La présente invention a pour objet un appareil et un procédé pour provoquer des réactions métallurgiques. Plus particulièrement, I'invention a pour objet un procédé et un appareil selon lesquels on agite un métal fondu de maniére à exposer le métal fondu à des corps en réaction solides, gazeux ou liquides, de sorte qu'on termine rapidement des réactions métallurgiques avec le métal fondu.
Une pratique industrielle importante est de faire réagir un métal fondu. qui est un produit. avec diverses substances pour modifier la composition chimique du métal fondu, afin d'obtenir une composition finale désirée. Par exemple, on a introduit des gaz tels que l'air, I'oxygène et le chlore dans des bains de ferrosilicium fondu dans le but de diminuer leur teneur en calcium et en aluminium. Ces pratiques étaient efficaces, mais présentaient le désavantage, dans certains cas. de refroidir (chill) désavantageusement le bain de métal fondu et de nécessiter des temps de traitement relativement longs et des appareils relativement coûteux pour le procédé.
On a aussi proposé d'agiter le métal fondu avec divers appareils, comme décrit dans les brevets US N 3664826 et 3592629 pour provoquer des réactions métallurgiques. Les procédés divulgués dans les brevets précités nécessitent soit des appareils d'agitation mécanique compliqués. soit un réglage précis des opérations d'agitation dans le métal fondu.
Donc un but de la présente invention est de fournir un procédé et un appareil non compliqués pour amorcer et terminer rapidement des réactions métallurgiques avec un métal fondu.
D'autres buts seront clairs d'après la description suivante et les revendications en association avec le dessin.
Le dessin annexé représente. à titre d'exemple, une forme d'exécution d'un appareil selon la présente invention.
La fig. 1 est une vue en élévation d'un appareil selon l'invention.
Les fig. 2 et 3 représentent une vue en plan et en élévation du mécanisme d'agitation du présent appareil, et
la fig. 4 représente une partie périphérique brisée du mécanisme d'agitation du présent appareil ayant un revêtement protecteur selon la présente invention.
Dans la fig. 1, on représente une poche 10 classique avec une coque de fer 12 et une doublure réfractaire 14. Le métal fondu à traiter, indiqué en 16, est tenu dans la poche 10 et on plonge un agitateur 18 dans le métal fondu. Le matériau de l'agitateur ainsi que sa configuration sont importants pour la mise en oeuvre de la présente invention. L'agitateur 18 est usiné à partir de graphite pour lui donner la forme représentée aux fig. 2 et 3; on le décrit plus en détail ci-après.
L'agitateur 18, usiné à partir d'un graphite à forte densité, peut être muni sur ses surfaces entrant en contact avec le métal d'une fine couche adhérente de revêtement 17 d'un laitier à base de silice. qui est formée par le contact des surfaces de graphite avec un mélange fondu de silice. de chaux, d'alumine et de magnésie. Le laitier, dans ce but, consiste essentiellement en environ 45 à 70% en poids de SiO2, 10 à 35% de CaO, jusqu'à 30% de MgO et jusqu'à 15% de Al203. Lorsqu'on enlève l'aluminium et le calcium du silicium ou d'un alliage à base de silicium à l'aide d'un laitier synthétique fondu tel que décrit ci-après, un traitement avec un tel laitier fournit le revêtement désiré.
On a observé que la partie de l'agitateur 18 et la partie de l'arbre de support 34 qui étaient plongées dans le métal et le laitier fondus avaient un revêtement adhérent qui ne s'oxydait pas sensiblement, tandis que la partie de l'arbre 34 qu'on n'avait pas pas immergée ainsi présentait une attaque par oxydation conduisant finalement à la rupture. La couche de laitier 17 a par exemple une épaisseur de l'ordre de 0,03 à 2,5 mm. On peut obtenir cette épaisseur en immergeant la pièce 18 en graphite dans le laitier fondu pendant environ 1 mn ou plus. A condition que le laitier soit à l'état fondu, la température n'est pas critique.
La configuration du dispositif d'agitation 18 est aussi importante pour la mise en oeuvre de l'invention. Dans les fig. 2 et 3, I'agitateur en graphite comprend en pivot une partie pivotante 20 ayant de trois à huit, et de préférence six, prolongements radiaux 22 pratiquement identiques, dont la longueur représente d'environ 25% à environ 85% du diamètre de la partie pivotante 20. La largeur moyenne du prolongement 22 représente d'environ 40 à 80% de sa longueur. La hauteur de l'agitateur 18, indiquée en 24, est d'environ 75% à 200% du diamètre du pivot.
