CH244889A - Procédé pour la fabrication de métaux et alliages par traitement d'oxydes au moyen d'éléments réducteurs. - Google Patents

Description

  Procédé pour la fabrication de     métaux    et alliages par traitement     d'oxydes     au moyen     tl'éléments    réducteurs.    La présente invention a. pour objet un pro  cédé pour la     fabrication    de     métaux    et     alliages     par traitement     -d'oxydes    au moyen d'éléments       réducteurs,    par exemple au moyen .de     silicium     ou     d'aluminium.     



       L'étude        des        réactions        silicothieTmiques    et       al:umino@thermsques    et lia     recheTChe    des hauts       rendements        jointe    à     ceIle    die la, haute     qualité     et die     l'obtention        -de        produits        exempts    de car  bone,     montrent        la,

          nécessité    de     préchauffer        les          matières        premières    et     l'intérêt    ,de     la,        fusion    à  l'abri du     carbone,    -de tous les     métaux    ou       métalloïdes        utilisés    pour     cette        réduction:

          sili-          oium,        ferro-silicium,        aluminium,        silico-allâa-          ges,        ferro-alfages,    etc.  



  Jusqu'à     maintenant    on     utilisait    pour ces       opérations    soit le préchauffage au four à gaz,  soit le four électrique à arcs directs sur     bain.     



  Suivant lia présente invention, on effectue  le préchauffage et     la    fusion     des        matières    pre  mières dans un four à     rayonnement.       On     améliore        ainsi        considërablement        les        ren-          dements    et     l'on,    supprime la carburation par  fusion ainsi que les     pertes    par     envolement,     par     volatilisation    et par     réoxydn:

  tion    au cours  de la     fusion.     



       Ces        avantages    se font particulièrement  sentir dans la     fabrication    des     ferro-alliages    et  métaux     spéciaux,    du     ferro-chrome    et     chmome          suraffinâ,    pauvres en carbone     ouexemptes        ale     carbone.  



  On peut     utiliser,        dans        certaines        mises    en       #uvre    du procédé, non     sieulement        des    fours à  résistors, mais     des    fours à     rayonnement        .d'un     type quelconque.     Ainsi,        :les    fours à     arcs        indi-          rects,        mono-    ou polyphasés, sont     également          utilisables.     



  Un four à.     arcs        indirects    pour courant tri  phasé,     tel    que décrit     dans        le    brevet     suisse     No 241303, du 8     février    1944, du même  inventeur,

   est même     particulièrement    intéres  sant du fait     qu'il    permet de     réaliser        les              grandes        puissances    et les     gra.nides        capacités          nécessaires    pour les     réaetions        envisagées.     



  Untel four comprend une cuve     susceptible     de     tourner    sur un axe horizontal et, autour  de cet axe, trois     èlectrodes    qui lui sont  parallèles. Chacune de     ces        électrodes    est ali  mentée par une phase, distincte, et se trouve  dans     l'alignement    d'une     cantre-électrade    neu  tre.

   Les arcs se     produisent        ainsi        au-dessus    de  la charge     èu    four, entre chaque électrode     et     la     contre-électrode    correspondante, ,de ,sorte  qu'ils sont groupés en étoile.  



  Aux qualités déjà signalées, un tel four  joint la simplicité !de     construction    et un     prix     d'installation minime,     ainsi    que     la        poissnbilité          d'insta=llation    directe sur les réseaux de     dis-          tribution    triphasés.  



  Par     son    mouvement,     oscillant        réglable    à  la vitesse .désirée, ce four a, le     rendement     thermique optimum et permet     d'évïter    les       inclusions    dues au brassage du laitier avec  le     métal,    méthode employée     quelquefois    pour       l'abtentio:n    de     métaux    ou     ail;

  liages    nobles ou  de haute valeur marchande qui ne peuvent  ainsi avoir la qualité optimum     recherchée    pour  la.     fabrication    -des     aciers        spéciaux.     



  En     supprimant        toute    carburation et     toutes     pertes par vapeurs et par     envoilement        -des          matières    chargées, on     cumule    la. haute qualité  avec le     rendement    optimum.  



  Tel est en particulier le cas: pour la fabri  cation des     alliages    ,de     titane,    de     manganèse.    de  chrome, pour celle dû     ferro-manganèse,    du       ferrochrome        suraffiné,    du chrome     silico-          thermique    ou     aluminothermique,    etc.,     le    four  s'appliquant aussi bien à     ila        préparation    des  alliages ferreux que non ferreux.  



  Le     ferro-ehrome        su:raffiné,    notamment,  est préparé jusqu'à     maintenant    par les métho  des     suivantes:        suraffinage    au four à     a.rc          directs,        suraffinage    par brassage     laitier-métal.     Ces procédés donnent lieu aux inconvénients  graves suivants: carburation -du produit final,       inclusions    gazeuses ou     soliides    dues au     bras-          sab    e,     pertes    , en     chrome.     



  Les     pertes    en chrome proviennent:  a) de     l'emploi    de     silico-ferro-chrome    ayant  nécessité lui-même pour sa     préparation    des    pertes aux     scories    et :des pertes dans     les    fumées  du four de réduction:  b) de     la    fusion directe du     silico-alliage     ou du silicium dans     @le    four à arcs     sous    les       électr(yde:,    opération     impossible    à réaliser sans       carburation    et sans pertes en vapeurs métal  liques;

    c)     @de        l'ienvole.ment    du minerai pulvérulent  dû aux gaz     clraud.sdans    la zone des arcs.  



  Les fours à. induction, à haute ou à base       fréquence,    ne     présenteraient    pas ces incon  vénients; mais il -est pratiquement impossible  d'utiliser les     premiers,    notamment en raison  du manque     d'épai.sserir    de leur     garnissage;     quant aux seconds, ils ne permettent pas       d'atteindre    des températures     suffisantes.     



