Brevet FR2018375A1 — publié le 19700529

La présente invention concerne la production d'alliage de ferro-silicium non friable, résistant, Plus particulièrement, la présente invention concerne un procédé de production de cette matière par refroidissement contrôlé de coulées de ferro-silicium. Le ferro-silicium, en particulier du ferro silicium à 50% (40 à 60%, le complément étant essentiellement du fer) est une matière lar- gement utilisée dans la fabrication de l'acier. En plus de sa composition métallique, il est industriellement important que le produit de ferro-silicium soit résistant et non friable, de sorte que la manipulation de routine ne darne pas lieu à la génération de quantités excessives de fines et des particules hors-dimension.Il est aussi important d'un point de vue industriel que la matière, après avoir été initialement produite en formes massives, puisse être facilement brisée en dimensions plus petites et plus utiles sans formation d'un excès de fines de la matière0 L'un des buts de la présente invention est donc de fournir un procédé pour la production de ferro-silicium facile à mettre à la dimension, résistant, non friable. D'autres buts apparaitront à la lecture de la description ci- après Un procédé conformément à la présente invention, comporte la préparation d'un bain d'alliage fondu de ferro-silicium; la coulée du ferro-silicium fondu pour fournir une masse cohérence de ferro-sili- cium en forme de plaque; et à provoquer l'abaissement de la température de la masse de ferro-silicium de 100000 environ à 70000 à une vitesse qui n'est pas supérieure a environ 100 par minute, et qui n'est pas intérieure à 0,2 C environ par minute. Pour mettre en oeuvre une forme particuliére de réalisation. de la presente invention, on fournit un bain de ferro-silicium fondu à 50%, selon des techniques classiques, par exemple par réduction au four électrique de ia silice par le carbone et addition de fer. Le produit fondu au four à température de l'ordre de 1300 C à 17500C est versé dans une poche de coulée qui peut généralement contenir 20 tonnes ou plus de la matière fondue. De la poche, le métal fondu est versé dans un moule, commodément fait en fonte,dans lequel le métal est faconné en une masse cohérente en forme de plaque. Des dimensions environ courantes de moules sont environ de 200 x 200 x 12,5 ou 20 cm /d'épaisseur de plaque.On place ensuite la plaque, avant qu'elle se refroidisse en dessous de 10000C, dans un milieu dans lequel elle est refroidie à 100000 environ jusqu'à 7000G à une vitesse qui n'est pas supérieure à environ 1 C par minute et qui n'est pas inférieure à environ 0,2 C par minute. De 700 C environ et en dessous, la vitesse du refroidis- sement n'est pas rigoureuse En traitant ainsi du ferro-silicium coulé, on obtient une matière qui peut être facilement brisée en dimensions industrielles, simplement à la masse ou avec d'autres techniques de choc de faible énergie. C'està-dire qu'un appareil de broyage, comes un broyeur à mâchoires et analogues, n'est pas nécessaire.En outre, on trouve que le produit en particules, c'est-à-dire la matière ob-cenue après avoir brisé la plaque, est résistant et essentiellement non friable. Ceci veut dire qu'en traitant le ferro-silicium de la façon décrite ci-dessus, on obtient une matière massive qu on peut briser en dimensions industriellement utilisables, par exemple 129 x 5 OU 8 X 10 cm, mais néanmoins ces dimensions plus petites sont résistantes et non friables. Si cependant on applique des vitesses de refroidfissement supérieures à celle qui est mentionnée ci-dessus, la matiére prodite est nettementt moins résistante à l'abrassion et il se rpoduit une grande quantité de fines dans la manipulation de routine. De même Si on applique des vitesses de refroidissemen plus faibles que celle indiquée la matiére massive produite @@@@@ une dépense en techniques de broyage à grande énergie impliquant -EC appareil de broyage. Selon une autre forme particuliere de mise en oeuvre de la rré- sente invention, on verse le ferro-silicium (à 50% de Si) fondu depuis la poche de coulée dans un moule en fonte d'environ 180 x 180 cm de section, pour fournir une masse de metal de 180 x 180 x 12,5 cm d'épais seur. La masse cohérente en forme da plaque est soulevée du moule lorsqu'elle est à température qui n'est pas inférieure à 1000 C environ et placée dans un caisson calorifugé dans lequel elle est refroidie jusqu'à 700 C à la vitesse de 1 C par minute.On prépare des masses supplémentaires cohérentes er forme de plaque, de la même façon, et on les place l'une sur l'autre dans le caisson et, lorsque la masse en- tière a été refroidie en dessous de 700 C (à la vitesse d'environ 1 C par minute) on peut exposer la matière à l'air libre pour la refroidir jusqutà la température ambiante. On brise alors les plaques par une masse en dimensions de 12,5 x 5,0 cm. Ce traitement produit une quantité de fines nettement moindre comparativement à la pratique antérieure, et la matière de 12,5 z 5 cm peut facilement être séparée et expédiée ou entreposée. On soumet des échantillons de matières de 12,5 x 5 cm produits de la façon ci-dessus à un essai qui implique de placer la matière dans un tambour rotatif en acier comportant intérieurement des ailettes de levée, de sorte qu'elle est levée et laissée à retomber de 1,50 m environ à chaque fois que le tambour tourne. Après avoir été levee et retombée sept fois, on tamise la matière et moins de 10% de matière passent à travers un tamis à 50 mm d'ouverture de maille. La matière refus ive de 1000 à 7000 C à des vitesses supérieures à 10G par minute fournit une proportion nettement supérieure, par exemple 20% ou plus de particules inférieures à 50 mm après un essai similaire. REVENDICATIONS 1) Procédé de coulée de ferro-silicium, caractérisé en ce qu'on fournit un bain de ferro-silicium fondu, on coule le ferro-silicium fondu pour fournir une masse cohérente de ferro-silicium en forme de plaque, et on provoque l'abaissement de la température de la masse de ferro-silicium depuis 100000 jusqu'à 7000C à une vitesse qui n'est pas supérieure à 100 par minute environ et qui n'est pas inférieure à 0,2 C par minute. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on entasse consécutivement un certain nombre de masses en forme de plaques l'une sur l'autre après la coulée.