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WO2001040528A1 - Procede de post-traitement reducteur des laitiers metallurgiques - Google Patents

Procede de post-traitement reducteur des laitiers metallurgiques Download PDF

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WO2001040528A1
WO2001040528A1 PCT/EP2000/012017 EP0012017W WO0140528A1 WO 2001040528 A1 WO2001040528 A1 WO 2001040528A1 EP 0012017 W EP0012017 W EP 0012017W WO 0140528 A1 WO0140528 A1 WO 0140528A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
slag
metal
bath foot
metal bath
carbon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2000/012017
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Luc Roth
Pascal Worre
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Paul Wurth SA
Original Assignee
Paul Wurth SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Paul Wurth SA filed Critical Paul Wurth SA
Priority to AU21643/01A priority Critical patent/AU2164301A/en
Publication of WO2001040528A1 publication Critical patent/WO2001040528A1/fr
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Ceased legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/04—Working-up slag
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B5/00—Treatment of  metallurgical  slag ; Artificial stone from molten  metallurgical  slag 
    • C04B5/06—Ingredients, other than water, added to the molten slag or to the granulating medium or before remelting; Treatment with gases or gas generating compounds, e.g. to obtain porous slag
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B3/00—General features in the manufacture of pig-iron
    • C21B3/04—Recovery of by-products, e.g. slag
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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00—General methods of reducing to metals
    • C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/10—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by solid carbonaceous reducing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21B2400/02—Physical or chemical treatment of slags
    • C21B2400/022—Methods of cooling or quenching molten slag
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies

Definitions

  • the present invention relates to a process for post-treatment of metallurgical slag containing metal oxides which are difficult to reduce
  • blast furnace slag as a raw material, for example in road construction, in the manufacture of cement or in the production of fertilizers.
  • satisfactory solutions are not yet available.
  • One reason is in particular the presence of large quantities of impurities in these slags, in particular metal oxides.
  • the slag from steelworks producing stainless steels is particularly problematic. Indeed, these slag contains large quantities of chromium oxides, which we know are both leachable and toxic. It follows that the slag from steelworks stainless steel cannot be recovered directly and furthermore constitute a pollution hazard when they are placed in dirt.
  • the molten slag is poured into a metallurgical furnace (for example an arc furnace electric), possibly together with other production waste rich in metal oxides (dust, sludge,)
  • a metallurgical furnace for example an arc furnace electric
  • the slag is then heated by simultaneously adding carbon to it, to reduce in a first step the easily reducible metal oxides, in particular the oxides of iron
  • slags rich in metal oxides that are difficult to reduce such as slag from stainless steel mills rich in oxides of chromium, manganese, tungsten, vanadium and molybdenum
  • more powerful reducers than carbon are added to the slag, while continuing to heat it
  • powerful reducers which are suitable for this second reduction step , such as for example silicon in the form of ferro-silicon (FeSi) or calcium in the form of carbide (CaC
  • the object of the present invention is to improve the efficiency of a process for post-treatment of metallurgical slag containing hardly reducible metal oxides, in which the molten slag is subjected to a reducing treatment to reduce the oxides metallic, and the metallic products are decanted from said reducing treatment
  • this objective is achieved by a process in which the reducing treatment is carried out on a carburetted metal bath foot, generally containing at least 2.5% of carbon and preferably more than 4% of carbon II
  • a carburetted metal bath foot constitutes a reducing medium and a reserve of thermal energy which promote a reduction of metal oxides, such as chromium oxides, which are considered to be difficult to reduce by carbon.
  • metal oxides such as chromium oxides
  • the carburetion of the metal bath foot is preferably carried out by injecting carbon fines into the metal using a submerged lance. This avoids significant foaming of the slag, which would hinder the progress of the reduction and decantation stages.
  • the mass of the carburetted metal bath foot is at least equal to the mass of the slag to be treated on this bath foot. Its temperature is at least 1450 ° C during the reducing treatment.
  • the metal bath foot therefore constitutes an important source of heat, which makes it possible to guarantee the progress of the reduction operation at high temperature, thereby promoting a reduction by carbon of the metal oxides considered to be difficult to reduce. It is preferably performed overheating by electric arc (s) of the slag on the carburetted metal bath foot, whose large mass also has a stabilizing effect on the arcs. To increase the efficiency of this heating without disturbing the course of the process, the slag can be foamed locally in the zone of the arc or arcs, for example by targeted injection of oxygen and carbon into the zone or arcs.