On a trouvé que la configuration qu'on vient de décrire est importante, en association avec le revêtement adhérent précité. pour l'agitation à grande vitesse du présent procédé.
Par exemple, pour la mise en oeuvre du présent procédé, on utilise des vitesses de rotation élevées pour terminer rapidement les réactions métallurgiques en question. évitant ainsi des temps d'opérations prolongés et un refroidissement (shilling) désavantageux dans le bain. La configuration du présent agitateur peut s'accommoder des contraintes mécaniques élevées qu'impliquent des vitesses de rotation élevées. tout en fournissant un ordre élevé de turbulence. On a trouvé que le revêtement qu'on vient de décrire adhère très bien à l'agitateur en graphite et que son épaisseur reste pratiquement constante pendant l'opération selon laquelle on utilise un laitier à base de silice et pendant laquelle on sépare du calcium et de l'aluminium en tant qu'impuretés.
On n'en comprend pas entièrement la raison, mais cela est dû peut-être au renouvellement du revêtement par les composants du laitier en présence. Lorsqu'on n'utilise pas un laitier à base de silice, ou si on n'enlève pas le calcium et l'aluminium par oxydation, il peut être avantageux de revêtir périodiquement l'agitateur avec un laitier à base de silice comme décrit ici.
En se référant encore à la fig. 1, I'agitateur 18 est construit de manière que son diamètre extérieur 26 représente d'environ 25-40% du diamètre moyen du bain métallique indiqué en 28. En outre. l'agitateur 1 8 est disposé de manière qu'il soit immergé dans le bain de métal fondu avec sa partie inférieure située dans les 50% supérieurs de la hauteur du bain de métal. Avec l'agitateur 18 disposé comme indiqué à la fig. 1, le moteur 30, agissant par le réducteur de vitesse 32 et un serre-joint 33, entraîne l'arbre 34 et, ainsi, l'agitateur 18 à une vitesse d'environ 120 à 225 t/mn. Aux vitesses indiquées et avec l'agitateur ayant la configuration indiquée, le bain de métal est agité vigoureusement et avec turbulence.
Une vitesse de rotation d'au moins environ 120 tlmn est importante pour permettre de terminer rapidement la réaction métallurgique en question. Des vitesses de rotation supérieures à environ 225 tlmn ont pour résultat des éclaboussures excessives et une perte possible en métal. Lorsque le métal fondu à traiter est un alliage contenant du silicium et qu'on désire enlever des impuretés qui sont le calcium et l'aluminium, l'exposition du métal fondu à l'air ambiant produite par l'agitation cidessus est suffisante pour réduire rapidement la teneur en calcium d'environ 0,20% à 0,02% et la teneur en aluminium d'environ 0,5% à 0,3% en moins de 8 mn. Pour de telles opérations,
I'agitateur est de préférence placé dans les 10% supérieurs du bain fondu.
Lorsqu'on doit faire des additions d'un métal solide au métal fondu, par exemple si on ajoute du ferrosilicium en particules fines à un bain de métal au ferrosilicium, de préférence l'agitateur est placé dans les 20% à 40% supérieurs du bain de métal.
Lorsqu'on doit enlever des impuretés qui sont l'aluminium et le calcium du silicium ou du ferrosilicium en utilisant un laitier synthétique, de préférence l'agitateur est placé dans les 10% à 20% supérieurs du bain de métal. Comme illustré, le moteur 30 et le réducteur de vitesse 32 sont portés par une pièce de support 29 protégée par une substance réfractaire qu'on peut élever et abaisser par des pistons hydrauliques 35 pour régler la position de l'agitateur 18.
Les avantages particuliers de la présente invention sont la rapidité obtenue des réactions métallurgiques en question et la longue durée de vie de l'agitateur. La rapidité des réactions évite les effets désavantageux qui peuvent se produire à cause du refroidissement de la masse fondue pendant une agitation prolongée.
Les exemples suivants illustrent l'invention.
