BE889593A - PROCESS FOR TREATING ALLOYS - Google Patents

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BE889593A
BE889593A BE0/205384A BE205384A BE889593A BE 889593 A BE889593 A BE 889593A BE 0/205384 A BE0/205384 A BE 0/205384A BE 205384 A BE205384 A BE 205384A BE 889593 A BE889593 A BE 889593A
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emi
manganese
ferro
melt
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BE0/205384A
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French (fr)
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Uddeholms Ab
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/003Making ferrous alloys making amorphous alloys

Description

       

  "Procédé de traitement d'alliages"  La présente invention est relativa à un procédé de traitement de ferro-alliages sous forme de matières en fines particules, qui consistent, pour la plus grande part, en au moins certaines des substances formées par le manganèse, le chrome ou le silicium sous la forme métallique. L'invention se rapporte en particulier à un procédé traitant les fines poudres et les poussières formées durant le broyage traditionnel après coulée des ferroalliages en cause. U::e forme de réalisation de l'invention se

  
 <EMI ID=1.1> 

  
manganèse affiné.

  
Durant la fabrication de ferro-alliages, le produit fini est broyé après coulée en gns morceaux qui conviennent pour une application ultérieure du produit. Durant ce broyage, on obtient une proportion élevée d'une matière en fines particules. Normalement, on rencontre environ 10% de la production totale sous la forme de ces fines particules. Il est difficile de vendre cellesci car elles donnent une mauvaise récupération durant la formation d'alliages et il est difficile pour les usagers de manipuler cette matière de façon efficace. De plus, ces fines poudres ne conviennent pas pour une addition directe, soit dans les haut fourneaux, soit dans les fours électriques à cuve basse en vue d'une refusion. Ces deux procédés exigent un chargement libre d'une matière gros-

  
 <EMI ID=2.1> 

  
fine poudre bloque les fours et donne lieu à des effets de soufflage et d'autres effets indésirables qui nuisent à une opération uniforme. Les ferro-alliages en cause sont de plus sujets à oxy-

  
 <EMI ID=3.1> 

  
en même temps que leur forme de fines particules, rend ces ma-tières difficiles à refendre avec une bonne récupération et une économie raisonnable.

  
Le but de la présente invention est de traiter les "rebuts" fins provenant du broyage des ferro-alliages qui sont constitués, pour la plus grande partie, par du manganèse, du chrome et/ou du silicium sous la forme métallique. Un but de l'invention est aussi de proposer un procédé qui, suivant une forme de réalisation particulière, permet aussi la production de ferro-manganèse affiné.

  
Dans le procédé suivant l'invention, on utilise un réacteur avec des appareillages associés pour l'injection de mélanges de gaz/poudre sur la surface d'une masse fondue se trouvant dans le réacteur, ainsi qu'avec des appareillages pour le chauffage de cette masse fondue par induction électrique. Un réacteur Uddacon (marque déposée), décrit notamment dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3.934.863, s'est avéré approprié. Ce réacteur comporte un inducteur à canal. Toutefois, il est aussi possible d'envisager l'utilisation de réacteurs comportant des inducteurs à creuset ou d'autres chauffages par induction. Dans le procédé suivant l'invention, la matière en fins particules, constituée principalement de manganèse, de chrome et/ou de silicium, est subdivisée en deux fractions.

   La première fraction a des dimensions de particules dépassant une certaine valeur, qui est de préférence comprise entre 1 et 2 mm, tandis que la seconde fraction a des dimensions de particules plus petites. La première fraction dite fraction "grossière" est chargée par le haut dans le réacteur qui contient une masse fondue de départ, celle-ci devant de préférence avoir la même composition chimique ou contenir au  <EMI ID=4.1> 

  
qui doit être produit. La seconde fraction à dimensions extrêmement fines de particules est chargée dans un appareil de pulvérisation

  
de poudre et injectée par un ajutage, de préférence par une tuyère,

  
 <EMI ID=5.1> 

  
ce de la masse fondue. Ceci provoque un mouvement dans le bain, qui est extrêmement favorable pour provoquer le mélange, d'une part, de la matière en fines particules que l'on injecte, et,' d'autre part, de la matière à dimensions de particules un peu plus grosses mais encore fines, que l'on ajoute au bain depuis le haut du réacteur. De la chaleur est fournie au bain par des moyens électriques, via l'inducteur, à une allure telle que la température régnant dans la masse fondue se situe toujours au-dessus de la température de liquidus de la matière.

