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procédé pour l'obtention de scories fer-chrome. on sait qu'on peut obtenir des scories fer-chrome con- venant à la fabrication du ferro-chrome, en soumettant des al- liages de fer chromés à un traitement oxydant, exécuté soit par soufflage dans un convertisseur, soit par fusion dans un four Siemens avec addition d'oxyde ferrique, soit enfin d'une autre manière appropriée. En réglant convenablement l'oxydation, on obtient alors une scorie se composant principalement d'oxydes de fer et de chrome, mais dans laquelle le rapport de la teneur en chrome à la teneur en fer (rapport désigné plus brièvement ci- @
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après par "rapport fer-chrome") est notablement plus élevé que dans l'alliage initial.
En partant d'une telle scorie, on peut fabriquer des ferro-chromes beaucoup plus riches en chrome que ne l'était l'alliage initial. On réussit de la sorte à mettre en valeur même les petites quantités de chrome contenues dans de nombreux minerais de fer ; en outre, le procédé qui vient d'être exposé permet d'utiliser, dans la composition de l'allia- ge initial, des minerais de chrome qui, par suite de leur fai- ble teneur en métal, ne se prêteraient pas à la fabrication par voie directe d'un ferro-chrome à haute ,teneur en chrome.
Dans une scorie de l'espèce envisagée, le rapport chrome:fer dépend de la teneur en chrome subsistant dans l'al- liage au moment où l'oxydation est arrêtée. Plus cette teneur résiduelle est faible, plus le rapport chrome-fer de la scorie baisse, et plus la teneur en chrome du ferro-chrome qu'on peut fabriquer à partir de cette scorie est faible. Si donc on veut obtenir un ferro-chrome ayant une teneur déterminée en chrome, il faut éviter de pousser l'oxydation du chrome jusqu'au-des- sous d'une teneur finale déterminée en chrome de l'alliage.
Cette relation est représentée par le graphique annexé, où l'on a porté en abscisses la teneur en chrome de l'alliage et en ordonnées le rapport chrome : fer de la scorie. En opérant de la façon normale, c'est à dire de manière à obtenir une scorie liquide, la variation du rapport chrome : fer de la scorie, en fonction de la teneur en chrome de l'alliage, suit la courbe CAO. Si, pour obtenir le degré de concentration désiré du ferro-chrome, on veut réaliser dans la scorie un rapport chrome:fer de la valeur A1, il faudra arrêter l'oxydation de l'alliage au moment où sa teneur en chrome atteint la valeur Cr2.
Cette dernière quantité de chrome, restant dans l'alliage, est donc perdue pour la fabrication du ferro-chrome.
La présente invention est fondée sur la découverte que la relation existant entre le rapport chrome : fer de la scorie,
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d'une part, et la teneur en chrome de l'alliage, d'autre part, dépend dans une large mesure de l'état physique de la scorie.
On a constaté en effet que la relation précitée n'existe que lorsque la scorie est liquide. Si, au contraire, au cours de l'opération d'oxydation, on empêche la formation d'une scorie liquide, le chrome se sépare de l'alliage fondu sous forme de combinaisons solides qui ont un point de fusion élevé et qui, au point de vue de la fabrication du ferro-chrome, présentent un rapport chrome:fer- beaucoup plus favorable que celui de la scorie liquide. En outre, on a constaté ce fait important que les combinaisons en question, en présence de scories solides ou pâteuses, restent stables même quand la teneur en chrome de l'alliage devient relativement faible ; ce mode opératoire père mettra donc d'utiliser le chrome présent dans l'alliage, d'une manière beaucoup plus complète, qu'il n'est possible de le faire dans le cas d'une scorie liquide.
Dans le graphique, ces condi- tions sont représentées par la courbe CBAO. L'allure du segment CB montre que, lorsque la teneur en chrome de l'alliage décroit de Cr2 à Cr1, le rapport chrome:fer de la scorie reste prati- quement constant. En travaillant avec une scorie solide, on peut donc-, sans influencer défavorablement le rapport chrome:fer de la scorie, oxyder une partie sensiblement plus grande du chrome présent dans l'alliage, qu'il n'est possible de le faire avec une scorie liquide. Ce n'est qu'à partir-de la teneur en Cr1 que le décroissement du rapport chrome:fer se produit d'une fagon marquée, ainsi qu'il ressort de la courbe CBAO du grqhi- que.
Cette courbe montre en effet que la combinaison présentant le rapport chrome:fer désiré continue à être formée jusqu' à ce que la teneur en chrome de l'alliage ait blaissé à Cr1 et que le décroissement du rapport chrome:fer ne commence qu'à partir de cette teneur.
L'application pratique du procédé objet de la pré- sente invention a en outre démontré que, contre toute attente,
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l'absorption de phosphore par la scorie ne dépend pas essen- tiellement de la composition chimique de la scorie, par exemple de sa teneur en oxyde ferreux, mais que cette absorption est également influencée dans une très large mesure par l'état phy- sique de la scorie. On a constaté en effet que les scories so- lides ou pâteuses absorbent beaucoup moins de phosphore que les scories liquides.
