CH334013A - Procédé de fabrication d'une composition susceptible de donner lieu à une réaction exothermique libérant du chrome, et utilisation de cette composition - Google Patents

Procédé de fabrication d'une composition susceptible de donner lieu à une réaction exothermique libérant du chrome, et utilisation de cette composition

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CH334013A
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chromium
silicon
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S Perrin Tom
E Everson Howard
B Kinnear Harry
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Diamond Alkali Co
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B34/00Obtaining refractory metals
    • C22B34/30Obtaining chromium, molybdenum or tungsten
    • C22B34/32Obtaining chromium

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Description


  Procédé de     fabrication    d'une composition susceptible de donner lieu  à une réaction exothermique libérant du chrome, et     utilisation    de     cette        composition       La présente invention se rapporte à un  procédé de fabrication d'une composition sus  ceptible de     donner    lieu à une réaction exo  thermique libérant du chrome,     utilisable    notam  ment en métallurgie, et à son     utilisation    pour  la production de chrome     métallique,    seul ou  sous forme     d'alliage    contenant du chrome.  



  Dans la fabrication d'aciers au chrome, le  chrome de l'alliage peut être obtenu en dissol  vant dans le bain d'acier fondu un     alliage    tel  que le ferrochrome. Cette dissolution     d'alliage     dans le     bain    présente     cependant    des désavan  tages marqués pour le fabricant d'acier,.

   du fait  que le temps nécessaire pour dissoudre dans  le bain un     alliage    tel que le ferrochrome, est  très long et que, pendant ce temps, il y a  danger que la composition du bain se     modifie.     Par exemple, il peut arriver que le bain soit  contaminé par absorption d'azote pris dans  l'atmosphère, et lors de l'emploi d'un four  électrique à arc, il y a encore probabilité que  du carbone soit absorbé dans le bain.  



  On a cherché d'autres moyens pour l'in  troduction de chrome dans les bains     d'alliages.     L'un de ces moyens consiste en une composi  tion contenant un     alliage    de chrome, un agent  d'oxydation et un agent de réduction compre  nant des composants propres à former une  scorie. En combinant convenablement les com-    posants d'une telle composition, la réaction       exothermique    des agents d'oxydation avec les  agents de réduction peut générer     suffisamment     de chaleur pour fondre le chrome ou     l'alliage     de chrome en contact avec le bain d'acier, de  sorte     qu'il    se produise une dissolution rapide  du chrome ou de son alliage dans le bain.  



  Les compositions qui     donnent    une réaction       chimique        exothermique    pour     produire    des élé  ments ou     alliages        métalliques,    et qui sont dési  gnées,     dans    cette branche, comme   mélanges  exothermiques  , contiennent en général, comme  agent d'oxydation, du nitrate ou du chlorate  de sodium, en combinaison avec un agent de  réduction tel que le     silicium,    le calcium,     l'alu-          minium    et le magnésium, soit seul, soit sous  forme d'un alliage ferreux ou non ferreux.

   \On  a employé de tels mélangés     exothermiques    dans  la fabrication d'aciers, pour l'introduction de  chrome ou d'autres éléments     métalliques    dans  des bains d'acier fondu, soit dans le 'four, soit  dans la poche de coulée.  



  Les     difficultés    rencontrées dans la fabrica  tion d'aciers avec des mélanges     exothermiques     de ce genre     connu,    contenant du nitrate de  sodium, proviennent en     particulier    de     l'intro=          duction    consécutive d'azote dans le bain fondu;

    lequel azote, s'il est en quantité excessive, a  pour effet pour certains types d'aciers au      chrome, que les     lingots    coulés à     partir    de ce       bain    montent dans le moule et débordent même  quand de tels     mélanges        exothermiques    sont       utilisés    pour la production d'aciers à teneur  en chrome relativement faible.  



  D'ordinaire, lors de l'emploi d'agents d'oxy  dation tels que le     nitrate    de sodium, le chlorate  de sodium ou de . potassium et semblables, le  chrome, dans les mélanges exothermiques, est  associé avec un ou plusieurs composants de  l'agent de réduction sous forme d'un     alliage     tel que le     ferrochrome-silicium    en diverses  compositions     commerciales    (Cr 35 0/0 - 40 %,       Si        42        0/0    -     50'%),

          dans        lequel        le        silicium        cons-          titue    le composant formant scorie et l'agent  de réduction. D'autres métaux, tels que le       calcium    et     l'aluminium,    peuvent aussi être  employés sous forme de leurs     alliages    tels que  le     siliciure    de calcium ou le     ferrochrome-          silicium-aluminium    et semblables, comme com  posants du mélange jouant le rôle de forma  teurs de scorie et d'agents de réduction.  