  
Au lieu d'un gaz inerte, il est également possible d'utiliser de l'air mais, dans ce cas, on rencontre une certaine perte de matière du fait d'une oxydation.

  
Des impuretés se trouvant dans la matière, principalement du calcium et de l'aluminium, peuvent être séparées par une édition appropriée d'oxygène et d'agents formateurs de laitiers. Les agents formateurs de laitiers et l'oxygène sont de préférence ajoutés par injection dans le présent cas. L'oxygène peut être de l'oxygène gazeux mais il peut s'agir aussi d'un oxyde, de préférence un oxyde d'un métal existant dans l'alliage que l'on doit produira

  
Pour empêcher une oxydation de la matière, provoquée

  
par l'oxygène de l'air qui est aspiré dans le réacteur pour réagir avec les métaux de l'alliage, un gaz inerte peut être injecté,  <EMI ID=6.1> 

  
être obtenu en utilisant de l'argon et/ou de l'azote comme gaz porteurs durant l'injection.

  
Durant la fabrication d'un ferro-manganèse àffiné, la température de la masse fondue produite de la manière décrite cidessus est augmentée jusqu'à une température d'affinage appropriée, c'est-à-dire une température qui se situe normalement entre 1500

  
 <EMI ID=7.1> 

  
se dans un gaz porteur, en dessous de la surface du bain, de sorte que, si la masse fondue produite initialement consiste en une masse fondue de ferro-manganèse carburé, cette masse est affinée pour avoir une teneur plus basse en carbone. Dans ce cas, l'oxyde de

  
 <EMI ID=8.1> 

  
 <EMI ID=9.1> 

  
une quantité considérable de manganèse s'échappe en fumées et brûle en oxyde de manganèse avec l'oxygène atmosphérique au-dessus de l'appareil de conversion. La poussière formée de cette manière consiste principalement en Mn304. La poussière est d'une dimen-

  
 <EMI ID=10.1> 

  
filtre avant d'être injectée en même temps qu'un gaz diluant qui est de préférence de l'oxygène gazeux. On peut aussi ajouter de l'oxygène gazeux extérieur. Une certaine quantité de manganèse est convertie en laitier durant l'affinage et ce laitier peut être

  
 <EMI ID=11.1> 

  
tion jusqu'au degré permis par la gamme d'analyse du produit. L'agent de réduction devrait de préférence être ajouté sous la forme d'une poudre, de préférence sous forme d'une fraction fine peu coûteuse, tout en étant simultanément agité par un gaz ou un  <EMI ID=12.1> 

  
la plus grande partie de la teneur en silicium. A cette fin, on injecte de l'oxyde de manganèse sous la forme de MnO, pouvant comprendre du Mn304 pré-réduit. Dans ce cas, on utilise de l'argon comme gaz porteur.

  
L'invention sera décrite plus complètement encore ciaprès avec référence aux dessins annexés.

  
La Figure 1 représente schématiquement une.installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. La Figure 2 est un diagramme illustrant la refusion de ferro-silicium manganèse, FeSiMn, suivant l'invention. La Figure 3 est un diagramme illustrant la fabrication de ferro-manganèse affiné suivant l'invention. La Figure 4 est un diagramme illustrant la refusion de ferro-manganèse carburé suivant l'invention.

  
Durant les essais, on a utilisé une installation pilote comprenant un réacteur Uddacon pouvant traiter jusqu'à 8 tonnes de masse fondue. Ce réacteur comportait un inducteur à canal de
1200 kW. En outre, ce réacteur était équipé d'une tuyère d'injection par laquelle la &#65533;atière. fluidisée dans un gaz porteur depuis un système de pulvérisation de poudre, peut être alimentée à la masse fondue métallique se trouvant dans le réacteur. De la sorte, de la chaleur peut être fournie directement à une zone extérieure à la tuyère de sorte que l'on peut atteindre les conditions optimales de réaction. 

  
La Figure 1 donne une illustration schématique de l'ins- <EMI ID=13.1> 

  
 <EMI ID=14.1> 

  
 <EMI ID=15.1> 

  
Un dispositif de pulvérisation de poudre est désigné par 4, un conduit d'alimentation pour une suspension de gaz/poudre depuis ce dispositif 4 est désigné par 5, et une goulotte pour la fraction grossière est désignée par 6. La matière fondue est désignée par

  
7. Pour disposer d'une description plus complète de la construc-

  
 <EMI ID=16.1> 

  
vet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3.934.863.

