BE338300A - - Google Patents

Description

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  Procédé de fabrication de l'acier au four Siemens-Martin 
La présente invention consiste en ce que dans la production de l'acier au four Siemens-Martin,au moins à partir de la fin de l'affinage,les matières à action oxydante   arrivent   dans le four ou prenant naissance dans celui-ci sont maintenues écartée de la charge. 



   On peut distinguer cinq phases dans la fabrication de l'a- cier au four Siemens-Martin : La fusion,l'affinage (c'est à dire l'élimination d'impuretés par oxydation),la désoxydation,l le dépôt (c'est à dire le classement par ordre de densité) et la formation de l'alliage. Dans les deux premières de ces cinq phases,l'action oxydante de la flammen'est pas nuisible. 



  Elle l'est au contraire dans les trois dernières phases car alor de nouvelles combinaisons oxygénées repassent toujours dans l'acier par le. voie de la scorie. Comme dans les trois   derniè-   

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 res phases il faut des températures particulièrement élevées, l'action oxydante de la flamme est d'autant plus intense.Dans d'autres procédés,par exemple dans le procédé au creuset et dans le procédé électrique,dans lesquels il n'y a pas d'action oxydante des flammes,on peut désoxyder longtemps et laisser re- poser longtemps, puis faire l'alliage au repos sans que les ma-   tières   d'alliage couteuses s'échappent par oxydation sous l'influ- ence de la flemme.

   Cette possibilité n'existait pas jusqu'à pré- sent dans le procédé Siemens-Martin; elle est atteinte suivant la présente invention par le fait qu'au moins à partir de la fin de l'opération d'affinage,l'influence des constituants   oxydants   est supprimée. 



   On peut par exemple, pour réaliser le procédé,placer entre la flamme de chauffsge et la charge une couche protectrice qui, par sa constitution,est tout fait indépendante de la flamme de chauffage et qui est choisie de telle façon qu'on peut avec elle effectuer les actions chimiques qui sont nécessaires. Comme la flamme de chauffage exerce en général une action oxydante, cette couche protectrice en question aura en général une nature telle qu'elle possède une action réductrice ou neutre.

   La couche protectrice doit s'étendre comme un voile,c'est à dire à plat autant que possible, au-dessus de toute la charge. ceci est nécessaire pour deux raisons,d'abord parce qu'elle doit mettre à l'abri de la flamme de chauffage toute la surface du bain et en second lieu parce qu'unecouche protectrice trop épaisse exerce rait, à cause de l'acide carbonique qu'elle peut contenir,une trop forte   &ction   absorbante sur le rayonnement de chaleur et nuirait ainsi à l'action de la flamme de chauffage sur le bain. 



   Cette façon de procéder peut être réalisée de différentes ma- nières . L'essentiel est de former la couche protectrice entre la flamme de chauffage et la charge. Il est en outre désirable que la composition de la couche puisse être modifiée suivant les besoins. La formation de la flamme de chauffage ou la construction des brûleurs pour cette flamme n'a pas d'Importance ; l'idée qui est à la base de l'invention est au contraire applicable à n'importe quelle construction de-brûleur du système Siemens-Martin 

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 pourvu qu'on évite que la couche protectrice placée en-dessous soit percée et détruite. 



   Les dessins annexés représentent différentes formes de réalisation de l'idée de l'invention. Cette dernière se réalise le plus aisément de la manière représentée aux fig. 1 et 2, 
1 est la chambre de fusion, 2 le canal d'air et 3 le canal de gaz qui est subdivisé en trois parties et s'étend pratiquement sur toute la largeur de la chambre de la sole. Par le bas débou- chent dans ces canaux de gaz des conduites 4 et 5 dont les ori- fices 6 sont dans lefond du canal de gaz. Ces conduites amènent les gaz qui sont nécessaires pour transformer suivant les be- soins l'action réductrice des gaz passant sur   le. sole   en une action oxydante ou neutre. A cet effet, on peut par exemple   in-   troduire une certaine quantité d'air par 5,ou bien 5 et 4.

   Mais on peut aussi envoyer supplémentairement dans le canal de gaz par 4 ou 5 des ga.z de combustion ou bien on peut envoyer par une des conduites de l'air et par l'autre du goudron car il a été établi que la flamme de goudron exerce une action   particuliè   re sur le bain. En cas d'inversion,on peut faire l'inversion conduites également dans les   @   aboutissant en 4 et 5. S'il ne s'agit que de très petites   quantités.on   peut également négliger cette inversion et laisser s'échapper les gaz du côté de la sor- tie dans les chambres de régénérateurs. 



