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Description

LAITIER ET CIMENT METALLURGIQUES AINSI QUE PROCEDE DE PREPARATION DE
CES PRODUITS.

La présente invention est relative à un procédé de préparation de laitier de haut-fourneau convenant pour la fabrication de ciment métallurgi- que.

Les métaux, en particulier les métaux ferreux, mis en contact avec des produits renfermant du ciment,de laitier métallurgique sont fréquemment dé- tériorés par corrosion.

La présente invention a pour but de réduire l'action corrodante de ce laitier.

A cet effet, dans le procédé suivant l'invention, on détruit les substances réductrices normalement contenues dans le laitier de haut-fourneau,en particulier des sulfures, en oxydant ces substances réductrices.

L'incorporation au laitier de haut-fourneau d'une substance oxydante, qui peut être utilisée en mélange avec d'autres substances,est avantageusement effectuée quand le laitier est fondu parce que la destruction'des substances ré- ductrices contenues dans le laitier de haut-fourneau ordinaire par les substan- ces oxydantes introduites dans ce laitier a alors lieu rapidement.

Les substances .oxydantes qu'on peut'utiliser pour réaliser le pro- cédé suivant l'invention peuvent se présenter sous n'importe quelle forme. On peut utiliser des substances solides telles que des chromates, des bichromates,. des nitrites, des nitrates, des tungstates, des molybdates, Les chromates et les bichromates¯conviennent particulièrement.

Mais il est plus économique, lorsque l'incorporation de l'oxydant est faite dans un bain de laitier, d'insuffler un gaz oxydant dans ce bain. On peut, par exemple, utiliser à cet effet de l'air, de l'oxygène industriellement pur, ou un gaz qui se décompose au contact du bain en libérant de l'oxygène. Parmi ces gaz, on peut citer l'anhydride carbonique et la vapeur deau.

L'insufflation d'un gaz oxydant dans du laitier fondu peut se fai- re dans un convertisseur du genre de celui utilisé pour la transformation de fon- te en acier. La technique du soufflage du laitier par des gaz oxydants est analo-

gue à celle de la conversion de la fonte en acier au convertisseur.

Il va de soi que la substance oxydante ne doit pas nécessairement être introduite dans le laitier fondu à l'état gazeux. On peut, par exemple, incorporer des oxydants solides à ce laitier.

Quel que soit le mode d'introduction de l'oxydant dans le laitier fondu, on a intérêt à mettre en contact avec le laitier une quantité d'oxydant excédentaire par rapport à celle strictement indispensable pour détruire les substances réductrices. La quantité d'oxydant à employer est alors telle que les composés ferreux contenus dans le laitier soient transformés en composés ferriques. Le contrôle du traitement peut ainsi être effectué facilement après refroidissement par la couleur de la cassure du laitier.

Cette couleur est brune au lieu d'être verte.

Au lieu d'introduire les substances oxydantes dans le laitier fon- du, on peut aussi les mélanger à l'état solide à du laitier solide. Dans ce cas, la réaction d'oxydation des substances réductrices contenues dans le lai- tier de haut-fourneau ordinaire est beaucoup plus lente et ne se passe en pra- tique qu'en présence d'eau. Cette réaction est favorisée par l'état finement divisé du laitier et des substances oxydantes.

Comme c'est sous cet état que se présente le ciment métallurgique, la réaction d'oxydation des substances réductrices peut avoir lieu assez vite lorsque ce ciment est gaché avec de l'eau, pour que l'action corrodante de ce ciment sur des métaux qu'il enrobe ne puisse pas attaquer'ceux-ci d'une maniè- re gênante.

Lorsqu'on désire incorporer au laitier une quantité d'oxydant su- périeure à celle strictement indispensable pour détruire les substances réduc- trices qu'il contient à sa sortie du haut-fourneau, il est avantageux de dé- truire les substances réductrices par insufflation d'un gaz oxydant dans le lai- tier fondu et d'ajouter ensuite la quantité excédentaire d'oxydant sous forme so- lide.

L'invention a non seulement comme objet le procédé de préparation d' un laitier de haut-fourneau dont les substances réductrices ont été détruites par oxydation mais également le procédé de préparation de ciment métallurgique à l'aide d'un tel laitier ou par l'incorporation de substances oxydantes au mé- lange de laitier de haut-fourneau ordinaire et de matières généralement utilisées avec celui-ci à l'état finement divisé pour la fabrication de ciment métallurgi- que.

Elle a enfin comme objet le laitier de haut-fourneau obtenu par le procédé suivant l'invention ainsi que le ciment métallurgique obtenu à l'aide de ce laitier ou par incorporation de substances oxydantes aux constituants habituels d'un ciment métallurgique, dans une porportion telle que les substances réductri- qes puissent être détruites par oxydation au moyen des substances oxydantes qui y sont mélangées.

Il est à noter que les substances à ajouter au laitier de haut-four- neau ordinaire peuvent être incorporées à celui-ci sous forme de mélange avec d' autres substances telles que des borates, des carbonates et bicarbonates, des phosphates, des silicates et des sulfates ou sous forme d'autres produits renfermant ces substances.

