BE629932A - - Google Patents

Description

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  Affinage de ferro-silicium. 



   La présente invention,qui résulte des recherches de Messieurs Henri   CAHïuUX   et Francis   DUBROU3,   se rapporte à l'affinage de ferro-silicium contenant plus de 6% de silicium, et plus particulièrement à l'affinage du ferro- silicium obtenu comme sous-produit lors de la fabrication électro thermique du corindon. 



   Il est bien connu que ce dernier ferro-silicium est un produit de très faible valeur marchande, en raison des nombreuses impuretés qu'il contient, telles que carbure de titane, etc. 



   L'élimination de ces impuretés pose aux métallurgis- tes des problèmes difficiles, non résolus antérieurement à la présente invention. 



   Le procédé BESSEMER, qui consiste à insuffler de l'air dans une fente en fusion, à l'aide d'un convertisseur 

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 à tuyèresde fond, est olassique pour l'affinage des fontes silicieuses. 



   Toutefois, oe procédé donne de très mauvais résultats pour l'affinage des ferro-silicium contenant plus de 6% de silicium : 
Le laitier formé devient rapidement abondant et constitue une gène considérable au fonctionnement du conver- tisseur. 



   Le ferro-silioium devient visqueux, et les pertes en fer sont considérables à cause des projections et de la scorification de la silice formée au coure de   l'affinage,   laquelle consomme de l'oxyde de fer Peu. 



   Le silicium est brûlé sans qu'on utilise son pouvoir réducteur. 



   Il est connu, par ailleurs, de réaliser des réadtions métallo-thermiques par brassage énergique d'une masse liquide contenant un métal ferreux et un laitier, au moyen de trans- vasements successifsà l'aide de la poche de coulée. 



   Ce procédé de transvasements, appliqué à un ferro- silicium , peut conduire à l'obtention d'un acier extra- doux non calmé. 



   Toutefois, ce résultat ne peut être atteint qu'après un nombre de transvasements important; d'autre part, il est pratiquement impossible de recarburer cet acier d'une manière notable, donc de préparer une fonte pur ce procédé. 



   L'objet de la présente invention est de réaliser l'élimination des impuretés des   ferro-ailicium   oontenant plus de 6% de silicium, tout particulièrement de ceux prove- nant de la fabrication du corindon, le silicium étant consi- déré comme l'une de ces impuretés, d'obtenir cette élimina- tion dans des conditions économiques avantageuses, de fabri- quer, à partir desdits ferro-silicium, des aciers ou des fontes d'excellente qualité, etc. 



   L'invention concerne un procédé de fabrication de 

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 fontes ou d'aciers, à partir de ferro-silicium contenant plus de 6% et au plus   30   environ en poids de   eilioium,   et plus particulièrement, à partir de ferro-silioium obtenu comme sous-produit lors de la fabrication électro-thermique du corindon, par combinaison des deux étapes suivantes :

   
Dans une première étape, on met en contact, selon le procédé dit de transvasements, ce ferro-silicium à l'état liquide avec une substance, à l'état liquide, à base d'oxyde ferriqae, et au moins un oomposant "F" connu en lui-même comme sacrifiant ou fondant, tel qu'oxyde de oalcium de pré- férence, carbonate de oaloium, oxyde .ou carbonate de magné- sium, spath fluor, etc., jusqu'à ce que le titre en silicium de ce ferro-silicium soit abaissé à une valeur comprise entre 2 et 6% environ en poids. 



   Dans une deuxième étape, on insuffle, dans le métal ainsi obtenu, au moins un gaz tel que l'air, l'oxygène, la vapeur d'eau surchauffée, le gaz carbonique, etc., en pré- sence d'au moins un composant "F" tel que défini plus haut, à l'état solide divisé, de préférence en suspension dans ce gaz. 



   Ladite insufflation peut être réalisée, conformément à l'invention, au moyen de dispositifs bien connus des tech- niciens de la sidérurgie, tels que tuyères de fond, tuyères latérales, lances d'insufflation, etc., dans des appareils tels que : convertisseurs, poches de coulée, etc. 