Cette constatation est d'une très grande im- portance, parce que, jusqu'à présent, la production d'une scorie chromée à partir d'un alliage fer-chrome était souvent entravée par le fait qu'au cours du traitement oxydant, une grande partie du phosphore, que le métal renferme parfois en proportion con- sidérable, subissait l'oxydation en même temps que le chrome et passait avec lui dans la scorie. La haute teneur en phos- phore de la scorie résultante s'opposait alors à la transfor- mation de cette dernière en ferro-chrome pauvre en phosphore, tel que celui qu'on emploie comme apportd'alliage pour les aciers spéciaux.
L'influence que la production d'une scorie solide exerce sur la teneur en phosphore se traduit, par exemple, par le fait qu'une scorie fer-chrome solide, obtenue par soufflage d'un al- liage fer-chrome renfermant 0,1% de phosphore, ne contenait que 0,02 à 0,03 % de phosphore. Cette même teneur en phosphore a été trouvée dans une scorie liquide obtenue en partant d'un mé- tal ne contenant que 0,05% de phosphore. En appliquant le procé- dé, objet de la présente invention, on peut donc partir d'un alliage initial contenant plus de 0,1% de phosphore environ, sans que ni la scorie ni le ferro-chrome obtenu à partir de cette scorie ait une teneur en phosphore inadmissiblement élevée.
Il en résulte que la présente'invention non seulementpermet une utilisation plus complète du chrome contenu dans l'alliage ini- tial, tout en améliorant le rapport chrome : fer dans la scorie,
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=mais qu'elle permet également d'obtenir une scorie fer.-chrome pauvre en phosphore, même en partant d'un métal phosphoreux.
Une scorie solide ou pâteuse peut s'obtenir, dans le traitement oxydant des alliages fer-chrome, par l'application de moyens divers, dont on mettra en oeuvre l'un ou l'autre, selon les exigences-du cas. Ainsi, par exemple, il y a avantage à con- . duire l'opération à une température aussi basse que possible, Pou, réaliser cette condition, il est désirable que l'alliage initial soit constitué par une fonte physiquement et chimiquement frai- -de, conditions dont l'une entratne l'autre, comme on le sait, dans une large mesure, l'expression "fonte chimiquement froide" désignant un métal qui ne renferme qu'une faible-quantité d'a- gents susceptibles de dégager de grandes quantités de chaleur par oxydation. Dans le même but, on peut aussi refroidir le bain en y ajoutant du minerai ou des riblons.
Il importe, en outre, d'empêcher, autant que possible, le passage dans ,la scorie de sulfures et d'agents, tels que -la silice qui la rendent plus li- quide, cette silice pouvant provenir soit du silicium contenu dans la fonte, soit de la scorie entraînée hors de la poche de coulée par le jet de métal, soit encore d'une autre source.
Dans la pratique, on se heurte parfois à une difficulté, du fait que certaines parties de la scorie naissante passent par une phase primaire liquide. Ceci est notamment le cas au début de l'opération, lorsque, par suite de la présence inévitable de silicium dans la fonte, il se.-forme une certaine quantité de sco- rie silicatée. L'expérience a démontré que ces parties liquides de la scorie absorbent le phosphore du bain à un bien plus haut degré que ne le font les parties solides, formées plus tard. Il en résulte que la teneur en phosphore de la scorie crult.
On peut éviter cet inconvénient, et même réaliser une di- minution effective de la teneur en phosphore de la scorie totale, en veillant à enrichir la scorie liquide primaire le plus possible en silice et, par là même, à l'appauvrir autant que possible en phosphore. On a constaté qu'on peut atteindre ce résultat en par- tant d'un alliage initial dont la teneur en silicium est supérieu-
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re à celle en manganèse. Il y a aussi avantage à ne pas donner aux parties liquides de la scorie l'occasion de dissoudre des quantités appréciables d'oxydes alcalino-terreux ou d'alcalis, tels que la chaux et la magnésie. Il conviendra donc d'éviter autant que possible d'exécuter le traitement oxydant en présence de la chaux, etc..
Bien qu'une scorie solide se forme plus facilement à des températures peu élevées, on a constaté qu'il y avait avantage, afin de réduire l'absorption de phosphore, à ne pas effectuer l'oxydation à une température par trop basse. Au besoin, on peut faire des additions ayant pour effet d'élever le point de fusion. pour assurer àla scorie la haute teneur en chrome désirée, il se* particulièrement avantageux d'employer dans ce but des oxydes de chrome ou des matières contenant ces oxydes, par exemple des mi- nerais de chrome pauvres. Au lieu de ces minerais de chrome, on peut aussi employer une partie de la scorie, très riche en chrome, provenant de l'oxydation même du bain.
Revendications.
1.- procédé pour l'obtention, par traitement oxydant d'un bain de fer chromé, de scories fer-chrome se prêtant bien à la fa- brication du ferro-chrome, caractérisé en ce que l'opération est conduite de manière à engendrer une scorie solide.ou pâteuse.