  La composition obtenue par mise en     oeuvre     du présent procédé constitue une     source    de  chrome à bas     prix    et ne produit pas de gaz  nuisibles dans le     bain    d'acier, tout en assurant  une réaction     suffisamment        exothermique    pour  qu'il ne se produise pas un refroidissement du  bain d'acier.  



  La présente invention est basée en partie  sur la découverte que l'on peut préparer des  composés complexes de chrome en faisant réa  gir, en atmosphère non oxydante, un chromate  de métal     alcalin    avec des substances telles  que l'hydrogène, le carbone, le monoxyde de  carbone, ou des composés contenant de l'hy  drogène     combiné        chimiquement    avec du car  bone, lesdits composés étant apparemment à  un état d'oxydation     intermédiaire    entre les  formes trivalente et     hexavalente    du chrome.  



  La présente     invention    est basée, en outre,  sur la découverte que de tels produits de réac  tion, dans des conditions appropriées, réagissent       exothermiquement    avec certains agents de ré  duction constitués par des métaux ou des mé  talloïdes, en produisant du chrome     métallique,     et qu'une telle réaction est suffisamment exo  thermique pour être     utilisable    pour la produc-         tion    de chrome     métallique    comme tel ou en       combinaison    avec d'autres éléments     d'alliage,

            comme    par exemple     dans    la fabrication d'aciers  au chrome. De plus, comme     ces    produits de  réaction sont sensiblement exempts de compo  sés du     soufre,    et peuvent être préparés sensi  blement exempts de carbone, on peut facile  ment former des     alliages    de faible teneur en  carbone et     soufre.     



  La présente     invention    est basée, en outre,  sur la découverte que la vitesse de la réaction  de tels composés complexes de chrome avec  certains agents de réduction, métaux ou métal  loïdes, est accélérée et facilement contrôlée  par l'addition, à un     mélange    de ces substances,  d'un chromate de métal alcalino-terreux, par  exemple le chromate de calcium, et que de  tels produits, dans des conditions appropriées,       réagissent        exothermiquement    avec certains  agents de réduction métalliques ou     métalloï-          diques    en produisant du chrome     métallique,

      la  réaction étant     suffisamment        exothermique    et       efficace    pour donner des rendements en chrome       métallique        extraordinairement    élevés, lors de  la production, soit de chrome     métallique    seul,  soit de chrome en combinaison avec d'autres  éléments d'alliage, comme par exemple dans  la fabrication d'aciers au chrome.  



  Lesdits composés complexes de chrome  sont plus complètement caractérisés et décrits  dans le brevet suisse No 320738.  



  Le procédé selon l'invention est caractérisé  en ce que l'on prépare un agent d'oxydation  en faisant réagir, en phase     solide    et à une  température supérieure à 2500 C, dans une  atmosphère non oxydante, un chromate de  métal     alcalin    avec une     substance    non métal  lique réductrice contenant au moins un élément  de nombre atomique allant de 1 à 6, pris dans  les groupes 1 à 4 du système périodique, puis  en ce que l'on forme un mélange contenant  ledit agent, un chromate de métal     alcalino-          terreux    et un agent de réduction constitué par  au moins un élément de nombre atomique su  périeur à 6, pris parmi les éléments des grou  pes 2, 3 et 4 du système périodique.  



  Ledit agent d'oxydation est un composé  complexe de chrome dans lequel le chrome      paraît être à     un    état d'oxydation     intermédiaire     entre celui de chrome trivalent et de chrome       hexavalènt.        Il    constitue une source de chrome  et toute     contamination    du métal produit par  des gaz nuisibles est ainsi évitée.  



  Ladite substance non     métallique    est de  préférence choisie dans le groupe consistant  en l'hydrogène, le carbone, le monoxyde de  carbone et les composés ayant de l'hydrogène       chimiquement    combiné avec du carbone.  