   Ledit procédé peut comporter, en outre,une ou plu-   @        sieurs des modalités suivantes : 
On peut prendre, comme substance à base d'oxyde ferrique, un minerai de fer. 



   On peut prendre, comme substance à base d'oxyde ferrique, un sous-produit de la fabrication de l'alumine d'après le procédé BAYER généralement dénommé "boues rou-   Beau.   



   On peut porter une substance à base d'oxyde ferrique 

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 à l'état liquida en la chauffant en milieu oxydant, en pré- aence d'un composant "F" au moins, puis réaliser la premiè- re étape du procédé selon l'invention. 



   On peut, selon une forme particulière de réalisation de l'invention, effectuer la deuxième étape dudit procédé, dans laquelle le gaz d'insufflation porte en suspension, à l'état pulvérulent , au moins un constituant "F", additionné d'une substance à base d'oxyde ferrique. 



   L'insufflation d'une substance à base d'oxyde ferri- que permet, en particulier, d'abaisser la température du milieu en réaction. 



   On peut, selon une modalité préférentielle d'exécu- tion de l'invention, éliminer, à la fin de la première étape du procédé selon l'invention, les soories surnageantes, par un décrassage, qui peut   Atre   suivi, au cours de la deuxième étape dudit procédé, d'un ou plusieurs autres décrassages. 



   Ces décrassages sont peu nombreux et peu gênants, grâce au fait qu'une proportion généralement importante du silicium initialement présent dans le ferro-silioium a déjà été éliminé lors de la première étape du présent procédé. 



   On peut ajouter du fer à la masse réactionnelle, conforme à la définition générale Je l'invention. 



   On peut réaliser ladite deuxième étape, dans laquel- le on incorpore au métal ferreux à l'état liquide, du car- bone par tous mpyene connue, notamment pur immersion dans la masse réactionnelle de coke ou autre substance carbonée solide à l'état divisé. 



   L'invention se rapporte, également, aux fontes ou aciers obtenus conformément au procédé tel que décrit plus haut. 



   Les exemples ci-après sont destinés uniquement à illustrer l'invention et no doivent en auoune façon être pris dans un sens limitatif. 



   Ces exemples se rapport tint tous à un même ferro- 

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   silicium de départ, de composition t   
Silicium   14,90%   environ 
Carbone 0,82% " 
Titane   3,20%   " obtenu comme sous-produit lors de la fabrication électro- thermique du corindon. 



  Exemple 1 - 
On met en contact par le prooédé de transvasements, 
 EMI5.1 
 220 parties en poids de ce ferro-silicium à 1.4009C, aveo 130 parties d'un laitier  L" à 1.400 C, fondu séparément au four électrique à partir de minerai de fer et de chaux, au   oompoaition   étant la suivante 
FeO   62,1   en poids environ      
 EMI5.2 
 sio2 9,2 m 0 
CaO   17,1%   " " et avec 45 parties de boues rouges sèches et 10 parties de chaux. 



   Ces transvasements sont interrompus lorsque le métal intermédiaire titre : 
Silicium   2,3 %   
Carbone 0,5 % 
Titane traces. 



   Ce métal est décrassé et versé dans un convertisseur du type HESSEMER, dans lequel on introduit également 15 parties de chaux pulvérulente. 



   Après soufflage à l'air, on recueille un acier de composition : 
Silicium 0,1% 
Carbone 0,3% 
Titane traces. 



  Exemple 2 - 
On met en contact pour le procédé de transvasements: 250 parties du ferro-sicilium de départ, à   1.400 C,   avec 130 parties de laitier   "L"   à 1.400 C, et avec 45 parties de boues rouges   sèohes   et 10 parties de chaux. 

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   Les transvasements sont interrompus lorsque le métal intermédiaire titre 
Silicium .4,2% 
Carbone 0,8% 
Titane traces. 



   Ce métal est décrassé et versé dans un convertis- seur RESSEMER, dans lequel on introduit également 15 par- ties de chaux et 9 parties de coke. 



   Après soufflage à l'air, on reoueille une fonte   de composition :   
Carbone 2,68% en poids 
Silicium   2,35   en poids 
Titane Traces. 