  • Decantation of reduced metal products is advantageously activated by gentle mixing of the metal / slag interface. It will be appreciated that dust or sludge rich in metal oxides to the slag to be treated, which is for example a slag rich in Cr 2 O 3
  • a process according to the invention is normally carried out as follows a) loading of the liquid slag to be treated in an arc furnace in which there is a large metal bath foot, b) overheating of the slag and the metal bath foot by arc (s ) electric ⁇ ), c) during said overheating, carburetion of the metal bath foot by injection of a carbonaceous product, and d) after said overheating, mixing of the metal / slag interface, so as to have a reduction of oxides metals from the superheated slag in contact with the metallic fuel bath, e) decantation of the reduced metal products, and f) pouring of the purified slag
  • an electric submerged arc furnace is preferably used, generally called a submerged arc furnace (SAF) furnace.
  • SAF submerged arc furnace
  • It is a fixed bowl furnace of fairly simple design, which is poured at through a tap hole, which is closed using a capper and opened using a drilling machine.
  • a free arc furnace could also be used, as it is for example used for melting scrap.
  • the product to be treated is a mixture of stainless steel slag and dust, roughly having the following composition 6% CR 2 O 3 , 8% (FeO +
  • the metal bath foot is at a temperature of approximately 1450 ° C.
  • composition is approximately as follows 2.5-3% of carbon, 0-30% chromium (the chromium content of the metal bath foot will gradually increase with the number of treatments that are carried out on the metal bath foot), the rest being mainly iron Remains that the bath foot metallic is normally already covered with an initial layer of slag with a height of about 20 cm Indeed, during a slag pouring, a layer of slag is allowed to float on the metal bath foot, in order to avoid to flow from the m stall with the slag On this residual layer of slag we pour the batch of slag to be treated
  • the slag to be treated and the metal bath foot on which it floats are heated by electric arc
  • the heating power is approximately 10 to 12 MW, the electrical energy consumed is 600 to 800 kWh
  • the appreciable mass of the metal bath foot guarantees excellent arc stability
  • the thermal energy is generated by conduction of the current in the liquid slag.
  • the layer of slag is foamed locally around the electrode, so as to create around it a local layer of foaming slag in which the density slag is at least 50% weaker than in the rest of the oven If the oven has several electrodes, it is preferable to foam the layer of slag locally around all the electrodes of the furnace.
  • the creation of a local layer of foaming slag changes the shape of the passage of electrical energy in the bath We pass, at least partially, from a current conduction electric in liquid resistive slag, to a “plasma” arc formed in a gaseous medium, even if this medium also includes a certain proportion of liquid slag In this way one can increase the characteristics of arc, ie arc voltage and arc
  • a carburation of the metal bath is carried out in order to raise the carbon content of the metal bath from 2.5% to approximately 6.5%.
  • This carburation is advantageously carried out using one or more lances immersed in the molten metal to inject carbon in the form of fines or granules pneumatically in the molten metal It will be appreciated that the injection of carbon into the metal bath using immersed lances avoids producing an excessively foaming slag, which would have an unfavorable influence on the subsequent process
  • the purified slag is then poured at a temperature of 1500 ° C. through the taphole of the oven.
  • a layer of slag of about 20 cm is left during this pouring on the metal bath foot, this in order to avoid pouring metal with the slag
  • 8 to 10 slag flows we will also have to pour a metal, to free up space in the oven
  • the purified slag contains less than 0.5% of Cr 2 O 3 and less than 0.3% of FeO, that is to say that the process made it possible to extract from the slag more than 90% of the chromium and more of 97% of the iron

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Abstract

On présente un procédé de post-traitement de laitiers métallurgiques contenant des oxydes métalliques difficilement réductibles. Le laitier en fusion est soumis à un traitement réducteur pour réduire les oxydes métalliques qu'il contient et décanter ensuite les produits métalliques réduits. Le traitement réducteur a lieu sur un pied de bain métallique fortement carburé, ce qui favorise la réduction des oxydes métalliques difficilement réductibles par le carbone. Avantageusement le pied de bain métallique carburé est à une température d'au moins 1450 DEG C, obtenable par une surchauffe par arc(s) électriques du laitier sur ledit pied de bain métallique carburé.

