquence, consistant à introduire, de temps à autre, une charge finement divisée contenant un oxyde métallique, un agent réducteur métallique et un fondant, si c'est nécessaire, dans un bain rela- tivement grand de métal en fusion se trouvant dans le four, à agiter vigoureusement le bain pendant la fusion, à l'intervention du susdit dispositif d'agitation à basse fréquence, à soutirer le métal fondu du four, de temps à autre, dans la proportion requise pour qu'il reste, dans le four, au moins le tiers du volume du métal fondu se trouvant dans le four, et à évacuer la gangue du four, de temps à autre.

   6. Méthode de préparation de ferro-alliages au four électrique à induction marchant en continu, pourvu d'un creuset de forme conique, qui va en s'évasant vers le haut, et pourvu d'un dispositif de chauffage à haute fréquence et d'un dispositif d'agitation à basse fréquence, consistant à, introduire, de temps à autre, une charge finement divisée, constituée par un mélange aggloméré d'oxyde métallique, d'agent réducteur métallique et de fondant, si c'est nécessaire, dans un bain relativement grand de métal en fu- sion se trouvant dans le creuset du four, à incorporer à fond les particules agglomérées du mélange au bain à l'in- tervention du susdit dispositif d'agitation à basse fré- quence, à soutirer du métal du four, de temps à autre,

   dans la proportion requise pour qu'il en reste, dans le four, un volume d'au moins un tiers du contenu total du four, et à évacuer la gangue du four, de temps à autre.

   7. Méthode de préparation de ferro-alliages au four électrique à induction, pourvu d'un creuset de forme conique, allant en s'évasant vers le haut, et pourvu d'un dispositif de chauffage à haute fréquence et d'un dispositif d'agitation à basse fréquence, consistant à réchauffer, par <Desc/Clms Page number 18> une source calorifique indépendante du four à induction, un mélange finement divisé contenant un oxyde métallique, un agent réducteur métallique et un fondant, si cest nécessaire, à introduire le mélange réchauffé dans un bain de métal en fusion relativement grand, se trouvant dans le creuset du four, à agiter vigoureusement le contenu du four à l'intervention du susdit dispositifd'agitation à basse fréquence pendant la réduction de l'oxyde métal- lique,

   à soutirer du métal en fusion du four dans la proportion requise pour qu'il en reste, dans le four, au moins le tiers du c'ontenu total du four et à évacuer la gangue du four quand c'est nécessaire.

   8. Méthode de préparation de ferro-alliages, tels que ferro-chrome, ferro-manganèse, ferro-molybdène, ferro-tungstène, ferro-titane, ferro-vanadium, ferro-niobium et analogues, à faible et à moyenne teneur en carbone, dans la- quelle on réduit les oxydes métalliques respectifs par Si et/ou Ca et/ou A1 et/ou Mg et/ou Na, etc., caractérisée par le fait que la réduction s'accomplit dans un four à induction à haute fréquence, dans lequel on soumet le bain, en même temps qu'on le chauffe., à une agitation vigoureuse, en se servant de deux types de courants électriques, indé- pendants l'un de l'autre et réglables séparément, à savoir un courant de chauffage à haute fréquence et un courant d'agitation à basse fréquence.

   9. Méthode conforme à la revendication 8, caractérisée par le fait que l'on fait tout d'abord fondre, dans le four, un bain de l'alliage à préparer, ou un autre bain métallique approprié, et qué l'on ajoute ensuite, en continu, la charge desmatièresau bain soumis à une agitation vigoureuse jusqu'à ce que la quantité désirée d'alliage ait été formée.

   10. Méthode conforme à la revendication 9, caractérisée <Desc/Clms Page number 19> par le fait que le bain de métal en fusion représente au moins le tiers du volume du contenu du four et, de préférence, les deux tiers ou plus pendant toute l'opération, la gangue, produite pendant l'opération, étant évacuée de temps à autre, le courant d'agitation à basse fréquence étant, de préférence, interrompu en même temps.

   11. Méthode conforme aux revendications 8 à 10, caractérisée par le fait que les matières de la charge sont ajoutées à l'état finement divisé et de mélange in- time, de manière que leur mélange avec le bain et leur réaction avec celui-ci s'effectuent rapidement.

   12. Méthode conforme aux revendications 8 à 11, caractérisée par le fait que lesmatières de la charge sont introduites dans le four à induction à l'état réchauffé.

   13. Méthode conforme aux revendications 8 à 12, caractérisée par le fait que le dispositif réchauffeur, par exemple un four à résistance électrique, est en même temps construit comme appareil mélangeur des ma- tières de la charge.

   14. Méthode conforme aux revendications 8 à 13, caractérisée par le fait que, quand le minerai doit être préalablement calciné, on introduit le minerai calciné directement dans l'appareil mélangeur à l'état chauffé.

   15. Méthode conforme aux revendications 8 à 14, caractérisée par le fait que, pour diminuer la consom- mation de puissance du four à induction, on ajoute, à la charge, des matières qui provoquent des réactions exothermiques, comme, par exemple, un excès de ferrosilicium et des quantités correspondantes de nitrate de sodium.

   16. Méthode conforme aux revendications 8 à 15, caractérisée par le fait de l'emploi .d'oxyde de magnésium <Desc/Clms Page number 20> comme fondant.

   17. Méthode conforme aux revendications 8 à 16, ca- ractérisée par le fait que le principal agent formateur de gangue tel que la chaux et la magnésie, est soumis à un processus de broyage ou de réduction avec un agent métallique réducteur qui forme un oxyde "acidique", tel que des combinaisons de silicium et/ou avec le minerai ou les minerais, de façon que les particules de l'agent formateur de gangue ou autre matière ou matières soient agglomérées par le fait que les particules sont partiellement introduites les unes dans les autres, sous pres- sion.

   18. Méthode conforme à la revendication 17, caractérisée par le fait que les. matières de la charge sont soumises ensemble à une opération de broyage à l'état réchauffé, en vue de faciliter la combinaison des particules.

   19. Méthode conforme aux revendications 17 et 18, caractérisée par le faitque l'on ajouteaux matières de la charge qui doivent être broyées ensemble, de petites quantités de matières qui provoquent la cémentation ou scorification ' l'état chaud ou à l'état froid, par exemple, du silicate de potassium.

   20. Méthode conforme aux revendications 8 à 19, caractérisée par le fait que le creuset du four à induction a une forme conique marquée, évasée vers le haut, de préférence à un angle de conicité de 60 degrés ou plus.