  Exemple 3 - 
On injeote, dans le métal intermédiaire, décrassé de l'exemple 1?, de l'oxygène et 15 parties en poids de chaux divisée. 



   L'acier obtenu est pratiquement identique à celui obtenu dans l'exemple 1. 



  Exemple 4 - 
On injecte, dans le métal intermédiaire, décrassé, de l'exemple 1, de l'oxygène et t 
15 parties en poids de chaux à l'état pulvérulent 
10 parties en poids de boues rougès séchées à l'état pulvérulent. 



   L'acier obtenu est pratiquement identique à celui préparé dans l'exemple 1. 



   La quantité d'oxygène insufflé est plus faible que dans l'exemple 3. 



  Exemple 5 - 
On injecte, dans le métal intermédiaire, décrassé, selon l'exemple 2, un mélange à volumes égaux d'oxygène et d'azote, contenant en suspension fine : 
15 parties en poids de chaux et 
9 parties en poids de coke. 

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   On obtient une fonte de composition   t   
Silicium   2,5   en poids 
Carbone 2,7% en poids 
Titane Traces. 



  Dans les explications ci-dessus, les pourcentages et les parties sont entendues an poids. 



   Il est évident que toute réalisation, qui met en oeuvre les moyens généraux du nouveau procédé, ou des moyens équivalents, tombe dans le champ de la présente invention. 



   REVENDICATIONS 
1. Procédé de fabrication de fontes ou d'aciers à partir de ferro-silicium contenant plus de 6% et au plus 30% environ en poids de silicium, et plus particulièrement à partir de ferro-silicium obtenu comme sous-produit lors de la fabrication électro-thermique du corindon, caractérisé par la combinaison des deux étapes suivantes :

   
Dar.s une première étape, on met en contact, selon la procédé dit de transvasements, ce ferro-silicium, à l'é- tat liquide, avec une substance, à l'état liquide, à base d'oxyde ferrique et au moins un composant "F" , connu en lui-même comme fondant ou scorifiant, tel qu'oxyde de cal- cium de préférence, carbonate de calcium, oxyde ou carbonate de magnésium, spath fluor, etc., jusqu'à ce que le titre en silicium de ce ferro-silicium soit abaissé à une valeur      comprise entre 2 et 6% environ en poids.     

Claims (1)

1. Dans une deuxième étape, on insuffle, dans le mutai ; ainsi obtenu, au moins un gaz tel que l'air, l'oxygène, la vapeur d'eau surchauffée, le gaz carbonique, etc., en @ présence d'au moins un composant "F", tel que défini plus haut, à l'état solide divisé, de préférence en suspension dans ce gaz. ;' 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé @ en ce que, à la fin de la première étape, on élimine les @ scories surnageantes par un décrassage qui peut être suivi, ' <Desc/Clms Page number 8> au cours de la deuxième étape telle que décrite plus haut, d'un ou plusieurs autres décrassages.

   3. Procédé selon les revendications 1 et 2, carao- térisé en ce que l'on porte une substance à base d'oxyde fer- rique à l'état liquide par chauffage en milieu oxydant en pré- sence d'au moins un composant "F" , puis on réalise la pre- mière étape telle que définie ci-dessus.

   4. Procédé selon les revendication 1, caractérisé en ce que l'on prend, comme substance à base d'oxyde ferrique un minerai de fer.

   5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on prend, comme substance à base d'oxyde ferri- que, un sous-produit de la fabrication de l'alumine d'après le procédé Bayer généralement dénommé "boues rouges".

   6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue ladite deuxième étape ,dans laquel- le le gaz d'insufflation porte, en suspension à l'état pul- vérulent, une substance à base d'oxyde ferrique.

   7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on ajoute du fer à la ma3se réactionnelle con- forme à la définition générale de l'invention.

   8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réalise ladite deuxième étape, dans laquelle on incorpore, au métal ferreux à l'état liquide, du carbone par tous moyens connus.

   9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'incorporation du carbone a lieu par immersion dans la masse réactionnelle d'une substance carbonée à l'état solide divisé.

   10. Fontes ou aciers obtenus conformément au procédé selon les revendications 1 à 9.