  Pour produire du chrome à partir de ladite  composition, on la     chauffe    pour effectuer la  réaction entre ledit chromate de métal     alcalino-          terreux,    ledit produit de réaction, et l'agent  de réduction.  



  L'agent de réduction peut être un métal       alcalino-terreux        (magnésium,    calcium, stron  tium,     baryum    ou radium), de l'aluminium ou  du     silicium.    L'ordre de préférence, tant pour  les métaux alcalino-terreux que pour leurs  chromates, dans leur emploi pour exécuter la  présente invention est:<I>Ca, Mg, Sr, Ba</I> et Ra.  



  Parmi les divers chromates de métaux alca  lins     utilisables,    tels que les chromates de li  thium, de sodium, de potassium, de rubidium  et de césium, on préfère le chromate de sodium,  que l'on fait réagir avec de l'hydrogène ou un  composé contenant de l'hydrogène     chimique-          ment    combiné avec du carbone.  



  L'hydrogène, que l'on peut employer pour  la préparation des produits de réaction com  plexes préférés, peut     provenir    de toute source  convenable d'hydrogène, par exemple de l'élec  trolyse d'une saumure de chlorure de sodium  ou autre solution aqueuse d'un électrolyte.

   De  même, le carbone, le monoxyde de carbone  ou les composés contenant de l'hydrogène  chimiquement combiné avec du carbone peu  vent être de tout genre convenable entrant  facilement en réaction avec le chromate solide  de métal alcalin, tel que par exemple le char  bon, le graphite, le coke, les gaz de gazogène,  les gaz de fours à coke ; on peut employer des  hydrates de carbone, parmi lesquels la sciure,  la poudre de bois, les sucres, l'amidon et  semblables, ainsi que des hydrocarbures, de  préférence à l'état gazeux, en particulier des  hydrocarbures     aliphatiques    inférieurs, saturés    ou non saturés.

   Le produit de réaction en  phase     solide    d'un chromate de métal     alcalin     avec du carbone, ou avec l'un des composés  carbonés ci-dessus, peut être employé avec  succès quand     l'introduction    de carbone     dans     le     bain    n'est pas nuisible.  



  L'agent de réduction, désigné dans la suite  comme   réducteur 5>, peut être employé seul  ou sous forme     d'alliage    avec d'autres éléments       métalliques    ; les     alliages    contenant du     silicium     conviennent particulièrement.

       Ainsi,    on peut  employer des     alliages    tels que les diverses  formes commerciales du     ferrosilicium,    du     ferro-          chrome-silicium,    du     ferrochrome-silicium-alu-          minium,    du     ferrosilicium-aluminium        (Alsifer),     le     siliciure        d'aluminium,    le siliciure de calcium,  le     siliciure    de calcium et     d'aluminium,    et sem  blables.  



  Les composés complexes de chrome cités  ci-dessus forment, avec un chromate de métal       alcalino-terreux,    de préférence le chromate de  calcium, l'agent     d'oxydation    des mélanges exo  thermiques. Le rapport du chrome disponible  du chromate de métal     alcalino-terreux    au  chrome disponible des composés complexes de  chrome,     dans    la partie oxydante des mélanges  exothermiques, peut varier selon désir ; de  préférence, il est de 1 :10 environ jusqu'à 1: 3 ;

    c'est-à-dire la quantité de chrome disponible  à     partir    du chromate de métal     alcalino-terreux     est de préférence sensiblement supérieure à       environ    1/10 et peut s'élever jusqu'à 1/3 de  celle disponible à partir des composés com  plexes de chrome.  



  Lorsque la proportion du chrome dispo  nible dans le chromate de métal     alcalino-terreux     au chrome provenant des composés complexes  de chrome est sensiblement     inférieure    à 1 : 10,  on n'obtient pas l'effet     combiné    d'accélération  de la réaction et de contrôle de celle-ci de façon  à     réaliser    des rendements maxima de chrome       métallique,    soit comme tel, soit à l'état     d'alliage.     D'autre part, quand la proportion du chrome  du chromate de métal     alcalino-terreux    au  chrome des composés complexes de chrome  est sensiblement plus grande que 1:

  3, la  réaction     exothermique    peut     devenir    assez vio  lente pour provoquer une perte appréciable de      matière hors de la masse en réaction, d'où  résulte une récupération notablement plus faible  du chrome du mélange     exothermique,    spécia  lement lorsqu'on emploie du chromate de cal  cium comme chromate de métal     alcalino-ter-          reux    et de     l'aluminium    comme l'un dés compo  sants de la partie réductrice du mélange exo  thermique.  