Exemple 1:
On a placé 2708 kg (5970 Ibs) de FeSi à 75% contenant 0,54% d'Al et 0.22% de Ca dans une poche ayant un diamètre intérieur moyen de 125 cm (4.1 ft) jusqu'à une profondeur de 85 cm (2.8 ft). La température initiale du métal était de 1510 C. On a immergé un agitateur en graphite du type représenté dans le dessin, ayant un diamètre du pivot de 203 mm et une hauteur de 203 mm et comportant six prolongements ayant une épaisseur moyenne de 63,5 mm, dans le métal fondu avec son fond environ 254 mm en dessous de la surface. On a ajouté à la louche un mélange de 47,627 kg de chaux, 90,719 kg de sable et 14,515 kg de magnésie bien mélangés à la poche. On a fait tourner l'agitateur à 120 t/mn pendant 25 mn.
On a fait une piquée de la poche et à l'analyse elle indiquait 0,07% d'Al et 0,04% de Ca.
Exemple 2.'
On a placé 3957,64 kg (8725 Ibs) de FeSi à 50% contenant 0,60% d'AI et 0,07% de Ca dans une poche ayant un diamètre intérieur moyen de 125 cm jusqu'à une profondeur de 91,44 cm.
La température initiale du métal était 1600 C. On a immergé un agitateur en graphite du type représenté dans le dessin, ayant un diamètre du pivot de 203 mm et une hauteur de 203 mm et comportant six prolongements ayant une épaisseur moyenne de 63,5 mm, dans le métal fondu avec son fond environ 279 mm en dessous de la surface. On a ajouté un mélange de 45,359 kg de chaux, 90,718 kg de sable et 20,412 kg de magnésie bien mélangés à la poche. On a fait tourner l'agitateur à 120 t/mn pendant 30 mn. On a fait une piquée de la poche et l'analyse indiquait 0,05% d'AI et 0,04% de Ca.
Exemple 3:
On a placé 10877 kg (23980 Ibs) de FeSi à 50% contenant 0,91% d'AI et 0,26% de Ca dans une poche ayant un diamètre intérieur moyen de 152,4 cm jusqu'à une profondeur de 143,3 cm.
La température initiale du métal était de 1477 C. On a immergé un agitateur en graphite du type représenté dans le dessin, ayant un diamètre du pivot de 203 mm et une hauteur de 203 mm et comportant six prolongements ayant une épaisseur moyenne de 63,5 mm, dans le métal fondu avec le fond environ 304,8 mm en dessous de la surface. On a ajouté un mélange de 223,167 kg de chaux, 362,87 kg de sable et 113,4 kg de magnésie bien mélangés à la poche. On a fait tourner l'agitateur à 175 t/mn pendant 21 mn. On a fait une piquée de la poche et l'analyse indiquait 0,08% d'Al et 0,01% de Ca.
Exemple 4:
On a placé 1810 kg (3990 Ibs) de silicium contenant 0,54% d'Al et 0,20% de Ca dans une poche ayant un diamètre intérieur moyen de 103,6 cm jusqu'à une profondeur de 82,3 cm. La température initiale du métal était de 1430 C. On a immergé un agitateur en graphite du type représenté dans le dessin, ayant un diamètre du pivot de 203 mm et une hauteur de 203 mm et comportant six prolongements ayant une épaisseur moyenne de 63,5 mm, dans le métal fondu avec son fond environ 203 mm en dessous de la surface. On a fait tourner l'agitateur à 120 t/mn pendant 7 mn. On a fait une piquée du métal de la poche et l'analyse indiquait 0,22% d'Al et 0,01% de Ca.
Exemple 5:
On a placé 1662 kg (3665 Ibs) de silicium contenant 0,79% d'AI et 0,12% de Ca dans une poche ayant un diamètre intérieur moyen de 100,58 cm jusqu'à une profondeur de 79,25 cm. La température initiale du métal était 1500 C. On a immergé un agitateur en graphite du type représenté dans le dessin, ayant un diamètre du pivot de 203 mm et une hauteur de 203 mm et comportant six prolongements ayant une épaisseur moyenne de 63,5 mm, dans le métal fondu avec son fond environ 304,8 mm en dessous de la surface. On a ajouté un mélange de 34,473 kg de chaux. 66,224 kg de sable et 14.061 kg de magnésie à la poche. On a fait tourner l'agitateur à 150 t/mn pendant 15 mn. On a fait une piquée du métal de la poche; I'analyse a indiqué 0,08% d'AI et 0,01% de Ca.
Exemple 6.'
