FR2521593A1 - Agent d'affinage de metal en fusion et procede de production de cet agent - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION EST RELATIVE A UN AGENT D'AFFINAGE UTILISE POUR LA DESOXYDATION, LA DESULFURATION ET LA DEPHOSPHORATION D'UN ACIER EN FUSION PAR UN AFFINAGE EN POCHE, AINSI QU'A DES PROCEDES DE PRODUCTION D'UN TEL AGENT D'AFFINAGE. D'UNE MANIERE GENERALE, POUR UN AFFINAGE EN POCHE, ON UTILISE UN AGENT D'AFFINAGE COMPRENANT A LA FOIS UN FONDANT QUI EST PRINCIPALEMENT COMPOSE DE CAO, ET UN ADDITIF METALLIQUE A BASE DE CA. D'UNE MANIERE CONVENTIONNELLE, LE FONDANT ET L'ADDITIF METALLIQUE A BASE DE CA SONT AJOUTES SEPAREMENT A L'ACIER EN FUSION. L'UN DES BUTS DE LA PRESENTE INVENTION EST DE PROPOSER UN AGENT D'AFFINAGE AVEC LEQUEL LE FONDANT ET LE COMPOSANT METALLIQUE CAO AGISSENT EFFECTIVEMENT ET FORTEMENT SUR L'ACIER EN FUSION. UN AGENT D'AFFINAGE POUR UN METAL SELON LA PRESENTE INVENTION EST CONSTITUE ESSENTIELLEMENT PAR UN ALLIAGE DE CA, QUI CONSISTE ESSENTIELLEMENT EN CA ET EN AU MOINS UN ELEMENT SELECTIONNE PARMI LE GROUPE COMPRENANT AL ET SI, ET UN FONDANT PRINCIPALEMENT COMPOSE DE CAO ET ALO, LES PHASES D'ALLIAGE DE CA ET LES PHASES DE FONDANT ETANT LIEES INTEGRALEMENT LES UNES AUX AUTRES. SELON LE PROCEDE DE LA PRESENTE INVENTION, LA REDUCTION DE CAO PAR L'INTERMEDIAIRE DE L'AGENT REDUCTEUR METALLIQUE PERMET A LA PHASE D'ALLIAGE DE CA ET A LA PHASE DE FONDANT DE SE MELANGER TRES UNIFORMEMENT L'UNE AVEC L'AUTRE, CE QUI A POUR RESULTAT DE SUPPRIMER LA PERTE PAR VAPORISATION DE CA METALLIQUE DANS UNE LARGE MESURE.
Description
252 1593
1 - L'invention est relative à un agent d'affinage utilisé pour la désoxydation, la désulfuration et la déphosphoration d'un métal en
fusion, plus particulièrement d'un acier en fusion, ainsi qu'à un pro-
cédé de production d'un tel agent d'affinage.
Actuellement, les aciers dits à haute pureté, qui offrent une haute sécurité dans des conditions d'environnement très sévères,sent habituellement produits en faisant subir à l'acier de première coulée
une désulfuration, une déphosphoration et d'autres affinages prélimi-
naires, et en réalisant ensuite un affinage de la poche de l'acier en
fusion ou un affinage de l'acier en fusion en dehors du four de fabri-
cation de l'acier L'affinage de la poche et les autres se proposent de réaliser une désulfuration énergique, retirant les inclusions non métalliques de A 1203, et modifiant les inclusions non métalliques
quelconques L' affinage de poche se propose, d'une manière occa-
sionnelle et additionnelle,d'obtenir la déphosphoration.
Les agents d'affinage différent selon l'effet désiré, mais la pratique usuelle en matière d'affinage de poche est d'utiliser à la fois un fondant, qui est principalement composé de Ca O, et un additif métallique à base de Ca L'emploi d'un additif métallique à base de Ca
ou d'un alliage de Ca Si est réputé être indispensable pour la modifi-
cation des inclusions non métalliques.
Les additifs métalliques à base de Ca utilisés sont généra-
lement un calcium métallique, un alliage de Ca-Si ou un fil métallique
enroulé par lequel le calcium métallique ou à la fois le calcium métal-
lique et l'aluminium sont revêtus d'une gaine en fer ou en aluminium.
Le calcium métallique et l'alliage de Ca-Si sont relative-
ment bon marché mais ils sont désavantageux en ce que le calcium métal-
lique ou l'alliage Ca-Si présente une faible efficacité de réaction.
L'alliage Ca-Si peut seulement être utilisé pour des aciers contenant du silicium mais ne peut pas être utilisé pour des aciers calés au silicium sans aluminium De plus, des fumées sont produites par l'addition de l'alliage Ca-Si à l'acier en fusion, ce qui entraîne un environnement de travail de mauvaise qualité D'un autre côté, tout en présentant une haute efficacité de réaction, le fil métallique enrobé
est très cher Par conséquent, d'un point de vue *pratique, le fil mé -
tallique enrobé peut être employé uniquement pour l'affinage de certaines
catégories d'acier.
Le fondant utilisé habituellement est un composé principalement 2 - de Ca O et un ou plusieurs additifs de A 1203 et Ca F 2 L'utilisation d'un fondant simultanément avec un additif métallique à base de Ca augmente
l'efficacité de purification de l'acier en fusion.
Pratiquement, le fondant et l'additif métallique à base de Ca sont ajoutés séparément à l'acier en fusion, par exemple, le fondant est ajouté pour fondre en premier et alors l'additif métallique à base de Ca est ajouté Si le fondant et l'additif métallique à base de Ca sont mélangés l'un avec l'autre et ajoutés simultanément à l'acier en fusion, la phase métallique et la phase de fondant se séparent l'une de l'autre d'une manière substantielle dans l'acier en fusion, et il en résulte que non seulement on ne peut pas supprimer la déperdition de vapeur du calcium métallique, qui a une haute pression de vapeur à la température de l'acier en fusion, mais également on ne peut pas capturer
d'une manière satisfaisante à l'aide de Ca O les inclusions non métalli-
ques Cependant, selon la pratique, étant donné que le fondant et l'ad-
ditif métallique âàbase de Ca sont ajoutés à l'acier en fusion à des moments différents, on ne peut pas réaliser une réaction simultanée et
instantanée entre le composant de Ca métallique et le fondant.
Deux ou plus des additifs métalliques communs à base de Ca utilisés comme agents d'affinage comportent un alliage de Ca-Al ou un alliage de Ca-Si Plusieurs procédés de production d'un alliage de Ca-Al ont été proposés dans le passé Dans l'un des procédés, Ca O et
A 1203 sont réduits dans un four électrique au moyen du carbone Ce pro-
cédé est difficile à réaliser d'une manière effective et à une échelle industrielle Dans un autre procédé, des briquettes sont réalisées en Ca O et Al et elles sont chauffées à une température comprise entre 1.500 'C et 1 600 'C pour provoquer une-réaction entre le Ca O et Al
et une liquéfaction de l'alliage Ca-Al et une production de scories.
