BE487804A - - Google Patents

Description

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  "Matière réfractaire à partir de minerai de chrome à haute teneur en silice". 



   Cette invention se rapporte à des minerais de chrome à haute teneur en silice, qui actuellement ne peuvent être utili- sés pour la fabrication de matières réfractaires à un haut degré, destinés à être utilisés dans des fours de métallurgie ou simi- laires, où les prescriptions d'opération sont rigoureuses quant a la température, la charge, etc. 



   Un minerai de chrome type, à haute teneur en silice, pré- sente les caractéristiques chimiques et physiques suivantes: 

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Analyse chimique. 



   (a) Si02 31.52 (b) Equivalent au cône pyrométrique 
A1203 8.00 (Point de fusion) 
FeO   18.43   
CaO 0.30 
Cr203 32.58   MgO   6.00 En-dessous de 20 Cône Orton 
Alk 0. 30 
Perte   2.44   
99.57 
Selon la présente invention, on ajoute de l'oxyde de magnésium au minerai de chrome fortement silicieux pour former une matière réfractaire à un haut degré. 



   MgO (oxyde de magnésie), lorsqu'il est ajouté, se combine avec les divers ingrédients mentionnés dans l'analyse chimique ci-dessus pour former de la (i) forstérite   (2MgO:Si02),   et des (ii) spinelles   Mg0:R203   (R203 peut être A1203,Fe203,Cr203), dont la présence augmente le pouvoir réfractaire, (valeur de l'équi- valent du cône pyrométrique) ou le point de fusion du produit résultant. 



   La formation de forstérite et de spinelles aux phases cristallines ci-dessus ne peut avoir lieu qu'à de hautes tempé- ratures et dans une atmosphère oxydante, puisque en l'absence d'oxygène, la fayalite   2FeO.Si02,   non désirable, disponible dans la composition, peut être formée en provenance de l'oxyde de fer, qui tend à réduire le point de fusion (valeur de l'E.C.P.) de la masse, mais ceci peut être évité en changeant l'oxyde de fer (FeO) en magnésio-ferrite   MgO:Fe203.   



   L'origine du MgO peut être la magnésite minérale se pré- sentant dans la nature (Carbonate de magnésie   KgC03).   Elle peut être utilisée brute ou après calcination, lorsque l'oxyde MgO est formé. On peut, en connaissant la composition chimique du 

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 minerai de chrome, de faible teneur à l'état brut et celle de la magnésite calcinée ou brute   (MgC03   ou   MgO)   déterminer quelle quantité de cette dernière est requise pour former de la forsté- rite et des spinelles. Dans la pratique, cependant, pour obtenir des résultats satisfaisants, la quantité théorique du composé de magnésium devrait être dépassée. L'oxyde de magnésium MgO en excès, sous forme de périclase à structure cristalline modifiée, est souhaitable dans le produit final. 



   Le minerai brut et la magnésite sont broyés séparément. 



  Le degré de division de la dernière devrait être, de préférence, plus grand que celui de la première, cela n'est toutefois pas indispensable, si chaque ingrédient est divisé en fines particu- les. Le minerai brut devrait être écrasé et réduit en poudre, de façon à pouvoir passer à travers un tamis, dont les ouvertures ne sont pas plus grandes que environ celles d'un tamis à mailles 4. La magnésite devrait être broyée de façon similaire, de façon à pouvoir passer à travers un crible dont les ouvertures ne dé- passent pas celles d'un crible à maille 20 approximativement. 



  Les deux corps sont alors mélangés intimement, de préférence dans un malaxeur à contre-courant. La masse mélangée est calcinée dans une atmosphère oxydante, à une température ne descendant pas en-dessous de l'équivalent 26 du cône Orton, et de préférence aux environs du cône 31. Cette calcination peut être effectuée dans chacun des types commerciaux de fours tels que rotatif, à chambre continue avec tirage vers le bas ou périodique, électri- que, etc. Dans le cas de fours à tirage vers le bas, la masse mélangée doit être moulée en forme de brique avant d'être mise au four. 



   Selon une variante du procédé et dans le but d'abaisser la température de calcination des fondants,comme l'acide borique et des sels volatils, tels que du sulfate d'ammoniaque ou du chlorhydrate d'ammoniaque peuvent être ajoutés à la masse mélan- 

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 gée, les fondants ne représentant pas moins de 1,5% du poids total de la masse. La température de calcination de la masse avec les fondants ne peut être inférieure à 20 du cône Orton. 



   Les caractéristiques physiques de la masse calcinée ainsi obtenue augmentent dans une forte proportion, comme résultat du traitement, par exemple, la nature réfractaire (valeur de 1' E.C.P.), communément appelée point de fusion, sera supérieure à 35 du cône Orton (c'est-à-dire, supérieure à   1785 C.).   La nature réfractaire sous charge est, comme suit, ta au-dessus de 1700 C., comme comparaison, une brique fabriquée à partir de minerai de chrome original par précalcination multiple, mais sans addition de magnésite, a les valeurs suivantes: ta 1515 C., te   15200C   (N.B."ta" représente la température à laquelle la brique se déforme en premier lieu sous une charge de 2Kg/cm2 , tandis que "te" désigne la température de déformation sous le même charge.