   Aux fig. 3 et 4,1e carneau de gaz est divisé en deux parties 
3 et 4. Tandis que 3 sert uniquement à la flamme de chauffage et que la chambre 5 de combustion préalable forme un bruleur de mélange, le carneau de gaz 4 sert uniquement à produire la cou- che protectrice en combinaison avec le canal 6 et les ouvertures 
7 qui peuvent amener de nouveau les gaz déjà mentionnés. 



   Les fig. 5 et 6 montrent une disposition dans laquelle la couche protectrice est produite par un foyer direct 4 dont les gaz sont conduits au moyen de trois compartiments dans la chambre de fusion de façon à se trouver entre la flamme de chauf fage et le bain. En réglant l'air primaire envoyé au foyer 4,on a la possibilité de produire entre la flamme et le bain,suivant le besoin,une couche oxydante,réductrice ou neutre. , 

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On a finalement représenté aux fige 7 et 8 un bruleur de mélange pour gaz chauds et air chaud correspondant aux carneaux 
2 et 3,tandis que la couche protectrice est produite dans ce cas par cinq brûleurs 4,qui sont de nouveau directement au-dessus du bain et exercent leur action pratiquement sur toute la largeur. 



   Dans ce cas,on fait déboucher dans ces brûleurs 4 des tuyères de construction appropriée dans lesquelles on   irjecte   en mélan- ge et en quantité réglable des matières ou des fluides qui   sont   nécessaires pour la formation de la couche protectrice oxydante, réductrice, neutre ou goudronneuse. 



   Le procédé pour la formation d'une couche protectrice se réa lise d'une manière particulièrement favorable lorsque la matière servant de protection est conduite par des tuyères sur la surfac du bain. Ces tuyères de protection ne sont de préférence pas mises en service immédiatement après le commencement de l'opéra tion vu que dans la première partie du traitement l'action oxy- dante de la flamme de chauffage ne dérange pas encore aussi for- tement le fonctionnement, mais seulement après la fusion de la charge. Si la tuyère protectrice est alimentée au moyen de gaz, il est à recommander d'employer pour la fin de la fabrication une alimentation supplémentaire au moyen de goudron. 



   Les fig. 9 et 10 montrent un exemple de réalisation de l'ob- jet de l'invention. 30 est l'amenée de gaz,31 l'arrivée d'air. 



   La tuyère de bruleur 32 avec l'ouverture 33 et le bandage 34 entourant cette ouverture se trouve devant l'ouverture d'entrée 35 vers l'intérieur du four. 



   Dans la chambre de combustion préalable se trouve placée librement la tuyère de mélange 36 de façon que du côté de la sortie du four les gaz brûlés puissent également s'échapper en passant autour de celle-ci versles chambres, de régénérateurs. 



   37 sont les canaux qui,suivant la présente invention sont dispo- sés en-dessous de la tuyère de mélange et par lesquels le gaz protecteur,qui est dans le cas présent par exemple le même que le gaz de combustion,est introduit à l'intérieur du four de façon à se répandre autant que possible sur toute la surface 

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 du bain et à former une couche protectrice entre la flamme de chauffage et le bain. Le dispositif d'obturation au moyen duquel pendant les premiers temps de la mise en marche les canaux 37 sont coupés ne sont pas représentés aux dessins.

   A la place de ces canaux 37 ou bien en même temps que ceux-ci,on peut encore prévoir des tuyères 38 disposées latéralement,qui sont dirigées vers des endroits situés en¯dessous de la flamme quittant les tuyères de mélange et qui fonctionnent avec de la vapeur de goudron ou avec un gaz protecteur approprié quelconque sous une pression suffisante. 



   Si par les tuyères protectrices il parvenait de l'airfroid ou de la vapeur de goudron froide sur la surface du bain,on ub- serverait cet inconvénient que la température du bain serait réduite. C'est pourquoi on peut avantageusement réaliser l'in- vention de telle façon que du canal d'air qui s'élève,une partie de l'air chaud est attirée dans la tuyère protectrice (le canal de protection). Il est vrai qu'il se produit ainsi en partie une combustion et par conséquent une dilution des gaz protecteurs. 