On a placé 10183 kg (22450 Ibs) de FeSi à 50% dans une poche ayant un diamètre intérieur moyen de 152 cm jusqu'à une une profondeur de 140 cm. La température initiale du métal était de 1521 C. On a immergé un agitateur en graphite du type représenté dans le dessin, ayant un diamètre du pivot de 203 mm et une hauteur de 203 mm et comportant six prolongements ayant une épaisseur moyenne de 63,5 mm dans le métal fondu avec son fond fond environ 406,4 mm en dessous de la surface. On a ajouté 531,63 kg de FeSi à 50% en particules fines à la poche. On a fait tourner l'agitateur à 145 t/mn pendant Il mn. Le métal sous forme particulaire était complètement fondu par la masse métal lique.
Lors de la mise en oeuvre du présent procédé, on peut rapidement enlever des impuretés qui sont le calcium et l'aluminium du silicium fondu et d'alliages contenant environ 50% ou plus de silicium, par exemple les divers alliages de ferrosilicium, en utilisant un laitier synthétique de composition suivante:
45-70% de SiO2
10-35% de CaO
9-30% de MgO.
La quantité de laitier, par rapport au métal fondu, est d'environ 3.5 à 9% du poids du bain de métal, et on utilise les quantités plus élevées dans cette gamme lorsque la teneur en silicium dans le métal qu'on traite est plus élevée. En utilisant la gamme de laitier précitée, on peut abaisser la teneur en aluminium. qui est une impureté. jusqu'à 0,1%. Si on peut tolérer des niveaux plus élevés en aluminium. on peut utiliser des quantités moindres de laitier.
On peut aussi utiliser le présent procédé et le présent appareil pour une grande variété de traitements d'un métal. par exemple des additions de carbure de calcium à du fer dans le but de la désulfurisation, pour la dissolution d'éléments d'addition d'un métal dans un métal fondu et pour abaisser la teneur totale en carbone d'un alliage de silicium et de manganèse, en utilisant un laitier qui est un sous-produit avec le métal fondu.
The present invention relates to an apparatus and a method for inducing metallurgical reactions. More particularly, the invention relates to a method and an apparatus according to which a molten metal is stirred so as to expose the molten metal to solid, gaseous or liquid reactants, so that metallurgical reactions are rapidly terminated with molten metal.
An important industrial practice is to react a molten metal. which is a product. with various substances to modify the chemical composition of the molten metal, in order to obtain a desired final composition. For example, gases such as air, oxygen and chlorine have been introduced into molten ferrosilicon baths in order to decrease their calcium and aluminum content. These practices were effective, but had the disadvantage in some cases. to cool (chill) the molten metal bath disadvantageously and to require relatively long treatment times and relatively expensive apparatus for the process.
It has also been proposed to agitate the molten metal with various apparatus, as described in US Patents Nos. 3,664,826 and 3,592,629 to induce metallurgical reactions. The methods disclosed in the aforementioned patents require either complicated mechanical stirring apparatus. or precise adjustment of the stirring operations in the molten metal.
Therefore, an object of the present invention is to provide an uncomplicated method and apparatus for rapidly initiating and terminating metallurgical reactions with molten metal.
Other objects will be clear from the following description and the claims in association with the drawing.
The accompanying drawing represents. by way of example, an embodiment of an apparatus according to the present invention.
Fig. 1 is an elevational view of an apparatus according to the invention.
Figs. 2 and 3 show a plan and elevation view of the stirring mechanism of the present apparatus, and
fig. 4 shows a broken peripheral part of the agitation mechanism of the present apparatus having a protective coating according to the present invention.
In fig. 1 shows a conventional ladle 10 with an iron shell 12 and a refractory liner 14. The molten metal to be treated, indicated at 16, is held in the ladle 10 and a stirrer 18 is immersed in the molten metal. The material of the agitator as well as its configuration are important in the practice of the present invention. The agitator 18 is machined from graphite to give it the shape shown in FIGS. 2 and 3; it is described in more detail below.
The agitator 18, machined from a high density graphite, can be provided on its surfaces coming into contact with the metal with a thin adherent coating layer 17 of a silica-based slag. which is formed by the contact of graphite surfaces with a molten mixture of silica. lime, alumina and magnesia. The slag for this purpose consists essentially of about 45-70% by weight SiO2, 10-35% CaO, up to 30% MgO and up to 15% Al2O3. When removing aluminum and calcium from silicon or a silicon-based alloy using a molten synthetic slag as described below, treatment with such a slag provides the desired coating.
