BE495194A - - Google Patents

Description

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  PROCEDE DE PREPARATION   D'UN   ALLIAGE DE FERROCHROME-SILICIUM-ALUMINIUM. 



   La présente invention concerne un nouvel alliage pauvre en carbo ne de ferrochrome-silicium-aluminium et un procédé permettant de le préparer. 



   L'alliage suivant l'invention convient particulièrement à la pré-- paration des aciers au ferrochrome ou au chrome pauvres en carbone par   réduc.   tion du minerai de chrome ou de scories contenant du chrome. Il permet de ré   cupérer   le chrome d'une manière plus complète que jusqu'à présent au moyen d' alliages de ferrochrome-silicium et de ferrosilicium.

   Un autre avantage du nouvel alliage consiste dans la possibilité de diminuer la quantité de chaux nécessaire à titre de flux pour neutraliser la silice provenant de la   réduc-     tion   des minerais ou oxydes de chromée Ce dernier avantage résulte de la trans- formation de   l'aluminium   contenu dans l'alliage en alumine qui est une   substan-   ce neutre ou une base faible dans les réactions par lesquelles s'effectue la réduction de l'oxyde de chrome. 



   Suivant l'invention, le nouvel alliage contient de 10 % à   45   % de chrome, 35 % à 55 % de silicium, 5% à 25 % d'aluminium, une quantité de carbo- ne inférieure à   0,1 %   et le complément étant à peu près uniquement du fer, L'invention a aussi pour objet un procédé de préparation de ce nouvel alliage qui consiste à préparer une charge de matières premières contenant du minerai de chrome et de la silice avec une addition dosée d'un agent réducteur carbo- né, en proportion stoéchiométrique suffisante pour réduire la totalité des oxydes de la charge, y compris la cendre de cet agent réducteur, à fondre la charge jusqu'à ce que la presque totalité de la magnésie des matières premiè- res soit réduite et se voit volatilisée de la charge,

   à continuer l'opération de fusion jusqu'à ce que la presque totalité de l'alumine des matières premiè- res soit réduite à l'état d'aluminium et à couler l'alliage de   chrome-sili   cium-aluminium pauvre en carbone obtenu par cette opération de fusion. 



   Des essais comparatifs ont été effectués dans des conditions i- dentiques pour faire apparaître les avantages de l'alliage suivant l'invention' et ont consisté à préparer un ferrochrome pauvre en carbone à partir de la chro- 

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 mite par réduction, en présence respectivement d'un alliage de ferro-chrome- silicium ducommerce et de l'alliage suivant l'invention. Au cours des essais effectués avec un alliage de   f erro-chrome-silicium   contenant 50% de silicium, le complément étant du fer et du chrome, on a obtenu une scorie contenant 5 à 7 % de chrome, tandis qu'au cours des essais effectués avec l'alliage suivant l'invention contenant, outre le fer et le chrome, environ 40 % de silicium et 10 % d'aluminium, la scorie obtenue ne contenait que 2 à 3 % de chrome. 



   L'alliage suivant l'invention peut se préparer par un procédé qui fait également l'objet de l'invention, sans qu'il soit nécessaire d'ajou- ter de l'aluminium métallique. Un des avantages de ce procédé consiste dans la formation d'une quantité minimum de scorie, ce qui augmente la quantité de chrome recueillie dans les matières premières. Un autre avantage consiste dans l'économie réalisée en n'utilisant par l'argile ou la bauxite à titre de sour- ce d'alumine. 



   D'une manière générale, le procédé consiste à préparer un allia- ge de ferrochrome-silicium-aluminium, pauvre en carbone, par la réduction com- plète en présence du carbone da la   chromite   et de la quartzite, au cours de laquelle la presque totalité des éléments de la gangue de la chromite est rédui- te, y compris la magnésie qui se volatilise, en permettant ainsi de réduire la masse de l'alumine de la charge. Le carbone nécessaire à la réduction peut ê- tre fourni sous plusiéurs formes. La houille ou les copeaux de bois constituent une source de carbone très avantageuse. Une partie du carbone peut aussi être fournie sous forme de ferrochrome riche en carbone ou de coke, La réduction peut s'effectuer dans un four de fusion à arc électrique ordinaire.

   La majeure partie de l'aluminium de l'alliage obtenu par ce procédé provient de la ré- duction de l'alumine de la chromite et une faible proportion de cet   aluminium   provient de la réduction de l'alumine de la quartzite et des cendres de l'agent réducteur carboné. 



   Les exemples suivants qui ont trait à l'application du procédé se- lon l'invention à la préparation des alliages de chrome-silicium-aluminium pauvres en carbone, en font ressortir les principes et indiquent la manière dont elle est réalisée en pratique. 



