FR2829405A1 - Grinding material used for fine and ultrafine grinding of minerals in mining and mineral industries is made from high carbon steel or iron particles formed by centrifugal atomization to a specified granulometry - Google Patents

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Abstract

A grinding material is made from steel or iron particles with an elevated carbon content. The steel or iron particles are formed by centrifugal atomization in a granulometry range of 0.5 mm and 15 mm, in a manner to obtain an apparent density greater than 4.5 g/cm<3>. The carbon content of the steel or iron particles is between 0.6 and 3.5% and may be alloyed with between 1 and 30% of chromium, with other additions of manganese, silicon, tungsten, and molybdenum up to a total of less than 10%. An Independent claim is also included for a method for the fabrication of the steel or iron particles by centrifugal atomization.

Description

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Corps de broyage en acier ou fonte à teneur en carbone élevée, et son procédé de fabrication. Grinding body made of steel or cast iron with a high carbon content, and its manufacturing process.

Domaine technique de l'invention Cette invention se rapporte à une grenaille d'acier coulé, à teneur relativement élevée en carbone que l'on atomise par centrifugation pour la rendre apte au broyage fin et ultrafin dans l'industrie minière et minérale. Technical Field of the Invention This invention relates to a relatively high carbon content cast steel shot which is atomized by centrifugation to make it suitable for fine and ultra-fine grinding in the mining and mineral industry.

Etat de la technique Dans l'industrie minière, il est nécessaire de libérer des éléments de valeurs à partir de la roche dans laquelle ils sont incrustés. Un moyen de libération de ces éléments est la fracturation (concassage-broyage), consistant à fragmenter progressivement la roche jusqu'à atteindre la taille de libération des éléments de valeurs. En fonction de cette taille, on parlera de broyage grossier, fin ou ultrafin. STATE OF THE ART In the mining industry, it is necessary to free valuable elements from the rock in which they are embedded. One means of releasing these elements is fracturing (crushing-grinding), which consists in gradually fragmenting the rock until it reaches the size of release of the valuable elements. Depending on this size, we will speak of coarse, fine or ultra-fine grinding.

Il se peut aussi que les opérations de broyage, notamment au niveau du broyage fin, ne soient pas uniquement dictées par une taille de libération, mais aussi par des contraintes liées aux opérations du procédé aval ou à l'utilisation ultérieure du produit ainsi traité, que ce soit dans l'industrie minière (par exemple la production de boulettes de minerai de fer où le concentré de minerai de fer doit atteindre une taille de l'ordre de 60um avant bouletage), ou dans l'industrie minérale (par exemple l'industrie cimentière). It is also possible that the grinding operations, in particular at the level of fine grinding, are not only dictated by a release size, but also by constraints linked to the operations of the downstream process or to the subsequent use of the product thus treated, whether in the mining industry (for example the production of iron ore pellets where the iron ore concentrate must reach a size of the order of 60um before pelletizing), or in the mineral industry (for example the cement industry).

Pour réaliser le broyage fin du minerai, il est connu d'utiliser des corps broyants métalliques dans des broyeurs pour réduire la granulométrie des particules minérales concassées préalablement. Les types de broyeurs utilisant des corps broyants, sont variables mais reposent tous sur le principe d'une mise en mouvement des corps broyants sur le produit à broyer, mise en mouvement qui va chercher à favoriser, parmi les modes de fragmentation possible (impact, attrition) celui qui permettra d'atteindre l'efficacité de fragmentation optimale. L'impact consistera à projeter ou à laisser tomber des corps broyants sur le produit à broyer afin de permettre une cassure en profondeur, To achieve the fine grinding of the ore, it is known to use metal grinding bodies in grinders to reduce the particle size of the mineral particles crushed beforehand. The types of grinders using grinding bodies are variable but all are based on the principle of setting the grinding bodies in motion on the product to be ground, setting in motion which will seek to promote, among the possible modes of fragmentation (impact, attrition) the one that will achieve the optimal fragmentation efficiency. The impact will consist in projecting or dropping grinding bodies on the product to be ground in order to allow a deep break,

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l'attrition à faire frotter les corps broyant sur le produit à broyer afin de permettre un scalpage superficiel. attrition to rub the grinding bodies on the product to be ground in order to allow a superficial scalping.

