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Procédé:et dispositif pour l'affinage préliminaire ou final de fonte brute d'après le principe de l'affina- ge par soufflage d'air
Suivant la présente invention, on soumet la fonte brute à l'affinage par soufflage;non pas d'une manière disoontinue, mais d'une manière continue et en courant ininterrompu. Le fait nouveau principal est que l'air ou l'oxygène est soufflé à travers le bain métallique*.
Le procédé convient pour diminuer la teneur de la fonte en silicium, qui pour l'affinage final suivant le procédé Thomas peut être indésirableet pour récupérer le manganèse et le vanadium qui dans le procédé Thomas normal passent dans la scorie Thomas et ne peuvent pas en être extraits. Le procédé convient cependant aussi pour la fabrication de l'acier..
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Lors de raffinage préalable continu; la scorie d'affinage formée contenant l'acide silicique, le manganèse et le vanadium est retirée du bain d'une manière continue pen- dant le soufflage* on peut ajouter des agents d'affinage solides ou bien des substances facilitant la formation de la scorie ou augmentant sa fluidité, La mise en oeuvre du procédé se fait avantageusement de manière que l'enlèvement de la scorie se fait d'un côté. et que l'addition éventuelle d'agents solides d'affinage et de substances d'addition se fait du coté de la sortie de la fonte pré-affinée. La fonte et la scorie pré-affinée peuvent être aussi séparées, en les faisant entrer toutes deux dans un séparateur duquel la scorie fluide s'écoule.
Afin d'obtenir des scories de diverses concentrations, il est évidemment possible de placer plusieurs appareils d' affinage l'un à la suite de l'autre. à travers lesquels la fonte s'écoule de l'un à l'autre. De cette manière, on peut obtenir d'un côté une scorie relativement riche en manganèse et en vanadium, et d'autre part) une scorie relativement pauvre en manganèse et en vanadium..
Si on yeut fabriquer de cette manière de l'acier finit on peut affiner la tonte dans l'état où elle quitte le four ou après la désulfuration par des alcalis ou substances contenant des alcalis, par exemple de la soude,, en une seule phase et en un seul récipient d'affinage.
Mais on peut aussi affiner d'abord la fonte de la manière décrite ci-dessus et ensuite achever l'affinage dans un récipient d'affinage
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L- ,,4 ,,lacé à la suite, daa& le=ear la <1éSUl:f'Ur8;tion subséquente #f effectuée b4..kl , m par des alcalis ou analogues 90> aPt $tro/ soit directement r!?; au haut-fourneau ou bien après l'affinage préliminaire ,
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pour la fabrication continue de l'acier, il est recomman- dabie de faire attention que la fonte ait dans les diverses phases du procédé une composition bien déterminée.
Pour la mise en oeuvre de l'invention, on propose de régler de telle manière la quantité d'agents d'affinage ou de désoxydation gazeux. solides ou liquides qui sont admis, ou celle des additions ainsi que la température et propriétés de la fonte et de la scorie et la quantité de fonte brute qui s'écoule, grâce à des appareils de mesure et à des dispo- sitifs de réglage, que la composition du métal dans les diverses phases individuelles soit réglée de manière à donner un acier ayant des qualités uniformes.,
Le mode de travail est par exemple comme suit :
la fonte brute est retirée d'un récipient collecteur, par exemple d'un mélangeur de fonte ou bien du four de fusion, par exemple du haut-fourneau et) éventuellement avec emploi d'une poche de coulée Intermédiaire% soumise au procédé d'affinage préliminaire, soit directement) soit après la désulfuration avec des agents désulfurants, par exemple de la soude préalablement fondue
Lorsque le four de fusion est muni d'un trou de coulée* on entoure celui-ci d'une manière appropriée d'une substance réfractaire. par exemple d'un tuyau en aggloméré de corindon, afin que la quantité de fonte qui en sort reste uniforme et que le trou de coulée ne s'élargisse pas pendant le travail.
Le four peut être également muni d'une ajoute en forme de siphon pour la fonte, de laquelle la fonte sort d'une manière conti- nue dépourvue de scorie*
Lors de la désulfuration subséquente.,, on laisse couler d'une manière appropriée la fonte fluide en même temps que les agents de désulfuration dans une poche et on prend soin de cette manière à obtenir un mélange intime de fonte et de
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scorie, on peut aussi agiter ensemble la fonte et la scorie par des moyens mécaniques d'agitation ou par de l'air ou gaz soufflés, ou bien on peut couler la fonte à travers des couches épaisses de scorie.
