CA1145164A - Procede d'obtention silico-thermique, en poche, d'alliages a base de manganese et de silicium - Google Patents
Procede d'obtention silico-thermique, en poche, d'alliages a base de manganese et de siliciumInfo
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- CA1145164A CA1145164A CA000356295A CA356295A CA1145164A CA 1145164 A CA1145164 A CA 1145164A CA 000356295 A CA000356295 A CA 000356295A CA 356295 A CA356295 A CA 356295A CA 1145164 A CA1145164 A CA 1145164A
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/04—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by aluminium, other metals or silicon
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Abstract
PRECIS DE LA DIVULGATION
L'invention concerne un procédé d'obtention silico-thermique en poche d'alliages à base de manganèse et de silicium. Selon ce procédé, on traite, sous agitation, par un alliage réducteur à base de silicium dont la teneur en silicium est au moins égale à 60% et, de préférence, au moins égale à 70%, un laitier liquide oxydé, provenant, le plus souvent, d'opérations métallurgiques antérieures, et contenant encore de 10 à 40% de manganèse à l'état de MnO. On obtient ainsi un laitier sensiblement épuisé en manganèse et un métal contenant plus de 60% et, généralement, plus de 70% de manga-nèse, et de 5 à 40%, et, de préférence, de 10 à 35% de silicium.
Ce procédé est particulièrement interessant puisqu'il permêt ainsi de récupérer le manganèse présent dans les laitiers non épuisés.
L'invention concerne un procédé d'obtention silico-thermique en poche d'alliages à base de manganèse et de silicium. Selon ce procédé, on traite, sous agitation, par un alliage réducteur à base de silicium dont la teneur en silicium est au moins égale à 60% et, de préférence, au moins égale à 70%, un laitier liquide oxydé, provenant, le plus souvent, d'opérations métallurgiques antérieures, et contenant encore de 10 à 40% de manganèse à l'état de MnO. On obtient ainsi un laitier sensiblement épuisé en manganèse et un métal contenant plus de 60% et, généralement, plus de 70% de manga-nèse, et de 5 à 40%, et, de préférence, de 10 à 35% de silicium.
Ce procédé est particulièrement interessant puisqu'il permêt ainsi de récupérer le manganèse présent dans les laitiers non épuisés.
Description
ll~S~6~
La présente invention concerne un procédé d'obtention, par silico-thermie, d'alliages à base de manganèse et de silicium.
Il est connu de fabriquer des alliages à base de manga-nèse, tels que les ferromanganèses à basse teneur en carbone, de 0,02 à 2 % (ferromangnèses dits "suraffinés" et a~finés") par réaction silicothermique entre une phase liquide obtenue par fusion réductrice d'un minerai de manganèse et de chaux, et un silico-manganèse contenant de lO à 45% de silicium.
Bien que ces silico-manganèses à moyenne teneur en silicium soient d'une fabrication relativement aisée, leur utilisation entralne quelques inconvénients. En particulier, lorsque le silico-manganèse est fabriqué à l'avance et stocké à l'état solide, par exemple dans les périodes de l'année où l'énergie hydro-électrique est abondante, il faut, au moment de l'ut~li-sation, refondre, pour chaque tonne de silicium utile, de 1,2 à 9 tonnes du ballast constitué par les éléments d'alliages (Fer + manganèse).
Un procédé de réduction silico-thermique de minerai de manganèse a été décrit, notamment dans le brevet des Etats Unis 3 347 664 (au nom d'Union Carbide). Dans ce procédé, et dans de nombreux procédés analogues dans lesquels on traite un mélange fondu de minerai de manganèse et de chau~ par un réducteur à base de silicium, on obtient, outre le métal, un laitier non épuisé dont la teneur en manganèse peut atteindre jusqu'à 20 à 25%, lorsqu'on opère par silico-thermie et jusqu'à
30 à 35%, lorsqu'on produit du ferromanganèse (à 6-8 % de C) par carbothermie. Actuellement, ces laitiers sont refroidis en lingotières, stockés et retraités dans un stade ultérieur par carbothermie au four électrique, ce qui donne un laitier à
peu près épuisé (moins de 6 % de Mn) et un silicomanganèse dont la teneur en Si peut aller de 10 à 45% que l'on réintroduit dans un cyclede silico-thermie. Mais, ce faisant, on perd toute la 1~45~64 chaleur sensible contenue dans le laitier liquide riche en Mn, et il faut, en outre, affecter un four spécial à l'épuisement carbothermique de ce laitier.