L'impact va privilégier des corps broyants de tailles importantes, pour avoir un poids unitaire important. L'attrition va privilégier des corps broyants de petites tailles, pour avoir une surface de contact importante avec le produit à broyer. The impact will favor grinding bodies of large sizes, to have a significant unit weight. Attrition will favor small grinding bodies, to have a large contact surface with the product to be ground.

Il est connu, qu'en dessous d'une certaine taille de fragmentation, propre au produit considéré, le produit ne peut plus être réduit efficacement par impact. En effet les défauts présents dans les particules grossières du produit (fissures, trous,..) sont de moins en moins nombreux au fur et à mesure que les particules sont fragmentées, et le broyage par impact devient de moins en moins efficace. Dans ce cas, on cherchera plus à privilégier l'attrition. It is known that below a certain size of fragmentation, specific to the product in question, the product can no longer be reduced effectively by impact. In fact, the defects present in the coarse particles of the product (cracks, holes, etc.) are less and less numerous as the particles are fragmented, and impact grinding becomes less and less effective. In this case, we will seek more to favor attrition.

C'est ainsi qu'il est admis qu'il existe une correspondance entre la taille de libération visée, et la taille du corps broyant utilisé : plus les corps broyants sont petits en taille, plus la surface de contact avec les produits à broyer est grande, et plus l'efficacité de broyage en attrition est élevée. This is how it is accepted that there is a correspondence between the target release size and the size of the grinding body used: the smaller the grinding bodies, the greater the contact surface with the products to be ground. the higher the crushing efficiency in attrition.

En dehors de l'efficacité de broyage proprement dite, qui peut se résumer à l'énergie dépensée pour atteindre la taille de broyage voulue ou à la vitesse de fragmentation obtenue, un autre élément intervient dans la performance des opérations de broyage impliquant l'utilisation de corps broyants : l'usure de ces derniers. Apart from the actual grinding efficiency, which can be summed up as the energy expended to achieve the desired grinding size or the speed of fragmentation obtained, another element is involved in the performance of grinding operations involving the use. of grinding bodies: the wear of the latter.

Les corps broyants sont généralement conformés selon des boulets, des cônes tronqués, ou des cylindres. The grinding bodies are generally shaped as balls, truncated cones, or cylinders.

Les matériaux utilisés pour les corps broyants sont soit des aciers bon marché à faible résistance mécanique, soit des fontes fortement alliées et très coûteuses ou faiblement alliées et peu résistantes à l'usure. The materials used for the grinding bodies are either inexpensive steels with low mechanical strength, or highly alloyed and very expensive or low alloyed and low wear resistance cast irons.

Ces matériaux peuvent être répertoriés de la manière suivante : - des aciers faiblement alliés de structure martensitique (0, 7%-1% de carbone, alliages inférieurs à 1 %), fabriqués à partir de laminage ou forgeage suivi de traitements thermiques pour obtenir une dureté de surface de l'ordre de 60-65 HRC ; These materials can be listed as follows: - low alloy steels with a martensitic structure (0.7% -1% carbon, alloys less than 1%), made from rolling or forging followed by heat treatments to obtain a surface hardness of the order of 60-65 HRC;

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- des fontes alliées au chrome de structure martensitique (1,7%-3, 5% de carbone, 9%- 30% de chrome), fabriquées par moulage et traitement thermique pour obtenir une dureté de 60-68 HRC sur toutes les sections ; - des fontes blanches faiblement alliées de structure perlitique (3%-4,2% de carbone, alliages inférieurs à 2%), non traitées thermiquement, et ayant une dureté de 45-55 H RC obtenue lors de la coulée. - cast iron alloyed with chromium of martensitic structure (1.7% -3.5% carbon, 9% - 30% chromium), manufactured by molding and heat treatment to obtain a hardness of 60-68 HRC on all sections ; - weakly alloyed white cast iron with a pearlitic structure (3% -4.2% carbon, alloys less than 2%), not heat-treated, and having a hardness of 45-55 H RC obtained during casting.