Description

PROCEDE DE POST-TRAITEMENT REDUCTEUR DES LAITIERS
METTALLURGIQUES
Introduction
La présente invention concerne un procédé de post-traitement de laitiers métallurgiques contenant des oxydes métalliques difficilement réductibles
État de la technique
Il est connu depuis longtemps de valoriser les laitiers de hauts fourneaux en tant que matières premières, par exemple dans la construction de routes, dans la fabrication du ciment ou dans la production d'engrais Cependant, en ce qui concerne la valorisation de laitiers d'aciéries électriques, on ne dispose aujourd'hui pas encore de solutions satisfaisantes Une raison est notamment la présence d'importantes quantités d'impuretés dans ces laitiers, notamment des oxydes métalliques. Les laitiers d'aciéries élaborant des aciers inox sont particulièrement problématiques En effet, ces laitiers contiennent d'importantes quantités d'oxydes de chrome, dont on sait qu'ils sont à la fois lixiviables et toxiques II en résulte que les laitiers d'aciéries inox ne peuvent pas être valorisés directement et constituent en outre un danger de pollution lorsqu'ils sont mis en crassier Afin de pouvoir valoriser les laitiers d'aciéries électriques, il a été proposé de soumettre ces laitiers à un post-traitement métallurgique, dans lequel les oxydes métalliques contenus dans les laitiers sont soumis à une réaction de réduction dans le laitier en fusion Une fois la réaction de réduction terminée, la fraction métallique est séparée de la fraction minérale par décantation en fusion La fraction minérale purifiée en fusion est ensuite granulée pour être utilisée comme alternative au laitier de haut fourneau La fraction métallique peut elle aussi être avantageusement valorisée
Dans les procédés connus de post-traitement métallurgique du laitier, le laitier en fusion est versé dans un four métallurgique (par exemple un four à arc électrique), éventuellement ensemble avec d'autres déchets de production riches en oxydes métalliques (poussières, boues, ) Le laitier est ensuite chauffé en lui ajoutant simultanément du carbone, pour réduire dans une première étape les oxydes métalliques facilement réductibles, notamment les oxydes de fer Pour des laitiers riches en oxydes de métaux difficilement réductibles, tels que les laitiers d'aciéries inox riches en oxydes de chrome, de manganèse, de tungstène, de vanadium et de molybdène, il a été proposé de soumettre le laitier, après réduction des oxydes de fer par le carbone, à une deuxième étape de réduction Lors de cette deuxième étape, on ajoute des réducteurs plus puissants que le carbone au laitier, tout en continuant à le chauffer Or, des réducteurs puissants qui conviennent pour cette deuxième étape de réduction, tels que par exemple le silicium sous forme de ferro-silicium (FeSi) ou le calcium sous forme de carbure (CaC2), sont beaucoup plus chers que le carbone, ce qui rend la rentabilité du procédé douteuse , surtout si en présence d'importantes quantités d'oxydes difficilement réductibles dans le laitier, la consommation de ces réducteurs devient importante
Objet de l'invention
L'objet de la présente invention est d'améliorer l'efficacité d'un procédé de post-traitement de laitiers métallurgiques contenant des oxydes métalliques difficilement réductibles, dans lequel l'on soumet le laitier en fusion à un traitement réducteur pour réduire les oxydes métalliques, et l'on décante les produits métalliques dudit traitement réducteur
Résumé de l'invention.
Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par un procédé dans lequel on effectue le traitement réducteur sur un pied de bain métallique carburé, contenant généralement au moins 2,5% de carbone et préférentielle- ment plus de 4% de carbone II sera apprécié que ce pied de bain métallique carburé constitue un milieu réducteur et une réserve d'énergie thermique qui favorisent une réduction des oxydes métalliques, tel que les oxydes de chrome, qui sont considérés comme difficilement réductibles par le carbone. Ceci permet notamment de réduire la consommation de réducteurs plus chers que le carbone. La carburation du pied de bain métallique est préférentiellement effectuée par injection de fines de carbone dans le métal à l'aide d'une lance immergée. Ceci permet d'éviter un moussage important du laitier, qui gênerait le déroulement des étapes de réduction et de décantation.
