BE571360A

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Publication number: BE571360A
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Description

EMI1.1

La présente invention a trait à un procédé de désulfuration du fer métallique en poudre.

On utilise couramment le fer métallique en poudre pour produire de l'acier par fusion et dans les procédés métallurgiques à partir de poudre. Dans les deux cas la teneure en soufre des produits est d'une grande importance.

Dans la fusion du fer en poudre la désulfuration est usuellement effec- tuée sur lamasse fondue. On utilise alors une combinaison d'une base forte et d'un agent réducteur. La base peut'être de la chaux ou un alcali et l'agent réducteur peut être du carbone, lequel dans certains cas peut être présent dans le fer à l'état dissous. Si la scorie contient des composants acides comme la silice, l'oxy- de de titane, etc.. il faut une certaine quantité de chaux pour neutraliser ces composés et cette quantité n'intervient pas comme agent désulfurant actif. Quand on désulfurise du fer fondu au moyen de scorie seulement, il est possible dans les conditions les plus favorables d'éliminer 30 à 40 % du soufre présent dans le fer.

La surface de contact entre la scorie et le fer est relativement faible et il faut beaucoup de temps et une agitation énergique pour obtenir la désulfuration.

Dans le présent procédé le soufre présent dans le fer est mis en réao- tion avec la chaux de manière à former du sulfure de calcium à basse température sans fusion et le sulfate de calcium est ensuite enlevé par fusion ou séparé par d'autres moyens.

Conformément à la présente invention le fer métallique en poudre est désulfuré par mélange du fer en poudre contenant du carbone avec un agent désul- furant calcaire et chauffage du mélange pendant un temps déterminé à l'avance, à une température inférieure au point de fusion du mélange ; le sulfure de calcium et l'excès d'agent désulfurant sont ensuite enlevés du fer par fusion ou par sé- paration magnétique ou par l'air.

La désulfuration est effectuée ,à une température inférieure au point de fusion du 'mélange et de préférence à une température comprise entre 500 C et la température à laquelle s'effectue la formation de composés entre la chaux et les composants acides du fer, comme par exemple l'oxyde de titane, la silice, etc...

Il est particulièrement avantageux d'utiliser des températures de 600 à 900 C.

La durée du traitement de désulfuration peut varier entre de larges limites, mais on a constaté qu'il était avantageux d'entretenir le mélange de fer et de chaux à la température de désulfuration pendant une demi-heure à deux heures pour obtenir une désulfuration complète avant que le fer se sépare des composés calciques.

La quantité d'agent désulfurant utilisée n'est pas critique et l'on a obtenu des résultats satisfaisants en effectuant les additions de 1 à 10 %, de préférence de 3 à 5 % d'agent désulfurant, rapportés au poids du fer.

La désulfuration peut être effectuée en mélangeant la chaux ou le cal- caire finement pulvérisé avec le fer en poudre, en agglomérant le mélange et en chauffant celui-ci à au moins 600 C pendant une heure. La majeure partie du soufre présent dans le fer est de cette manière convertie en sulfure de calcium. En raison de ce que le fer et l'agent désulfurant sont présents à l'état finement divisé, on obtient une grande surface de contact et la réaction peut ainsi s'effectuer rapidement à basse température. La désulfuration intervenant à une température inférieure à celle à laquelle la chaux et les composant's acides de la scorie ré- agissent, la totalité de la chaux ajoutée est active dans la désulfuration.

Dans la fonte des agglomérés de fer et de chaux qui ont été chauffés en vue de la désulfuration conformément au présent procédé, il est surprenant que le soufre ne repasse pas dans la phase fer, ou ne le fasse que très lentement, même quand on utilise une scorie contenant un excès de composants acides. Il est par conséquent possible selon le présent procédé d'obtenir un fer à faible teneur en soufre en utilisant une durée de fonte plus courte et en n'utilisant seulement

qu'une scorieo
Quand on fond directement un mélange de chaux et de fer, le chauffage est si rapide que l'effet de désulfuration ci-dessus mentionné n'apparaît pas.

Si l'on doit utiliser le fer en poudre dans des opérations métallurgi- ques à l'aide de poudres, le fer est, selon le présent procédé, mélangé avec de la chaux et chauffé en vue de la désulfuration sans agglomération-préalable et la- d-ésulfuration est effectuée à une température inférieure à la température de frit- tage du mélange de fer et de chaux en poudre. Après refroidissement du mélange le sulfure de calcium formé et l'excès de chaux peuvent être séparés du fer par séparation magnétique ou classification.

