BE501041A - - Google Patents

Description

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  TRAITEMENT .DES ALLIAGES   .DE ,ZINC   
Dans son brevet Belge n  474. 781 du 24 Juillet   1947   le deman- deur a décrit un procédé de traitement des métaux et alliages, qui est basé sur l'action oxydante du CO2 vis-à-vis de certaines   impuretéso   
La présente invention concerne en particulier la métallurgie des alliages de zinc tels que, par exemple le laiton ordinaire qui se compose de cuivre et de zinc, les laitons spéciaux qui comprennent des additions d'aluminium,fer, manganèse, etco.et toute la gamme des maillechorts qùi sont des alliages de nickel, de cuivre et de zinc avec ou non d'autres élé-   ments   
Une difficulté se présente avec ces alliages du fait que le zinc a une température   d'ébullition   relativement basse   (907 C),

     de sorte que la pression partielle de la vapeur de zinc s'élève très rapidement, dès le début de la fusion de la charge introduite dans le four servant à confectionner l'alliage. L'oxygène présent dans le four détermine la formation immédiate d'oxyde de zinc par réaction sur le zinc gazeux et cet oxyde de zinc entrai- ne des pertes au feu importantes. 



   La difficulté ne serait pas résolue si l'on réalisait la fu- sion du zinc dans une atmosphère de CO2 parce qu'aux températures peu supé- rieures à sa température d'ébullition le zinc gazeux réagit sur le CO2 pour le réduire en formant l'oxyde de zinc qui se précipite. Le schéma de la réac- tion est le suivant 
 EMI1.1 
 ZnO + CO t C02 + Zn (gaz) - 46, 79 K cale avec une variation d'énergie libre A F = - 46790   +   31,82 T,T étant la tem- pérature absolue. 

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   Cette réaction endothermique progresse de gauche à droite quand la température croît, de sorte   qu'à   haute température (environ 1200 C ou au-dessus) la présence du CO2 n'est plus   nuisibleo   
La difficulté est particulièrement sensible avec les laitons du fait que la plus grande partie des éléments autres que le zinc est consti- tuée par du cuivre qui a un point de fusion relativement bas, de sorte qu'à moins de surchauffer le bain, on sera, pendant toute la durée de la fusion du laiton, dans un domaine de températures où le phénomène indiqué ci-des- sus reste redoutable. 



   Pour résoudre le problème, le traitement des alliages visés, traitement qui comprend la fusion de la charge et son maintien en fusion pendant le temps voulu jusque et y compris la coulée, est réalisé selon l'invention dans une atmosphère contenant de l'oxyde de carbone, mais exempt d'oxygène et d'humidité, cette atmosphère étant, de préférence, sous une légère surpression de l'ordre, par exemple de 125 à 250 gro La charge est introduite dans un four fermé (de préférence un four électrique à arc, à induction haute ou basse fréquence) préalablement rempli par cette atmosphè- re et muni d'un sas pour éviter tout contact avec l'air ambiante De ce fait, la fusion de la charge peut se faire sans aucune oxydation du zinc et sans perte de zinc par évaporation.

   L'oxyde de carbone aide à réduire l'oxyde de zinc, éventuellement présent dans la charge, quand la température s'est suf- fisamment élevée   c'est-à-dire   quand la phase gazeuse zinc co-existe avec CO2.L'atmosphère de CO est maintenue pendant toute la fusion et également pendant la coulée grâce à des dispositifs analogues à.ceux qui ont été dé- crits dans le brevet précitée Un ajutage prévu dans le four et réuni à un gazogène convenablement réglé permet de maintenir l'atmosphère définie sous la surpression   voulueo   
Si l'on surchauffe le bain de laiton ordinaire fondu, le gaz in- troduit peut contenir du CO2 à partir d'une température voisine de 1210 C pour laquelle la vapeur de zinc et le CO2 co-existent. 



   Cette co-existence, comme on l'a déjà dit, augmente avec la température, de sorte que, pour les alliages tels que les maillechorts ayant un solidus plus élevé que celui du laiton ordinaire, un certain pour- centage de CO2 défini par la température n'est plus nuisible dans le gaz introduit et peut même être désirable pour éliminer des impuretés facile- ment oxydables par le CO2, comme les carbures, phosphures, sulfures,   etc...   



   La composition du gaz introduit dans le four, soit qu'il con- tienne du CO, à l'exclusion de CO2, soit qu'il contienne plus ou moins de C02 en plus de CO, est donc réglable selon le niveau du solidus de l'alliage à traiter et selon que le bain est ou non surchauffé. 



   Pour rendre un même four utilisable avec des métaux ou des allia- ges différents, on peut prévoir un gazogène réglé pour donner du CO et un autre gazogène réglé pour donner du C02, l'un et l'autre gaz débarrassés d'humidité, d'oxygène et des impuretés réactives, telles que les hydrocar- bures, les sulfures, etc... Le mélange et le dosage des deux gaz peuvent ë- tre faits par un robinet à trois voies, de sorte que, selon le métal traité, on peut régler comme on le veut la nature du gaz introduit dans le four. 



   Avec un laiton à   64%   de Cu et 36% de Zn l'invention a permis de réduire l'écumure par rapport à celle qui a lieu dans une fusion à l'air de 2,1 à 0,18% et la perte totale de   2,8%   à 0,83%, ce qui représente un gain net de 2%. Avec le maillechort la perte au feu est encore plus réduite. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS., la) Un procédé de traitement des alliages de zinc qui consiste à réaliser la fusion de ces alliages et leur maintien en fusion pendant le temps voulu jusque et y compris la coulée, dans un four fermé dans lequel est maintenue une atmosphère contenant de l'oxyde de carbone mais exempte d'oxygène, d'humidité et d'impuretés réactives, telles qu'hydrocarbures, sulfures, etc... <Desc/Clms Page number 3>

   2.) Procédé selon 1.) dans le quel, au début au moins de la fusion, l'atmosphère est, en outre, pratiquement exempte de G020 30) Procédé selon 1. ou 2. dans lequel du CO2 est introduit quand la température atteint une valeur pour laquelle la vapeur de zinc et le C02 co-existento 4.) Procédé selon l'une des revendications précédentes dans le- quel l'atmosphère est maintenue sous une légère surpression, par exemple de l'ordre de 125 à 250 g.

   5.) Procédé selon 4.) dans lequel un ajutage, prévu dans le four et réuni à un gazogène convenablement réglé, permet de maintenir l'atmosphè- re définie sous la surpression voulue.

   6.) Procédé selon l'une des revendications précédentes dans le- quel le four est relié à un gazogène réglé pour donner du CO et à un autre gazogène réglé pour donner du CO2, l'un et l'autre gaz débarrassés d'humi- dité, d'oxygène et des impuretés réactives, telles que les hydrocarbures, les sulfures, etc..., un dispositif de robinet permettant de mélanger et de doser à volonté les deux gaz.

   7.) Les alliages de zinc traités par le procédé.