   Mais ceci est plus que compensé par l'avantage du réchauffage produit. Si dans certaines circonstances un bruleur protecteur suffit déjà il est   @   toutefois avantageux de disposer les canaux amenant le gaz protecteur des deux côtés en-dessous dela tuyère de mélange pour couper,du   côtéde   l'entrée des flam- mes,la partie du courant d'air   qmi   ne serait pas entrainée par la tuyère de mélange mais pourrait glisser latéralement par rapport   à   celle-ci. L'action de la tuyère de mélange est de ce fait encore augmentée et cela sans qu'on doive redouter une plus forte oxydation du bain. Une semblable disposition est repré- sentée par exemple aux fig. 11 et 12.

   On a désigné par 39 l'ar- rivée d'air, par 40 la tuyère par laquelle le gaz de combustion est introduit dans le four,   par %   41 la tuyère de mélange, par 42 les canaux protecteurs par lesquels le gaz protecteur intro- duit au moyen de la tuyère 43 parvient l'intérieur du four et sur la surface du bain. Dans son trajet de la tuyère 43 dans le canal protecteur 42,le gaz protecteur entraine une par- tie de l'air chaud s'élevant dans le canal d'air 39 et parvient 

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 à l'état réchauffé à l'intérieur du four. 



   Dans le cas où la tuyère de mélange est alimentée au moyen de gaz riches et froids,il est à recommander d'effectuer un mé- lange répété avec de l'air chaud, ceci peut se faire par exemple de la manière représentée aux fig. 13 et 14.44 est ici la tuyè- re de mélange et 45 la tuyère par laquelle le gaz de combustion parvient dans le four.

   Cette dernière débouche dans un canal auxiliaire 47 qui est branché sur le canal d'air 46 en-dessous de la tuyère de mélange 44 et qui est de nouveau en communica- tion,en face de la tuyère de mélange 44, avec le canal   d'air   principal 46 par un canal 48 en forme de tuyère. on obtient de cette manière ce résultat que le courant de gaz est mélangé à de l'air chaud la première fois lors du passage à travers le canal d'air auxiliaire 47 et la seconde fois lors du passage à travers le canal d'air principal 46. on obtient ainsi un meilleur mélange du gaz froid avec l'air chaud et par conséquent aussi un meil- leur fonctionnement de la tuyère de mélange 44. les gaz protec- teurs sont conduits à l'intérieur du four et sur la surface du bain par les canaux 49 qui sont disposés des deux côtés de la tuyère de mélange en-dessous de celle-ci.

   



   Le dispositif de la présente invention peut s'employer aussi avec avantage dans les fours dans lesquels la tuyère de mélange n'est pas placée librement dans la chambre de combustion préalable. 



   On a reconnu,dans le fonctionnement de grands fours à régéné- ration,en particulier de fours Siemens-Martin,qu'il n'est possi- ble d'atteindre um rendement élevé du four et un fonctionnement économique que lorsque la flamme reste surtoute la longueur du four en contact intime avec le bain et ne suit pas la tendance ascensionnelle naturelle qui refoule la flamme vers le point le plus élevé du four c'est à dire en l'écartant du bain. On a essaya de résoudre ce problème en faisant entrer le gaz dans lachambre de fusion en un courant bien délimité dans la direction du bain et avec une grande vitesse,de façon que par suite de sa force vive il se maintienne sur la surface du bain jusqu'à l'extrémité de la chambre de chauffage ou de fusion.

   Une semblable disposition 

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 présente cet inconvénient que le courant gazeux ne brûle pas com plètement car on ne peut pas obtenir un mélange suffisamment intime avec l'air. Les essais dirigés dans ce sens n'ont pas jusqu'à présent donné de résultats satisfaisants,d'autant plus que par suite de   l'augmentation   de vitesse,l e bon mélange nécessai re est rendu difficile. 



   En cas d'emploi d'un courant gazeux bien délimité, il se présente encore une autre circonstance défavorable.Le courant délimité ne passe pas en effet sur le bain sur toute sa largeur mais comme il forme seulement une sorte de   et,il   ne le frappe qu'en son milieu qui est alors seul chauffé non seulement par rayonnement mais aussi par contact tandis que les autres parties du bain absorbent simplement de la chaleur de rayonnement. 



   Dans les fours de plus petites dimensions,on peut éviter cet effet défavorable du courant gazeux bien délimité en subdivi- sant celui-ci ,c'est à dire en faisant entrer le gaz par plusieurs canaux ou tuyères répartis sur la largeur du four. Dans les grands fours,la subdivision n'est pas possible en elle-même car avec les grandes longueurs de sole,l a flamme se répand facilement dans l'espace et ne peut pas être maintenue sur la surface du bain. La surface du courant de gaz est très grande par rapport à sa masse et le frottement est par conséquent tellement fort que la force vive du gaz ne suffit pas même avec une vitesse d'entrée aussi élevée ,pour faire rester la flamme contre le bain sur toute la longueur de la sôle.