La masse du pied de bain métallique carburé est au moins égale à la masse du laitier à traiter sur ce pied de bain. Sa température est d'au moins 1450°C lors du traitement réducteur. Le pied de bain métallique constitue dès lors une importante source de chaleur, qui permet de garantir le déroulement de l'opération de réduction à température élevée, favorisant ainsi une réduction par le carbone des oxydes métalliques considérés comme difficilement réductibles. On effectue de préférence une surchauffe par arc(s) électrique(s) du laitier sur le pied de bain métallique carburé, dont la masse importante a par ailleurs un effet stabilisant sur les arcs. Pour augmenter le rendement de ce chauffage sans perturber le déroulement du procédé, on peut faire mousser le laitier localement dans la zone du ou des arcs, par exemple par injection ciblée d'oxygène et de carbone dans la zone du ou des arcs.
Il est avantageux d'arrêter la surchauffe par arc(s) électrique(s), respectivement de sensiblement réduire sa puissance, lorsqu'on atteint une température supérieure à 1500°C dans le laitier. On commence ensuite un brassage de l'interface métal/laitier, de sorte à avoir une réduction des oxydes métalliques du laitier surchauffé en contact avec le pied de bain métallique carburé. Le brassage de l'interface métal/laitier peut par exemple comprendre un bullage de gaz neutre.
Une décantation des produits métalliques réduits est avantageusement activée par un brassage doux de l'interface métal/laitier. II sera apprécié qu'on peut ajouter des poussières ou des boues riches en oxydes métalliques au laitier à traiter, qui est par exemple un laitier riche en Cr2O3
Un procédé selon l'invention se déroule normalement comme suit a) chargement du laitier liquide à traiter dans un four à arc dans lequel on a un important pied de bain métallique , b) surchauffe du laitier et du pied de bain métallique par arc(s) électrique^) , c) lors de ladite surchauffe, carburation du pied de bain métallique par injection d'un produit carboné , et d) après ladite surchauffe, brassage de l'interface métal/laitier, de sorte à avoir une réduction des oxydes métalliques du laitier surchauffé au contact du bain métallique carburé , e) décantation des produits métalliques réduits , et f) coulée du laitier purifié
Exemple
D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée d'un exemple d'application du procédé, qui est fourni ci- dessous à titre d'illustration
Pour la mise en œuvre du procédé on utilise de préférence un four électrique à arc submergé, généralement appelé four SAF (submerged arc furnace) Il s'agit d'un four à cuve fixe de conception assez simple, dont la coulée s'effectue à travers un trou de coulée, qui est fermé à l'aide d'une boucheuse et ouvert à l'aide d'une foreuse On pourrait cependant aussi utiliser un four à arc libre, tel qu'il est par exemple utilisé pour fondre les ferrailles
Le produit à traiter est un mélange de laitier d'aciérie inox et de poussiè- res, ayant grossièrement la composition suivante 6% CR2O3, 8% (FeO +
MnO), 84% (CaO + SιO2 +AI2O3) Il a une basicité CaO/SιO2 d'environ 1 ,5 (éventuellement ajustée par ajout de chaux) Reste à noter que dans la suite on utilisera également le terme « laitier » pour désigner le mélange « laitier- poussières » à traiter
Un batch d'environ 15t de ce laitier, qui a une température d'environ 1200°C, est chargé dans le four à arc sur un pied de bain métallique ayant une masse au moins égale à la masse du laitier à traiter (la masse du pied de bain métallique augmentera progressivement avec le nombre de traitements qui sont effectués sur le pied de bain métallique) Le pied de bain métallique est à une température d'environ 1450°C Sa composition est approximativement la suivante 2,5-3% de carbone, 0-30% de chrome (le contenu en chrome du pied de bain métallique augmentera progressivement avec le nombre de traitements qui sont effectués sur le pied de bain métallique), le restant étant principalement du fer Reste à noter que le pied de bain métallique est normalement déjà recouvert d'une couche initiale de laitier d'une hauteur d'environ 20 cm En effet, lors d'une coulée de laitier on a laisse flotter une couche de laitier sur le pied de bain métallique, afin d'éviter de couler du métal avec le laitier Sur cette couche de laitier résiduelle on déverse le batch de laitier à traiter
Dans l'étape suivante, le laitier à traiter et le pied de bain métallique sur lequel il flotte sont chauffés par arc électrique La puissance de chauffage est d'environ 10 à 12 MW , l'énergie électrique consommée est de 600 à 800 kWh La masse appréciable du pied de bain métallique garantit une excellente stabilité d'arc