  Pour déterminer la     quantité    de réducteur  qui peut être employée dans la     mise    en     oeuvre     du procédé selon     l'invention,    le     pouvoir    d'oxy  dation des composés complexes de chrome qui  peut être considéré pratiquement     comme    dispo  nible pour la réaction avec les agents de réduc  tion ci-dessus     indiqués    est     calculé    en convertis  sant' de façon     arbitraire    la teneur en chrome  des composés complexes du chrome en     Cr2O3,

       et on établit la proportion entre la quantité  calculée d'oxygène disponible de celui-ci et les  quantités des réducteurs avec     lesquelles    il peut  être combiné.  



  Ainsi, par exemple, si l'on a préparé  une substance complexe contenant du chrome       comme    cela a été décrit ci-dessus, et si on a       trouvé        qu'elle        contient        54,7,%        de        Ùr        (total),          ceci        serait        l'équivalent        de        80        %        de        Cr2O3,

          que     l'on considérerait     arbitrairement    comme repré  sentant la partie du composé complexe de  chrome disponible pour l'oxydation de l'agent  de réduction. Si les composants essentiels du  réducteur sont<I>Al et</I> Si, par exemple, il est       désirable    de     proportionner    le composant<I>Al</I>  à l'équivalent de tout le chromate de métal       alcalino-terreux    et du 1/3 du     Cr203,    et le Si  à l'équivalent des 2/3 du     Cr203.     



  Les réactions qui se passent pouvant- être       représentées        comme        suit:      Cr2O3 +'2 Al = 2 Cr     -f-        A1zÔ3     et  2     Cr203        -I--    3 Si = 4 Cr     -I-    3     S'02     les calculs peuvent être faits convenablement  comme suit  
EMI0004.0048     
    Les quantités des composants du réducteur  indiquées par un tel calcul (x     -!-    y) sont de  préférence     accrues    en les multipliant par un  facteur de l'ordre de 1,1 à 2,5, de préférence  par un facteur de 1,5 à 1,75.  



       Il    est     évident    pour les hommes du métier  que le chromate de métal     alcalino-terreux    peut  être considéré comme     réagissant    avec l'agent  de réduction de la manière     ordinaire,    de façon  à produire du chrome métallique, de l'oxyde  de calcium, et l'oxyde de l'agent de réduction.

    La quantité de l'agent de réduction,     l'aluminium     dans l'exemple ci-dessus, qui équivaut au chro  mate de métal     alcalino-terreux,    se calcule selon  les     principes    bien connus pour le calcul des  équivalents dans les, équations     d'oxydation-          réduction.    Les quantités des composants du  réducteur     indiquées    par le calcul pour le chro  mate de métal alcalino-terreux spécial employé,  sont aussi de préférence augmentées en les  multipliant par un facteur de l'ordre de 1,1  à 2,5, et     opportunément    par un facteur de 1,5  à 1,75.  



  Une raison pour employer un excès du  réducteur par rapport à la quantité- calculée  pour les composés complexes de chrome pro  vient, en partie, du fait que l'oxygène combiné  avec le chrome dans les composés complexes  de chrome est en excès sur ce qui est nécessaire  pour satisfaire à la -formule     Cr2O3    et que le  chrome parait; par conséquent, comme on l'a  déjà dit, être dans un état de valence inter  médiaire entre celui de     trivalence    et celui       d'hexavalence    normaux, ou éventuellement être  combiné avec l'oxygène et le métal     alcalin    à  un état de covalence de coordination.

   Il y a  encore une autre raison quand on emploie le       silicium    comme l'un des composants du réduc  teur.     II        ressort    de la littérature chimique que  la réaction des composés     livrant    de     l'oxygène     avec du     silicium    à de hautes températures,  peut . donner des composés silicium-oxygène  ayant moins de deux atomes d'oxygène par  atome de silicium.  



  La libération plus élevée du chrome quand  l'excès de réducteurs, tel que calculé ci-dessus,  est de l'ordre de 1,5 à 1,75, tend à démontrer      que la première de ces raisons est exacte, et  que, lorsque le     silicium    constitue un composant  des réducteurs, la seconde raison paraît aussi  juste.  