  
Durant les essais, on utilise la "matière de rebut" provenant du broyage de ferro-silicium manganèse et de ferro-manganèse

  
 <EMI ID=17.1> 

  
provenant de la combustion de manganèse réalisée en liaison avec l'affinage de ferro-manganèse carburé en ferro-manganèse affiné. La composition chimique des produits en cause est présentée par le Tableau 1 suivant.

  
TABLEAU 1
 <EMI ID=18.1> 
 La répartition des dimensions de particules du fcrrosilicium manganèse et du ferro-manganèse carburé est présentée par le Tableau II suivant.- La poussière d'oxyde de manganèse avait une dimension de particules de l'ordre de 50 microns.

TABLEAU II

  

 <EMI ID=19.1> 


  
 <EMI ID=20.1> 

  
Le but de cette expérience a été principalement d'étudier la récupération de la matière chargée. Une masse fondue de dé-

  
part, formée de fonte ayant la composition suivante en % en poids:

  
 <EMI ID=21.1> 

  
fer et des impuretés, est chargée dans le réacteur. Cette masse fondue a été marquée avec 25 kg de nickel électrolytique de sorte que les changements dans le poids de la masse fondue pouvaient être surveillés au fur et à mesure de la progression de l'expérience.

  
 <EMI ID=22.1> 

  
ajoutée par la goulotte par le haut du convertisseur, est d'abord amorcée tandis que la tuyère est bouchée, ce qui signifie que la masse fondue n'est agitée que par l'action de pompage de l'inducteur. Cette action est relativement puissante aux débits élevés et diminue avec une réduction du débit. Comme la matière ajoutée s'étale sur la totalité de la surface du bain et donne rapidement lieu à des accrochages et à des couronnements, il n'a pas été possible d'utiliser le débit complet de l'inducteur en raison d'une  température excessive dans la masse fondue. Durant cette période

  
 <EMI ID=23.1> 

  
Après fusion de la fraction grossière, le système de pulvérisation de poudre est chargé d'une matière tamisée ayant

  
 <EMI ID=24.1> 

  
fluidisable en soi mais la conception de la tuyère ne convenait pas pour des dimensions de particules allant jusqu' à 2 mm. De ce fait, on rencontrait des blocages constants de la tuyère de sorte que l'on a vidé le dispositif de pulvérisation et que l'on a tamisé une matière jusqu'à des dimensions inférieures à 1 mm. Par la suite, l'injection pouvait être réalisée sans problèmes. L'air comme gaz porteur a été remplacé par de 1 'argon après la première série d'injections.

  
Des changements dans les teneurs de Mn et de Si durant l'essai ont été mis en graphique sur la Figure 2. La courbe pour le Mn montre la tendance attendue de la réduction de la "dérivée" au fur et à mesure de l'augmentation du poids de la masse fondue, la même chose s'appliquant au Si. L'expérience est arrêtée après la coulée de 3070 kg. Un résumé des données pour cette expérience I est présenté par le Tableau suivant. 

  
1 

  

 <EMI ID=25.1> 

Expérience II - Refusion de FeSiMn comme dans l'expérien-ce I et production de FeMn affiné

  
Le but de cette expérience est d'abord d'étudier la récupération de la matière ajoutée et d'étudier aussi la réaction redox durant la production de FeMn affiné. De façon plus particulière, l'expérience envisageait l'étude des possibilités de production de FeMn d'une teneur moyenne en carbone, de qualité du type affiné. La quantité résiduelle provenant de l'expérience I

  
 <EMI ID=26.1> 

  
part de masse fondue. L'expérience a été ensuite amorcée en injectant 250 kg d'une fraction fine de FeSiMn ( dimension de particules inférieure à 1 mm), après quoi on a ajouté par le haut dans le réacteur une fraction grossière (plus de 2 mm) de FeSiMn. Après addition d'une petite quantité tandis que la tuyère est bouchée et que le bain est stationnaire, le même problème étant ren-contré que durant l'essai précédent, la tuyère est alors ouverte et la fraction grossière restante est ajoutée depuis le haut de l'appareil de conversion, tout en injectant simultanément la fraction fine en suspension dans de l'argon. Il en résulte qu'une fusion se développe de façon uniforme et peut être exécutée rapidement avec un plein débit dé puissance pour l'inducteur.

  
 <EMI ID=27.1> 

  
due avait la composition chimique suivante (% en poids) avant qu'une oxydation de Si se produise: 53,8 Mn, 13,65 Si, 2,06 C,

  
 <EMI ID=28.1> 

  
L'oxydation du Si et la réduction du Mn (échantillons
13-29) ont été réalisées en injectant une poussière d'oxyde de man-

  
 <EMI ID=29.1> 

  
chaux.