Le document FR 2 405 749 décrit un corps broyant forgé en fonte blanche au chrome, dont la structure est composée d'une solution solide martensitique ou austénitique contenant des carbures secondaires de chrome et des carbures primaires ou eutectiques de chrome du type M7C3, finement divisés et répartis d'une manière homogène dans la matrice. Les corps broyants contiennent entre 1 % et 3% en poids de carbone, entre 5% et 15% en poids de carbures de chrome du type M7C3, c'est à dire entre 2% et 8% en poids de chrome, de 0 à 2% en poids de molybdène, de 0,5% à 1,5% de silicium, de 0, 1% à 2% de manganèse, de 0 à 5% de vanadium, et de 0 à 1% de cuivre. D'autres éléments peuvent être rajoutés comme le tungstène, le nickel, le bore, le niobium, le tantale et le zirconium. Le procédé de fabrication de ces corps broyants consiste à chauffer une barre de fonte blanche jusqu'à une première température de l'ordre de 900 C à 10000C permettant le cisaillage à chaud à l'état plastique, à découper la barre en plusieurs tronçons, à réchauffer les tronçons jusqu'à une deuxième température comprise entre 1000 C et 1150 C provoquant une réausténisation et une mise en solution complète des carbures dans le domaine austénitique, à forger les tronçons à la deuxième température, et à refroidir les tronçons à une vitesse contrôlée jusqu'à une température comprise entre 6000C et 800 C. On obtient ainsi des pièces forgés de structure perlitique soumis à un traitement de réchauffe pour adapter leur structure aux conditions d'utilisation. Document FR 2 405 749 describes a forged grinding body of white chromium cast iron, the structure of which is composed of a martensitic or austenitic solid solution containing secondary chromium carbides and primary or eutectic chromium carbides of the M7C3 type, finely divided. and distributed homogeneously in the matrix. The grinding bodies contain between 1% and 3% by weight of carbon, between 5% and 15% by weight of chromium carbides of the M7C3 type, that is to say between 2% and 8% by weight of chromium, from 0 to 2% by weight of molybdenum, 0.5% to 1.5% silicon, 0.1% to 2% manganese, 0 to 5% vanadium, and 0 to 1% copper. Other elements can be added such as tungsten, nickel, boron, niobium, tantalum and zirconium. The manufacturing process of these grinding bodies consists in heating a white cast iron bar to a first temperature of the order of 900 C to 10,000 C allowing hot shearing in the plastic state, in cutting the bar into several sections, heating the sections to a second temperature between 1000 C and 1150 C causing re-austenization and complete solution of the carbides in the austenitic domain, forging the sections at the second temperature, and cooling the sections at high speed controlled up to a temperature between 6000C and 800C. Perlitic structure forgings are thus obtained, subjected to a reheating treatment to adapt their structure to the conditions of use.

Le document WO 95/28506 se rapporte à un procédé de fabrication de corps broyants en acier à haut carbone (de 1, 1% à 2% de C), contenant en plus du manganèse (de 0,5% à 3,5% de Mn), du chrome (de 1% à 4% de Cr), du silicium (de 0,6% à 1,2% de Si) afin de conférer une structure de perlite fine ayant une dureté se situant entre 47-54 Rockwell. Les corps broyants sont fondus en boulets de 70 à 100 mm de diamètre, et Document WO 95/28506 relates to a process for manufacturing high carbon steel grinding bodies (from 1.1% to 2% of C), additionally containing manganese (from 0.5% to 3.5% of Mn), chromium (from 1% to 4% of Cr), silicon (from 0.6% to 1.2% of Si) in order to give a fine perlite structure having a hardness between 47-54 Rockwell. The grinding bodies are melted into balls 70 to 100 mm in diameter, and

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la structure perlitique est obtenue par extraction de la pièce encore chaude du moule de fonderie. the pearlitic structure is obtained by extracting the still hot part from the foundry mold.