  Le composé complexe de chrome, le chro  mate et le réducteur sont de préférence dans  un état de fine division et mélangés ensemble  de façon à former une dispersion uniforme des  deux composants. te mélange peut être com  biné avec un agent de     liaison    convenable et  soumis à une agglomération mécanique, par  exemple en le mettant en briquettes ou en  grains ; il peut aussi être employé sous forme  d'une poudre déliée, s'écoulant librement.  



  Quand la composition obtenue par mise en       oeuvre    du procédé selon la présente invention  est employée pour faire un ajustement final  de la teneur en chrome d'un acier dans la poche  de coulée, on     l'utilise    de préférence sous forme  d'une poudre déliée,     s'écôulant        librement.     Quand on désire faire de plus fortes additions  de chrome dans la poche, on peut employer la  composition sous forme de briquettes, par  exemple en plaçant ces briquettes dans la  poche avant de faire arriver l'acier dans celle-ci.

    <I>Exemple 1</I>  2,2 parties du produit de réaction de chro  mate de sodium avec de l'hydrogène, obtenu       comme    indiqué plus haut, lequel produit de  réaction donne, à l'analyse et en calculant les  teneurs en chrome et sodium comme     Cr203          et        Na20,        comme        déjà        décrit,        77,7        1%        de        Cr203          et        13,2        %        de        Na2O,

          sont        mélangées    à     sec        avec     0,93 partie de chromate de calcium, 0,70 par  tie     d'aluminium    atomisé, et 1,32 partie de       ferrochrome-silicium,    ce qui donne 5,15 par  ties d'un mélange exothermique contenant       38,8        %        de        chrome.        L'aluminium        est        propor-          tionné    de façon à être équivalent à 1,5 fois  le chromate de calcium, plus environ 0,

  5 de  la teneur calculée en     Cr203    du complexe de  chrome. Le silicium est proportionné de façon  à être équivalent à environ 1,2 fois la teneur  en     Cr203    calculée du complexe de chrome.  



  Cette composition exothermique peut être       utilisée    comme suit: 100 parties de fer en  lingots sont mises dans le creuset d'un four    à     induction    à haute fréquence, et fondues.  Lorsque la masse fondue atteint la température  d'environ 1590 C, on fait dans le four des       additions        de        0,25        %        de        silicium        et        0,35        %        de     manganèse, sous forme de     ferrosilicium,

      res  pectivement de     ferromanganèse.        Environ    une       demi-minute    après . l'addition du     ferrosilicium     et du     ferromanganèse,    on tiré un     échantillon     pour l'analyse chimique. Après qu'on a pris  cet échantillon de, métal      de    base, on laisse  remonter la température du métal dans le four  à environ 15900 C et règle l'énergie de façon  à maintenir cette température.  



  La température du     bain    de métal dans le  four est élevée à     environ    17600 C, puis on     tire     environ la moitié du bain dans une poche  préchauffée. On introduit alors dans la poche  les 5,15 parties du mélange exothermique     ci-          dessus    décrit sous forme d'une poudre     déliée,     sur quoi la réaction est amorcée et se trouve  être complète en     environ    une     demi-minute.    On  fait alors couler dans la poche le reste du     bain     de métal.

   La scorie produite par le     mélangé     exothermique est fluide, et l'analyse du     bain     dans la poche montre que la teneur en silicium  de celui-ci, après l'addition du mélange     exo-          thermique,        est        de        0,34,%,        et        que        sa        teneur     en chrome est de 1,72 0/0, ce qui correspond  à     une        récupération        de        87,

  5        %        du        chrome        du     mélange exothermique. La quantité totale de  tout le métal     retiré    du four et de la poche est  de 103 parties.  



  <I>Exemple 11</I>  2,77 parties du produit de réaction de chro  mate de sodium avec de l'hydrogène (produit  donnant à l'analyse et en     calculant    ses teneurs  en chrome et sodium     comme        Cr2O3    et     Na2O,          comme    à     l'exemple        I    :

       70,7        %        Cr2O3        et        23,4        @0/0          Na2O),    obtenu comme indiqué plus haut, sont  mélangées à sec avec 0,82 partie de chromate  de calcium, 0,39 partie     d'aluminium    atomisé  et 2,3 parties de     ferrochrome-silicium        conte-          nant        4.1        -%        Si,        ce        qui        donne        6,

  27        parties        de          mélange        exothermique        contenant        40,5        %        Cr.     L'aluminium est proportionné de façon à être  équivalent à 1,5 fois le chromate de calcium  du mélange exothermique, et le silicium du           ferrochrome-silicium    -est     proportionné    de façon  à être équivalent à 1,75 fois la teneur<I>en</I>     Cr203     calculée du complexe de chrome.  