  
 <EMI ID=30.1> 

  
dans la teneur de Mn et de Si dans la masse fondue, de la teneur de MnO dans le laitier et de la quantité de matière chargée et injectée durant l'essai. L'oxydation du silicium est une fonction linéaire de la quantité d'oxygène alimentée jusqu'à environ 2%

  
de Si, ce qui signifie qu'une proportion constante de l'oxygène réagit avec le Si en dessous de cette valeur. Ceci est confirmé

  
 <EMI ID=31.1> 

  
assez constante entre 15-18[deg.] pour des teneurs de Si supérieures à 2%. Au fur et à mesure que l'oxydation de Si se développe à partir d'environ 2%, on utilise une proportion croissante d'oxygène pour l'oxydation de Mn. Le stade final allant de 0,32% à 0,11% de Si indique une augmentation considérable dans la teneur de MnO, allant de 22 à 57%, mais cette dernière valeur est incertaine. 

  
 <EMI ID=32.1> 

  
par le Tableau IV.

TABLEAU IV

  

 <EMI ID=33.1> 


  
Poids de départ de FeSiMn: 3107 - 3549 kg (calculé au départ de l'analyse de Ni).

  
Quantité de FeSiMn ajoutée, fraction grossière au-dessus de 1 mm : 1800 kg.

  
Quantité de FeSiMn injectée, en dessous de 1 mm: 255 kg.

  
Quantité de Mn304 injectée: 2487 kg (voir également le Tableau I).

  
Poids de matière fondue après oxydation de Si: 4788 -
5590 kg (calculé au départ de l'analyse de Ni).

  
Après l'oxydation du silicium, il est également possible de réaliser une réduction du laitier par addition du FeSiMn, à la suite de quoi la teneur de Si augmente dans la masse fondue et la teneur de MnO du laitier est graduellement réduite. Toutefois,les résultats issus de ces essais, à savoir les échantillons
30-37, ne sont pas rapportés ici.

  
Essai III - Refusinn de FeMn - carburé

  
La quantité résiduaire issue de l'Expérience II, durant

  
 <EMI ID=34.1> 

  
a été à nouveau marquée au nickel de manière à vérifier la quantité de masse fondue de départ. Durant cet essai, la quantité de départ était extrêmement faible et n'atteignait pas le niveau de la tuyère. ce qui rendait: difficile la fusion au départ. On devait

  
 <EMI ID=35.1> 

  
 <EMI ID=36.1> 

  
mation excessive d'accrochages et de couronnements. Après l'opération de fusion, la masse fondue a atteint la tuyère et une fusion continue pouvait ensuite être réalisée tout en injectant simultanément la fine fraction inférieure à 1 mm, par la tuyère, et en chargeant la fraction grossière supérieure à 1 mm par le haut de l'appareil de conversion. Ce procédé de fusion s'effectuait de façon extrêmement uniforme. En injectant de la matière durant la totalité de l'opération de fusion, on a obtenu un dessin d'agitation extrêmement fin dans l'appareil de conversion et toute la matière ajoutée a été dissoute rapidement et complètement.

  
 <EMI ID=37.1> 

  
sont présentées par la diagramme de la Figure 4, en même temps que la quantité accumulée de FeMn-carbaré ajoutée.

  
Un résumé des données pour l'Expérience III est présenté par le Tableau V.

TABLEAU V

  

 <EMI ID=38.1> 


  
Poids de départ: 1585 - 1732 kg (calculé au départ de l'analyse de Ni).

  
Quantité de FeMn (c) que l'on ajoute, fraction grossière
(supérieure à 1 mm): 3485 kg.

  
 <EMI ID=39.1> 

  
Quantité de FeMn (c) coulée: 2700 kg.



  "Process for treating alloys" The present invention relates to a process for treating ferro-alloys in the form of materials in fine particles, which consist, for the most part, in at least some of the substances formed by manganese, chromium or silicon in metallic form. The invention relates in particular to a process treating the fine powders and dust formed during traditional grinding after casting of the ferroalloys in question. U :: e embodiment of the invention is

  
 <EMI ID = 1.1>

  
refined manganese.

  
During the production of ferro-alloys, the finished product is ground after casting into gns pieces which are suitable for a subsequent application of the product. During this grinding, a high proportion of a material in fine particles is obtained. Normally, about 10% of the total production is found in the form of these fine particles. It is difficult to sell these because they give poor recovery during the formation of alloys and it is difficult for users to handle this material effectively. In addition, these fine powders are not suitable for direct addition, either in blast furnaces or in electric ovens with low tanks for reflow. Both of these processes require free loading of coarse material.