L'un des inconvénients des procédés de fabrication des matériaux précités, que ce soit le forgeage, laminage ou moulage est l'augmentation significative du prix de revient lorque la taille des corps broyants visée diminue. One of the drawbacks of the processes for manufacturing the aforementioned materials, whether forging, rolling or casting, is the significant increase in the cost price when the size of the target grinding bodies decreases.

Il est ainsi très rare de voir utiliser dans l'industrie minière et minérale aujourd'hui des corps broyants issus des procédés précédents inférieurs à 12mm en taille. It is therefore very rare to see the use in the mining and mineral industry today of grinding bodies resulting from previous processes less than 12mm in size.

Or comme indiqué précédemment, l'efficacité du broyage notamment dans le domaine du broyage fin et ultrafin, va fortement dépendre de la taille des corps broyants utilisés. However, as indicated above, the efficiency of the grinding, in particular in the field of fine and ultra-fine grinding, will strongly depend on the size of the grinding bodies used.

La demanderesse a déjà fabriqué des grenailles pour des applications de broyage, grenailles de tailles situées entre 3.5 et 6.5mm. Le procédé de fabrication utilisé consiste à soumettre l'acier fondu à une atomisation à l'eau pour obtenir des billes sensiblement sphériques. The Applicant has already manufactured shots for grinding applications, shots of sizes between 3.5 and 6.5mm. The manufacturing process used consists in subjecting the molten steel to water atomization to obtain substantially spherical balls.

Les grenailles ainsi formées ont une distribution granulométrique très large (de 0.3 mm à plus de 8 mm) mais au delà de 3 mm, la qualité des particules présentent des défauts majeurs de densité, notamment des creux, défauts qui peuvent s'avérer rédhibitoires dans des applications de broyage : ils peuvent non seulement entraîner une usure trop importante, mais ils peuvent aussi empêcher l'utilisation même de ces grenailles dans des broyeurs où les flux de produit à broyer sont si importants qu'ils tendraient à soulever et entraîner les grenailles dans leur passage à l'intérieur du broyeur. The pellets thus formed have a very wide particle size distribution (from 0.3 mm to more than 8 mm) but beyond 3 mm, the quality of the particles have major density defects, in particular hollows, defects which can prove to be prohibitive in grinding applications: they can not only cause too much wear, but they can also prevent the use of these shots even in grinders where the flows of product to be ground are so great that they would tend to lift and carry the shot in their passage inside the crusher.

La densité apparente des grenailles supérieures à 3 mm obtenues par atomisation à l'eau et triées afin de n'en retenir que les formes sensiblement sphériques, est inférieure à 4.5 g/cc, la mesure étant obtenue par pesage dans une burette large d'au minimum 1 litre de contenance. The apparent density of the shots greater than 3 mm obtained by atomization with water and sorted in order to retain only the substantially spherical shapes, is less than 4.5 g / cc, the measurement being obtained by weighing in a large burette of at least 1 liter of capacity.

L'atomisation par centrifugation est utilisée actuellement pour fabriquer des grenailles d'acier de petites dimensions notamment inférieures à 1.5mm. La demanderesse propose ainsi d'utiliser ce mode d'atomisation pour la fabrication de grenailles destinées Atomization by centrifugation is currently used to manufacture steel shot of small dimensions, in particular less than 1.5mm. The applicant thus proposes to use this method of atomization for the manufacture of shot intended for

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à des applications de broyage, permettant notamment d'assurer une densité réelle supérieure à 4.5 g/cc pour les particules supérieures à 3mm. for grinding applications, making it possible in particular to ensure a real density greater than 4.5 g / cc for particles greater than 3 mm.

Objet de l'invention Un premier objet de l'invention consiste à réaliser des corps de broyage fin à base de grenailles d'acier à haut carbone, ayant une bonne résistance à l'usure, et une densité élevée. OBJECT OF THE INVENTION A first object of the invention consists in producing fine grinding bodies based on high carbon steel shots, having good wear resistance and high density.