Lors de l'affinage préalable, on ajoute avantageusement des agents d'affinage solides tels que de la scorie de laminoirs ou analogues, ou des mitrailles, afin que la température ne monte pas trop fort et qu'il se forme une scorie de laquelle on puisse facilement retirer le vanadium, Comme une partie des oxydes ajoutés est réduite en fer métallique par le silicium de la fonte, on obtient en même temps par les dites additions un rendement élevé en fer, La scorie d'affinage préliminaire formée est souvent si épaisse qu'elle doit être retirée du récipient d'affinage* Oe travail difficile est facilité par l'emploi de dispositifs mécaniques. On peut par exemple utiliser des racloirs guidés à la main mais déplacés dans les divers sens par des engins mécaniques.
Les parties des racloirs qui pénètrent dans le récipient d'affinage sont munies avantageusement de - refroidissement à l'eau.
Le revêtement du récipient d'affinage est en général soit acide soit neutre, cependant des fonds perforés revêtus de dolomite ou magnésite goudronnés ou rendus étanches d'une autre manière, se sont montrés résistants lors de l'affinage préalable.
A l'affinage préalable se rattache l'affinage final qui est toujours réalisé avec revêtement basique. Ici la chaux d'addition est Introduit ' d'une manière connue du côté de l'évacuation de l'acier, de sorte que le métal vient d'abord en contact avec la scorie enrichie au préalable en acide phosphorique, et ensuite avec la chaux pure* La chaux est ajoutée à l'état froid ou réchauffé, et notamment en général sous forme de chaux pulvérisée, On peut aussi ajouter à la chaux des substances qui abaissent son point de fusion ou
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ou qui servent d'agents d'affinage.
On peut aussi employer une scorie riche en chaux pour la formation du phosphore, Avant, ou bien pendant l'évacuation de la scorie phosphatée on peut ajouter à celle-ci des substances qui augmentent sa fluidité et augmentent la solubilité de l'acide phosphorique, par exemple du sable chaud et des scories solides ou liquides de haut-tourneau ou de convertisseurs, à forte teneur en acide silicique. De plus et si nécessaire, on ajoute pendant l'affinage des agents d'affinage solides, alcalis, d'autres agents facilitant la déphosphoration, des mitrailles ou analogues..
On peut aussi traiter le bain succes- sivement par divers agents d'affinage produisant des gaz. par exemple d'abord. avec de l'air enrichi en oxygène; ou par de l'air chauffé$ et ensuite par de l'air froid de composition normale.
De préférence l'acier est désoxydé directement après l'affinage final. La désoxydation se fait avantageusement dans un espace qui est rattaché au dispositif d'affinage final et présente une capacité plus grande, car la désoxydation prend un certain temps. ' La désoxydation se fait avantageusement à l'abri de l'air ou bien dans une atmosphère de gaz protecteur. L'espace de désoxydation peut être muni aux deux extrémités de passages pour l'acier fluide.
La scorie formée lors de la désoxydation est enlevée de temps en temps par un trou de coulée; Les agents de désoxydation solides ou liquides sont introduits au moyen d'un dispositif appropriée par exemple d'une soupape rotative ou d'un passage appropriée Lorsqu'on veut désoxydér ou pré-affiner au moyen d'hydrogène et d'hydrocarbures, on peut employer un récipient basculant muni au fond des tuyères à gaze
La coulée se fait avantageusement dans de petites lingotières qui peuvent être disposées sur une table tournante ou sur une bande sans fin. Il est recommandable d'effectuer'
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également la coulée de l'acier dans une atmosphère de gaz protecteur.
On peut aussi couler l'acier dans un moule en forme de tuyau refroidissement)en un bloc sans fin, en retirant la matière figée en-dessous de la lingotière.
La quantité des agents d'affinage et désoxydation et d' additions gazeuses et solides qui est ajoutée chaque fois est observée au moyen d'appareils de mesure munis éventuellement de dispositifs enregistreurs. La température du bain mé- tallique et des scories est surveillée et maintenue constante au moyen d'appareils électriques mesureurs de température. Les gaz d'évacuation des récipients d'affinage sont continuellement analysés. Du côté de l'entrée de la fonte brute on dispose éventuellement un trop-plein qui permet de mesurer la quantité de fonte brute qui passe.