  
 <EMI ID = 2.1>

  
fine powder blocks the ovens and gives rise to blowing and other undesirable effects which interfere with uniform operation. The ferro-alloys in issue are further subject to oxy-

  
 <EMI ID = 3.1>

  
at the same time as their form of fine particles, makes these materials difficult to split with good recovery and reasonable economy.

  
The object of the present invention is to treat the fine "scrap" originating from the grinding of ferro-alloys which consist, for the most part, of manganese, chromium and / or silicon in the metallic form. An object of the invention is also to propose a process which, according to a particular embodiment, also allows the production of refined ferro-manganese.

  
In the process according to the invention, a reactor is used with associated apparatus for the injection of gas / powder mixtures onto the surface of a molten mass located in the reactor, as well as with apparatus for the heating of this melt by electrical induction. A Uddacon (registered trademark) reactor, described in particular in United States patent n [deg.] 3,934,863, has been found suitable. This reactor includes a channel inductor. However, it is also possible to envisage the use of reactors comprising crucible inductors or other induction heaters. In the process according to the invention, the material in fine particles, mainly consisting of manganese, chromium and / or silicon, is subdivided into two fractions.

   The first fraction has particle sizes exceeding a certain value, which is preferably between 1 and 2 mm, while the second fraction has smaller particle sizes. The first fraction, called the "coarse" fraction, is loaded from the top into the reactor which contains a starting melt, this preferably having to have the same chemical composition or contain at <EMI ID = 4.1>

  
to be produced. The second extremely fine fraction of particles is loaded into a sprayer

  
powder and injected through a nozzle, preferably through a nozzle,

  
 <EMI ID = 5.1>

  
this from the melt. This causes a movement in the bath, which is extremely favorable for causing the mixture, on the one hand, of the material in fine particles which is injected, and, on the other hand, of the material with particle dimensions a slightly larger but still fine, which is added to the bath from the top of the reactor. Heat is supplied to the bath by electrical means, via the inductor, at a speed such that the temperature prevailing in the melt is always above the liquidus temperature of the material.

  
Instead of an inert gas, it is also possible to use air but, in this case, there is a certain loss of material due to oxidation.

  
Impurities in the material, mainly calcium and aluminum, can be separated by appropriate release of oxygen and slag-forming agents. The dairy-forming agents and oxygen are preferably added by injection in the present case. The oxygen can be gaseous oxygen but it can also be an oxide, preferably an oxide of a metal existing in the alloy which must be produced

  
To prevent oxidation of the material, caused

  
by the oxygen in the air which is sucked into the reactor to react with the metals of the alloy, an inert gas can be injected, <EMI ID = 6.1>

  
be obtained by using argon and / or nitrogen as carrier gases during the injection.

  
During the manufacture of a refined ferro-manganese, the temperature of the melt produced as described above is increased to a suitable refining temperature, i.e. a temperature which is normally between 1500

  
 <EMI ID = 7.1>

  
se in a carrier gas, below the surface of the bath, so that, if the melt produced initially consists of a melt of carbureted manganese, this mass is refined to have a lower carbon content. In this case, the oxide of

  
 <EMI ID = 8.1>

  
 <EMI ID = 9.1>

  
a considerable quantity of manganese escapes in smoke and burns in manganese oxide with atmospheric oxygen above the conversion apparatus. The dust formed in this way consists mainly of Mn304. The dust is of a dimen-

  
 <EMI ID = 10.1>

  
filter before being injected together with a diluent gas which is preferably gaseous oxygen. It is also possible to add external gaseous oxygen. A certain amount of manganese is converted into slag during ripening and this slag can be

  
 <EMI ID = 11.1>

  
tion to the extent permitted by the product analysis range. The reducing agent should preferably be added in the form of a powder, preferably in the form of an inexpensive fine fraction, while simultaneously being stirred by a gas or <EMI ID = 12.1>

  
most of the silicon content. To this end, manganese oxide is injected in the form of MnO, which may include pre-reduced Mn304. In this case, argon is used as the carrier gas.

  
The invention will be described more fully below with reference to the accompanying drawings.

  
Figure 1 schematically represents an installation for implementing the method according to the invention. Figure 2 is a diagram illustrating the remelting of manganese ferro-silicon, FeSiMn, according to the invention. Figure 3 is a diagram illustrating the manufacture of refined ferro-manganese according to the invention. Figure 4 is a diagram illustrating the remelting of ferro-manganese fuel according to the invention.