Les particules ou billes d'acier ou de fonte selon l'invention sont formées par atomisation centrifuge, de manière à obtenir une densité apparente supérieure à 4.5 notamment pour les particules supérieures à 3mm. The particles or balls of steel or cast iron according to the invention are formed by centrifugal atomization, so as to obtain an apparent density greater than 4.5, in particular for particles greater than 3 mm.

La granulométrie des particules se situe de préférence entre 3 mm et 12 mm. Les particules d'acier ou de fonte possèdent une teneur en carbone comprise entre 0,6% et 3,5%, et peuvent être alliées à du chrome avec une teneur comprise entre 1% et 30%. The particle size distribution is preferably between 3 mm and 12 mm. The particles of steel or cast iron have a carbon content of between 0.6% and 3.5%, and can be alloyed with chromium with a content of between 1% and 30%.

D'autres éléments, notamment le manganèse, le silicium, le tungstène, le molybdène, peuvent être intégrés dans la composition avec une teneur globale inférieure à 10%. Other elements, in particular manganese, silicon, tungsten, molybdenum, can be integrated into the composition with an overall content of less than 10%.

Un deuxième objet de l'invention consiste à élaborer un procédé de fabrication de particules d'acier ou de fonte pouvant être utilisées comme corps de broyage, lesdites particules étant obtenues par atomisation à partir d'une coulée d'acier ou de fonte en provenance d'un four de fusion. A second object of the invention consists in developing a process for manufacturing steel or cast iron particles which can be used as a grinding body, said particles being obtained by atomization from a steel or cast iron casting coming from of a melting furnace.

Le procédé est caractérisé par les étapes suivantes : - l'atomisation des particules s'effectue par centrifugation au moyen d'un plateau tournant à une vitesse comprise entre 250 tr/mn et 1500 tr/mn pour obtenir une granulométrie comprise entre 0,5 mm et 15 mm, et une densité apparente supérieure à 4,5, - on fait tomber par gravité les particules dans une fosse remplie d'eau, - on récupère les particules, et on effectue ensuite un traitement thermique pour des trempes à coeur destinées à obtenir une structure homogène, et une dureté prédéterminée. The process is characterized by the following steps: - the atomization of the particles is carried out by centrifugation by means of a rotating plate at a speed of between 250 rpm and 1500 rpm to obtain a particle size of between 0.5 mm and 15 mm, and an apparent density greater than 4.5, - the particles are dropped by gravity into a pit filled with water, - the particles are recovered, and then a heat treatment is carried out for core quenching intended to obtain a homogeneous structure, and a predetermined hardness.

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Selon une caractéristique de l'invention, la dureté des particules après traitement thermique est de l'ordre de 64 Rockwell. According to one characteristic of the invention, the hardness of the particles after heat treatment is of the order of 64 Rockwell.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la granulométrie des particules est inversement proportionnelle à la vitesse de rotation et au diamètre du plateau. La vitesse de refroidissement minimum dans la masse d'une particule est supérieure à 10 C/seconde, et dépend principalement de la taille des particules, de la hauteur de chute, et de la profondeur de la fosse. According to another characteristic of the invention, the particle size distribution of the particles is inversely proportional to the speed of rotation and to the diameter of the plate. The minimum cooling rate in the mass of a particle is greater than 10 C / second, and depends mainly on the size of the particles, the height of fall, and the depth of the pit.

Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté au dessin annexé qui illustre une vue schématique d'un dispositif du procédé d'atomisation selon l'invention. Brief description of the drawings Other advantages and characteristics will emerge more clearly from the following description of an embodiment of the invention given by way of non-limiting example, and shown in the accompanying drawing which illustrates a schematic view of a device of the atomization process according to the invention.

Description d'un mode de réalisation préférentiel. Description of a preferred embodiment.