Le procédé, objet de l'invention, a pour but essentiel de récupérer le manganèse présent dans les traitiers non épuisés et d'obtenir un alliage à base de manganèse, contenant au moins 60% et de préférence au moins 70~ de manganèse, le solde du fer, du silicium à une teneur comprise entre 5 et 40%, et, de préfé-rence entre 10 et 35~, et les impuretés habituelles : aluminium, calcium, carbone, soufre, phosphore, à une teneur totale ne dé-passant pas 5%, et, le plus souvent, très inférieure à cette valeur.
Ce procédé comporte les stades suivants :
- On part d'un laitier liquide contenant de 10 à 40~ et le plus souvent de 20 à 35% de manganès, sous forne d'oxyde, à une valence sensiblement égal à 2.
- On l'additionne d'un alliage réducteur, à base de silicium, contenant plus de 60, et, de préférence, plus de 70~ de silicium.
- On met en contact, par agitation, le laitier liquide e$.
llalliage réducteur.
- On sépare, par décantation, d'une part un laitier liquide sensiblement épuisé en maganèse, et d'autre part, un métal dont la teneur en manganèse est au moins à 6C% et, le plus souvent supérieure à 70~, et une teneur en silicium comprise entre 5 et 40% et, de pré~érence, entre 10 et 35~.
Le laitier liquide peut provenir, en partiulier, de la réaction entre un mélange fondu de minerai de manganèse et de chaux, d'une part, et un alliage réducteur à base de silicium, d'autre part, cet alliage étant généralement un silico-manganèse contenant de 10 à 45~ de silicium; le laitier liquide, généralement appelé "laitier non épuisé" peut contenir ~' .
1~5~6~
de 10 à 40% et, le plus souvent, de 20 à 35% de manganèse sous une forme voisine de MnO. Les autres constituants du laitier sont - outre la chaux ajoutee comme fondant -l'aluminium, la silice et, le plus souvent, la magnesie. On peut donner, à titre d'exemple non limitatif, la composition type suivante: ~
MnO 26 - 34 % .
FeO 1 - 1,5 %
MgO 2 - 3,5 %
A123 4 - 6 %
SiO2 24 - 26 %
CaO 28 - 32 %.
La teneur en silicium de l'alliage reducteur doit etre au moins egale à 60% et de preference, au moins egale à
70%. Elle peut atteindre 98 a 99% dans certains cas. Le solde peut être constitue essentiellement par du fer, et il s'agit alors d'un aferro-silicium, ou par du manganèse et il s'agit alors d'un silico-manganèse dit à haut titre. Un r tel silico-manganèse à haut titre en silicium peut être obtenu par différentes methodes connues et, en particulier: par fusion ~
simultanee ou melange à l'etat fondu d'au moins deux metaux ou '~:
alliages apportant les élements necessaire à la composition visee.
Selon la presente invention l'alliage reducteur peut etre un ferro-silicium, contenant plus de 60% de silicium de 10 à 40% de Fer, et des impuretes choisies dans le groupe constitue par le manganèse, le calcium, l'aluminium, le carbone, le soufre et le phosphore, a uneteneur totalene depassantpas 5%. Pi L'alliage reducteur peut contenir plus de 70% de silicium et F
de 5 à 30% de Fer.
Selon la présente invention l'alliage reducteur peut :1 145~6~
être du silicium metal dont la teneur en silicium est au moins égale à 96~.