  Cette composition exothermique peut être       utilisée        comme    suit: opérant sensiblement  comme décrit à l'exemple I ci-dessus pour l'ad  dition de     silicium    et de manganèse, on prépare  une charge de 100 parties de fer en lingots,  qui est placée dans un four à     induction    à haute  fréquence.  



  Lorsque la température du bain de métal  fondu dans le four     atteint    environ     1590()    C, on  tire un     échantillon    pour l'analyser et l'analyse       montre        que        le        bain        contient        0,22        %        de        Si          et        0,

  01        %        de        Cr.        Le        bain        est        alors        porté        dans     le four à une température     d'environ    17600 C,  et environ la moitié du bain est coulée dans  une poche     préchauffée.    Les 6,3 parties du  mélange     exothermique    décrit ci-dessus sont  alors     introduites    dans la poche sous forme  d'une poudre déliée ; la réaction exothermique  est amorcée et se trouve être complète en  environ 11/2 minute.

   La scorie formée par  le mélange exothermique est à ce moment assez  visqueuse ; le reste du métal se trouvant dans  le four est alors tiré dans la poche. Le métal  est séparé de la scorie; et l'analyse du bain  dans la poche montre que sa teneur en     silicium          s'est        élevée    à     0,79        %        tandis        que        sa        teneur        en          chrome        s'est        accrue    à     2,53        %,

          ce        qui        corres-          pond    à     une        récupération        de        93,2        %        du        chrome     du mélange     exothermique.     



  <I>Exemple 111</I>  11,3 parties du même complexe de chrome  que celui employé à l'exemple II, sont mélan  gées à sec avec 3,15 parties de chromate de  calcium, 1,5 partie d'aluminium atomisé et  8,81 parties de     ferrochrome-silicium    contenant       41        '%        de        Si,        ce        qui        donne        24,76        parties        d'un          mélange        exothermique        contenant        40,

  5        %        de     chrome.     L'aluminium        dans    le     mélange    exo  thermique est proportionné de façon à être  équivalent à 1,5 fois la teneur en chromate  de calcium du mélange, et le     silicium    dans  le     ferrochrome-silicium    du mélange exother  mique est proportionné de façon à être équi-    valent à environ 1,65 fois la teneur en     Cr203     calculée du complexe de chrome.  



  Cette composition exothermique peut être       utilisée    comme suit: opérant essentiellement       comme    décrit à l'exemple     II    ci-dessus pour  l'addition de     silicium    et de manganèse, on  prépare une charge de 200 parties de fer en  lingots que l'on     introduit    dans un four à in  duction à haute fréquence, et à laquelle on  ajoute suffisamment de     ferrosilicium    et de       ferromanganèse    pour     avoir    les mêmes quantités  de     silicium    et de manganèse que celles indi  quées à l'exemple II.  



  Lorsque la température du bain de métal  fondu dans le four atteint 15900 C, on tire  un     échantillon    pour analyse ; cette     analyse          montre        que        le        bain        contient        0,22'%        de        Si        et          0,

  02        %        de        Cr.        On        chauffe        alors        le        bain        dans     le four à une température d'environ 1760 C,  puis on tire environ la moitié du bain     dans     une poche     préchauffée.    Les 24,76 parties du  mélange exothermique sont alors ajoutées dans  la poche sous forme d'une poudre déliée ;

   la  réaction     commence-    et se trouve être complète  en environ 1     1/2        minute.    Le reste du bain de  métal est alors tiré dans la poche. La scorie  produite par le' mélange exothermique est con  venablement     fluide    ;

   l'analyse du bain dans la  poche montre que son contenu en     silicium     après l'addition du mélange     exothermique    est       de        0,8        %        et        que        sa        teneur        en        chrome        est        de          4;

  36        %,        ce        qui        correspond    à     une        récupération          de        94,2        %        du        chrome        du        mélange        exother-          mique.     