La figure 1 montre un dispositif d'atomisation 10 par centrifugation faisant usage d'un plateau 12 tournant, au-dessus duquel est placé un chenal 14 en liaison avec un four 16 de fusion de l'acier ou de la fonte. Le plateau tournant 12 est en matériau réfractaire, et la température de fusion du métal à l'intérieur du four 16 est de l'ordre de 1500 C à 1650 C. Le four 16 est du type à induction ou à arc électrique. FIG. 1 shows a device 10 for atomizing by centrifugation making use of a turntable 12, above which is placed a channel 14 in connection with a furnace 16 for melting steel or cast iron. The turntable 12 is made of refractory material, and the melting temperature of the metal inside the furnace 16 is of the order of 1500 ° C. to 1650 ° C. The furnace 16 is of the induction or electric arc type.

Sous le plateau 12 tournant se trouve une fosse 18 dans laquelle tombent les particules par gravité pour y subir une trempe. La fosse 18 est remplie d'eau pour le refroidissement des particules, et une pompe 20 assure un brassage régulier de l'eau à l'intérieur de la fosse 18. Under the turntable 12 is a pit 18 into which the particles fall by gravity to be quenched therein. The pit 18 is filled with water for cooling the particles, and a pump 20 ensures regular mixing of the water inside the pit 18.

Les particules d'acier ou de fonte à teneur en carbone élevée (0,6% à 3,5% de C) atomisées par centrifugation, peuvent être alliées, notamment à du chrome (1 % à 30% de Cr), et à d'autres éléments, comme le manganèse, le silicium, le tungstène, le molybdène avec une teneur inférieure à 10%. The particles of steel or cast iron with a high carbon content (0.6% to 3.5% of C) atomized by centrifugation, can be alloyed, in particular with chromium (1% to 30% of Cr), and to other elements, such as manganese, silicon, tungsten, molybdenum with a content of less than 10%.

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On a constaté que la granulométrie, la densité et la forme des particules obtenues par centrifugation dépendent de la température de fusion du métal, et de la vitesse de rotation du plateau 12. D'autres paramètres interviennent également, notamment le diamètre du plateau 12 tournant, la hauteur de chute h1 des particules entre le plateau 12

Figure img00070001

et le niveau supérieur de l'eau, la température de l'eau de refroidissement, et la profondeur h2 de la fosse 18. It has been observed that the particle size, density and shape of the particles obtained by centrifugation depend on the melting temperature of the metal, and on the speed of rotation of the plate 12. Other parameters are also involved, in particular the diameter of the turntable 12. , the height of fall h1 of the particles between the plate 12
Figure img00070001

and the upper water level, the temperature of the cooling water, and the depth h2 of pit 18.

La granulométrie des corps de broyage se situe dans une fourchette allant de 0,5 mm à 15 mm, et de préférence entre 3 mm et 12 mm. Cette granulométrie est inversement proportionnelle à la vitesse de rotation du plateau 12, et au diamètre du plateau 12. The particle size of the grinding bodies is within a range of 0.5 mm to 15 mm, and preferably between 3 mm and 12 mm. This particle size is inversely proportional to the speed of rotation of the plate 12, and to the diameter of the plate 12.

Les corps de broyage présentent des formes sensiblement sphériques pour des dimensions allant jusqu'à environ 8 mm, et sont conformés selon des pastilles pour les tailles supérieures. La technique d'atomisation par centrifugation permet d'obtenir une densité réelle supérieure à 7,5 pour les particules supérieures à 3mm, soit supérieure à la densité accessible par atomisation à l'eau. La vitesse de rotation du plateau 12 peut être choisie entre 200 tr/mn et 1500 tr/mn en fonction des dimensions souhaitées. The grinding bodies have substantially spherical shapes for sizes up to about 8mm, and are pelletized for larger sizes. The atomization technique by centrifugation makes it possible to obtain a real density greater than 7.5 for particles greater than 3 mm, ie greater than the density accessible by atomization with water. The speed of rotation of the plate 12 can be chosen between 200 rpm and 1500 rpm depending on the desired dimensions.

La vitesse de refroidissement minimum dans la masse d'une bille est de préférence supérieure à 10 C/seconde. Cette valeur dépend notamment de la hauteur de chute h1 et de la nature du milieu ambiant. The minimum cooling rate in the mass of a ball is preferably greater than 10 C / second. This value depends in particular on the height of fall h1 and the nature of the ambient environment.