   Si le courant de gaz large et plat est maintenu en contact avec le surface du bain par le fait que l'on abaisse la voûte au point que la flamme n'a pas la possibilité de se recourber vers le haut, on perd les avantages du libre déploie- ment des flammes,outre que dans les fours récents du type Siemens- Martin,on ne peut pas travailler avec une voute abaissée sur tout le bain parce que les poches de la machine à charger exigent un espace considérable entre le bain et la   voût e.   



   Le problème consistant à obtenir une large flamme qui reste en contact étroit avec le bain sur toute la longueur de celui-ci est résolu suivant la présente invention par le fait que le gaz est 

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 introduit en une large couche plate et subit une déviation en au   !.;oins   un point au-dessus de la sole dans la direction du bain c'est à dire que la flamme se détachant du bain est obligée de se détourner dans la direction du bain. 



   Pour faire dévier la flamme vers le bain,on peut employer par exemple des parois directrices spéciales qui font saillie sur la voûte du four. 



   On parvient toutefois à maintenir un large courant de gaz en contact avec le bain sur toute la longueur de la   @   sole par le fait qu'on fait descendre la voûte par place,au-dessus du   bain,d'une   quantité telle que la flamme est ainsi refoulée sur le bain.Il se forme ainsi dans la voûte certaines arches en ceinture, qui représentent les endroits surbaissés de la voûte de la chambre de fusion. Il suffira en général de prévoir deux arches de ce genre formant ceintures,l'une pas trop loin en ar- rière de l'entrée des flammes dans le four et l'autre dans une position crrespondanteà l'autre extrémité de la   sole,cette   dernière servant alors à refouler encore jusque sur le bain la flamme élargie avant la sortie.

   La caractéristique essentielle de cette disposition consiste en ceque ces arches en ceinture sont disposées au-dessus de la sole ou au-dessus du bain et non, comme fêtait 1"habitude jusqu'à présent,comme terminaisons de la tête de bruleur du côté de la voûte de la sole,auquel cas elles sont alors habituellement au-dessus des autels. 



   Un four construit de cette manière est représenté aux fig.15   à 17   en différentes coupes.Le gaz et l'air sont introduits sépa rément par les canaux 21 et 22. Ces canaux sont dirigés vers le bain de façon que la flamme brûle d'abord dans la direction du bain. 23 sont les arches de ceintures surbaissées du four dont on n'a représenté qu'une moitié. En ces endroits le courant de gaz acquiert une composante vers le   bas,c'est   à dire que la flamme qui se détache est refoulée à nouveau sur le bain. Sui- vant la longueur du four on peut prévoir plusieurs arches de ce genre en ceintures. 

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   Le gaz sortant du canal de gaz plat subit, comme on l'a déjà dit,un frottement intense.Il est par conséquent facilement dé- tourné par des custacles mécaniques.De semblables obstacles mé- caniques se forment facilement par le fait que de l'écume de scorie ou des projections de scorie se rassemblent sur le fond du canal de gaz, surtout à son extrémité tournée vers le canal de chauffage. ces   ostacles   peuvent suffire pour détourner le courant gazeux de la charge. pour éliminer les dérangements qui en résultent dans le fonctionnement du four,les canauxde gaz sont rendus facilement accessibles de l'extérieur. Les canaux de gaz sont à cet effet prolongés vers l'arrière à travers la maçonnerie du four et sont fermés par des portes 24 qui peuvent être ouver- tes facilement et par lesquelles on peut supprimer les obstacles du fond du canal.

   A cause de la grande chaleur à laquelle les parties surbaissées sont soumises,l'usure de ces pièces peut être telement considérable que les réparations s'y répètent continuelle ment. En pareil cas,le four n'est pratiquement utilisable,au   poini   de vue de l'économie industrielle que lorsque les arches en cein- tures en particulier leur partie la   plus   basse,sont préservées suivant la présente invention,d'une destruction rapide, par un refroieissement, On peut employer pour le refroidissement de l'air ou de l'eau ou bien on peut aussi prévoir un refroidisse- ment combiné à l'air et à l'eau. La coupe 17 montre un semblable refroidissement combiné. Entre les pierres 25 se trouve un tuyau plat 26 qui est parcouru par de l'eau et extrait de la chaleur des pierres de sorte que celles-ci sont mises à l'abri de la fu- sion.