Par exemple, par fusion d'une tonne de ferro-silicium ayant la composition ponderale:
Si 98 %
Fe 0,5%
div. 1,5% (Ca, Al) et de 380 kg de ferromanganèse affine ayant la composition pondérale: ¦
Mn 82,1 Fe 15,9%
div. 2,0 i~
.. / ~
r ~ ' ~
- 3a - t t . ', ,. ' . , 45~64 on obtient un silico-manganse "haut titre" ayant la composition pondérale ~
Si 71,0 %
Mn 22,6 %
Fe 4,7 %
div. 1,6 %
Un autre procédé consiste à réduire, de façon connue, par exemple dans un four éléctrique, des composés oxydés d'au moins un des deux éléments principaux de l'alliage .
La mise en contact du laitier liquide et de l'alliage réducteur peut etre effectuée par tout moyen d'agitation connu tel que le procédé de renversements successifs de poche à poche dit "procédé Ugine-Perrin" décrit, en particulier, dans les brevets français n 755.939, 761.460, 762.928, 780.125, 830.064 et 843.661, ou encore par insufflation d'un gaz, par exemple air ou gaz inerte, au moyen d'une tuyèrè à simple ou double flux débouchant à la partie inférieure de la poche dans laquelle on a introduit le laitier et le réducteur, ou encore dans une poche à secousse, ou par tout autre moyen équivalent.
Dans le cas d'une tuyère à double flux, on injecte de préférence l'air ou le gaz inerte par la partie centrale et un gaz protecteur par la partie annulaire.
Lorsqu'on procède au brassage par déversement d'une première poche dans une deuxième poche préalablement préchauf-féè, l'alliage réducteur peut être introduit soit dans la pre-mière poche, soit au moment du premier déversement dans la deuxième poche.
Les exemples qui suivent permettront de préciser dif-férents modes de mise en oeuvre de l'invention.
Dans une poche garnie en magnésie goudronnée, munie à
sa base, latéralement, d'une tuyère de 6 mm de diamètre intéri-~5~64 eur, on déverse 1000 kg de laitier liquide non épuisé provenant de la fabrication de ferromaganèse affiné et titrant 22,9% de manganèse. En meme temps, on déverse dans la même poche 225 kg d'un alliage silicium-manganèse "haut titre", solide, en grains de 2 à 10 mm environ et contenant 65,9 % de silicium et 27,8 %
de manganèse.
On souffle de l'air par la tuyère avec un débit de 26 Nm3/h.
L'agitation qui en résulte est maintenue pendant 12 minutes.
On sépare par décantation un- laitier ne contenant plus que 2,3% de manganèse et 330 kg de silico-manganèse contenant 21,8 % de silicium et 75.6 % de manganèse. Ces résultats sont tout à fait comparables à ceux que l'on obtient habituellement dans la réduction carbothermique au four électrique des mêmes laitiers de ferromanganèse, mais ils ont été obtenus directement à partir de ces laitiers liquides sans qu'il soit nécessaire de les refroidir et de les concasser, puis de les refondre.
Dans cet example, l'agitation, et la mise en contact des phases liquide et solide, qui ont été obtenues par soufflage d'air dans une tuyère, auraient pu être produites, avec un résultat identique, par les moyens classiques : déversement de poche à poche, poche à secousse, agitateur mécani~ue.
Dans une poche garnie en magnésie goudronnée, on a introduit 1000 kg de laitier liquide provenant de la fabrication de ferro-manganèse affiné et titrant 23,1 ~ de manganèse, et 190 kg d'un alliage silicium-manganèse solide, en grains de 2 à 10 mm environ et contenant 71~ de silicium, 25% de manganèse, 0,1 ~ de carbone et 3,9 % de fer et divers (calcium, aluminium, soufre, phosphore ...) On a ensuite déversé le mélange dans une seconde poche 516~
identique, préalablement préchaufEée par un brûleur à gaz, puis on l'a versé à nouveau dans la première poche, de facon à assu-rer un bon brassage des produits.
