Le laitier représente le mélange d'oxydes fondus surnageant au-dessus de la fonte ou de l'acier, il est constitué essentiellement de silice, d’alumine et de chaux. La composition des réfractaires est plus variée, puisqu’ils peuvent être à base chrome ou magnésie. Le laitier est responsable des échanges avec le métal. En jouant sur sa composition, il est possible de déplacer un élément valorisant vers le métal ou, au contraire, un élément délétère vers le laitier. Cet article présente les laitiers et les réfractaires en insistant sur les propriétés physiques, notamment la viscosité et l’indice de basicité. Sont détaillés ensuite les différents modèles thermodynamiques des laitiers, ainsi que les notions de coefficients de partage des éléments, et leurs capacités en soufre, azote et phosphore.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Pierre PERROT
: Professeur émérite, laboratoire de métallurgie physique - Université des Sciences et Technologies de Lille
INTRODUCTION
On donne le nom de laitier au mélange d'oxydes fondus surnageant au-dessus de la fonte ou de l'acier. Ils jouent un rôle important en permettant de contrôler la distribution des éléments entre le métal, qui doit rassembler les éléments valorisants, et le laitier qui doit contenir les éléments nuisibles tels que le soufre et le phosphore .
L'adage « prends soin du laitier et l'acier prendra soin de lui-même » est toujours d'actualité.
Cet article traite des laitiers et réfractaires en insistant sur les propriétés physiques telles que diagrammes de phases, viscosité, ainsi que sur la notion de basicité des laitiers.
Les modèles thermodynamiques des laitiers, les coefficients de partage des éléments, la capacité en soufre, en azote et phosphore sont également abordés.
Cet article est réservé aux abonnés. Il vous reste 93% à découvrir.
Le laitier permettant de contrôler, par sa composition, les échanges avec le métal, il faut pouvoir agir sur les paramètres disponibles de façon à déplacer un élément valorisant vers le métal ou, au contraire, un élément délétère vers le laitier.
Dans le même état d’esprit, si l’on ajuste la composition d’un métal liquide à l’aide d’éléments d’addition, il faut être sûr que les éléments ajoutés ne vont pas se retrouver, au moins en partie, dans le laitier.
3.1 Coefficients de partage
Définition
Le coefficient de partage d’un élément M, entre métal et laitier, est généralement défini par :
Les compositions sont exprimées en % massique. Un coefficient de partage est directement lié à la constante de l’équilibre :
( 2 )
Le déplacement de l’élément M dans le laitier sera favorisé, naturellement par une valeur élevée de K53,...
Cet article est réservé aux abonnés. Il vous reste 94% à découvrir.
(1) -
LEHRER (E.) -
On the iron-hydrogen-ammonia equilibrium
-
Z. Elektrochem., 36 (7), 460-473 (1930).
(2) -
ELLINGHAM (H.J.T.) -
Reducibility of oxides and sulphides in metallurgical processes
-
J. Soc. Chem. Ind., 63, p. 125-33 (1944).
(3) -
DARKEN (L.S.), GURRY (R.W.) -
The system iron-oxygen. I. The wustite field and related equilibria
-
J. Am. Chem. Soc., 67, p. 1398-1412 (1945).
(4) -
TEMKIN (M.) -
Mixtures of fused salts as ionic solutions
-
Acta Phys. Chem. USSR, 20, p. 411-420 (1945).
(5) -
DARKEN (L.S.), GURRY (R.W.) -
The system iron-oxygen. II. Equilibrium and thermodynamics of liquid oxide and other phases
-
J. Am. Chem. Soc., 68, p. 798-816 (1946).
(6) -
REDLICH (O.), KISTER (A.T.) -
Algebraic representation of thermodynamic properties and the classification of solutions
-
Industr. Eng. Chem., 40,...
Bibliographie & annexes
English
Laitiers sidérurgiques