   Le tuyau 26 est maintenu par des pierres d'espacement 27 qui sont placées à certaines distances l'une de l'autre de façon qu'il reste entre elles des ouvertures.Par la tubulure 28 qui est fixée dans une plaque de fermeture 29,de l'air froid pénètre pour refroidir les pierres 25 et également le tuyau   26'   Après avoir baigné les pièces à refroidir,l'air pénètre dans la chambre de chauffage où il sert encore d'agent de refroidissement pour la voûte. 

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   C'est un fait connu que les propriétés de l'acier fabriqué au four Siemens-Martin, dépendent très fortement de la nature des gaz avec lesquels l'acier tient en contact pendant la fabri- cation .On sait que la vapeur d'eau et l'oxygène ont une action nuisible. l'hydrogène est considéré en général comme inoffensif et cela d'autant plus qu'il agit comme réducteur et parce qu'il est également connu qu'on peut obtenir par réduction, au moyen d'hydrogène,du fer qui possède en lui-même des propriétés avan- tageuses. 



   On a toutefois observé qu'aux températures d'environ 1000   et plus qui sont à envisager pour la fusion dans le four Siemens- 
Martin, l'hydrogène influence très défavorablement les propriétés de l'acier. il se produit peut-être à ces températures des combi- naisons chimiques ou des transformations quelconques d'une autre nature difficile à établir, qui nuisent considérablement aux propriétés de résistance de l'acier. C'est pourquoi l'on peut, suivant la présente invention,réaliser le procédé de production d'acier au four Siemens-Martin de telle manière que l'acier ne vienne en contact qu'avec des gaz qui sont pratiquement exempta d'hydrogène. Il faut donc non seulement écarter avec soin l'hydro- gènenais aussi la vapeur d'eau et les hydrocarbures comme on en rencontre régulièrement dans les gaz de gazogène et dans les autres gaz de foyer usuels. 



   Le procédé se réalise d'une manière particulièrement avantageu- se par le fait qu'on emploie un chauffage au poussier de charbon dans lequel on brûle un combustible pauvre en gaz,par exemple du coke,du   semi-coke,ou   du charbon maigre. 



   On peut employer également pour le chauffage du four, des gaz pratiquement exempts d'hydrogène,par exemple des gaz de haut- fourneasu,Comme ces derniers seuls ne donnent pas des températures suffisantes,ils sont combinés à un foyer supplémentaire par exem- ple à un chauffage à poussier de charbon. Le poussier de charbon est insufflé soit au   moyen d'air, soit   mieux encore au moyen de gaz de   gaut-fourneau,dans   le courant de gaz de haut-fourneau. On peut également employer un gazogène à fusion des scories,qui fonctionne 

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 sans vapeur   d'eau, à   condition d'employer de préférence un charbon aussi pauvre que possible en gaz ou bien du coke ou du semi-coke. 



   On peut réaliser le procédé de telle manière qu'un gaz   com   bustible totalement ou approximativement exempt d'hydrogène est conduit au-dessus du bain de façon à lécher ce bain surtoute sa largeur et à ne pas se mélanger complètement à l'air de combustion envoyé au-dessus. On obtient de cette manière ce résultat que l'air de combustion est maintenu écarté complète- ment du bain pendant la fusion et pendant le finissage. Le cou rant de gaz est injecté en une large couche plate qui lèche toute la surface du bain. Il faut veiller en particulier à ce que sur les côtés du courant gazeux également il ne puisse pas se produire de tourbillonnements par lesquels l'air de combustion entrainé par le courant gazeux viendrait en contact avec la surface du bain. 



   On a observé que cet effet du traitement du bain   à   l'abri de l'hydrogène et de l'oxygène peut encore être considérablemen augmenté lorsqu'on mélange au gaz combustible du poussier de charbon.La qualité de l'acier produit est ainsi considérable- ment améliorée et il est même possible de travailler avec un gaz combustible moins pur. Une minime teneur en hydrogène est beaucoup moins nuisible en présence du carbone finement répar- ti. Ceci est dû peut être au fait que le carbone possède aux températures élevées une action réductrice beaucoup plus grande que l'hydrogène et au fait qu'il empêche dans une certai ne mesure la naissance des transformations nuisibles   qui,au-   trement sont provoquées par l'hydrogène. 