Le niveau du bain peut être mesuré au moyen de flotteurs ou par voie optique. Pour mesurer la quantité de fonte brute on peut aussi employer des réal- pients à bascule, en disposant par exemple deux récipients qui sont alternativement remplis et vidés. On peut aussi remplir la lingotière sur une bascule et contrôler ainsi la quantité d'acier qui sort. Il est à recommander de régler automa- tiquement l'admission des agents d'affinage et de désoxydation par des appareils de réglage et de dosage incorporés dans l' appareillage. Avantageusement on maintiendra l'admission de fonte brute à un niveau constant au moyen d'appareils mécaniques de réglage.
On peut aussi disposer sur la bascule à fonte brute un dispositif par lequel les récipients sont vidée à des intervalles déterminée dans le récipient collecteur*.
Dans ce cas, il n'est nécessaire que de remplir les récipients à bascule, mais ce travail aussi peut être effectué automati- quement. Le nombre des dispositifs de mesure et de réglage à utiliser et à incorporer dans l'appareillage n'est pas épuisa. par ceux décrits ci-dessus. Par exemple. on devra prendre des échantillons des produits intermédiaires et finals. Il est
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aussi à recommander de mesurer la fluidité du métal et des scories pendant les diverses phases du procédé. Plus impor- tant encore est le réglage automatique des températures. on peut par exemple influencer et guider l'entrée des scories de laminage ou des autres additions et analogues employées, d'après la température du bain.
Après la description du procédé qui précède et des exemples de réalisation, on va maintenant décrire le mode de construction de l'appareillage employé pour la mise en eeuvre du procédé, cet appareillage est caractérisé en ce qu'il est muni de tuyères au fond) de sorte que l'air est soufflé à travers le bain* et non pas au-dessus du bain. Seulement de cette manière; on peut obtenir un effet d'affinage suffisamment fort. pour la construction de l'appareillage) on doit tenir compte des points suivants : le,*) les pertes de chaleur vers l'extérieur doivent être di- minuées autant que possible.
2 .) Le dispositif doit être aménagé de telle manière qu'on puisse interrompre le processus de fabrication à tout moment et qu'on puisse le reprendra rapidement.. se*) On doit permettre au métal de xe séparer de la scorie.
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ci? airrinase bilt Í 4**) Le revetemenldu dlepositledolt être aussi simple que possible, en évitant toutes formes compliquées afin dt obtenir une résistance suffisante du revêtement et sa réparation rapide et à peu de bais.
01-après 0, on décrira un mode de réalisation du dispositif qui a fait ses preuves dans la pratique. Il consiste en un tambour disposé horizontalement et pouvant tourner autour de son axe longitudinal) qui dans sa partie médiane est élargi en forme de cuve et présente dans cette région lea tuyères d'admission de l'air, tandis que les espaces en forme de tambour qui sont rattachés latéralement sont laissés sans tuyères
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d'air, de sorte qu'ils servent de zones de repos pour le mélange qui est agité dans la partie médiane du tambour et par conséquent permettent la séparation dans ces zones du métal des scories. Un tel dispositif est illustré dans les dessine ci-j oints..
En se rapportant à ces dessins : Fige 1 montre le tambour en coupe longitudinale, Fig. 2 est une coupe transversale suivant a-a de la fig. le Fig. 3 est une coupe transversale suivant b-b de la fige l, Fig. 4 est une coupe transversale suivant c-a de la :fige 1.
Le tambour A en tôle est posé horizontalement sur les anneaux de roulement B1, B2 et peut tourner d'au moins 90 autour de son axe longitudinal. Il est revêtu d'une substan- ce réfractaire appropriée C. A la partie médiane du tambour se trouve le récipient D en forme de cuve allongée dans le sens de l'axe longitudinal, dont le fond est interrompu par les tuyères à vent E. En-dessous de la rangée de tuyères se trouve la boite à vent F. Dans celle-ci se trouve aménagée la canalisation d'air G disposée de manière à pouvoir tourner dans la boite de bourrage X, et fixée au tambour.