   On prépare un alliage contenant environ 33 % de chrome,   40 %   de silicium, 9 % d'aluminium, moins de 0,1% de carbone, le complément se composant à peu près uniquement de fer, en fondant dans un four électrique un mélange contenant : quartzite 750 parties en poids minerai de chrome 585 d  ferrochrome riche en carbone 255 d  houille de Pocahontas 615 d  copeaux de bois 220 d  
Le ferrochrome riche en carbone du mélange précité contenait envi- ron 65 % de chrome, 7 % de silicium et 6 % de carbone.

   La composition du mine- rai de chrome était la suivante : 
Cr2O3   36,38 %   
FeO   13,53 %   
Al2O3   26,90 %   
SiO2   4,15 %   
MgO + CaO 17,48 % 
La quantité de carbone dans la charge est pratiquement égale   à   la quantité théorique qui est nécessaire pour réduire la totalité des oxydes de la charge, y compris la magnésie du minerai, dont la masse se volatilise à l'état de magnésium au cours de l'opération de fusion. Etant donné que la gan- que du minerai est à peu près complètement réduite, la quantité de scorie for- mée est très faible.

   On peut faire varier, dans le procédé suivant l'invention, la proportion entre le minerai de chrome et le ferrochrome riche en carbone, de manière à obtenir l'alliage de la composition qu'on désire et à tenir comp- 

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 te de la composition du minerai choisi.

Claims (1)

1. Le minerai de chrome peut constituer, si on le désire, la seule source d'aluminium et de chrome de l'alliage à préparer, ainsi que l'indique l'exemple ci-dessous. Suivant cet exemple, on a préparé un alliage contenant 38 % de chrome, 28 % de silicium, 8 % d'aluminium, moins de 0,1 % de carbone, le complément se composant à peu près uniquement de fer, en fondant dans un four électrique un mélange contenant : Quartzite 120 parties en poids minerai de chrome 207 d houille de Pocahontas 135 d copeaux de bois 20 d La composition du minerai de chrome de la charge était la sui- vante :

   Cr2O3 43,56% FeO 24,00% Al2O3 1557 % SiO2 4,64% MgO + CaO 10,22% Etant donné que la quantité de scorie formée par le procédé sui- vant l'invention est pratiquement nulle, la quantité de chrome recueillie est plus grande que dans les opérations dans lesquelles la gangue du minerai,doit être fluidifiée pour former une scorie.

   Il ressort également des études théo- riques et des essais pratiques que, dans les conditions industrielles cou- rantes, il est plus économique d'obtenir l'aluminium par la réduction complè- te du minerai de chrome par le carbone, en consommant de l'énergie et un agent réducteur pour volatiliser la magnésie, que de préparer les alliages à partir de l'argile ou de la bauxite et d'un ferrochrome riche en carbone, Les alliages préparés suivant l'invention peuvent contenir une certaine quantité de calcium, outre le chrome, silicium, aluminium et fer. La quantité de calcium dépend de la teneur en chaux des matières premières ou de la quantité de calcaire ou de chaux ajoutée à la charge.

   On a constaté que la, présence du calcium dans l'alliage est avantageuse dans les applications dont l'alliage fait généralement l'objet RESUME.

   A - Alliage de ferrochrome-silicium-aluminium, caractérisé en ce qu'il contient de 10 à 45 % de chrome, de 35 à 55 '% de silicium, de 5 à 25 % d9aluminium, le complément consistant en fer et impuretés éventuelles, ces impuretés contenant le carbone en proportion-, inférieure à 0,1 %.

   B - Procédé de préparation de l'alliage précité, caractérisé par les points suivants, séparément ou en combinaisons : 1) On prépare une charge de matières premières.contenant du mine- rai de chrome et de la silice avec une addition dosée d'un agent réducteur car- - boné en proportion stoéchiométrique suffisante pour réduire la totalité des o- xydes de la charge, y compris la cendre de cet agent réducteur, on fond la char- ge jusqu'à ce que la presque totalité de la magnésie des matières premières soit réduite et se soit volatilisée de la charge, on continue l'opération de fusion jusqu'à ce que la presque totalité de l'alumine des matières premières soit réduite à l'état d'aluminium et on coule l'alliage de chrome-silicium- aluminium,

   pauvre en carbone obtenu par cette opération de fusion.

   2) Une portion de l'agent réducteur carboné est fournie sous tome de ferrochrome riche en carbone.

   3) On prépare l'alliage par la réduction complète par le carbone de la chromite et de la quartzite.