   Le procédé peut en outre se réaliser de telle manière qu'on introduit dans la chambre de la sole,outre le gaz et l'air de combustion,du poussier de charbon,et cela de telle manière qu'il est insufflé par des tuyères particulières débouchant di- rectement dans la chambre de la sole. le poussier de charbon peut en outre être insufflé de telle manière qu'il se mélange dans la chambre de la sole, aux gaz entrent par la carneau de gaz.      

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   On peut toutefois aussi l'injecter de telle façon qu'il arrive en¯dessous de ce courant gazeux et forme une atmosphère protec- trice de poussier de charbon entre le courant de gaz et le bain. 



   Il peut en outre être insufflé de telle manière qu'il remplit les coins de la chambre de la sole, coins qui ne sont pas bai- gnés complètement par le courant gazeux. On évite ainsi qu'il se rassemble dans ces coins de l'air de combustion pouvant exer- cer une action oxydante. 



   On obtient l'un ou l'autre effet suivant la disposition des tuyères à poussier de charbon. On peut disposer ces tuyères sur le côté du carneau de gaz ou en-dessous du carneau de gaz et l'on peut leur donner une direction qui,suivant les besoins, est plus ou moins parallèle à l'axe longitudinal ou inclinée sur l'axe longitudinal du   @our.   Pour l'injection du poussier de charbon,on peut employer de l'air ou un gaz approprié. l'action du poussier de charbon introduit peut être amélio- rée par le fait qu'on injecte du poussier de différentes gros- seurs de grains c'est à dire du poussier de charbon finement moulu qui reste en suspensions longtemps dans le courant gazeux et du poussier en plus gros grains qui'se dépose plus ou moins rapidement sur le bain.

   Ces deux genres de ooussier peuvent être injectés soit en mélange par les mêmes tuyères,soit au moyen de tuyères particulières séparées. Le poussier de charbon finement moulu serralors principalement à augmenter l'action réductrice de la flamme et la température ,tandis que le poussier de charbon plus gros tombe pour la plus grande partie sur le bain et exerce une action réductrice sur la surface de celui-ci. la manière dont le poussier à gros grains est introduit est indifférente,pourvu qu'il soit répartie uniformément et ré- gulièrement. L'introduction pourrait par exemple se faire au moyen d'appareils de projection quelconque ou même à la main pourvu que la répartition correcte et l'arrivée régulière soient obtenues de facon satisfaisante. 



     @n   a déjà proposé de jeter du charbon sur le bain en vue de la réduction des scories. On a par exemple jeté dans ce but des morceaux d'électrodes ou bien on a projeté sur la scorie des 

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 pelletées de coke menu. Suivant la présente   invention,le   pous- sier de charbon en menu morceaux est au contraire introduit de façon continue et uniforme et cela de préférence defacon qu'il se répartisse sur toute la surface du ba n et descende sur cel- le-ci.

   On obtient ainsi une action beaucoup plus sure et plus uniforme et on exerce une influence fortement réductrice sur la scorie, on a observé dans tous lescas que par l'addition d'un peu de poussier de charbon en plus grosmerceaux au poussier fin, on augmente non seulement la résistance mais aussi la tena- cité de l'acier et qu'on améliore en   particul ier     les   propriétés qui résultent de l'essai de frappe avec entaille. 



   Les proportions du mélange du poussier finement moulu et de poussier en plus gros morceaux peuvent être modifiées dans les limites les plus larges. Il est également possible d'employer un poussier de charbon qui possède une grosseur de grain moyenne   ce,±   qui a pour effet que les particules restent en partie en suspension et tombent en partie sur le bain. La nature la plus avantageuse du poussier de charbon est déterminée de pré- férence spécialement par des essais pour chaque exploitation de four et pour chaque disposition particulière des tuyères. 



   On peut obtenir un acier de qualité particulièrement élevée ayant de fortes propriétés de résistance lorsqu'après la désoxy dation on laisse reposer la charge jusqu'à que se soit produite une séparation étendue des impuretés c'est à dire   qne   séparation des constituants   suiaant   leur poids spécifique. Avec d'autres modes de conduite du four Siemens-Martin,ceci n'est pas possible. 



  On peut bien laisser la charge reposer longtemps et provoquer une séparation étendue des impuretés,mais on observe alors réguliè¯ rement que l'acier n'a pas subi d'amélioration de ses propriétés mais est même,dans certaines circonstances, devenu plus mauvais. 