Après la phase d'atomisation et de refroidissement, on évacue les billes hors de la fosse 18, et on effectue les opérations suivantes : - séchage des billes, - sélection de la forme et tri par tailles, - traitements thermiques pour réaliser des trempes à coeur pour obtenir une structure homogène et une dureté prédéterminée de l'ordre de 64 Rockwell. After the atomization and cooling phase, the balls are evacuated from the pit 18, and the following operations are carried out: - drying of the balls, - selection of the shape and sorting by size, - heat treatments to carry out quenching at core to obtain a homogeneous structure and a predetermined hardness of the order of 64 Rockwell.

Selon un exemple de réalisation, on utilise un acier ayant une teneur de 1% C, et allié à 0,8% Mn, 0,1% AI, et 1% Si. Le plateau 12 possède un diamètre de 300 mm, lequel tourne avec une vitesse de rotation de 1000 tr/mn. La température de coulée de l'acier fondu se situe entre 1600 C et 1460 C en fin d'atomisation. La hauteur de chute h1 est de 500 mm, et la profondeur h2 de la fosse 18 est de 4 mètres. Le débit de coulée est According to an exemplary embodiment, a steel is used having a content of 1% C, and alloyed with 0.8% Mn, 0.1% Al, and 1% Si. The plate 12 has a diameter of 300 mm, which rotates with a rotation speed of 1000 rpm. The casting temperature of molten steel is between 1600 C and 1460 C at the end of atomization. The drop height h1 is 500 mm, and the depth h2 of the pit 18 is 4 meters. The casting rate is

<Desc/Clms Page number 8><Desc / Clms Page number 8>

ajusté à 340 kg/mn avec une subdivision de trois jets disposés angulairement à 1200 l'un de l'autre. adjusted to 340 kg / min with a subdivision of three jets arranged angularly at 1200 from each other.

La répartition dimensionnelle des billes atomisées par centrifugation est la suivante : - 36% pour des billes allant de 4 mm à 8 mm de diamètre ; - 31 % pour des pastilles supérieures à 8 mm ; - 33% pour des billes inférieures à 4 mm. The dimensional distribution of the beads atomized by centrifugation is as follows: - 36% for beads ranging from 4 mm to 8 mm in diameter; - 31% for pellets greater than 8 mm; - 33% for balls less than 4 mm.

La densité apparente pour toute la gamme de granulométrie est de 4,6. The bulk density for the entire particle size range is 4.6.

Le procédé par atomisation centrifuge permet d'obtenir des billes ou boulets de broyage en acier ou en fonte à teneur en carbone élevée, ayant des dimensions comprises entre 0,5 mm et 15 mm, et une densité réelle supérieure à 7,5 assurant une bonne résistance à l'usure et à la corrosion, ainsi qu'un broyage efficace.The centrifugal atomization process makes it possible to obtain steel or cast iron grinding balls or balls with a high carbon content, having dimensions between 0.5 mm and 15 mm, and a real density greater than 7.5 ensuring a good resistance to wear and corrosion, as well as efficient grinding.

Claims (11)