Cependant, ce procédé est également difficile-à réaliser à une échelle
industrielle étant donné que la réaction réalisée à une haute tempéra-
ture dans l'air ambiant provoque une perte de Al et de Ca à cause de
la vaporisation, de l'oxydation et de la nitruration.
En outre, plusieurs procédés de production d'un alliage de Ca-Si ont été proposés dans le passé Ils comprennent, par exemple un procédé de réduction de Ca O à l'aide de Si métallique, un procédé de réduction de la quartzite et de la chaux vive au moyen d'un agent de réduction carboné, et un procédé de réduction de la quartzite au moyen d'un carbure de calcium (Ca C 2) et un agent de réduction carboné Dans 3 - ces procédés, il existe des pertes sérieuses du calcium métallique à
cause de la vaporisation, et la teneur en Ca et de l'alliage Ca-Si ré-
sultant est approximativement de 38 % ou plus L'utilisation des pro-
duits obtenus par ces procédés comme agents d'affinage d'un métal pro-
voque non seulement une consommation considérable en agent d'affinage
pour le traitement du métal en fusion, mais aussi la formation inévita-
ble d'un composé Si O 2 dans ces produits, ce composé se combinant d'une manière nuisible avec le Ca O et ainsi empêche la désulfuration et la
déphosphoration Pour éliminer le composé Si O 2 des produits et pour éli-
miner ces inconvénients, le laitier doit nécessairement être séparé
de l'alliage obtenu par ces procédés.
L'un des buts de la présente invention est de proposer un agent
d'affinage pour un métal qui comprend un fondant et un composé métalli-
que Ca O, dans lequel le fondant et le composé métallique Ca agissent d'une manière effective et fortement sur le métal en fusion, et dans lequel la désoxydation, la désulfuration, la déphosphoration et la
modification des inclusions non métalliques sont empêchées.
Plus particulièrement, l'un des objets de la présente inven-
tion est de proposer un agent d'affinage pour métal qui supprime d'une manière substantielle la perte en vaporisation de calcium métallique dans l'acier en fusion et ainsi accroit l'efficacité de réaction du
calcium métallique, tout en améliorant la capacité de capturer les in-
clusions non métalliques du fondant.
Un autre but de la présente invention est de proposer des pro-
cédés de production de l'agent d'affinage pour métal mentionné ci-des-
sus. Selon les buts de la présente invention, on propose un agent d'affinage pour métal comprenant essentiellement un alliage de Ca, qui consiste essentiellement en Ca et en au moins un élément sélectionné
parmi le groupe comprenant Al et Si, et un fondant principalement com-
posé de Ca O et de A 1203, les phases de l'alliage de Ca et les phases de fondant étant liées intégralement les unes aux autres Selon l'un des aspects de la présente invention, les phases d'alliage de Ca et les phases de fondant sont liées intégralement l'une à l'autre de telle
manière que le fondant supprime, d'une manière substantielle, la vapo-
risation locale du métal réduit se produisant dans le métal en fusion
quand l'agent d'affinage est amené en contact avec le métal en fusion.
Selon un autre aspect de la présente invention, les phases d'alliage de Ca et les phases de fondant sont liées intégralement les unes aux autres de telle manière que les phases d'alliage de Ca et les phases de fondant sont distribuées d'une manière homogène dans l'acier en
fusion quand on les additionne à l'acier en fusion.
Il est souhaitable que l'agent d'affinage, selon la présente invention, contienne les composants principaux, par exemple l'alliage de Ca et-le fondant, dans une quantité d'au moins 70 % par poids (tous
les pourcentages dans la suite sont donnés en poids) D'autres compo-
sants peuvent être employés, en particulier Ca F 2, qui provoque une scarification effective du fondant quand l'agent d'affinage est ajouté à l'acier en fusion La quantité de Ca F 2 est de préférence de 30 % ou moins Ca F 2 entraîne la formation de phases qui sont séparées des phases de fondant Il est préférable que la quantité de
Ca F 2 augmente avec l'augmentation du rapport en Ca O/Al 03.
Cependant, la quantité maximale de Ca F 2, en l'occurrence 30 %, devra être conservée étant donné que des quantités de Ca F 2 supérieures à 30 % ne sont pas plus efficaces pour réaliser la scorification du
fondant que des quantités de 30 %.
Un procédé de production de l'agent d'affinage selon la pré-
sente invention comprend les étapes de mélange des oxydes principalement composés de Ca O avec un agent métallique réducteur principalement composé
de Al pour former des briquettes et cuire les briquettes dans une atmos-
phêre de gaz inerte de façon à obtenir un produit comprenant essentiel-
lement un alliage de Ca-Al, du Ca O et du A 1203 La température de cuis-
son est de préférence comprise entre 850 OC et 1 350 OC, et plus parti-
culièrement entre 1 000 et 1 200 OC.
Par exemple, un agent d'affinage comprenant des phases d'al-
liage de Ca, des phases de fondant, et un liant primaire, peut être obtenu au moyen du mélange d'un alliage de Ca, de poudres de fondant, et d'un liant organique, et ensuite au moyen de la formation du mélange
sous forme de briquettes utilisant des machines à fabriquer les briquet-
tes ou, pour un agent d'affinage de petite dimension à l'aide d'un
procédé de granulation, c'est-à-dire en recouvrant les particules d'al-
liage avec des poudres de fondant sur leur surface Dans ce procédé,
le Ca O est réduit en partie en calcium métallique et le calcium métal-
lique résultant est allié avec l'aluminium métallique et il en résulte que le produit résultant est composé principalement d'un alliage de
Ca, de Cao et de A 120 Le produit est alors écrasé, réduit en particu-
- les ou formé en gros morceaux de façon à obtenir la taille de grains souhaités ou la dimension qui sont adaptés à l'utilisation de l'agent
d'affinage pour un métal.
La réduction de Ca O par l'agent réducteur métallique permet à la phase d'alliage de Ca et à la phase de fondant d'être mélangée très uniformément l'une avec l'autre, et il en résulte que la perte de
vaporisation de Ca métallique peut être supprimée dans unelarge mesure.
Plus les phases d'alliage de Ca et les phases de fondant sont mélangées uniformément, plus la perte par vaporisation de calcium métallique peut
être supprimée.
Contrairement au procédé conventionnel, dans le procédé selon la présente invention, dans lequel Al réduit Ca O et est capturé par le
calcium métallique résultant, il n'est pas nécessaire de séparer déli-
bérément l'alliage de Ca des scories ou du fondant; la réaction des réductions de Ca O peut se produire à une température relativement basse; et il est possible d'obtenir en une seule fois l'alliage de Ca et le fondant composé avec le mélange de Ca O, efficace pour la désulfuration et la déphosphoration, et aussi bien 12 Ca O 07 A 12 o 3, hautement efficace
pour la capture de A 1203 inclus dans l'acier en fusion.