On a obtenu par décantation, d'une part un laitier sensiblement épuisé à 2,2% de Mn, et d'autre part 340 kg de silicO-manganèse à 22~ de silicium et 74,6% de manganèse, les autres constituants étant essentiellement du fer (3,1g6) et diverses impuretés mineures (aluminium, calcium, soufre, phos-phore, carbone).
La teneur en carbone est inférieure à 0,10 %.
Dans la même poche que dans l'exemple 1, munie d'une tuyère latérale, on déverse 1000 kg de laitier liquide prove-nant de la fabrication de ferro-maganèse affiné, titrant 23,1 %
de manganèse, et, en meme temps, 275 kg d'um silicomanganèse à
71 % de Silicium et 25 % de manganèse concassé en grains de
La présente invention concerne un procédé d'obtention, par silico-thermie, d'alliages à base de manganèse et de silicium.
Il est connu de fabriquer des alliages à base de manga-nèse, tels que les ferromanganèses à basse teneur en carbone, de 0,02 à 2 % (ferromangnèses dits "suraffinés" et a~finés") par réaction silicothermique entre une phase liquide obtenue par fusion réductrice d'un minerai de manganèse et de chaux, et un silico-manganèse contenant de lO à 45% de silicium.
Bien que ces silico-manganèses à moyenne teneur en silicium soient d'une fabrication relativement aisée, leur utilisation entralne quelques inconvénients. En particulier, lorsque le silico-manganèse est fabriqué à l'avance et stocké à l'état solide, par exemple dans les périodes de l'année où l'énergie hydro-électrique est abondante, il faut, au moment de l'ut~li-sation, refondre, pour chaque tonne de silicium utile, de 1,2 à 9 tonnes du ballast constitué par les éléments d'alliages (Fer + manganèse).
Un procédé de réduction silico-thermique de minerai de manganèse a été décrit, notamment dans le brevet des Etats Unis 3 347 664 (au nom d'Union Carbide). Dans ce procédé, et dans de nombreux procédés analogues dans lesquels on traite un mélange fondu de minerai de manganèse et de chau~ par un réducteur à base de silicium, on obtient, outre le métal, un laitier non épuisé dont la teneur en manganèse peut atteindre jusqu'à 20 à 25%, lorsqu'on opère par silico-thermie et jusqu'à
30 à 35%, lorsqu'on produit du ferromanganèse (à 6-8 % de C) par carbothermie. Actuellement, ces laitiers sont refroidis en lingotières, stockés et retraités dans un stade ultérieur par carbothermie au four électrique, ce qui donne un laitier à
peu près épuisé (moins de 6 % de Mn) et un silicomanganèse dont la teneur en Si peut aller de 10 à 45% que l'on réintroduit dans un cyclede silico-thermie. Mais, ce faisant, on perd toute la 1~45~64 chaleur sensible contenue dans le laitier liquide riche en Mn, et il faut, en outre, affecter un four spécial à l'épuisement carbothermique de ce laitier.
Le procédé, objet de l'invention, a pour but essentiel de récupérer le manganèse présent dans les traitiers non épuisés et d'obtenir un alliage à base de manganèse, contenant au moins 60% et de préférence au moins 70~ de manganèse, le solde du fer, du silicium à une teneur comprise entre 5 et 40%, et, de préfé-rence entre 10 et 35~, et les impuretés habituelles : aluminium, calcium, carbone, soufre, phosphore, à une teneur totale ne dé-passant pas 5%, et, le plus souvent, très inférieure à cette valeur.
Ce procédé comporte les stades suivants :
- On part d'un laitier liquide contenant de 10 à 40~ et le plus souvent de 20 à 35% de manganès, sous forne d'oxyde, à une valence sensiblement égal à 2.
- On l'additionne d'un alliage réducteur, à base de silicium, contenant plus de 60, et, de préférence, plus de 70~ de silicium.
- On met en contact, par agitation, le laitier liquide e$.
llalliage réducteur.
