CH286189A - Procédé de préparation d'un alliage de ferrochrome-silicium-aluminium. - Google Patents
Procédé de préparation d'un alliage de ferrochrome-silicium-aluminium.Info
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Description
Procédé de préparation d'un alliage de ferrochrome-silicium-aluminium. La présente invention concerne un pro cédé de préparation d'un nouvel alliage de ferrochrome -silicium- aluminium pauvre en carbone.
L'alliage obtenu par le procédé selon l'in vention convient particulièrement à la prépa ration des aciers au ferrochrome ou au chrome pauvres en carbone obtenus par réduc tion du minerai de chrome ou de scories conte- tiant du chrome.
Il permet de récupérer le chrome d'une manière plus complète que les alliages de ferrochrome-silicium et de ferro- silicium. Un autre avantage du nouvel alliage consiste dans la possibilité' de diminuer la quantité de chaux utilisée comme flux, néces- saire pour neutraliser la silice provenant de la réduction des minerais ou des oxydes de chrome. Ce dernier avantage résulte de la transformation de l'aluminium de l'alliage en alumine qui se comporte comme une subs tance neutre ou une base faible dans les réac tions par lesquelles s'effectue la réduction de l'oxyde de chrome.
L'alliage obtenu par le procédé selon l'in vention contient, outre du fer, de 10 à 45 % de chrome, 35 à 55 % de silicium, 5 à 25 % d'aluminium, une quantité de carbone infé rieure à 0,1 %.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on prépare une charge de matières premières contenant du minerai de chrome, du minerai de silicium et au moins un agent réducteur carboné, en propor tion stoechiométriquesuffisante pour réduire la totalité des oxydes de la charge, qu'on fond la charge de façon à réduire tout d'abord la magnésie contenue dans les matières pre mières et à volatiliser le magnésium formé, qu'on continue l'opération de fusion jusqu'à ce que la presque totalité de l'alumine con tenue dans les matières premières soit réduite à l'état d'aluminium.
Des essais comparatifs ont été effectués clans des conditions identiques pour faire ap paraître les avantages du nouvel alliage et ont consisté à préparer un ferrochrome pauvre en carbone à partir de la chromite, par réduc tion, en présence respectivement d'un alliage de ferro-chrome-silicium du commerce et du nouvel alliage.
Au cours des essais effectués avec un alliage de ferro-chrome-silicium contenant 50 /o de silicium, on a obtenu une scorie contenant 5 à 7 /o de chrome, tandis qu'au :cours des essais effectués avec le nouvel alliage contenant environ 40 % de silicium et 10 % d'aluminium,
la scorie obtenue ne conte- nait que 2 à 3 % de chrome.
Pour la préparation de cet alliage, il n'est pas nécessaire d'ajouter de l'aluminium mé tallique, et la formation de scorie est, réduite au minimtun, ce qui augmente la quantité de chrome recueillie à partir des matières pre mières. Un autre avantage consiste dans l'éco- nomÏe réalisée du fait qu'on n'utilise ni l'argile ni la bauxite comme source d'alumine.
Durant la fusion de la charge, la presque totalité des constituants de la gangue du minerai de chrome est réduite, y compris la magnésie qui se volatilise, sous forme de magnésium. Le ou les agents réducteurs car bonés peuvent être de la houille ou des co peaux 'de bois qui constituent une source de carbone très avantageuse. Une partie du car bone peut aussi être fournie sous forme de colle ou de ferrochrome riche en carbone. La réduc tion peut s'effectuer dans un four de fusion à arc électrique ordinaire.
La majeure partie de l'aluminium de l'alliage obtenu par ce pro cédé provient de la réduction de l'alumine de la chromitè, et une faible proportion provient de la réduction de l'alumine de la quartzite et des cendres de l'agent réducteur carboné.
Les exemples suivants indiquent la ma nière dont. le procédé peut être réalisé en pra tique.