  Avec les fours à rayonnement, il est au  contraire possible de fondre sans carburation  le silicium,     l.'a,huniniu#m    et tous les réduc  teurs, de supprimer les pertes de réducteur,  de métal et de     minerai,    et d'arriver à les  rendements dépassant     9U(,#    et atteignant en       particulier        97,6b',    ce qui permet de     fabriquer     les ferrochromes et le chrome pur aux     m-eil-          leurs    prix de revient.  



  Toutefois, seul le four à     ares    indirects  permet, non seulement la fusion     dans    un  même four et avec le     miinimum        .d'immobiln-          sati.an    et     d'appa-relillao#e,    mais encore     la        réali-          sation    -des .réductions     silicothe:

  rmiquee    ou     alu-          minothermiques    les plus diverses, en l'absence       dn        carbone,    sans     pertes    par vapeurs ou par       envole,ment,    avec     une    élimination     facile        de,s     laitiers     d'affinage,    pour n'importe     quelle    puis  sance et n'importe     quelle    capacité de produc  tion.  



       Exe        jrt   <I>pies:</I>  1.     Silîco:thermie    -     Fabrication    .du manga  nèse     silicothermiique.     



  Un     mélange    de     silicom:a.nganèse    onde sili  cium !et de minerai de manganèse est chargé  dans     le    four avec     @du    minerai de     manganèse     broyé et de     -lia.    chaux. On fait osciller le four  pour égaliser les     températures    de réaction.  Le mélange entre en     fusion    et     réagit    rapide  ment.

   Quand. tout est. fondu, on coule le métal  constitué par du     manganèse    avec     une    scorie qui    
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    est <SEP> un <SEP> silicate <SEP> die <SEP> chaux <SEP> Si02-2CaO <SEP> renfex  mant <SEP> 1 <SEP> à <SEP> 2 <SEP> % <SEP> M,nO.
<tb>  



  Si <SEP> le <SEP> métal <SEP> obtenu <SEP> contient <SEP> encore <SEP> un <SEP> peu
<tb>  de <SEP> silicium, <SEP> on <SEP> charge <SEP> à <SEP> nouveau <SEP> du <SEP> minerai
<tb>  de <SEP> manganèse <SEP> et <SEP> .de <SEP> la <SEP> chaux <SEP> pour <SEP> éliminer
<tb>  les <SEP> dernières, <SEP> traces <SEP> de <SEP> ,-silicium <SEP> restant.
<tb>  



  Pour <SEP> la <SEP> préparation <SEP> du <SEP> chrame <SEP> pur, <SEP> on
<tb>  emploie <SEP> de <SEP> même <SEP> procédé.
<tb>  



  2. <SEP> Al.uminothemmie <SEP> - <SEP> Fabrication <SEP> du <SEP> titane
<tb>  aluminothermique.
<tb>  



  Un <SEP> mélange <SEP> @d'il@ménite <SEP> en <SEP> grains, <SEP> 4'adu  minium <SEP> en <SEP> poudre <SEP> et <SEP> de <SEP> chaux <SEP> est <SEP> chargé <SEP> dans
<tb>  le <SEP> four <SEP> que <SEP> l'on <SEP> fait <SEP> os <SEP> ciller <SEP> pour <SEP> répartir <SEP> uni  fomm6ment <SEP> les <SEP> calories <SEP> dans <SEP> l'enceinte <SEP> et <SEP> dans
<tb>  le <SEP> mélange. <SEP> Le <SEP> mélange <SEP> entre <SEP> rapidement <SEP> en
<tb>  réaction. <SEP> On <SEP> peut <SEP> alors <SEP> éloigner <SEP> lies <SEP> éleetrodies
<tb>  s2 <SEP> on <SEP> .le <SEP> @désiiree <SEP> et <SEP> la <SEP> réaction <SEP> se <SEP> produit <SEP> vers
<tb>  900 <SEP> à <SEP> 1000 . <SEP> On <SEP> écoule <SEP> alors <SEP> l'ensemble <SEP> du <SEP> lai  tier <SEP> et,du <SEP> mëtaldans <SEP> une <SEP> lingotière.

Claims (1)

1. EMI0003.0002 REVENDICATION <tb> Procédé <SEP> pour <SEP> -la <SEP> fabrication <SEP> -die <SEP> métaux <SEP> et <tb> alliages <SEP> par <SEP> tratitemen@ <SEP> d'oxydes <SEP> au <SEP> moyen <tb> d'éléments <SEP> ré,ductemrs,.caractéris.é <SEP> en <SEP> ce <SEP> qu'on <tb> effectue <SEP> de <SEP> précllauffage <SEP> et <SEP> la <SEP> fusion <SEP> des <tb> matières <SEP> premières <SEP> dans <SEP> un <SEP> four <SEP> à <SEP> rayonne ment. <tb> SOUS-REVENDICATIONS <tb> 1. <SEP> Procédé <SEP> suivant <SEP> lia <SEP> revendication, <SEP> carac térisé <SEP> en <SEP> ce <SEP> qu'on <SEP> opère <SEP> dans <SEP> un <SEP> four <SEP> à <SEP> ,ares <tb> indirects. <tb> 2. <SEP> Procédé <SEP> suivant <SEP> ;

   la <SEP> revendication <SEP> et <SEP> lia <tb> sous-revenidicattion <SEP> 1, <SEP> omaetérisé <SEP> .en <SEP> ce <SEP> qu'on <tb> utilise <SEP> un <SEP> four <SEP> à <SEP> courant <SEP> triphasé, <SEP> tel <SEP> que <tb> décrit.