  
During the tests, a pilot installation was used comprising a Uddacon reactor capable of treating up to 8 tonnes of melt. This reactor included a channel inductor
1200 kW. In addition, this reactor was equipped with an injection nozzle through which the tank. fluidized in a carrier gas from a powder spraying system, can be fed to the metal melt in the reactor. In this way, heat can be supplied directly to an area outside the nozzle so that optimum reaction conditions can be achieved.

  
Figure 1 gives a schematic illustration of the ins- <EMI ID = 13.1>

  
 <EMI ID = 14.1>

  
 <EMI ID = 15.1>

  
A powder spraying device is designated by 4, a supply conduit for a gas / powder suspension from this device 4 is designated by 5, and a chute for the coarse fraction is designated by 6. The molten material is designated by

  
7. For a more complete description of the construction

  
 <EMI ID = 16.1>

  
vet of the United States of America n [deg.] 3,934,863.

  
During the tests, "scrap material" from the grinding of manganese ferro-silicon and ferro-manganese is used

  
 <EMI ID = 17.1>

  
from the combustion of manganese carried out in connection with the refining of ferro-manganese fueled into refined ferro-manganese. The chemical composition of the products in question is presented in Table 1 below.

  
TABLE 1
 <EMI ID = 18.1>
 The distribution of the particle sizes of the manganese fcrrosilicon and the ferro-manganese fuel is presented in the following Table II. The manganese oxide dust had a particle size of the order of 50 microns.

TABLE II

  

 <EMI ID = 19.1>


  
 <EMI ID = 20.1>

  
The purpose of this experiment was mainly to study the recovery of charged matter. A melt of de-

  
part, formed of cast iron having the following composition in% by weight:

  
 <EMI ID = 21.1>

  
iron and impurities, is loaded into the reactor. This melt was marked with 25 kg of electrolytic nickel so that changes in the weight of the melt could be monitored as the experiment progressed.

  
 <EMI ID = 22.1>

  
added by the chute from the top of the converter, is first primed while the nozzle is blocked, which means that the melt is only agitated by the pumping action of the inductor. This action is relatively powerful at high flows and decreases with a reduction in flow. As the added material spreads over the entire surface of the bath and quickly gives rise to snagging and capping, it was not possible to use the full flow rate of the inductor due to a temperature excessive in the melt. During this period

  
 <EMI ID = 23.1>

  
After the coarse fraction has melted, the powder spraying system is charged with a sieved material having

  
 <EMI ID = 24.1>

  
fluidizable in itself but the design of the nozzle was not suitable for particle sizes up to 2 mm. As a result, there were constant blockages of the nozzle so that the spray device was emptied and that a material was screened to dimensions less than 1 mm. Thereafter, the injection could be carried out without problems. Air as the carrier gas was replaced by argon after the first series of injections.

  
Changes in the levels of Mn and Si during the test have been plotted in Figure 2. The curve for Mn shows the expected trend of reduction of the "derivative" as the increase of the weight of the melt, the same applies to the Si. The experiment is stopped after the casting of 3070 kg. A summary of the data for this experiment I is presented in the following table.

  
1

  

 <EMI ID = 25.1>

Experiment II - Refusion of FeSiMn as in experiment I and production of refined FeMn

  
The aim of this experiment is first to study the recovery of the added material and also to study the redox reaction during the production of refined FeMn. More specifically, the experiment envisaged studying the possibilities of producing FeMn with an average carbon content, of refined type quality. The residual amount from experiment I

  
 <EMI ID = 26.1>

  
share of melt. The experiment was then started by injecting 250 kg of a fine fraction of FeSiMn (particle size less than 1 mm), after which a coarse fraction (more than 2 mm) of FeSiMn was added from the top to the reactor. . After adding a small amount while the nozzle is blocked and the bath is stationary, the same problem being encountered as during the previous test, the nozzle is then opened and the coarse fraction remaining is added from the top of the conversion apparatus, while simultaneously injecting the fine fraction suspended in argon. As a result, a fusion develops uniformly and can be performed quickly with full power flow to the inductor.

  
 <EMI ID = 27.1>

  
due had the following chemical composition (% by weight) before an oxidation of Si occurs: 53.8 Mn, 13.65 Si, 2.06 C,

  
 <EMI ID = 28.1>

  
Oxidation of Si and reduction of Mn (samples
13-29) were made by injecting manganese oxide dust

  
 <EMI ID = 29.1>

  
lime.