- On sépare, par décantation, d'une part un laitier liquide sensiblement épuisé en maganèse, et d'autre part, un métal dont la teneur en manganèse est au moins à 6C% et, le plus souvent supérieure à 70~, et une teneur en silicium comprise entre 5 et 40% et, de pré~érence, entre 10 et 35~.
Le laitier liquide peut provenir, en partiulier, de la réaction entre un mélange fondu de minerai de manganèse et de chaux, d'une part, et un alliage réducteur à base de silicium, d'autre part, cet alliage étant généralement un silico-manganèse contenant de 10 à 45~ de silicium; le laitier liquide, généralement appelé "laitier non épuisé" peut contenir ~' .
1~5~6~
de 10 à 40% et, le plus souvent, de 20 à 35% de manganèse sous une forme voisine de MnO. Les autres constituants du laitier sont - outre la chaux ajoutee comme fondant -l'aluminium, la silice et, le plus souvent, la magnesie. On peut donner, à titre d'exemple non limitatif, la composition type suivante: ~
MnO 26 - 34 % .
FeO 1 - 1,5 %
MgO 2 - 3,5 %
A123 4 - 6 %
SiO2 24 - 26 %
CaO 28 - 32 %.
La teneur en silicium de l'alliage reducteur doit etre au moins egale à 60% et de preference, au moins egale à
70%. Elle peut atteindre 98 a 99% dans certains cas. Le solde peut être constitue essentiellement par du fer, et il s'agit alors d'un aferro-silicium, ou par du manganèse et il s'agit alors d'un silico-manganèse dit à haut titre. Un r tel silico-manganèse à haut titre en silicium peut être obtenu par différentes methodes connues et, en particulier: par fusion ~
simultanee ou melange à l'etat fondu d'au moins deux metaux ou '~:
alliages apportant les élements necessaire à la composition visee.
Selon la presente invention l'alliage reducteur peut etre un ferro-silicium, contenant plus de 60% de silicium de 10 à 40% de Fer, et des impuretes choisies dans le groupe constitue par le manganèse, le calcium, l'aluminium, le carbone, le soufre et le phosphore, a uneteneur totalene depassantpas 5%. Pi L'alliage reducteur peut contenir plus de 70% de silicium et F
de 5 à 30% de Fer.
Selon la présente invention l'alliage reducteur peut :1 145~6~
être du silicium metal dont la teneur en silicium est au moins égale à 96~.
Par exemple, par fusion d'une tonne de ferro-silicium ayant la composition ponderale:
Si 98 %
Fe 0,5%
div. 1,5% (Ca, Al) et de 380 kg de ferromanganèse affine ayant la composition pondérale: ¦
Mn 82,1 Fe 15,9%
div. 2,0 i~
.. / ~
r ~ ' ~
- 3a - t t . ', ,. ' . , 45~64 on obtient un silico-manganse "haut titre" ayant la composition pondérale ~
Si 71,0 %
Mn 22,6 %
Fe 4,7 %
div. 1,6 %
Un autre procédé consiste à réduire, de façon connue, par exemple dans un four éléctrique, des composés oxydés d'au moins un des deux éléments principaux de l'alliage .
La mise en contact du laitier liquide et de l'alliage réducteur peut etre effectuée par tout moyen d'agitation connu tel que le procédé de renversements successifs de poche à poche dit "procédé Ugine-Perrin" décrit, en particulier, dans les brevets français n 755.939, 761.460, 762.928, 780.125, 830.064 et 843.661, ou encore par insufflation d'un gaz, par exemple air ou gaz inerte, au moyen d'une tuyèrè à simple ou double flux débouchant à la partie inférieure de la poche dans laquelle on a introduit le laitier et le réducteur, ou encore dans une poche à secousse, ou par tout autre moyen équivalent.
Dans le cas d'une tuyère à double flux, on injecte de préférence l'air ou le gaz inerte par la partie centrale et un gaz protecteur par la partie annulaire.