Il est à noter que dans un four SAF, l'énergie thermique est générée par conduction du courant dans le laitier liquide II n'y par conséquent pas d'arc plasma (ou arc libre) proprement dit, qui s'établit en les électrodes et le bain métallique Afin d'accroître le rendement de l'opération de chauffage, on fait mousser la couche de laitier localement autour de l'électrode, de manière à créer autour de celle-ci une couche locale de laitier moussant dans laquelle la densité du laitier est au moins 50% plus faible que dans le reste du four Si le four comporte plusieurs électrodes, on fera de préférence mousser la couche de laitier localement autour de toutes les électrodes du four II sera apprécié que la création d'une couche locale de laitier moussant change la forme du passage de l'énergie électrique dans le bain On passe, au moins partiellement, d'une conduction du courant électrique dans du laitier liquide résistif, à un arc « plasma » formé dans un milieu gazeux, même si ce milieu comprend également une certaine proportion de laitier liquide De cette façon on peut accroître les caractéristiques d'arc, c'est-à-dire la tension d'arc et la longueur d'arc Le champ électrique en mode plasma immergé dans un laitier moussant est au moins deux à quatre fois plus important qu'en mode résistif (conduction dans le laitier liquide) Il en résulte une augmentation appréciable de la puissance du four SAF D'un autre côté, il sera noté que la majorité du laitier reste dans un état liquide (c'est-à-dire non-moussant), ce qui aura une influence favorable sur la conduction de chaleur dans le laitier et la cinétique des réactions de réduction et de décantation décrites plus loin Reste à noter que la couche locale de laitier moussant entourant les électrodes est avantageusement formée par injection ciblée d'oxygène et de carbone dans la zone du ou des arcs La réaction du carbone avec l'oxygène produit du CO qui fait mousser le laitier
Simultanément au chauffage, on effectue une carburation du bain métallique pour élever la teneur en carbone du bain métallique de 2,5% à environ 6,5% Cette carburation est avantageusement effectuée en utilisant une ou plusieurs lances immergées dans le métal en fusion pour injecter du carbone sous forme de fines ou de granules par voie pneumatique dans le métal en fusion II sera apprécié que l'injection du carbone dans le bain métallique à l'aide de lances immergées évite de produire un laitier trop moussant, qui aurait une influence défavorable sur le déroulement ultérieur du procédé
Dans le cadre de l'exemple décrit ICI, on injecte 600 à 800 kg de carbone sous forme de fines avec un débit d'environ 20 kg/min, ce qui correspond à une durée d'environ 30 à 40 mm pour l'opération de carburation Pendant ce temps, le chauffage par arc électrique fait monter la température du laitier de 1200°C a une température d'environ 1550 à 1600°C II reste à noter qu'au début de l'étape de chauffage/carburation, il peut être intéressant d'introduire du carbone également dans le laitier, à condition toutefois de veiller à ne pas produire un laitier qui est encore moussant à la fin de cette étape
Dès qu'on a atteint une température de laitier supérieure à 1550°C et une concentration de carbone d'environ 6,5% dans le bain métallique, on interrompt l'opération locale de moussage, on coupe les arcs électriques et on arrête l'opération de carburation du bain métallique L'étape suivante est un traitement de réduction dans lequel les oxydes réductibles du laitier surchauffé réagissent avec le carbone en solution dans le bain métallique Cette réaction nécessite par conséquent un échange intense laitier-métal, qui est activé par un brassage de l'interface métal-laitier Ce brassage s'effectue de façon connue par bullage de gaz neutre (azote ou argon) injecté dans le métal, soit par brique poreuse dans la sole, soit par lance immergée, soit par une combinaison des deux II sera apprécié que cette réaction entre le métal liquide hautement carburé et le laitier liquide surchauffé ne permet pas seulement de réduire les oxydes métalliques facilement réductibles, tels que les oxydes de fer et de manganèse, mais également les oxydes métalliques difficilement réductibles, en particulier les oxydes de chrome Le débit de gaz de brassage pendant cette étape de réduction est d'environ 100 à 200 l/min pendant une durée d'environ 15 min II sera noté qu'en fin d'étape de réduction on peut ajouter éventuellement une faible quantité d'un réducteur puissant au laitier Dans l'exemple décrit on ajoute par exemple 15 kg de FeSi au laitier
Après cette étape de brassage intense de l'interface métal-laitier, suit une étape de 10 à 15 mm de brassage plus doux, dans laquelle le débit de gaz de brassage est d'environ 50 l/min Ce brassage doux favorise la décantation des produits métalliques obtenus par réduction des oxydes métalliques du laitier, qui passent dans le pied de bain métallique