   La résistance aux scories basiques corrosives de- vient très importante.) 
La masse calcinée mélangée est broyée, tamisée, mélangée à à un liant organique ou/et/de l'eau, moulée et est recuite ou non. 



   Le processus de tamisage consiste en un simple tamisage à travers un tamis déterminé, par exemple à maille 4, 6, 8 ou 20. Celles-ci ne sont citées qu'à titre d'exemple, puisque le tamisage peut aussi être effectué, successivement, à travers une série de trois tamis ou plus, ayant des ouvertures de plus en plus petites. De tels tamisages résulteront des matières à différente granulation. Dans le but d'augmenter la résistance de la brique à l'écaillement thermique, des proportions convena- bles de matières à granulation grossière et fine obtenues ci- dessus sont mélangées, en éliminant entièrement ou en employant en petite proportion les particules de la matière de granulation intermédiaire, par exemple entre les mailles 20 et 60.

   Une 

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 élimination semblable ou une réduction proportionnelle des parti- cules de calibre intermédiaire aide à réorienter les particules de la brique dans le cas de chocs thermiques provoqués par un échauffement ou un refroidissement brusque, et empêche la brique de se fissurer. Les briques ainsi formées avec un calibre de granulation contrôlé ne se fissurent pas lors d'un tel échauffement ou refroidissement. Les quelques exemples suivants montrent comment ce contrôle est effectué. Quelques-uns des mélanges à granulation contrôlée, vérifiés à partir de matière calcinée sont détaillés ci-dessous. 
 EMI5.1 
 



  Particules entre Particules entre Particules plus peti- 0.187 pouce & 0.331 0.0331 pouce & tes que 0.0096 pouce pouce (maille 4 & 20) 0.0098 pouce (maille c-à-d à travers la (Approx.) 20 & 60) (Approx.) maille 60. 



  Brique. 



  1 70 parties du poids Néant 30 parties du poids 2 60 parties du poids Néant 40 parties du poids 3 55 parties du poids 15 parties du poids 30 parties du poids 
Les particules de différent calibre de granulation décrit ci-dessus sont de préférence mélangées dans un malaxeur à contre-courant soit sec, soit/et avec la proportion requise de liant organique ou/et de l'eau. 



   Le moulage peut être fait à la main, dans des machines ou par refoulage pneumatique. Une brique moulée sous une pres- sion convenable peut être employée telle quelle sans être cuite ultérieurement. 



   Au cas où l'on désire la soumettre à une seconde cuisson cette opération doit être effectuée à une température ne descen- dant pas en-dessous de celle correspondant au 18 du cône Orton (1490 C.approx.)et de préférence au 30 du cône.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS.

   1. Procédé pour la fabrication de matières réfractaires, caractérisé en ce qu'il consiste à ajouter de l'oxyde de magné- sium à du minerai de chrome à haute teneur en silice, le mélange étant calciné dans une atmosphère oxydante.

   2. Procédé perfectionné pour la fabrication de matières réfractaires suivant la revendication 1, caractérisé en ce que de la magnésite minérale est ajoutée soit brute, soit après calcination, quand MgO est formé, la quantité de composé de magnésium ajoutée étant supérieure à la quantité théorique requi- se pour former du forstérite ou des spinelles.

   3. Procédé perfectionné pour la fabrication de matières réfractaires suivant les revendications précédentes, caractérisé en ce que du minerai de chrome à haute teneur en silice à l'état brut et de la magnésite sont écrasés séparément jusqu'à être divisés en fines particules, le degré de finesse de la dernière étant de préférence supérieure à celui du premier.

   4. Procédé perfectionné pour la fabrication de matières réfractaires selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que du minerai brut et de la magnésite sont broyés séparé- ment, puis mélangés intimement, la masse mélangée et calcinée dans une atmosphère oxydante à une température ne descendant pas en-dessous de 26 du cône Orton et de préférence à 31 du cône Orton, la masse calcinée étant broyée, tamisée et puis EMI6.1 mélangée avec un liant organique et/ou de l'eau, moulée en employées 4 briques,/telles quelles ou après avoir été recuites.

   ( C 5. Procédé perfectionné suivant la revendication 5 ca- ractérisé en ce que des fondants comme l'acide borique et des sels volatils sont ajoutés à la masse, les fondants ne représen- tant pas moins de 1,5 % du poids total de la masse.

   6. Procédé perfectionné pour la fabrication de matières réfractaireselon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce <Desc/Clms Page number 7> que le minerai brut et la magnésite sont respectivement broyés et réduits en poudre, de façon à ce qu'ils puissent passer à travers une maille dont les ouvertures ne sont pas plus grandes que celles d'un tamis à mailles d'environ 4 et 20 respectivement.

   7. Procédé perfectionné pour la fabrication de matières réfractaires substantiellement tel que décrit ci-dessus.