Lorsqu'on procède au brassage par déversement d'une première poche dans une deuxième poche préalablement préchauf-féè, l'alliage réducteur peut être introduit soit dans la pre-mière poche, soit au moment du premier déversement dans la deuxième poche.
Les exemples qui suivent permettront de préciser dif-férents modes de mise en oeuvre de l'invention.
Dans une poche garnie en magnésie goudronnée, munie à
sa base, latéralement, d'une tuyère de 6 mm de diamètre intéri-~5~64 eur, on déverse 1000 kg de laitier liquide non épuisé provenant de la fabrication de ferromaganèse affiné et titrant 22,9% de manganèse. En meme temps, on déverse dans la même poche 225 kg d'un alliage silicium-manganèse "haut titre", solide, en grains de 2 à 10 mm environ et contenant 65,9 % de silicium et 27,8 %
de manganèse.
On souffle de l'air par la tuyère avec un débit de 26 Nm3/h.
L'agitation qui en résulte est maintenue pendant 12 minutes.
On sépare par décantation un- laitier ne contenant plus que 2,3% de manganèse et 330 kg de silico-manganèse contenant 21,8 % de silicium et 75.6 % de manganèse. Ces résultats sont tout à fait comparables à ceux que l'on obtient habituellement dans la réduction carbothermique au four électrique des mêmes laitiers de ferromanganèse, mais ils ont été obtenus directement à partir de ces laitiers liquides sans qu'il soit nécessaire de les refroidir et de les concasser, puis de les refondre.
Dans cet example, l'agitation, et la mise en contact des phases liquide et solide, qui ont été obtenues par soufflage d'air dans une tuyère, auraient pu être produites, avec un résultat identique, par les moyens classiques : déversement de poche à poche, poche à secousse, agitateur mécani~ue.
Dans une poche garnie en magnésie goudronnée, on a introduit 1000 kg de laitier liquide provenant de la fabrication de ferro-manganèse affiné et titrant 23,1 ~ de manganèse, et 190 kg d'un alliage silicium-manganèse solide, en grains de 2 à 10 mm environ et contenant 71~ de silicium, 25% de manganèse, 0,1 ~ de carbone et 3,9 % de fer et divers (calcium, aluminium, soufre, phosphore ...) On a ensuite déversé le mélange dans une seconde poche 516~
identique, préalablement préchaufEée par un brûleur à gaz, puis on l'a versé à nouveau dans la première poche, de facon à assu-rer un bon brassage des produits.
On a obtenu par décantation, d'une part un laitier sensiblement épuisé à 2,2% de Mn, et d'autre part 340 kg de silicO-manganèse à 22~ de silicium et 74,6% de manganèse, les autres constituants étant essentiellement du fer (3,1g6) et diverses impuretés mineures (aluminium, calcium, soufre, phos-phore, carbone).
La teneur en carbone est inférieure à 0,10 %.
Dans la même poche que dans l'exemple 1, munie d'une tuyère latérale, on déverse 1000 kg de laitier liquide prove-nant de la fabrication de ferro-maganèse affiné, titrant 23,1 %
de manganèse, et, en meme temps, 275 kg d'um silicomanganèse à
71 % de Silicium et 25 % de manganèse concassé en grains de
2 à l0 mm.
On souffle de l'air, par la tuyère, pendant 12 mn, avec un débit de 26 Nm3/h, de facon à entretenir une agitation in-20 tense mettant en contact les deux phases.
On sépare, par décantation, un laitier ne contenantpas plus de 2,0 % de manganèse, et 425 kg de silico-manganèse contenant 31,2~6 de Silicium, 66,2% de Manganèse, 2,6 % de Fer et moins de 0,03 % de Carbone.
Dans la même poche que dans les exemples 1 et 3, munie d'une tuyère latérale, on déverse 1000 kg de laitier à 24,0 %
de manganèse ainsi que 192 ~g de "ferrosilicium 75" à 74,4 %
de silicium. On souffle de l'air par la tuyère pendant 12 mn, 30 avec un débit de 26 Nm3/h, de façon à entretenir une agitation intense mettant les deux phases en contact.