Un autre procédé de production de l'agent de raffinage selon
la présente invention comprend les étapes de mélange des oxydes prin-
cipalement composés de Ca O avec le Si métallique et un agent réducteur
métallique principalement composé de Al, de façon à réaliser des bri-
quettes et à cuire les briquettes dans une atmosphère de gaz inerte pour obtenir un produit consistant essentiellement en un alliage de Ca-Si, ou un alliage de Ca-Si-Al, un Cao et un A 1203 La température de cuisson est comprise, de préférence, entre 850 OC et 1 350 OC, plus particulièrement entre 1 000 OC et 1 200 O C.
Quand l'agent d'affinage selon la présente invention con-
tient du silicium, l'efficacité réactive réductrice de Ca O est augmentée et le Ca métallique résultant peut être capturé aussi sûrement par le Si métallique qu'un alliage de Ca avec une haute teneur en Ca peut être
obtenue De plus, le Si métallique de la phase d'alliage de Ca intégra-
lement combiné avec la phase de fondant supprime la perte en vaporisa-
tion du Ca métallique à un niveau très bas pendant l'affinage de l'acier en fusion Ainsi, un agent d'affinage qui contient Si métallique est très avantageux pour réaliser la désoxydation, la désulfuration et la déphosphorgtion. 6 - Selon ce procédé, Ca O est réduit en grande partie par l'agent réducteur métallique, qui consiste essentiellement en AI métallique et le Ca métallique résultant est incorporé dans la phase de métal, qui
consiste essentiellement en Si ou à la fois en Si et AI La phase d'allia-
ge de Ca a une haute teneur en Ca à cause de la présence de Si comme il vient d'être décrit Dans ce procédé, un laitier est formé pendant la réaction de réduction Dans le laitier, A 1203 se combine avec un excès
de Ca O pour former un composé essentiellement constitué de 12 Ca O 7 A 1203.
Quand la phase de&fondant comprend 12 Ca O 7 A 1203, les inclusions non mé-
talliques, principalement de AI 2 3, inclus dans l'acier en fusion sont capturées d'une manière très effective par la phase de fondant Selon
ce procédé, l'agent réducteur métallique et la phase de métal qui consis-
te essentiellement en Si pénètrent dans les pores minuscules des par-
ticules de Ca O, Ca O étant en partie réduit et simultanément ils capturent les Ca métalliques résultants,et il en résulte qu'on peut obtenir en une seule fois un agent d'affinage dans lequel l'alliage de Ca et la phase de fondant sont liés intégralement d'une manière-homogène et dense. La présente invention sera maintenant décrite plus en détail
en se référant à des modes préférentiels de réalisation et à un dessin.
La figure 1 montre la liaison totale, homogène et dense entre
la phase d'alliage de Ca et la phase de fondant.
La composition de l'agent d'affinage selon la présente inven-
tion est maintenant expliquée en référence au mode préférentiel de
réalisation.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'agent d'affinage est un corps pulvérisé granulaire ou aggloméré dans lequel les phases d'alliage de Ca consistant en des alliages de Ca-Al sont liées totalement avec les phases de fondant principalement composées de Ca O et de Q 1203 L'agent d'affinage contient de préférence entre et 50 % d'alliage de CaAl, entre 50 et 80 % de Ca O+A 1203, et entre O et 30 X de Ca F 2 Une quantité d'alliage de Ca-Al inférieure à 20 % provoque un affinage inefficace par cet alliage et en correspondance une plus grande quantité d'agent d'affinage est nécessaire pour traiter le métal en fusion D'un autre côté, une quantité d'alliage de Ca-Al supérieure à 50 6 provoque une diminution de la quantité de fondant relativement à l'alliage de Ca et une suppression inefficace de la
perte par vaporisation de Ca métallique.
252 1593
7-
La teneur en Ca de l'alliage de Ca-Al est comprise de préfé-
rence entre 20,% et 50 % Une teneur de Ca inférieure à 20 % signifie une trop haute teneur en Ai dans l'alliage de Ca et il en résulte une
augmentation du Al résiduelle dans l'acier et une diminution de l'effi-
cacité d'affinage D'un autre côté, une teneur de Ca supérieure à 50 %
non seulement augmente les difficultés de production de l'agent d'af-
finage, mais également augmente la perte par vaporisation de Ca métal-
lique. Le rapport Ca O/A 1203 du fondant est compris de préférence entre 0,9 et 5 Un rapport Ca O/A 1203 inférieur à 0,9 implique seulement une
petite quantité de Ca O efficace pour la désulfuration, et ainsi un fai-
ble degré de désulfuration D'un autre côté, un ratio Ca/AI 203 supérieur à 5 entra Ine une augmentation du point de fusion du fondant et empêche
une scarification du fondant Une composition de Ca O et A 1203 d'appro-
ximativement 12 Ca O 07 A 12 03 est souhaitable au point de vue de la capacité
de capturer les inclusions non métalliques.
L'agent d'affinage selon la présente invention dans lequel l'alliage de Ca est un alliage de Ca-Al et dans lequel Ca F 2 peut être contenu, peut contenir, en plus, en vue de diminuer le point de fusion des scories et améliorer la flottabilité des scories, une faible quantité de Ca C 12, Na 20, Si, Mg, Ba, Ni, une terre rare, et d'autres éléments ou un oxyde de tels éléments, tels que Si O 2, Mg O, Ba O, et Ni O La quantité totale de Ca C 12, Na 2 O et des autres ne doit pas excéder 10 % Le Ca C 12, le Ca F 2, le Na 20 peuvent être additionnés aux matières premières pour
produire l'agent d'affinage'de façon à obtenir un agent d'affinage con-
tenant Ca F 2, Ca C 12, Na 2 O et les autres.
Si O 2 peut être contenu dans l'agent d'affinage à titre d'im-
puretés Etant donné que Si O 2 est susceptible de se combiner avec Ca O, dans les phases de fondant et ainsi réduire l'efficacité de Ca O, la quantité de Si O 2 ne devra pas dépasser 5 % pour obtenir une efficacité
d'affinage satisfaisante.
Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, l'agent d'affinage est un corps pulvérisé, granulaire ou aggloméré dans lequel les phases d'alliage de Ca consistant en un alliage de Ca-Si ou un alliage de Ca-Si-Al sont intégralement liés avec les phases
de fondant principalement composées de Ca O et de A 1203 L'agent d'affi-
nage contient, de préférence, entre 30 et 65 i' d'un alliage de Ca-Si ou
d'un alliage de Ca-Si-Al, entre 35 et 70,a de Ca O+A 1203, avec de préfé-
8 - rence un rapport entre Ca O/A 1203 compris entre 0,9 et 3, et entre O et 30 % de Ca F 2 Une quantité d'alliage de Ca-Si ou de Ca-Si-Al inférieure à 30 %, provoque un affinage inefficace par cet alliage
et en correspondance, une grande quantité d'agent d'affinage est néces-
saire pour traiter le métal en fusion D'un autre côté, une quantité d'alliage de Ca-Si ou d'alliage de Ca-Si-Al supérieure à 65 %, provoque une diminution de la quantité de fondant relativement à l'alliage et
une suppression inefficace de la perte par vaporisation de Ca métal-
lique. La teneur de Ca de l'alliage de Ca-Si ou de l'alliage Ca-Si-Al est comprise de préférence entre 30 et 60 % Une teneur en Ca inférieure à 30 % entraîne une trop haute teneur en Si ou Si et Ai dans l'alliage de Ca- Si ou dans l'alliage de Ca-Si-Al, et provoque une diminution du Si et Ai résiduel dans l'acier, ce qui endommage les
qualités de l'acier, et diminue l'efficacité de Ca métallique pour l'af-
finage D'un autre côté, une teneur de Ca supérieure à 50 %, non seule-
ment provoque des difficultés pour la production de l'agent d'affinage, mais également elle augmente la perte par vaporisation de Ca métallique
pendant le traitement de l'acier en fusion à un niveau économique ina-
ceptable.
La teneur de Si métallique dans l'alliage Ca-Si ou dans l'allia-
ge Ca-Si-Al est de préférence d'au moins 10 I Une teneur de Si infé-
rieure à 10 % entraîne une hauteur d'efficacité réductrice insatisfai-
sante de Ca O par l'utilisation de Ai pendant la production de l'agent d'affinage, et l'impossibilité pour les phases d'alliage de Ca et les phases de fondant d'être combinéesintégralement l'une avec l'autre de telle manière que la-perte par vaporisation de-Ca métallique soit
supprimée effectivement dans l'acier en fusion Avec l'alliage Ca-Si-
Ai, le silicium pris dans l'acier en fusion peut être amené à une très faible valeur avec un effet d'affinage équivalent à celui obtenu par
l'alliage de Ca-Si.
Lé rapport Ca O/A 1203 du fondant est compris, de préférence, entre 0,9 et 3 Un rapport Ca O/A 1203 inférieur à 0,9 implique que
seulement une petite quantité de Ca O est efficace pour la désulfura-
tion et, par conséquent, un degré de désulfuration inférieur D'un autre côté, un rapport Ca O/A 1203 supérieur à 3 provoque une élévation du point
de fusion du fondant et empêche la scarification du fondant Une compo-
sition de Ca O et A 1203 d'approximativement 12 Ca O 07 A 1203 est souhaitable 9-
du point de vue de la capacité de capturer les inclusions non métalli-
ques. La teneur de Ca dans l'alliage de Ca-Si ou dans l'alliage de Ca-SiAl peut être augmentée en accord avec une augmentation de la quantité de Al mélangée dans les matières premières, étant donné que Al réduit Ca O Aussi bien l'alliage de Ca-Si que l'alliage de Ca-Si-Al peuvent être sélectionnés en accord avec la sorte d'acier auquelle
l'agent d'affinage sera appliqué.
Le rôle important des phases de fondant selon la présente in-
vention est de rendre capable les phases d'alliage de Ca de se dissoudre d'une manière adéquate dans l'acier en fusion, comme il sera décrit plus précisément par la suite Quand l'agent d'affinage est ajouté à l'acier en fusion, si la réaction entre les phases de l'alliage de Ca et l'acier en fusion se produit instantanément, le Ca métallique est susceptible de se vaporiser brusquement Les phases de fondant empêchent une réaction instantanée et permettent à l'alliage de Ca de se dissoudre
graduellement dans l'acier en fusion Ainsi, une réaction d'une effica-
cité satisfaisante peut être obtenue entre le Ca métallique et l'acier en fusion De plus, les phases de fondant capturent effectivement et retirent alors les produits de désulfuration et désoxydation, tels que
Ca S et m Ca O n Al 203, inclus dans l'acier en fusion.
Pour empêcher une réaction instantanée des phases d'alliage de Ca et de l'acier en fusion et ainsi permettre aux phases d'alliage
de Ca de se dissoudre graduellement suivant l'addition de l'agent d'af-
finage dans l'acier en fusion, les particules individuelles, agglomérées et les autres constituants de l'agent d'affinage seront composés de telle sorte que la surface ou la périphérie des phases d'alliage de Ca
soit couverte avec les phases de fondant De ce fait, la liaison inté-
grale entre les phases d'alliage de Ca et les phases de fondant de l'agent d'affinage selon la présente invention devra être maintenue au moins directement après que l'agent d'affinage soit ajouté à l'acier en fusion "Une liaison intégrale"signifie qu'à la fois les particules individuelles, les particules agglomérées et les autres constituants
de l'agent d'affinage renferment intégralement les phases liées d'allia-
ge de Ca et de fondant, et que les particules, particules agglomérées, etc comprenant les phases d'alliage de Ca et les phases de fondant
soient elles-mêmes liées mutuellement ensembles au moyen d'un liant pri-
maire De préférence, la liaison intégrale est telle que les phases d'alliage de Ca et les phases de fondant soient mélangées et alors liées
au moyen d'une agglomération, d'une diffusion, d'une formation de solu-
tions solides et autres Préférentiellement, soit l'alliage de Ca et les phases de fondant, soit les deux à la fois, devront former une phase degangue et être mêlés intimement d'une manière complète et cohérente, comme cela peut être obtenu par une agglomération D'une manière encore
plus souhaitable, les phases d'alliage devront être fondues pour péné-
trer dans les pores minuscules des particules de Ca O, réduire Ca O, et
alors se solidifier dans les pores de telle sorte que les phases d'al-
liage de Ca et les phases de fondant constituent une phase de gangue les unes avec les autres d'une manière cohérente Cela peut être obtenu
avec les procédés selon la présente invention et cela est très avanta-
geux étant donné que la liaison n'est pas seulement intégrale mais éga-
lement homogène et dense.
La figure 1 illustre une liaison intégrale homogène et dense entre les phases d'alliage de Ca et les phases de fondant Les phases d'alliage de Ca et les phases de fondant, montrées respectivement en blanc et noir, sont mêlées intimement finement et solidement et elles sont liées uniformément les unes avec les autres Lorsque la liaison est intégrale homogène et dense comme cela est montré à la figure 1, la liaison entre les phases d'alliage de Ca et de fondant est intégrale
quelle que soit la forme physique prise par l'agent d'affinage, notam-
ment si l'agent d'affinage se présente sous la forme de briquettes ou
de particules de taille relativement importante ou d'une fine poudre.
