Transferts de masse aux interfaces
Contrôle électromagnétique des interfaces libres

De nombreux procédés métallurgiques comportent une étape d’affinage du métal basée sur un processus d’extraction pyro-métallurgique. C’est le cas, par exemple, des réactions de désulfuration et de déphosphoration que l’on rencontre dans les procédés d’affinage et de purification des métaux liquides, tels que l’acier ou le silicium.

L’extraction pyrométallurgique, réalisée à haute température et en milieu non aqueux, met en jeu des réactions d’oxydoréduction pour transférer les éléments indésirables du métal liquide vers un laitier d’oxydes placé en couverture ou bien du sel de couverture vers une matrice métallique. Ces réactions hétérogènes sont caractérisées par la présence d’une interface entre les deux phases liquides non miscibles. Des études expérimentales et théoriques ont montré le rôle prépondérant de l’agitation interfaciale sur l’accélération des transferts de masse entre le métal liquide et le laitier.

Un procédé reposant sur l’emploi d’un four à induction de type creuset froid utilisant un champ magnétique alternatif possédant deux fréquences a été mis au point (voir le brevet de Fautrelle ). En fonction des valeurs de l’intensité et des deux fréquences du champ magnétique, on peut contrôler les trois effets électromagnétiques suivants : chauffage du métal, brassage à cœur du bain métallique et agitation de la surface du métal.

Les expériences dont le résultat est porté sur la figure 6 concernent le transfert du zirconium contenu dans un sel fluoré placé en couverture vers un alliage de cuivre et d’aluminium ...