On peut utiliser d'autres agents désulfurants tels que la chaux, par exemple le calcaire, mais il est alors nécessaire de chauffer le mélange à la tem- pérature à laquelle l'anhydride carbonique est mis en liberté.

En chauffant le fer en vue de la désulfuration il se produit une ré- duction considérable de la teneur en carbone du fer. Le fer en poudre est par con- séquent plus mou et peut être plus aisément comprimé en briquettes.

Les avantages du présent procédé sont que la désulfuration peut être effectuée à faible température, que la quantité de chaux à utiliser est cohsidé- rablement plus faible que dans la désulfuration d'une masse fondue et que le pro- cédé est également plus rapide et bien plus efficace que la désulfuration du fer à l'état fondu.

EXEMPLE 1.

On mélange un fer en poudre contenant 0,100 % de soufre et possédant une dimension particulière moyenne de 10 à 20 microns avec 5 % en poids de chaux finement pulvérisée, on comprime et on chauffe à 600 C pendant une heure. On charge ensuite les briquettes dans un four à acier. La fusion terminée la teneur en soudre du fer est de 0,004 %.

EXEMPLE 2.

On traite un autre échantillon du même fer utilisé dans l'exemple 1 at moyen de 5 % en poids de chaux en poudre fine et on chauffe à 600 C pendant une heure,on refroidit, on comprime et on charge dans un four à acier. La teneur en soufre du fer après fusion est de 0,004 %.

A titre de comparaison on fait des comprimés à l'aide du même fer en poudre et on les charge dans un four à acier avec 5 % en Poids'de chaux. La fusioi ,terminée le fer contient 0,070 % de soufre.

On mélange un autre échantillon du même fer avec 5 % en poids de chau finement pulvérisée, on fait des briquettes et on charge dans un four à acier. Là fusion terminée la teneur en soufre du fer est de 0,065 %.

EXEMPLE 3.

On mélange un autre échantillon du même fer en poudre que celui des exemples 1 et 2 avec 5 % en poids de chaux finement pulvérisée et on chauffe à 600 C pendant une heure. On récupère ensuite le fer par séparation magnétique.

Le fer récupéré congient 0,017 % de soufre.

EXEMPLE 40
On applique le procédé de l'exemple 3 mais en chauffant le mélange à 800 C pendant une demi-heure. On recueille le fer par séparation magnétique.

Le fer contient 0,014 % de soufre.

EXEMPLE 5.

On opère comme dans l'exemple 4 mais on reducille le fer par sépara- tion par l'air. Le fer récupéré contient 0,017 % de soufre.

EXEMPLE 6.

On mélange un échantillon du même fer en poudre que dans les exemples précédents avec 5 % en poids de calcaire finement pulvérisé, on chauffe à 90000-et on maintient à cette température pendant une heure. Le fer est recueilli par sé- paration par l'air. Le fer récupéré contient 0,011 % de soufre.

Claims

RESUME.

L'invention a pour objet ; 1 - Un procédé de désulfuration du fer métallique en poudre par chauf- fage avec un agent désulfurant calcaire, consistant à mélanger le fer en poudre contenant du carbone avec l'agent désulfurant et à chauffer le mélange pendant un temps déterminé à l'avance à une température inférieure au point de fusion du mélange, puis à enlever le sulfure de calcium formé et l'excès d'agent désulfu- rant du fer par fusion, séparation magnétique ou séparation par l'air.

2 - Dans un tel procédé les caractéristiques complémentaires suivan- tes considérées isolément ou en combinaisons : a) la désulfuration est effectuée à une température comprise entre 50 C et la température à laquelle intervient la formation de composés entre la chaux et les composants acides du fer, par exemple TiO2 et SiO2; b) la désulfuration est effectuée à des températures comprises entre 600 et 900 C ; c) le mélange est maintenu à la température de désulfuration pendant une demi-heure à deux heures ; d) l'agent de désulfuration est la chaux vive ou le calcaire ; e) l'agent désulfurant est finement divisé et utilisé dans une propor- tion de 1 à 10 % et de préférence de 3 à 5 % du poids du fer ;

f) le'mélange de fer en poudre et d'agent désulfurant est aggloméré, chauffé à la température à laquelle il réagit avec le soufre présent dans le fer et maintenu à cette température pendant une demi-heure à deux heures avant de fondre les agglomérés dans un four à acier.