Dans un essai réel, un agent d'affinage ayant une taille excédant 1 mm fût écrasé Les recherches ont montré que plus de 70 C'l des granulés de 0, 5 à 1 mm avaient lié intégralement les phases d'alliage de Ca et les phases de fondant Lorsque le pourcentage mentionné précédemment est élevé, la liaison intégrale est réalisée d'une manière uniforme dans l'agent d'affinage Cela est important pour les agents d'affinage tels que les briquettes, qui ont une taille de grains relativement importante
et peuvent être essayées par écrasement de l'agent d'affinage La dis-
persion uniforme de la liaison intégrale n'est pas très significative pour l'agent d'affinage ayant une taille de grain relativement petite,
par exemple, inférieure à 1 mm.
L'agent d'affinage selon la présente invention peut être réalisé en différentes tailles, depuis des particules de 1 mm ou moins ou des poudres, utilisées habituellement pour le procédé métallurgique
d'injection, jusqu'aux briquettes et aux agglomérés La taille des par-
ticules des poudres n'est pas limitée d'une manière spécifique et elle est sélectionnée en fonction des applications, etc, par exemple, le procédé de brassage par l'argon, le procédé RH, et d'autres procédés d'affinage en poche aussi bien que le traitement de Ca en coulée con- tinue La taille des briquettes ou des agrégats n'est pas limitée d'une manière spécifique et elle est sélectionnée d'une manière optionnelle
suivant la facilité de la manipulation L,'agent d'affinage selon la pré-
sente invention peut être utilisé non seulement pour l'affinage des acierl mais également pour le fer de première coulée et les alliages d'aluminium
Un mode préférentiel du procédé de production de l'agent d'af-
finage selon la présente invention, dans lequel l'alliage de Ca obtenu
est un alliage de Ca-Al, sera maintenant décrit dans le détail.
Les matières premières utilisées sont des oxydes basiques prin-
cipalement composés de Ca O et d'un agent métallique réducteur principa-
lement composé de Al L'oxyde peut être du Ca O seul ou du Ca O mélangéavec d'autres oxydes (comme décrit ultérieurement), des chlorures ou des fluorures L'agent réducteur métallique peut être Al seul, Al mélangé avec Si ou Mg, ou un alliage Al contenant Si o Mg Une faible quantité de Si, par exemple, moins de 10 % de Si, conserve dans l'alliage de Ca-Al, quand l'agent réducteur métallique contient du Si, par exemple
comme le fait l'alliage d'aluminium "Silumin".
Les matières premières sont écrasées et alors mises sous forme de briquettes pour favoriser une réaction mutuelle Pendant la réaction, l'Al fond et pénètre dans l'oxyde ou dans les particules de Ca O La taille des grains des matières premières, telles que Ca O ou Al, est de ce fait pas très significative, bien qu'il soit préférable qu'elle soit approximativement de 1 mm ou moins Les briquettes peuvent être formées par compression à l'aide d'une machine à faire les briquettes
ou d'une machine semblable o elles peuvent être formées par la granu-
lation du mélange des matières premières avec de l'amidon, de la cellu-
lose carboxymethyl (CMC), ou un autre liant primaire Les briquettes peuvent être sous forme de granulés, d'agrégats ou d'autres formes La taille des briquettes n'est pas limitée d'une manière spécifique, mais il est préférable qu'elle soit comprise entre 5 et 50 mm Les quantités de Ca O et d'agents réducteurs métalliques sont déterminées selon la
composition de l'agent d'affinage produit et selon la réaction de réduc-
tion suivante: 12 -
3 Ca O + 2 A 1*> 3 Ca + A 1203 ( 1).
Etant donné que la réaction réductrice ne se produit pas complètement, le Ca résultant est allié avec l'aluminium des matières
premières Le A 1203 résultant se combine avec le Ca O en excès pour cons-
tituer le fondant La perte par vaporisation de Ca métallique est suppri-
mé à cause du fondant et à cause de l'alliage de Ca avec Al.
Pour obtenir la composition préférentielle de l'agent d'af-
finage, par exemple entre 20 et 50 % d'alliage de Ca-Al, contenant entre et 5 % de Al, et entre 50 et 80 % de Ca O + A 1203 avec un rapport entre Ca O/A 1203 compris entre 0,9 et 5, le rapport en poids de Ca O/Al dans les matières premières est ajusté pour prendre en considération la perte par vaporisation de Ca pendant la réaction réductrice, pour être compris entre 0,5 et 4 Pour obtenir un agent d'affinage qui contient un ou plusieurs composants de Ca F 2, Ca C 12, Na 2 O, Si O 2, Mg, Ba, Ni, terres rares,
les oxydes Mg, Ba, Ni, des terres rares, et d'autres composants et élé-
ments, les composés désirés et les éléments désirés peuvent être incor-
porés dans les matières premières Quand les matières premières contien-
nent des oxydes, Mg, Ba, Ni, et des terres rares, les oxydes peuvent être réduits en partie par le Al ou Ca L'agent d'affinage peut contenir un métal, tel que Mg, Ba, Ni, ou une terre rare, obtenu suivant une réduction partielle dans la mesure o un tel métal n'est pas nuisible au métal en fusion qui est traité par l'agent d'affinage Le métal obtenu par une telle réduction partielle constitue les phases d'alliage de Ca additionnées avec l'alliage de Ca-Al, bien qu'une faible proportion d'un tel métal puisse être présent comme une impureté dans les phases
de fondant qui contiennent les composés tels que Ca-C 12.
Une réaction de réduction est amorcée dans les briquettes en
chauffant à une température comprise entre 850 OC et 1 350 OC, de pré-
férence à une température comprise entre 1 000 O C et 1 200 OC, dans une atmosphère de gaz inerte, telle qu'une atmosphère d'argon Une cuisson
dans l'air ambiant ou dans une atmosphère nutrificatrice n'est pas im-
possible mais elle n'est pas préférableétant donné que la réaction de réduction serait alors empêchée, à cause, par exemple, de la formation de AIN (nitrure d'aluminium) et de corps semblables Une température inférieure à 850 OC est trop basse pour que la réaction de réduction puisse se produire D'un autre côté, une haute température supérieure à 1 350 OC n'est pas du tout avantageuse pour la réaction de réduction, mais également elle provoque une grande perte par vaporisation de Ca
2521 593
13 - métallique. La pression de l'atmosphère de réaction peut être quelque peu inférieure à la pression atmosphérique, ce qui semble avantageux pour développer la réaction de réduction selon la formule ci- dessus ( 1) D'un autre côté, la pression de l'atmosphère de réaction peut être légèrement supérieure à la pression atmosphérique en vue d'empêcher la vaporisation de Ca métallique Le four utilisé pour la cuisson ne nécessite pas d'être d'un type spécifique aussi longtemps que l'atmosphère de réaction dans le four peut être contrôlée pour être inerte d'une manière substantielle Par
exemple, un four horizontal du type à fond mobile, un four à axe verti-
cal ou un four à cornue peuvent être utilisés Un four dans lequel
les matières premières sont transférées par l'intermédiaire d'une rota-
* tion du four peut être utilisées pour réaliser une cuisson continue ou
pour favoriser la réaction de réduction.