It was observed that the part of the agitator 18 and the part of the support shaft 34 which were immersed in the molten metal and slag had an adherent coating which did not substantially oxidize, while the part of the shaft 34 which had not been immersed in this way exhibited an oxidative attack ultimately leading to rupture. The layer of slag 17 has for example a thickness of the order of 0.03 to 2.5 mm. This thickness can be obtained by immersing the graphite part 18 in the molten slag for about 1 min or more. Provided the slag is in a molten state, the temperature is not critical.
The configuration of the stirring device 18 is also important for the implementation of the invention. In fig. 2 and 3, the graphite agitator pivotally comprises a pivoting portion 20 having three to eight, and preferably six, substantially identical radial extensions 22, the length of which is from about 25% to about 85% of the diameter of the shaft. pivoting part 20. The average width of the extension 22 represents about 40 to 80% of its length. The height of the agitator 18, indicated at 24, is about 75% to 200% of the diameter of the pivot.
It has been found that the configuration just described is important, in association with the aforementioned adherent coating. for the high speed agitation of the present process.
For example, for the implementation of the present process, high rotational speeds are used to rapidly terminate the metallurgical reactions in question. thus avoiding prolonged operating times and disadvantageous cooling (shilling) in the bath. The configuration of the present agitator can accommodate the high mechanical stresses involved with high rotational speeds. while providing a high order of turbulence. It has been found that the coating just described adheres very well to the graphite stirrer and that its thickness remains practically constant during the operation in which a silica-based slag is used and during which calcium and calcium are separated and aluminum as impurities.
The reason for this is not fully understood, but this may be due to the renewal of the coating by the components of the slag present. When a silica-based slag is not used, or if the calcium and aluminum are not removed by oxidation, it may be advantageous to periodically coat the agitator with a silica-based slag as described herein. .
With further reference to FIG. 1, agitator 18 is constructed so that its outer diameter 26 is about 25-40% of the average diameter of the metal bath indicated at 28. Further. the agitator 18 is arranged so that it is immersed in the molten metal bath with its lower part located in the upper 50% of the height of the metal bath. With the stirrer 18 arranged as shown in FIG. 1, the motor 30, acting by the speed reducer 32 and a clamp 33, drives the shaft 34 and, thus, the agitator 18 at a speed of about 120 to 225 rpm. At the indicated speeds and with the agitator having the indicated configuration, the metal bath is stirred vigorously and with turbulence.
A speed of rotation of at least about 120 rpm is important to enable the metallurgical reaction in question to be rapidly terminated. Rotational speeds above about 225 rpm result in excessive spattering and possible loss of metal. When the molten metal to be treated is an alloy containing silicon and it is desired to remove impurities which are calcium and aluminum, the exposure of the molten metal to the ambient air produced by the above agitation is sufficient to reduce quickly the calcium content of about 0.20% to 0.02% and the aluminum content of about 0.5% to 0.3% in less than 8 minutes. For such operations,
The stirrer is preferably placed in the top 10% of the molten bath.
When additions of a solid metal to the molten metal are to be made, for example if fine particulate ferrosilicon is added to a bath of ferrosilicon metal, preferably the stirrer is placed in the upper 20% to 40% of the temperature. metal bath.
When impurities which are aluminum and calcium are to be removed from silicon or ferrosilicon using synthetic slag, preferably the stirrer is placed in the upper 10% to 20% of the metal bath. As illustrated, the motor 30 and the speed reducer 32 are carried by a support piece 29 protected by a refractory substance which can be raised and lowered by hydraulic pistons 35 to adjust the position of the agitator 18.
The particular advantages of the present invention are the speed obtained from the metallurgical reactions in question and the long life of the stirrer. The rapidity of the reactions avoids the disadvantageous effects which may occur due to cooling of the melt during prolonged stirring.
The following examples illustrate the invention.
Example 1:
2708 kg (5970 Ibs) of 75% FeSi containing 0.54% Al and 0.22% Ca was placed in a bag having an average inside diameter of 125 cm (4.1 ft) to a depth of 85 cm. (2.8 ft). The initial temperature of the metal was 1510 C. A graphite stirrer of the type shown in the drawing was immersed, having a pivot diameter of 203 mm and a height of 203 mm and having six extensions having an average thickness of 63.5. mm, in molten metal with its bottom approximately 254 mm below the surface. A mixture of 47.627 kg of lime, 90.719 kg of sand and 14.515 kg of magnesia was added by ladle well mixed with the ladle. The agitator was run at 120 rpm for 25 min.