  
 <EMI ID = 30.1>

  
in the content of Mn and Si in the melt, the content of MnO in the slag and the amount of material loaded and injected during the test. Oxidation of silicon is a linear function of the amount of oxygen supplied up to about 2%

  
of Si, which means that a constant proportion of oxygen reacts with Si below this value. This is confirmed

  
 <EMI ID = 31.1>

  
fairly constant between 15-18 [deg.] for Si contents greater than 2%. As the oxidation of Si develops from about 2%, an increasing proportion of oxygen is used for the oxidation of Mn. The final stage ranging from 0.32% to 0.11% Si indicates a considerable increase in the content of MnO, ranging from 22 to 57%, but the latter value is uncertain.

  
 <EMI ID = 32.1>

  
by Table IV.

TABLE IV

  

 <EMI ID = 33.1>


  
Starting weight of FeSiMn: 3107 - 3549 kg (calculated from the Ni analysis).

  
Amount of FeSiMn added, coarse fraction above 1 mm: 1800 kg.

  
Quantity of FeSiMn injected, below 1 mm: 255 kg.

  
Quantity of Mn304 injected: 2487 kg (see also Table I).

  
Weight of molten material after oxidation of Si: 4788 -
5590 kg (calculated from the Ni analysis).

  
After the oxidation of the silicon, it is also possible to carry out a reduction of the slag by adding FeSiMn, as a result of which the content of Si increases in the melt and the content of MnO in the slag is gradually reduced. However, the results from these tests, namely the samples
30-37, are not reported here.

  
Test III - Refusinn of FeMn - fuel

  
The residual quantity from Experiment II, during

  
 <EMI ID = 34.1>

  
was again marked with nickel so as to check the quantity of starting melt. During this test, the starting quantity was extremely small and did not reach the level of the nozzle. which made it difficult to merge at the start. We had to

  
 <EMI ID = 35.1>

  
 <EMI ID = 36.1>

  
excessive suspicion and coronation. After the melting operation, the melt reached the nozzle and a continuous fusion could then be carried out while simultaneously injecting the fine fraction less than 1 mm, by the nozzle, and by loading the coarse fraction greater than 1 mm by the top of the conversion device. This fusion process was carried out extremely uniformly. By injecting material during the entire melting operation, an extremely fine agitation pattern was obtained in the conversion apparatus and all of the added material was quickly and completely dissolved.

  
 <EMI ID = 37.1>

  
are shown in the diagram in Figure 4, along with the accumulated amount of FeMn-carbare added.

  
A summary of the data for Experiment III is presented in Table V.

TABLE V

  

 <EMI ID = 38.1>


  
Starting weight: 1585 - 1732 kg (calculated from the Ni analysis).

  
Amount of FeMn (c) added, coarse fraction
(greater than 1 mm): 3485 kg.

  
 <EMI ID = 39.1>

  
Quantity of FeMn (c) poured: 2700 kg.


    

Claims (7)