Les briquettes cuites peuvent être utilisées directement comme agent d'affinage, ou elles peuvent être écrasées en granulés, ou davantage, elles peuvent être pulvérisées en particules de poudre pour obtenir un agent d'affinage finement divisé Il doit être noté que dans chaque particule ou dans chaque autre constituant de l'agent d'affinage,
les phases d'alliage de Ca et les phases de fondant sont liées intégra-
lement les unes aux autres L'observation des particules ou de leur semblable à l'aide d'un microscope optique ou d'un micro-analyseur aux rayons X révèle que les phases très fines d'alliage de Ca-Al, telles que les phases de Ca A 12 ou de Ca Al 4, et les phases de fondant, telles que les phases de Ca O et 12 Ca O 07 A 1203, sont mélées intimement les unes
aux autres d'une manière compliquée.
Un mode préférentiel de production de l'agent d'affinage selor la présente invention, dans lequel l'alliage obtenu de Ca contient du
Si, sera maintenant décrit dans le détail.
Les matièrespremières utilisées sont des oxydes basiques prin-
cipalement composés de Ca O, de préférence de chaux vive, d'un agent ré-
ducteur métallique principalement composé de Al, par exemple Al pur ou un alliage de Al, et des métaux principalement composés de Si, par exempt Si sous forme métallique, un ferro-silicium ou un alliage Al-Si Pour les métaux, un ferro-silicium qui a une haute teneur en silicium est sou haitable Un ferro-silicium d'aluminium qui présente des teneurs en Al et Si quasi-égales, peut être utilisé si la quantité de Al issue de l'ag( 14 -
réducteur métallique n'est pas suffisante et doit être compensée.
Les matières premières sont écrasées et alors elles sont mises sous forme de briquettes pour accroître leur réaction interne Pendant la réaction entre les matières premières, le métal, par exemple Al ou à la fois AI et Si, fondent et pénètrent dans les pores de l'oxyde ou
des particules de Ca O Une telle pénétration est favorisée par la pré-
sence de Si métallique si on la compare avec le procédé précédemment
décrit selon la présente invention, dans lequel seulement l'agent réduc-
teur métallique, par exemple Al est mélangé avec les oxydes Ainsi, le Si métallique peut améliorer l'efficacité de réactions réductrices de Ca O Comme dans le procédé précédemment décrit, la taille des grains des matières premières n'est pas très significative mais il est préférable qu'elle soit d'approximativement 1 mm ou moins Les briquettes peuvent
également être constituées par compression à l'aide d'une machine à bri-
quettes ou d'une machine semblable ou elles peuvent être obtenues par granulation du mélange de matières premières avec de l'amidon, CMC, ou avec un autre liant primaire Les briquettes peuvent être sous forme de granulés, d'agrégats ou d'autres formes, et la taille des briquettes n'est pas limitée d'une manière spécifique mais elle est de préférence
entre 5 et 50 mm.
Les quantités d'oxyde et d'agents réducteurs métalliques sont déterminées selon la composition de l'agent d'affinage à produire et la formule de réaction de réduction ( 1) Le Ca métallique résultant est capturé par Si, qui coexiste avec lui dans les matières premières, et soit l'alliage de Ca-Si, soit l'alliage de Ca-Si-Al est formé Dans le dernier cas, l'alliage de Ca-Si-Ai est obtenu quand un excès de Al est incorporé à l'alliage de Ca L'A 1203 résultant se combine avec un excès
de Ca O pour former m Ca O n Al 2 o 3.
Il doit être noter que la réaction de réduction de Ca O est
obtenue seulement par l'Al Une telle réduction doit être favorisée sui-
vant une augmentation du rapport Si/Al dans les matières premières à un tel degré que la teneur de Ca dans l'alliage de Ca résultant atteint % Cependant, un rapport Si/Al très haut dans les matières premières
provoque la participation de Si dans la réaction de réduction et la for-
mation d'une manière désavantageuse d'une phase de fondant ternaire
comprenant Ca O-A 1203-Si O 2 Lorsque Ca O est réduit seulement par Si, l'al-
liage de Ca-Si et les scories principalement composées de 2 Ca O Si O 2 sont formées d'une manière désavantageuse Les scories ayant une haute teneur
2521 593
- en Si O 2 ne sont pas très efficaces pour l'affinage de l'acier en fusion et ainsi ils sont désavantageux Pour garder la teneur en Si O 2 de l'agent d'affinage à une valeur de 5 % ou moins, les matières premières devront
avoir un rapport Ca O/(Al+Si) de 2,5 ou moins et un rapport Si/Al d'appro-
ximativement 4 ou moins Le type et l'atmosphère du four, la forme des
matières premières, etc, sont les mêmes que ceux du procédé dans le-
quel l'alliage de Ca est l'alliage de Ca-Al Il doit être noté que, dans chaque particule ou dans chaque autre constituant de l'agent d'affinage, les phases d'alliage de Ca, consistant essentiellement en un alliage de Ca-Al, ou un alliage de Ca-Si-Al, et les phases de fondant, consistant
essentiellement en Ca O et A 1203, sont liées les unes aux autres totale-
ment, d'une manière homogène et dense L'observation des particules ou
de leurs semblables à l'aide d'un microscope optique ou d'un micro-
analyseur aux rayons X confirme que les phases très fines d'alliage de
Ca sont mélangées dans les phases de fondant qui consistent essentielle-
ment en Ca O et 12 Ca O 7 Al 203.
La présente invention sera maintenant expliquée à l'aide
d'exemples.
EXEMPLE 1
De la chaux vive contenant 97,5 % de Ca O est écrasée en par-
ticules ayant une taille de 1 mm ou moins Un total de 670 parties par poids de particules de chaux vive, et 330 parties par poids de d'alliage d'aluminium contenant 90 % d'aluminium furent bien mélangés et ensuite formés en briquettes sous forme d'amandes Les briquettes furent chargées dans un four fermé horizontal de type à fond mobile avec un système interne de chauffage L'air de ce four fût remplacé par de l'argon ayantune pression de 1 atmosphère La température dans le four fût élevée à 1 100 OC et fût maintenue pendant trois heures Ce
four fût alors refroidi Les briquettes furent retirées du four et ana-
lyées chimiquement pour déterminer quantitativement la composition des briquettes Il fût alors révélé que les briquettes consistaient en 16,7 % de Ca, 22,5 % de Al, 37,0 % de Ca O et 21,5 de A 1203 Les briquettes firent également l'objet d'une diffraction aux rayons X qui indiqua des sommets nets de Ca A 12, de Ca O, et de 12 Ca O 7 Al 203 La teneur en Ca
de la phase d'alliage de Ca était approximativement de 40 %.