Revendications 1. Corps de broyage constitués par des particules d'acier ou de fonte à teneur en carbone élevée, caractérisés en ce que les particules d'acier ou de fonte sont formées par atomisation centrifuge dans une gamme de granulométrie comprise entre 0,5 mm et 15 mm, de manière à obtenir une densité apparente supérieure à 4,5 g/cc. Claims 1. Grinding body constituted by particles of steel or cast iron with a high carbon content, characterized in that the particles of steel or cast iron are formed by centrifugal atomization in a range of particle size between 0.5 mm and 15 mm, so as to obtain a bulk density greater than 4.5 g / cc. 2. Corps de broyage selon la revendication 1, caractérisés en ce que la granulométrie des particules se situe de préférence entre 3 mm et 12 mm. 2. Grinding body according to claim 1, characterized in that the particle size distribution is preferably between 3 mm and 12 mm. 3. Corps de broyage selon la revendication 1 ou 2, caractérisés en ce que les particules d'acier ou de fonte possèdent une teneur en carbone comprise entre 0,6% et 3,5%. 3. Grinding body according to claim 1 or 2, characterized in that the steel or cast iron particles have a carbon content of between 0.6% and 3.5%. 4. Corps de broyage selon la revendication 3, caractérisés en ce que les particules peuvent être alliées à du chrome avec une teneur comprise entre 1 % et 30%. 4. Grinding body according to claim 3, characterized in that the particles can be alloyed with chromium with a content of between 1% and 30%. 5. Corps de broyage selon la revendication 4, caractérisés en ce que les particules peuvent être alliées à d'autres éléments, notamment le manganèse, le silicium, le tungstène, le molybdène, avec une teneur globale inférieure à 10%. 5. Grinding body according to claim 4, characterized in that the particles can be alloyed with other elements, in particular manganese, silicon, tungsten, molybdenum, with an overall content of less than 10%. 6. Procédé de fabrication de particules d'acier ou de fonte pouvant être utilisées comme corps de broyage, lesdites particules étant obtenues par atomisation à partir d'une coulée d'acier ou de fonte en provenance d'un four (16) de fusion, caractérisé par les étapes suivantes : - l'atomisation des particules s'effectue par centrifugation au moyen d'un plateau (12) tournant à une vitesse comprise entre 200 tr/mn et 1500 tr/mn pour obtenir une granulométrie comprise entre 0,5 mm et 15 mm, et une densité réelle supérieure à 7,5, - à partir du plateau (12), on fait tomber par gravité les particules dans une fosse (18) remplie d'eau, - on récupère les particules, et on effectue ensuite un traitement thermique pour des trempes à coeur destinées à obtenir une structure homogène, et une dureté prédéterminée. 6. A method of manufacturing steel or cast iron particles which can be used as a grinding body, said particles being obtained by atomization from a cast of steel or cast iron from a melting furnace (16). , characterized by the following steps: - the atomization of the particles is carried out by centrifugation by means of a plate (12) rotating at a speed of between 200 rpm and 1500 rpm to obtain a particle size of between 0, 5 mm and 15 mm, and a real density greater than 7.5, - from the plate (12), the particles are dropped by gravity into a pit (18) filled with water, - the particles are recovered, and a heat treatment is then carried out for through quenching intended to obtain a homogeneous structure, and a predetermined hardness. <Desc/Clms Page number 10><Desc / Clms Page number 10> 7. Procédé de fabrication selon la revendication 6, caractérisé en ce que la dureté des particules après traitement thermique est de l'ordre de 64 Rockwell. 7. The manufacturing method according to claim 6, characterized in that the hardness of the particles after heat treatment is of the order of 64 Rockwell. 8. Procédé de fabrication selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que les particules récupérées dans la fosse (18) sont d'abord séchées, et triées par tailles et formes. 8. The manufacturing method according to claim 6 or 7, characterized in that the particles recovered in the pit (18) are first dried, and sorted by size and shape. 9. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la granulométrie des particules est inversement proportionnelle à la vitesse de rotation et au diamètre du plateau (12). 9. Manufacturing process according to one of claims 6 to 8, characterized in that the particle size distribution of the particles is inversely proportional to the speed of rotation and to the diameter of the plate (12). 10. Procédé de fabrication selon la revendication 9, caractérisé en ce que la vitesse de refroidissement minimum dans la masse d'une particule est supérieure à 10 C/seconde, et dépend de la hauteur de chute (h1), et de la nature du milieu ambiant. 10. The manufacturing method according to claim 9, characterized in that the minimum cooling rate in the mass of a particle is greater than 10 C / second, and depends on the height of fall (h1), and the nature of the ambient. 11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la taille de transition billepastille des particules dépend de la nature du milieu ambiant et de la profondeur de la fosse (h2).11. The method of claim 9, characterized in that the billepastille transition size of the particles depends on the nature of the ambient medium and the depth of the pit (h2).
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