Ces substances employées en mélange avec les substances oxydantes peuvent être : a) soit des sels qui donnent un composé insoluble avec le métal à protéger, b) soit des substances tampons qui freinent les modifications du pH, c) soit des substances qui présentent simultanément les propriétés indiquées sous a) et b).

Elles sont avantageusement mélangées au laitier lorsque celui- ci est solide.

EXEMPLES.

1. Dans un convertisseur convenant pour la conversion de fonte en acier par insufflation d'air et contenant du laitier ,fondu renfermant 2% de soufre sous forme de sulfure, on a injecté de l'air jusqu'à disparition des sulfures par oxydation.

On a ensuite préparé du ciment métallurgique par monture du lai- tier ainsi obtenu avec du clinker à ciment Portland, dans la proportion ha- bituellement utilisée pour la fabrication de ciment métallurgique à partir de laitier de haut-fourneau ordinaire.

L'action corrodante du ciment métallurgique ainsi obtenu a été con- sidérablement moindre que celle du ciment métallurgique ordinaire.

2. On a incorporé à du laitier de haut-fcurneau granulé renfermant 0,4% de soufre sous forme de sulfure,2% de chromate de soude et 2% de phospha- te trisodique.

On a ensuite moulu finement le mélange ainsi obtenu avec du clinker à ciment Portland, dans la proportion habituelle pour la fabrication de ciment métallurgique à partir de laitier de haut-fourneau ordinaire.

On a ainsi obtenu un ciment métallurgique beaucoup moins corrodant que le ciment métallurgique ordinaire.

3. On a d'abord opérer comme dans l'exemple 1 en ce qui concerne 1' insufflation du laitier fondu. On a introduit ensuite dans le laitier ainsi ob- tenu, 1% de chromate de soude, puis on a préparé du ciment métallurgique comme dans les exemples 1 et 2.

On a obtenu un ciment métallurgique beaucoup moins coorodant que le ciment métallurgique ordinaire.

REVENDICATIONS.

1. Procédé de préparation de.laitier de haut-fourneau convenant pour la fabrication de ciment métallurgique, caractérisé en ce qu'on détruit les subs- tances réductrices normalement contenues dans le laitier de haut-fourneau, en particulier des sulfures, en oxydant ces substances réductrices.

Claims

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on incor- pore une substance oxydante dans le laitier fondu.

3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on insuf- fle un gaz oxydant dans un bain de laitier.

4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'on souf- fle de l'air dans un bain de laitier.

5. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on met une substance oxydante solide en contact avec le laitier de haut-fourneau à , l'état solide.

6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'on moud le laitier et la substance oxydante.

7. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, 5 et 6, caractérisé en ce qu'on met en contact avec du laitier de haut-fourneau des substances oxydantes dans une proportion telle qu'il existe dans le mélange un excès d'oxygène par rapport à la quantité nécessaire pour détruire les substan- ces réductrices susdites par oxydation.

@ 8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'on dé- truit les substances réductrices contenues,dans le laitier par insufflation de gaz oxydant dans le laitier fondu et en ce qu'on incorpore ensuite un oxydant so- lide au laitier obtenu par refroidissement du laitier qui a été soumis à cette <Desc/Clms Page number 4> insufflation.

9. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1, 2, 5 à 8, caractérisé en ce qu'on utilise un chromate comme substance oxydante.

10. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1, 2, 5 à 8, caractérisé en ce qu'on utilise un bichromate comme substance oxydante.

11. Procédé de préparation de ciment métallurgique, caractérisé en ce qu'on utilise comme laitier servant de mantière de base pour ce ciment, du lai- tier de haut-fourneau préparé"par le procédé suivant l'une ou l'autre des reven- dications précédentes.

12. Procédé de préparation de ciment métallurgique, caractérisé en ce qu'on mélange à du laitier de haut-fourneau et aux autres substances habituel- lement utilisées dans la fabrication du ciment métallurgique, une substance oxy- dante dans une proportion telle que les substances réductrices contenues dans le laitier, en particulier les sulfures, puissent être détruites par oxydation au moyen de l'oxygène libéré par lesdites substances oxydantes.

13. Laitier de haut-fourneau convenant pour la fabrication de ciment métallurgique, caractérisé en ce qu'il est exempt de substances réductrices.

14. Laitier de haut-fourneau suivant la revendication 13, caractérisé en ce qu'il est non seulement exempt de substances réductrices mais qu'il renfer- me en outre des composés ferriques.

15. Ciment métallurgique, caractérisé en ce qu'il est à base de laitier de haut-fourneau exempt de substances réductrices.

16. Ciment métallurgique suivant la revendication 15, caractérisé en ce que le laitier métallurgique dont il provient est non seulement exempt de substances réductrices mais renferme des composés ferriques.

17. Ciment métallurgique, caractérisé en ce qu'il comprend un mélan- ge de laitier de haut-fourneau finement moulu et de substances oxydantes dans une proportion telle que ces dernières substances puissent détruire les substan- ces réductrices contenues dans le laitier, par oxydation au moyen de l'oxygène qu'elles peuvent libérer.

18. Procédés tels que décrits ci-dessus.

19. Laitiers de haut-fourneau tels que décrits ci-dessus.

20. Ciments métallurgiques tels que décrits ci-dessus.