<EMI ID=40.1> Les essais réalisés ont montré qu'il est possible, dans un réacteur du type Uddacon.de traiter une matière du type produit <EMI ID=41.1> sés avec différents procédés de fusion de la matière dans le réacteur. Ces essais ont montré que le procédé le plus avantageux consiste à ajouter la fraction la plus grossière (au-dessus de 1 à 2 mm) par le haut dans le réacteur, tout en injectant en même temps la fraction plus fine à travers une tuyère sur la surface de la masse fondue. La fusion dans un bain stationnaire sans agitation d'injection est inefficace, tandis qu'une fusion par une simple <EMI ID=42.1> ponible. Toutefois, en principe, il devrait être praticable d'injecter autant de matière que possible dans la masse fondue. La limite pratique est imposée par la capacité du système de pulvérisation de poudre à fluidiser la matière, également par la conception de la tuyère. Durant les expériences réalisés, cette limite pratique a été localisée aux environs de 1 mm. Avec une construction différente de tuyère, on peut toutefois espérer que la limite supérieure pratique pour la matière injectable se situe <EMI ID=43.1> <EMI ID=44.1><EMI ID = 40.1> The tests carried out have shown that it is possible, in a reactor of the type Uddacon.de to treat a material of the type produced <EMI ID = 41.1> sés with different methods of melting the material in the reactor. These tests have shown that the most advantageous method consists in adding the coarsest fraction (above 1 to 2 mm) from above into the reactor, while at the same time injecting the finer fraction through a nozzle onto the surface of the melt. Fusion in a stationary bath without injection agitation is ineffective, while fusion by a simple <EMI ID = 42.1> ponible. In principle, however, it should be practicable to inject as much material as possible into the melt. The practical limit is imposed by the capacity of the powder spraying system to fluidize the material, also by the design of the nozzle. During the experiments carried out, this practical limit was located around 1 mm. With a different nozzle construction, it can however be hoped that the practical upper limit for the injectable material is <EMI ID = 43.1> <EMI ID = 44.1> 1. Procédé de fabrication de ferro-alliages en fines particules, consistant principalement en au moins certaines des matières constituées par le manganèse, le chrome ou le silicium, 1. Method for manufacturing ferro-alloys in fine particles, consisting mainly of at least some of the materials consisting of manganese, chromium or silicon, <EMI ID=45.1>  <EMI ID = 45.1> et/ou le silicium est fractionnée en une fraction initiale ayant des dimensions de particules dépassant une certaine valeur,se situant and / or the silicon is fractionated into an initial fraction having particle sizes exceeding a certain value, lying <EMI ID=46.1> <EMI ID=47.1>  <EMI ID = 46.1> <EMI ID = 47.1> dans un réacteur chauffé par induction électrique, contenant une masse fondue de départ qui devrait avoir à peu près la même composition chimique ou contenir au moins essentiellement les mêmes éléments d'alliage que l'alliage que l'on doit traiter, d'une part la fraction initiale susdite de l'alliage est ajoutée par le in a reactor heated by electrical induction, containing a starting melt which should have approximately the same chemical composition or contain at least essentially the same alloying elements as the alloy which one must treat, on the one hand the above initial fraction of the alloy is added by the <EMI ID=48.1>  <EMI ID = 48.1> injectée à l'intervention d'un gaz porteur à travers un ajutage se situant en dessous de la surface de la masse fondue, et de telle sorte aussi que les deux fractions ajoutées de matière soient fondues par alimentation d'une chaleur à la masse fondue par l'inducteur susdit. injected at the intervention of a carrier gas through a nozzle located below the surface of the melt, and also so that the two added fractions of material are melted by supplying heat to the melt by the aforementioned inductor. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise un gaz porteur inerte sous la forme d'azote et/ou d' argon. 2. Method according to claim 1, characterized in that an inert carrier gas is used in the form of nitrogen and / or argon. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en 3. Method according to claim 1, characterized in ce que les alliages en fines particules consistent en ferro-silicium manganèse ou en ferro-manganèse-carburé. what the fine particle alloys consist of manganese ferro-silicon or fuel-ferro-manganese. 4. Procédé suivant la revendication 3 pour la production de ferro-manganèse affiné, caractérisé en ce que, après fusion 4. Method according to claim 3 for the production of refined ferro-manganese, characterized in that, after fusion <EMI ID=49.1>  <EMI ID = 49.1> l'oxyde de manganèse en fines particules est injecté par l'ajutage susdit en dessous de la surface de la masse fondue. the manganese oxide in fine particles is injected by the above-mentioned nozzle below the surface of the melt. 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'oxyde de manganèse susdit, durant l'affinage d'une masse 5. Method according to claim 4, characterized in that the above-mentioned manganese oxide, during the refining of a mass <EMI ID=50.1>  <EMI ID = 50.1> manganèse affiné consiste essentiellement en Mn304 obtenu au départ de la combustion de manganèse durant l'affinage du ferro-manganèse-carbure en f erro-manganèse aff iné. refined manganese essentially consists of Mn304 obtained from the combustion of manganese during the refining of ferro-manganese-carbide into refined ferro-manganese. 6. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'oxyde de manganèse susdit, durant l'affinage d'une masse fondue de ferro-silicium manganèse en ferro-manganèse affiné, consiste essentiellement en MnO. 6. Method according to claim 4, characterized in that the abovementioned manganese oxide, during the refining of a molten mass of ferro-silicon manganese into refined ferro-manganese, consists essentially of MnO. 7. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en 7. Method according to claim 5, characterized in <EMI ID=51.1>  <EMI ID = 51.1> préférence sous forme d'un gaz porteur pour l'oxyde de manganèse. preferably in the form of a carrier gas for manganese oxide. <EMI ID=52.1>  <EMI ID = 52.1> crit ci-dessus, notamment dans les Exemples donnés. crit above, especially in the Examples given.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016044862A1 (en) * 2014-04-28 2016-03-24 Vernon Harding Dc arc furnace synthesis of refined ferromanganese alloys and metal

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WO2016044862A1 (en) * 2014-04-28 2016-03-24 Vernon Harding Dc arc furnace synthesis of refined ferromanganese alloys and metal

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NO802176L (en) 1982-01-19

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