  Il est nécessaire en général de carburer à nouveau l'acier après un long repos de la charge,ce qui rend alors nécessaire une nou a ' telle velle épurtion. Si au contraire on travaille de façon quemême pendant le repos de la charge on introduit constamment et uni- formément du poussier,de charbon ou bien du poussier et de gros 

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 grains de charbon,on obtient immédiatement aprèsle repos un acier qui, éventuellement après addition de matières d'alliage comme le ferro-silicium,présente des propriétés remarquables de résistance et en particulier une grande ténacité à l'entailla ge et une limite d'élasticité élevée.

   On obtient donc suivant ce procédé dans le four Siemens-Martin,même suivant le traite- ment basique, les memes bons résultats que ceux obtenus seule- ment jusque présent au four électrique ou au four à creuset. il a déjà été dit qu'on obtient une qualité   dicter   particu- lièrement avantageuse   lorsqu,on   forme une atmosphère protectrice de poussier de charbon entre le courant de gaz et le   bain.Sui-   vant la présente invention,on ne commence l'amenée de poussier de charbon qu'après la fin de la période   d'affinage.   Pendant la période d'affinage, on évite toute formation d'un boile pro- tecteur.

   Il est par contre très bien possible d'introduire du poussier de charbon également pendant la période d'affinage à condition de le mélanger à de l'air de façon que l'action oxydan te sur le bain ne soit pas supprimée. Celte introduction de poussier de charbon mélangé à l'air pendant la période   d'affina-   ge présente cet avantege qu'on produit une flamme particulière- ment chaude et qu'on obtient des conditions plus avantageuses pou : l'épuration subséquente,en particulier pour l'élimination du soufre et du   phosphure.Ceci   s'applique particulièrement au traitement basique. 



    REVENDICATIONS.   



  1) Procédé de fabrication d'acier au four   Siemens-Martin,carac-   térisé en ce qu'au moins à partir de la fin de l'opération d'af- finage, les matières   à   action oxydante parvenait dans le four ou prenant naissance dans celui-ci sont maintenues écartées de la charge.

Claims (1)

1. 2) Procédé suivant la revendication 1,caractérisé en ce qu'entre la flamme de chauffage et le bain on firme une couche protectrice qui s'étend sur toute la largeur de la sole et est aussi plate que possible. <Desc/Clms Page number 15>

   3) Procédé suivant les revendications 1 et 2,caractérisé en ce que la quantité des gaz ou des matières formant la couche protectrice et leurs proportions les uns par rapport aux autres peuvent être réglées dans le but d'adapter aux besoins l'ac- tion chimique de la couche protectrice.

   4) Bruleur pour fours à gaz à régénération,dans lesquels,suivant les revendications 2 et 3,une couche protectrice est formée entre la flamme de chauffage et le bain,caractérisé par la dispo sition d'une ou de plusieurs tuyères par lesquelles le gaz pro- tecteur est conduit sur la surface du bain.

   5) Dispositif suivant la revendication 4 pour fours à gaz à régénération ,comportant une tuyère de mélange recevant le gaz combustible et l'air chaud et éventuellement disposée librement dans la chambre de combustible préalable ,caractérisé en ce qu' en-dessous de la tuyère de mélange sont disposées une ou plu- sieurs tuyères pour l'amenée du gaz protect eur.

   6) Dispositif suivant les revendications 4 et 5,caractérisé en ce quau gaz envoyé par les tuyères,on mélange de la vapeur de goudron ou des matières analogues ou de l'air chaud, empreun- té éventuellement au canal d'air montant.

   7) Dispositif suivant les revendications 4 à 6,caractérisé par une amenée telle des gaz protecteurs,par exemple au moyen de deux tuyères disposées des deux côtés de la tuyère de mélange,en dessous de celle-ci/ que du côté de l'entrée des flammes ils maintiennent à l'écart la partie de l'air de combustion qui autrement pénétrerait dans le four à droite et à gauche de la tuyère de mélange.

   8) Dispositif suivant les revendications 4 à 7,caractérisé en ce que l'air de combustion chaud est mélange au gaz de combustion en deux ou plusieurs phases.

   9) Dispositif suivant les revendications 4 à 8,caractérisé par des dispositifs d'obturation au moyen desquels les canaux de protection peuvent être fermés et ouverts.

   10) Procédé pour la conduite de fours à gaz à régénération,compor- tant des brûleurs suivant les revendications 4 à 9,caractérisé en ce que les tuyères à gaz protecteur sont hors de service dans les <Desc/Clms Page number 16> premiers temps après le commencement de l'opération et ne sont mises en activité qu'après la fusion de la charge.