On sépare, par décantation, d'une part un laitier ne ll~S16~
contenant plus que 2,5 % de Mn et 340 kg de silicomanganèse à
23,2 % de silicium, 62,5 % de manganèse, 14,1 % de fer et moins de 0,10 % de carbone.
Dans la même poche et dans les mêmes conditions que dans les exemples 1,3 et 4, on a traité 1000 kg de laitier à
25,4 ~ de manganèse par 180 kg de silicium à 98,5 % de Si et 0,55 % de Fe, concassé en grains de 2 à 10 mm.
On a obtenu et séparé par décantation : d'une part un laitier à 2,1 % de manganèse et d'autre part 345 kg de sili-comanganèse à 31,8 % de silicium, 67,1 % de manganèse, 0,8 ~ de fer et moins de 0,03 % de carbone.
Les alliages à base de manganèse, fabriqués par le procédé objet de l'invention, peuvent être soit utilisés comme alliages d'addition, soit introduits dans des cycles d'opérations silicothermiques conduisant à des types particuliers d'alliages de manganèse difficiles ou impossibles à obtenir par d'autres procedes.
On souffle de l'air, par la tuyère, pendant 12 mn, avec un débit de 26 Nm3/h, de facon à entretenir une agitation in-20 tense mettant en contact les deux phases.
On sépare, par décantation, un laitier ne contenantpas plus de 2,0 % de manganèse, et 425 kg de silico-manganèse contenant 31,2~6 de Silicium, 66,2% de Manganèse, 2,6 % de Fer et moins de 0,03 % de Carbone.
Dans la même poche que dans les exemples 1 et 3, munie d'une tuyère latérale, on déverse 1000 kg de laitier à 24,0 %
de manganèse ainsi que 192 ~g de "ferrosilicium 75" à 74,4 %
de silicium. On souffle de l'air par la tuyère pendant 12 mn, 30 avec un débit de 26 Nm3/h, de façon à entretenir une agitation intense mettant les deux phases en contact.
On sépare, par décantation, d'une part un laitier ne ll~S16~
contenant plus que 2,5 % de Mn et 340 kg de silicomanganèse à
23,2 % de silicium, 62,5 % de manganèse, 14,1 % de fer et moins de 0,10 % de carbone.
Dans la même poche et dans les mêmes conditions que dans les exemples 1,3 et 4, on a traité 1000 kg de laitier à
25,4 ~ de manganèse par 180 kg de silicium à 98,5 % de Si et 0,55 % de Fe, concassé en grains de 2 à 10 mm.
On a obtenu et séparé par décantation : d'une part un laitier à 2,1 % de manganèse et d'autre part 345 kg de sili-comanganèse à 31,8 % de silicium, 67,1 % de manganèse, 0,8 ~ de fer et moins de 0,03 % de carbone.
Les alliages à base de manganèse, fabriqués par le procédé objet de l'invention, peuvent être soit utilisés comme alliages d'addition, soit introduits dans des cycles d'opérations silicothermiques conduisant à des types particuliers d'alliages de manganèse difficiles ou impossibles à obtenir par d'autres procedes.
Claims (14)
1. Procédé d'obtention d'alliage à base de manganèse par silico-thermie en poche d'un laitier oxydé contenant de l'oxyde de manganèse, caractérisé par la succession des phases suivantes :
- on introduit dans la poche le laitier oxydé, liquide, conte-nant de 10 à 40 % d'oxyde de manganèse à une valence sensible-ment égale à 2.
- on introduit dans la poche un alliage réducteur à base de silicium contenant plus de 60 % de silicium.
- on met en contact, par agitation, le laitier liquide et l'alliage réducteur.
- on sépare, par décantation, d'une part un laitier sensible-ment épuisé en manganèse et, d'autre part, un métal dont la teneur en manganèse est au moins égale à 60 %, et dont la teneur en silicium est comprise entre 5 et 40 %.