  <I>Exemple IV</I>  22,6 parties du produit de réaction d'hydro  gène et de chromate de sodium, préparé comme  à l'exemple I ci-dessus (lequel produit de réac  tion donne à l'analyse et en calculant le<I>Cr</I> et  le<I>Na</I> comme     Cr203    et     Na20)        comme    à     l'exem-          ple        II    :

       70,7        %        de        Cr203        et        23,6        %        de        Na2O,     sont mélangées à sec avec 6,3 parties de chro  mate de     calcium,    3,0 parties     d'aluminium    ato  misé et 17,6 parties de     ferrochrome-silicium,     de façon à former     un    mélange exothermique       contenant        40,

  5        %        de        chrome.         Cette composition exothermique peut être       utilisée    comme suit: opérant comme à l'exem  ple     II    ci-dessus, 200 parties de fer en lingots  et     suffisamment    de     ferrosilicium    et de     ferro-          manganèse        pour        donner        0,25        %        de        silicium          et        0,

  35        %        de        manganèse        avant        l'addition        du     mélange exothermique, sont     chauffées    dans un  four à induction à haute fréquence.  



  La moitié environ du bain de métal fondu  est tirée à environ 17600 C dans une poche       préchauffée.    Le     mélange    exothermique en  poudre est alors placé au-dessus du métal. La  réaction     commence    de façon sensiblement im  médiate et est terminée en environ deux mi  nutes, en     donnant    une scorie fluide. Le reste  du bain dans le four est alors tiré dans la  poche. La quantité     d'aluminium    ajoutée dans  le mélange exothermique est     proportionnée    de  façon à être équivalente à 1,5 fois le chromate  de calcium présent.

   La quantité de silicium  ajoutée comme     ferrochrome-silicium    dans le  mélange exothermique est proportionnée de  façon à être équivalente à environ 1;5 fois  le     Cr203    calculé du complexe de chrome. On  prélève un échantillon du bain final dans la  poche et on l'analyse.

   L'analyse     indique    0,08 0/0       de        carbone,        1,81        %        de        silicium        et        9,40        %        de     chrome, ce qui correspond à une récupération       de        96,1        -%        du        chrome        du        mélange        exother-          mique.     



  <I>Exemple V</I>  2,77 parties du mélange exothermique em  ployé aux exemples     11,    111 et     IV    ci-dessus, sont  mélangées à sec avec 0,82 parties de chromate  de calcium, 0,38 parties     d'aluminium    atomisé  et 2,29 parties de     ferrochrome-silicium        conte-          nant        41        '%        de        Si,

          ce        qui        donne        un        mélange        exo-          thermique        contenant        40,5        %        de        chrome.     



  Cette composition exothermique peut être  utilisée comme suit: opérant comme à l'exem  ple II ci-dessus, 100 parties de fer en lingots  et suffisamment de     ferrosilicium    et de     ferro-          manganèse        pour        donner        0,25'%        de        silicium        et          0,

  35        %        de        manganèse        avant        l'addition        du        mé-          lange    exothermique, sont     chauffées    dans un  four à induction à haute fréquence.

      Un échantillon est     tiré    du métal fondu dans       le        four        et        analysé    ;     il        est        trouvé        contenir        0,3        %          de        Si        et        0,

  03        %        de        Cr.        La        température        du        bain     de métal fondu dans le four au moment de  la prise d'échantillon est d'environ 15900 C ;  le bain de métal est ensuite     chauffé    à une tem  pérature d'environ 17600 C, puis environ la  moitié du bain est tirée dans une poche pré  chauffée. Le mélange exothermique (6,26 par  ties) sous     forme    d'une poudre     déliée    est alors  placé sur le métal fondu     dans    la poche.

   La  réaction commence de façon sensiblement im  médiate et est     terminée        en.    environ 1 1/4 mi  nute. Le reste du     bain    dans le four est tiré  dans la poche, et l'on remarque que la scorie  est quelque peu visqueuse.  



  La quantité     d'aluminium    dans le mélange  exothermique est     proportiônnée    de façon à  être équivalente à environ 1,5 fois la     quantité     de chromate de calcium dans le mélange exo  thermique, et le     silicium    dans le     ferrochrome-          silicium    est     proportionné    de façon à être équi  valent à environ 1,75 fois la teneur en     Cr203     calculée du composé complexe de chrome.  