Les briquettes fûrent alors divisées finement comme pour une
métallurgie par injection, c'est-à-dire jusqu'à ce que toutes les bri-
quettes passent à travers une maille de 60 Ensuite, des particules in-
16 -
dividuelles de la poudre obtenue furent observées en utilisant un micros-
cope optique et un micro-analyseur aux rayons X Cela révéla que toutes les particules avaient une structure intégralement liée de la phase
d'alliage de Ca et des phases de fondant.
Les particules finement divisées mentionnées ci-dessus furent utilisées pour l'affinage de l'acier en fusion, comme cela est décrit
ci-dessous Dans un four à induction à haute fréquence avec un revête-
ment électro-fusible de magnésie, 30 kg dlun acier calé à l'aluminium
et au silicium furent fondus Les particules finement divisées mention-
nées précédemment furent additionnées dans une quantité de 0,8 % basée sur le poids de l'acier en fusion quand l'acier en fusion fût sous une atmosphère d'argon Après 15 minutes, l'acier en fusion fût coulé dans
un moule à métal.
En vue de la comparaison, les particules d'alliage de Ca ayant les mêmes teneurs en Al et Ca que celles des phases d'alliage de Ca de la présente invention, et des particules de fondant ayant les mêmes teneurs en Ca O et A 1203 que celles des phases de fondant de la présente invention furent simplement mélangées les unes aux autres Le
mélange fût ajouté à l'acier en fusion dans les mêmes conditions que pré-
cédemment.
Des échantillons furent obtenus à partir des lingots coulés et la teneur en sulfure et la morphologie des inclusions non métalliques
furent examinées Les résultats sont indiqués au tableau 1.
TABLEAU 1
Pouvoir du contrôle de la
Teneur en sulfure morphologie par type d'in-
>() clusions non métalliques Agent Avant Après M Ca O*n Al O O C Al-O-S
d'affinage affinage affinage a 23 a -
Invention 0,021 0,003 o o Comparatif 0,022 0,010 x x Le symbole o dans le tableau 1 indique que des fines inclusions
non métalliques d'aluminate de calcium et les fines inclusions non métal-
liques globulaires de Ca O-A 1203-Ca S ont été détectées dans l'acier affi-
né Le symbole x indique que ces inclusions non métalliques n'ont pas été
252 1 593
17 - détectées, mais que des goupements de A 1203 et de Mn S ont été formés
dans l'acier affiné.
Aucune brusque formation de fumée n'a été observée après l'addition à l'acier en fusion des particules finement divisées selon la présente invention Aussi, il fût confirmé que la soudaine vaporisation
de Ca était supprimée dans la présente invention.
EXEMPLE 2
De la chaux vive contenant 97,5 % de Ca O fût écrasée en par-
ticules ayant une taille de 1 mm ou moins Un total de 540 parties par 1 O poids des particules de chaux vive, 110 parties par poids des rognures d'alliage d'aluminium contenant 90 % d'aluminium et 350 parties par poids
de Si métallique avec une pureté de 98 % furent bien mélangées et en-
suite formées en briquettes de forme d'amandes Les briquettes furent chargées dans un four fermé horizontal du type à fond mobile avec un système interne de chauffage L'air dans ce four fût remplacé par de l'argon ayant la pression de 1 atmosphère La température dans le four fût alors élevée à 1 100 OC et fût maintenue pendant trois heures Le four fût ensuite refroidi Les briquettes furent retirées du four et analysées chimiquement pour déterminer quantitativement les composants des briquettes Il fût révélé que les briquettes comprenaient 23,6 % de calcium, 33,0 % de silicium, 19,1 % de Ca O et 20,3 % de A 1203 Les briquettes firent ensuite l'objet d'une diffraction aux rayons X qui indiqua des sommets nets de Ca Si 2, et 12 Ca O 07 A 1203 La teneur en Ca
de la phase d'alliage de Ca était approximativement de 42 %.
Les briquettes furent finement divisées jusqu'à ce qu'elles
passent toutes 'au-travers d'un tamis de 60 mailles Ensuite, des parti-
cules individuelles de la poudre obtenue furent-observées en utilisant un microscope optique et un micro-analyseur aux rayons X Cela révéla que pratiquement toutes les particules avaient une structure liant la
phase d'alliage de Ca et la phase de fondant.
Les particules finement divisées mentionnées précédemment
furent utilisées pour affiner un acier en fusion, comme décrit ci-
dessous Dans un four à induction à haute fréquence avec un revêtement électro-fusible de magnésie, 30 kg de l'acier calé avec Al et Si furent fondus Les particules finement divisées mentionnées précédemment furent ajoutées dans une proportion de 0,8 % par poids de l'acier en fusion quand l'acier en fusion fût sous une atmosphère d'argon Après 15 minutes
l'acier en fusion fût' coulé dans un moule à métal.
252 1 593
18 - En vue de la comparaison, les particules d'alliage de Ca mentionnées ayant les mêmes teneurs en Si et Ca que celles des phases d'alliage de Ca de la présente invention et des particules de fondant -ayant les mêmes teneurs en Ca O et AI 203 que celles des phases de fondant de'la présente invention furent tout simplement mélangées les unes avec
les autres Le mélange fut ajouté à l'acier en fusion sous les mêmes con-
ditions que celles décrites précédemment.
Des échantillons furent recueillis à partir des lingots coulés et la teneur en sulfure et la morphologie des inclusions non métalliques
fut examinée Les résultats sont indiqués dans le tableau 2.
TABLEAU 2
Pouvoir de contrôle de la
Teneur en sulfure morphologiepar type -d'in-
(") clusions non métalliques Agent Avant Après m C Onl Ca A-S d'affinage affinage affinage m Ca O n A 1203 Ca-Al-0-S Invention 0,024 0,003 o o Comparatif 0,023 0,012 x x
Le symbole o dans le tableau 2 indique que des fines inclu-
sions-non métalliques d'aluminate de calcium et des fines inclusions non métalliques globulaires de Ca O-A 1203-Ca S furent détectées dans l'acier affiné Le symbole x indique que ces inclusions non métalliques ne furent pas détectées, mais que des groupements d'A 1203 'et du Mn S furent formés
dans l'acier affiné.
Aucune brusque formation de fumée fût observée après l'addi-
tion à l'acier en fusion des particules finement divisées selon la pré-
sente invention Par conséquent, il fût confirmé que la soudaine vapori-
sation de Ca était supprimée dans la présente invention.