The pocket was swabbed and on analysis it showed 0.07% Al and 0.04% Ca.
Example 2. '
3957.64 kg (8725 lbs) of 50% FeSi containing 0.60% Al and 0.07% Ca was placed in a bag having an average inside diameter of 125 cm to a depth of 91, 44 cm.
The initial temperature of the metal was 1600 C. A graphite stirrer of the type shown in the drawing was immersed, having a pivot diameter of 203 mm and a height of 203 mm and having six extensions having an average thickness of 63.5 mm. , in molten metal with its bottom approximately 279 mm below the surface. A mixture of 45.359 kg of lime, 90.718 kg of sand and 20.412 kg of magnesia well mixed to the ladle was added. The agitator was run at 120 rpm for 30 min. The pocket was pricked and the analysis indicated 0.05% AI and 0.04% Ca.
Example 3:
10,877 kg (23,980 lbs) of 50% FeSi containing 0.91% Al and 0.26% Ca was placed in a bag having an average inside diameter of 152.4 cm to a depth of 143, 3 cm.
The initial temperature of the metal was 1477 C. A graphite stirrer of the type shown in the drawing, having a pivot diameter of 203 mm and a height of 203 mm, was immersed and having six extensions having an average thickness of 63.5. mm, in the molten metal with the bottom approximately 304.8 mm below the surface. A mixture of 223.167 kg of lime, 362.87 kg of sand and 113.4 kg of magnesia was added well to the ladle. The agitator was run at 175 rpm for 21 min. The pocket was pricked and the analysis showed 0.08% Al and 0.01% Ca.
Example 4:
1810 kg (3990 lbs) of silicon containing 0.54% Al and 0.20% Ca was placed in a bag having an average inside diameter of 103.6 cm to a depth of 82.3 cm. The initial temperature of the metal was 1430 C. A graphite stirrer of the type shown in the drawing was immersed, having a pivot diameter of 203 mm and a height of 203 mm and having six extensions having an average thickness of 63.5. mm, in molten metal with its bottom about 203 mm below the surface. The agitator was run at 120 rpm for 7 min. The pocket metal was pecked and the analysis indicated 0.22% Al and 0.01% Ca.
Example 5:
1662 kg (3665 lbs) of silicon containing 0.79% Al and 0.12% Ca was placed in a bag having an average inside diameter of 100.58 cm to a depth of 79.25 cm. The initial temperature of the metal was 1500 C. A graphite stirrer of the type shown in the drawing was immersed, having a pivot diameter of 203 mm and a height of 203 mm and having six extensions having an average thickness of 63.5 mm. , in molten metal with its bottom approximately 304.8 mm below the surface. A mixture of 34.473 kg of lime was added. 66.224 kg of sand and 14.061 kg of magnesia in the pocket. The agitator was run at 150 rpm for 15 min. We made a dive of the metal of the pocket; Analysis indicated 0.08% Al and 0.01% Ca.
Example 6. '
10,183 kg (22,450 lbs) of 50% FeSi was placed in a bag having an average inside diameter of 152 cm to a depth of 140 cm. The initial temperature of the metal was 1521 C. A graphite stirrer of the type shown in the drawing, having a pivot diameter of 203 mm and a height of 203 mm, was immersed and having six extensions having an average thickness of 63.5. mm in molten metal with its bottom melting approximately 406.4 mm below the surface. 531.63 kg of 50% fine particulate FeSi was added to the bag. The agitator was run at 145 rpm for 11 min. The metal in particulate form was completely melted by the metal mass.
In carrying out the present process, impurities which are calcium and aluminum can be rapidly removed from molten silicon and from alloys containing about 50% or more silicon, for example the various ferrosilicon alloys, by using a synthetic slag of the following composition:
45-70% SiO2
10-35% CaO
9-30% MgO.
The amount of slag, based on the molten metal, is about 3.5 to 9% of the weight of the metal bath, and the higher amounts in this range are used when the silicon content in the metal being processed is greater. high. By using the above slag range, the aluminum content can be lowered. which is an impurity. up to 0.1%. If we can tolerate higher levels of aluminum. smaller amounts of slag can be used.
The present method and apparatus can also be used for a wide variety of metal treatments. for example additions of calcium carbide to iron for the purpose of desulfurization, for dissolving additive elements of a metal in a molten metal and for lowering the total carbon content of a silicon alloy and manganese, using a slag which is a by-product with the molten metal.