Exemple <I>1:</I> On prépare im alliage contenant, outre du fer, environ 33 % de chrome, 40 % de silicium, 9 % d'aluminium, moins de 0,1% de carbone,
en fondant dans un four électrique un mé lange comprenant:
EMI0002.0033
Quartzite <SEP> 750 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids
<tb> Minerai <SEP> de <SEP> chrome <SEP> 585 <SEP> "
<tb> Ferrochrome <SEP> riche <SEP> en
<tb> carbone <SEP> 255 <SEP> "
<tb> Houille <SEP> de <SEP> Pocahontas <SEP> 615 <SEP> ,;
<SEP> "
<tb> Copeaux <SEP> de <SEP> bois <SEP> 220 <SEP> " o Le ferrochrome riche en carbone du mé- lange précité contenait environ 65 % de chrome, 7 % de silicium et 6 % de carbone. Le minerai de chrome contenait:
Cr203 36,38 % . FeO 13,53_ A1203 26,90 Si02 4,15 MgO +CaO <B>17,48'%</B> La quantité de carbone dans la charge est pratiquement égale à la quantité théorique qui est nécessaire pour réduire la totalité des oxydes de la charge, y compris la magnésie du minerai. Etant donné que la gangue du minerai est à peu près complètement réduite, <B>la</B> quantité de scorie formée est très faible.
On peut régler les proportions entre le minerai et le chrome et le ferrochrome riche en car- bone, de manière à obtenir l'alliage de la com position désirée.
<I>Exemple 2:</I> On a préparé un alliage contenant, outre le fer, environ 38 0/0 -de chrome, 28 % de silicium, 8 % d'aluminium et moins de 0,1% de carbone, en fondant dans un four élec tTique un mélange contenant:
Quartzite 120 parties en poids Minerai de chrome 207 ,, Houille de Pocahontas 135 Copeaux de bois 20 " Le minerai de chrome contenant Cr203 43,56 FeO 24,00 A1203 15,57 Si02 4,64 MgO +CaO 10,22% Etant donné que la quantité de scorie formée est pratiquement nulle,
la quantité de chrome recueillie dans l'alliage est phis grande que dans les procédés dans lesquels la gangue du minerai doit être fluidifiée pour former ime scorie. Il ressort également des études théoriques et des essais pratiques que, dans les conditions industrielles :
courantes, il est phis économique, pour obtenir l'alliage ferro-chrome-silicium-aliminium, d'effectuer la réduction .complète des minerais de chrome et de silicium par le carbone, même si l'on doit consommer de l'énergie et du carbone pour volatiliser le magnésium, plutôt que de préparer l'alliage à partir de l'argile ou de la bauxite et d'un ferrochrome riche en carbone.
Ces alliages peuvent encore contenir une certaine quantité de calcium, outre le chrome, le silicium, l'aluminium et le fer. La quantité de calcium dépend de la teneur en chaux des matières premières ou de la quantité de cal caire ou de chaux ajoutée à la charge. On a constaté que la présence du calcium dans l'alliage est avantageuse dans les applications dont l'alliage .fait généralement. l'objet.
Claims (1)
- REVENDICATIONS I. Procédé de préparation -d'un alliage de ferrochrome-silicium-aluminium pauvre en car- bore, caractérisé en ce qu'on prépare une eharge de matières premières contenant du minerai de chrome, du minerai de silicium et au moins un agent réducteur carboné, en pro portion stoechiométrique suffisante pour ré duire la totalité des oxydes de la charge, qu'on fond la .charge de façon à réduire tout d'abord la magnésie contenue dans les matières pre mières et à volatiliser le magnésium formé,qu'on continue l'opération de fusion jusqu'à ce que la presque totalité de l'alumine con tenue dans les matières premières soit réduite à l'état d'aluminium. II. Alliage obtenu par le procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il con- tient, outre du fer, de 10 à 45 % de chrome,de 35 à 55 % de silicium, de 5 à 25 % d'alu- minium et moins de 0,1% de carbone. SOUS-REVENDICATION: Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce qu'un agent réducteur carboné consiste en ferrochrome riche en carbone.
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