   11) Procédé suivant les revendications 1 à 10,caractérisé en ce que les gaz sont introduits en une large couche plate et sont détournés dans la direction du bain au moins en un endroit au- dessus de la sole.

   12) Four pour le procédé suivant la revendication 11, caractérisé an ce que la voûte du four est abaissée en plusieurs endroits au-dessus de la sole.

   13) Four pour le procédé suivant la revendication 11,caractérisé par la disposition de surfaces conductrices qui s'étendent au- dessus du bain sur toute la largeur de la sole.

   14) Four suivant les revendications 11 à 13,caractérisé en ce que les parties du four qui font dévier le courant de gaz dabs la direction du bain sont refroidies.

   15) Four suivant les revendications 11 à 14 caractérisé en ce que dans une cavité à l'intérieur de la partie à refroidir se trouve disposé un refroidissement par eau et en ce que dans cette cavité on introduit enméme temps de l'air de refroidisse- ment qui,après avoir absorbé de la chaleur,entre dans la chambre du four.

   16) Four suivant les revendications 11 à 15,caractérisé en ce que les carneaux de gaz sont accessibles de l'extérieur par des portes en vue de leur nettoyage.

   17) Procédé suivant la revendication 1,caractérisé en ce que l'acier n'est mis en contact qu'avec des gaz qui sont pratiquement exempts d'hydrogène.

   18) Procédé suivant la revendication 17,caractérisé en ce qu'on emploie un chauffage au poussier de charbon dans lequel on brûle du coke, du semi-coke ou un autre charbon pauvre en gaz.

   19) Procédé suivant la revendication 17,caractérisé en ce qu'on emploie du gaz de haut-fourneau avec un chauffage supplémentaire qui est établi sous la forme d'un chauffage à poussier de charbon et utilise du coke, du semi-coke ou un autre charbon pau- vre en gaz. <Desc/Clms Page number 17>

   20) Procédé suivant les revendications 17 et 19,caractérisé en ce que le poussier de charbon est insufflé, dans le courant de gaz de haut-fourneau ,au moyen d'air ou de préférence au moyen de gaz de haut-fourneau.

   21) Procédé suivant la revendication 17, caractérisé en ce que le gaz est fourni par un gazogène à fusion des scories,qui fonc tionne sans vapeur, de préférence au moyen de coke, de semi-co- ke ou d'un autre charbon pauvre en gaz.

   22) Procédé suivant la revendication 21,caractérisé en ce que l'excès de chaleur du four Siemens-Martin est employé pour le réchauffeus de l'air de gazéification.

   23) Procédé suivant les revendications 1 et 17,caractérisé en ce que le gaz combustible est conduit de telle façon qu'il lèche le bain sur toute la largeur et qu'il ne se mélange pas complè- tement avec l'air de combustion passant au-dessus.

   24) Procédé suivant la revendication 23,caractérisé en ce qu'on mélange au gaz combustible du poussier de charbon.

   2g) Procédé suivant la revendication 25,caractérisé en ce que du poussier de charbon est insufflé dans la chambre de la sole par des tuyères particulières débouchant directement dans cette chambre.

   26)-Procédé suivant la revendication 25,caractérisé en ce que le poussier de charbon est insufflé de telle façon qu'il se mélange dans la chambre de la sole, aux gaz entrant par le carneau.

   27) Procédé suivant la revendication 25,caractérisé en ce que le poussier de charbon est insufflé en-dessous du courant de gaz de telle façon qu'il se forme une atmosphère protectrice de poussier de charbon entre le courant de gaz et le bain.

   28) Procédé suivant les revendications 25 à 27,caractérisé en ce que le poussier de charbon est insufflé de telle façon qu'il repplit les coins non baignés par le courant de gaz.

   29) Procédé suivant les revendications 25 à 28,caractérisé en ce que,outre le poussier de charbon finement moulu,du poussier de charbon en plus gros grains est insufflé ou introduit d'une <Desc/Clms Page number 18> autre manière de façon continue et uniformément.

   30) Procédé suivant les revendications 1 à 29, caractérisé en ce qu'après la désoxydation on laisse reposer la charge avec conti- nuation de l'arrivée de poussier de charbon,jusqu'à, ce que les impuretés se soient séparées par suite de la différence des poid spécifiques.

   31) Procédé suivant les revendications 1 à 30,caractérisé en ce que pendant la période d'affinage on insuffle du poussier de charbon avec de l'air et après la période d'affinage du poussier de charbon sans air.