- on introduit dans la poche le laitier oxydé, liquide, conte-nant de 10 à 40 % d'oxyde de manganèse à une valence sensible-ment égale à 2.
- on introduit dans la poche un alliage réducteur à base de silicium contenant plus de 60 % de silicium.
- on met en contact, par agitation, le laitier liquide et l'alliage réducteur.
- on sépare, par décantation, d'une part un laitier sensible-ment épuisé en manganèse et, d'autre part, un métal dont la teneur en manganèse est au moins égale à 60 %, et dont la teneur en silicium est comprise entre 5 et 40 %.
2. Procédé d'obtention d'alliage à base de maganèse, selon la revendication 1, caractérisé en ce que :
- le laitier oxydé liquide introduit contient de 20 à 35%
d'oxyde de manganèse; et - l'alliage réducteur contient plus de 70 % de silicium.
- le laitier oxydé liquide introduit contient de 20 à 35%
d'oxyde de manganèse; et - l'alliage réducteur contient plus de 70 % de silicium.
3. Procédé d'obtention d'alliage à base de manganèse, selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le laitier oxydé provient d'une opération antérieure de fabrication de ferro-manganèse par silico-thermie d'un mélange fondu de minerai de manganèse et de fondant, et contenant outre de l'oxyde de manganèse, de la chaux, de la silice, de l'alumine et de la magnésie.
4. Procédé d'obtention d'alliage à base de manganèse, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alliage ré-ducteur est un alliage silicium-manganèse plus de 60% de silicium, de 10 à 40 % de manganèse plus fer, et des impuretés choisis dans le groupe constitué par le calcium, l'aluminium, le carbone, le soufre et le phosphore à une teneur totale ne dépassant pas 5 %.
5. Procédé d'obtention d'alliage à base de manganèse selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'alliage ré-ducter contient plus de 70% de silicium et 10 à 30% de manganèse plus fer.
6. Procédé d'obtention d'alliage à base de manganèse, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alliage re-ducteur est un ferro-silicium, contenant plus de 60% de silicium de 10 à 40% de Fer, et des impurétés choisis dans le groupe constitué par le manganèse, le calcium, l'aluminium, le carbone, le soufre et le phosphore, à une teneur totale ne dépassant pas 5 %.
7. Procédé d'obtention d'alliage à base de manganèse selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'alliage ré-ducteur contient plus de 70% de silicium et de 5 à 30% de Fer.
8. Procédé d'obtention d'alliage à base de manganèse, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alliage ré-ducteur est du silicium métal, dont la teneur en silicium est au moins égale à 96 %.
9. Procédé d'obtention d'alliage à base de manganèse, selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'alliage ré-ducteur contient plus de 98 % de silicium.
10. Procédé d'obtention d'alliage à base de manganèse, selon la revendication 1,caractérisé en ce que l'agitation est obtenue par au moins un déversement d'une première poche con-tenant le laitier oxydé liquide et l'alliage réducteur, dans une deuxième poche préalablement préchauffée par tout moyen connu.
11. Procédé d'obtention d'alliage à base de manganèse, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agitation est obtenue par au moins un déversement d'une première poche contenant le laitier oxydé liquide dans une deuxième poche préalablement préchauffée, et en ce que l'alliage réducteur est ajouté au laitier oxydé liquide lors du premier déversement.
12. Procédé d'obtention d'alliage à base de manganèse, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agitation est obtenue en disposant au voisinage du fond de la poche, une tuyère par laquelle on injecte un gaz sous pression.
13. Procédé d'obtention d'alliage à base de manganèse, selon la revendication 11, caractérisé en ce que la tuyère est une tuyère à simple flux par laquelle on injecte de l'air ou un gaz inerte sous pression.
14. Procédé d'obtention d'alliage à base de manganèse, selon la revendication 11, caractérisé en ce que la tuyère est une tuyère à double flux par laquelle on injecte de l'air ou un gaz inerte sous pression par la partie centrale et un gaz pro-tecteu par la partie annulaire.
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