Le laitier purifié est ensuite coulé à une température de 1500°C à travers le trou de coulée du four Comme mentionné plus haut, on laisse lors de cette coulée une couche de laitier d'environ 20 cm sur le pied de bain métallique, ceci afin d'éviter de couler du métal avec le laitier Après 8 à 10 coulées de laitier, on devra aussi effectuer une coulée de métal, pour libérer de la place dans le four
Le laitier purifié contient moins de 0,5% de Cr2O3 et moins de 0,3% de FeO, c'est-à-dire que le procédé a permis d'extraire du laitier plus de 90% du chrome et plus de 97% du fer On a consommé environ 700 kg de C et 15 kg de FeSi (ajouté en fin de réduction), ainsi qu'environ 5500 kWh d'électricité Avec un procédé conventionnel on aurait consommé environ 500 kg de C et 500 kg de FeSi pour obtenir le même résultat Vu que le FeSi est environ cinq fois plus cher que le carbone en fine, il sera compris que le procédé proposé présente un avantage économique important II reste a noter que dans le procédé décrit plus haut on a commencé le brassage de l'interface métal-laitier après avoir atteint la température et la teneur en carbone finales souhaitées (à savoir environ 1550°C et environ 6,5% de C) Il peut cependant être intéressant de commencer déjà le brassage de l'interface métal-laitier avant d'avoir atteint ces valeurs finales souhaitées (par exemple après avoir atteint une température d'environ 1450°C dans le laitier et une teneur en carbone de 3 à 4% de C dans le pied de bain métallique) Dans ce cas il peut aussi être avantageux de baisser la puissance de chauffe lorsqu'on atteint par exemple 1500°C et de garder juste une puissance de maintien

Claims

Revendications
1. Procédé de post-traitement de laitiers métallurgiques contenant des oxydes métalliques difficilement réductibles, dans lequel on soumet le laitier en fusion à un traitement réducteur pour réduire les oxydes métalliques, et on décante les produits métalliques dudit traitement réducteur, caractérisé en ce que l'on effectue le traitement réducteur sur un pied de bain métallique carburé.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le pied de bain métallique carburé contient plus de 2,5% de carbone.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le pied de bain métallique carburé contient plus de 4% de carbone.
4. Procédé l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par une carburation du pied de bain métallique par injection de fines de carbone dans le métal à l'aide d'une lance immergée.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la masse du pied de bain métallique carburé est au moins égale à la masse du laitier à traiter sur ce pied de bain.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le pied de bain métallique carburé est à une température d'au moins 1450°C lors du traitement réducteur.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par une surchauffe par arc(s) électrique(s) du laitier sur ledit pied de bain métallique carburé.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par un moussage localisé du laitier dans la zone du ou des arcs.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit moussage localisé est obtenu par injection ciblée d'oxygène et de carbone dans la zone du ou des arcs. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé par une injection de carbone dans le laitier limitée au début de ladite surchauffe par arc(s) électrιque(s) Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que ladite surchauffe par arc(s) électrιque(s) est arrêtée, respectivement sa puissance est sensiblement réduite, lorsqu'on atteint une température supérieure à 1500°C, et on commence ensuite un brassage de l'interface métal/laitier, de sorte à avoir une réduction des oxydes métalliques du laitier surchauffé en contact avec le pied de bain métallique carburé Procédé selon la revendication 11 , caractérisé en ce que ledit brassage de l'interface métal/laitier comprend un bullage de gaz neutre Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par une décantation des produits métalliques réduits activée par un brassage doux de l'interface métal/laitier Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'on ajoute des poussières ou des boues riches en oxydes métalliques au laitier à traiter Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le laitier à traiter est un laitier riche en oxyde de chrome Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé par les étapes suivantes a) chargement du laitier liquide à traiter dans un four à arc dans lequel on a un pied de bain métallique , b) surchauffe du laitier et du pied de bain métallique par arc(s) électrique^) , c) lors de ladite surchauffe, carburation du pied de bain métallique par in- jection d'un produit carboné ; et d) après ladite surchauffe, brassage de l'interface métal/laitier, de sorte à avoir une réduction des oxydes métalliques du laitier surchauffé au contact du bain métallique carburé ; e) décantation des produits métalliques réduits ; et f) coulée du laitier purifié.
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