EXEMPLE 3
Une chaux vive contenant 97,5 % de Ca O fût écrasée en particules ayant une taille de 1-mm ou moins Un total de 550 parties par poids de
particules de chaux vive, 280 particules par poids de rognuresde l'al-
liage d'aluminium contenant 90 Z d'aluminium, et 170 parties par poids de Si métallique avec une pureté de 98 % furent bien mélahgés et ensuite
25215 9 3
19 - formés sous forme de briquettes de forme d'amandes Les briquettes furent chargées dans un four fermé horizontal du type à fond mobile ave c un système interne de chauffage L'air dans ce four fût remplacé par de l'argon ayant une pression de 1 atmosphère La température dans le four fût ensuite élevée à 1 150 O C et fût maintenue pendant 3 heures Le four fût alors refroidi Les briquettes furent retirées du four et analysées
chimiquement pour déterminer quantitativement les composants des briquet-
tes Il fût révélé que les briquettes consistaient en 23,6 % de Ca, 15,9 % de AI, 16,5 S de Si, 18,9 % de Ca O et 20,1 % de A 1203 Les briquettes firent également l'objet d'une diffraction aux rayons X qui indiqua des sommets nets de Ca Si 2, Ca O et 12 Ca O 7 A 1203 La teneur en Ca de la
phase d'alliage de Ca fût approximativement de 42 %.
Les briquettes fûrent alors finement divisées jusqu'à ce qu'ell E
passèrent toutes au-travers d'un tamis de 60 mailles Ensuite, des par-
ticules individuelles de la poudre obtenue furent observées à l'aide d'un microscope optique et d'un micro-analyseur aux rayons X Cela révéla que la plupart des particules avaient une structure liant les phases
d'alliage de Ca et les phases de fondant.
Les particules finement divisées mentionnées précédemment furent utilisés pouraffiner l'acier en fusion comme décrit ci-dessous Dans un four à induction à haute fréquence avec un revêtement
électro-fusible de magnésie, 30 kg d'acier calé à AI et Si furent fondus.
Les particules finement divisées mentionnées précédemment furent alors ajoutées dans une quantité de 0,8 % par poids de l'acier en fusion quand l'acier en fusion fût sous une atmosphère d'argon Après 15 minutes,
l'acier en fusion fût coulé dans un moule à métal.
En vue de la comparaison, des particules d'alliage de Ca ayant les mémes teneurs en Al, Si et Ca que celles de la phase d'alliage de Ca selon la présente invention et des particules de fondant ayant les mêmes teneurs en Ca O et A 1203 que celles des phases de fondant de la présente invention furent purement et simplement mélangées les unes aux
autres Le mélange fût ajouté à l'acier en;fusion dans les mêmes condi-
tions que celles décrites ci-dessus.
Des échantillons réalisés à partir des lingots coulés, et
la teneur en sulfure et la morphologie des inclusions non métalliques fu-
rentexaminàes Les résultats sont indiqués au tableau 3.
252 1593
-
TABLEAU 3
Teneur en sulfure (%") Agent d'affinage Invention Comparatif Avant affinage 0,025 0,024 Après affinage 0,003 0,012 Pouvoir de contrôle de la
morphologie par type d'in-
clusions métalliques m Ca O n Al 203 o x Ca-Al -0-S o x Le symbole o dans le tableau 3 indique que des fines inclusions
non métalliques d'aluminate de calcium et des fines inclusions non métal-
liques globulaires de Ca O-AI 203-Ca S furent détectées dans l'acier affiné.
Le symbole x indique que des inclusions non métalliques ne furent pas détectées mais, que des groupements de A 1203 et du Mn S furent formés
dans l'acier affiné.
Aucune augmentation brusque des fumées fût observée après l'addition à l'acier en fusion des particules finement divisées selon la
présente invention Par conséquent, il fût confirmé qu'une soudaine va-
porisation de Ca était supprimée dans la présente invention.
21 -
Claims (16)
1 Agent d'affinage pour un métal, caractérisé par le fait qu'il est constitué d'un alliage de Ca, qui consiste essentiellement en Ca et en au moins un élément sélectionné parmi le groupe comprenant Al et Si, et d'un fondant principalement composé de Ca O et A 1203, les phases d'alliage de Ca et les phases de fondant étant liées intégralement les
unes aux autres.
2 Agent d'affinage selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il contient entre 20 et 50 % d'alliae de Ca-Al et entre 50
et 80 Ch de Ca O+A 1203.
3 Agent d'affinage selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la teneur en Ca du dit alliage Ca-Al est comprise entre 20 et 50 % et que le rapport Ca O/A 1203 du dit fondant est compris entre
0,9 et 5,0.
4 Agent d'affinage selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il contient entre 30 et 65 % d'un alliage de Ca-Si et entre
et 70 % de Ca O/A 1203.
Agent d'affinage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la teneur en Ca du dit alliage Ca-Si est comprise entre 30 et 60 % et que le rapport Ca O/A 1203 du dit fondant est compris entre
0,9 et 3,0.
6 Agent d'affinage selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il contient entre 30 et 65 % d'un alliage de Ca-Si-Al et entre
et 70 % de Ca O+A 1203.
7 Agent d'affinage selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la teneur en Ca du dit alliage Ca-Si-Al est comprise entre et 60 % et que le rapport Ca O/A 1203 du dit fondant est compris entre
0,9 et 3,0.
8 Agent d'affinage selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'il contient entre 30 et 65 % d'un alliage de Ca-Si ayant une
teneur en silicium de 10 % au moins et entre 35 et 70 lei de Ca O+A 1203.
9 Agent d'affinage selon l'une quelconque des revendications
1 à 8, caractérisé par le fait que les phases d'alliage de Ca pénètrent et se solidifient dans les minuscules pores de particules de Ca O.
Agent d'affinage selon l'une quelconque des revendications
1 à 9, caractérisé par le fait qu'il contient entre O et 30 5 l" de Ca F 2.
11 Procédé de production d'un agent d'affinage, caractérisé en ce que l'on mélange des oxydes principalement composés de Ca O avec un
252 1 5 9 3
22 - agent réducteur métallique principalement composé de AI de façon à
former des briquettes, et que l'on cuit les briquettes dans une atmos-
phère de gaz inerte de façon à obtenir un produit consistant essentiel-
lement en un alliage de Ca-Al, Ca O et A 1203.
12 Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que
la température de cuisson est comprise entre 850 et 1 350 OC.
13 Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 ou 12,
caractérisé en ce que le rapport en poids de Ca O/Al dans les dites bri-
quettes est compris entre 0,5 et 4,0.
14 Procédé de production d'un agent d'affinage, caractérisé en ce que l'on mélange des oxydes principalement composés de Ca O avec du Si métallique et un agent réducteur métallique principalement composé de-Al de façon à former des briquettes, et que l'on cuit les briquettes
dans une atmosphère de gaz inerte de façon à obtenir un produit consis-
tant essentiellement en un alliage de Ca-Si, un alliage de Ca-Si-Al,
Ca O et A 1203.
Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la température de cuisson est comprise entre 850 et 1 350 O C.
16 Procédé selon l'une quelconque des revendications 14 ou
15, caractérisé en ce que le rapport en poids de Ca O/(Al+Si) est de 2,5 au plus et que le rapport en poids de Si/Al est de 4 au plus dans
les dites briquettes.
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