  On sépare le bain de métal de la scorie ;  un     échantillon    du bain     final    est prélevé de la  poche pour l'analyser. L'analyse montre que  la. teneur en     silicium    du métal s'est accrue  jusqu'à 0,69 0/0, et la teneur en chrome,     jus-          qu'à        2,43,%,        .ce        qui        correspond    à     une        récu-          pération        de        98,

  5        %        du        chrome        du        composé     complexe de chrome. .  



  Dans chacun des exemples I à V, la tem  pérature du bain de métal s'élève constamment  d'au moins 50-600 C depuis le moment de  l'addition du mélange     exothermique    dans la  poche jusqu'au moment où la réaction exo  thermique parait être terminée.

Claims (1)

  1. REVENDICATION I: Procédé . de fabrication d'une composition susceptible de donner lieu à une réaction exo thermique libérant du chrome, et utilisable notamment en métallurgie, caractérisé en ce que l'on prépare un agent d'oxydation en fai sant réagir, en phase solide et à une tempé rature supérieure à 2500 C, dans une atmo sphère non oxydante, un chromate de métal alcalin -avec une substance non métallique réductrice contenant au moins un élément de nombre atomique allant de 1 à 6,
    pris dans les groupes 1 à 4 du système périodique, puis en ce-que l'on forme une mélange contenant ledit agent, un chromate de métal alcalino- terreux et un agent de réduction constitué par au moins un élément de nombre atomique supé rieur à 6, pris parmi les éléments des groupes 2, 3 et 4 ..-du système périodique.
    REVENDICATION II: Utilisation de la composition selon la re vendication I, pour la fabrication de chrome métallique pur ou sous forme d'alliage, par chauffage de ladite composition pour amorcer une -réaction exothermique entre ledit agent d'oxydation, le chromate de métal alcahno- terreux, d'une part, et l'agent de réduction, d'autre part, réaction libérant du chrome. . _ SOUS-REVENDICATIONS 1.
    Procédé selon la revendication I; carac térisé en ce que ledit chromate de métal alca- lin est le chromate de sodium. 2. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que ledit chromate de métal alca- lino-terreux est le chromate de calcium. 3.
    Procédé selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que la proportion dudit agent de réduction est de 1,1 à 2,5 fois la proportion équivalant au chromate de métal alcalino- terreux et à l'oxygène disponible dudit agent, cet oxygène disponible étant calculé sur la base de la teneur totale en chrome dudit .agent, exprimée en Cr203. 4. Procédé selon les sous-revendications 2 et 3. 5.
    Procédé selon la revendication,I, carac térisé en ce que le rapport du chrome dispo nible du chromate de métal alcalino-terreux au chrome disponible dudit- agent d'oxydation, est compris entre 1/10 et 1/3. 6. Procédé selon la sous-revendication 3, caractérisé en ce que ledit agent de réduction comprend du silicium. 7. Procédé selon la sous-revendication 3, caractérisé en ce que ledit agent de réduction comprend un alliage de silicium. 8.
    Procédé selon la sous-revendication 7, caractérisé en ce que ledit alliage est un ferro- chrome-silicium. 9. Procédé selon la sous-revendication 7, caractérisé en ce que ledit agent de réduction comprend du calcium. 10. Procédé selon la sous-revendication 9, caractérisé en ce que ledit alliage de silicium est un siliciure de calcium. 11.
    Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce que l'on prépare ledit agent d'oxydation en faisant réagir un chromate de métal alcalin, de préférence du chromate de sodium, avec de l'hydrogène. 12. Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce que l'on prépare ledit agent d'oxydation en faisant réagir un chromate de métal alcalin; de préférence du chromate de sodium, avec du carbone. 13. Procédé selon la revendication I; ca ractérisé en ce que l'on prépare ledit agent d'oxydation en faisant réagir un chromate de métal alcalin, de préférence du chromate de sodium, avec du monoxyde de carbone. 14.
    Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce que l'on prépare ledit agent d'oxydation en faisant réagir un chromate de métal alcalin, de préférence du chromate de sodium, _avec un composé contenant de l'hydro gène chimiquement combiné avec du carbone. 15. Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce que ledit chromate de métal alcalin est le chromate de sodium et ledit chro mate de métal alcalino-terreux est le chromate de calcium.
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