Au lieu d'une boite de bourrage, on peut réaliser la connexion entre la canalisation d'air fixe et la boite à vent du tambour tournant par des tuyaux recourbés, flexibles, tubes articulés tuyaux en trompette ou analogues. L'ouverture d'admission pour la fonte fluide ou fonte pré-affinée se trouve en H. La réfé- rence J (fig.2) désigne le trou d'évacution de la scorie, K est le siphon par lequel s'écoule la fonte pré-affinée ou l' acier fini, et L est l'ouverture de vidange qui reste fermée pendant le fonctionnement. L'ouverture M à la partie supérieure du tambour sert à l'admission des substances d'addition et des fondants, tandis que les gaz d'échappement peuvent s' échapper aussi par une deuxième ouverture M2.
Les dessina nontrent au milieu de la zone des tuyères P un barrage transver-
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sal 01 et à l'extrémité un autre barrage 02 qui a pour mission d'empêcher le passage direct du métal d'une extrémité du tambour à l'autre.. De l'autre côté, à l'espace p est jointe la partie latérale du tambour Q.
Le dispositif fonctionne comme suit :
Apres que le tambour A a été chauffé par des brûleurs à gaz ou à huile qui sont introduits par les ouvertures H ou M1, le tambour est tourné de telle manière que la cuve D se trouve avec la rangée de tuyères E à la hauteur de l'axe longitudinal; du tambour horizontale Les substances d' addition sont alors Introduites par M1 et la fonte est introduite dans le tambour en H par une rigole. Dès qu'une quantité suffisante de fonte a été Introduite, on commence le soufflage et on fait revenir le tambour dans sa position originale* On laisse maintenant couler de manière ininter- rompue du métal et des substances d'addition dans le tambour .
Après quelque tempes on commence à évacuer l'acier ou le mé- tal pré-affiné du siphon K, tandis que la scorie affinée apparaît en J. Les quantités d'air, l'admission da métal et d'additions, etc. sont maintenant réglées de telle manière que le métal s'écoule de manière continue en K et la scorie en J avec les compositions voulues.
Si on veut traiter le métal successivement avec divers agents gazeux d'affinage).par exemple par de l'oxygène et ensuite par de 'air. on emploie une boite à vent divisée,, en séparant la boite P en deux chambres par une paroi de séparation. Le travail avec diverses sortes d'air a déjà été employé pour le soufflage par à-coups. Alors que ce procédé nécessitait de nombreuses mesures, il convient très bien pour l'affinage continu car le passage d'une sorte de vent à une autre sorte de vent est inutile et l'installation pour la fabrication et livraison d'oxygène ou d'air enrichie travaille d'une mandera uniforme.
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425882 <La#GC L'ouverture N sert à faire entrer/la fin du procédé d* 9; affinage des substances servant de fondants ou pour le traite- ment de scories, par exemple pour augmenter la solubilité de l'acide phosphorique.
Les gaz s'échappant de l'ouverture M1 peuvent être employés pour le préchauffage des substances d'addition et fondants ou pour la calcination de la chaux.. Lorsque cependant le procédé d'affinage développe tant de chaleur qu'à la fin on doit enlever de la chaleur, on introduit les additions par M1 à l'état froid, et l'excès de chaleur est utilisé pour la production de vapeur, pour le pré-chauffage de l'air et pour d'autres usages. suivant les conditions de température.., on laisse échapper les gaz en premier lieu par M1 ou M2. Dans le second cas, le bain est préchauffé par les flammes qui le lèchent.
Si on veut vider le tambour à la fin du processus, on ouvre l'ouverture auxiliaire L, on fait tourner le tambour de 90 en continuant le soufflage et on déverse le contenu dans un récipient approprié ou dans un lit de coulée, On vide également le siphon H, de sorte que le métal ne peut pas s' y figer.
Dans le cas où le produit du processus d'affinage doit être traité subséquemment par exemple s'il doit être désoxydé, on peut oindre à l'espace R un autre espace servant à ce traitement subséquent* L'acier affiné complètement s'écoule dans l'espace de désoxydation par l'ouverture S formée dans la paroi de séparation T. Les agents de désoxydation sont Introduits par l'ouverture V. Afin de garder chaud le creuset, l'ouverture V peut être utilisée pour tirer les gaz d'échappement ou une partie de ces gaz par l'espace R. On ferme alors les autres ouvertures d'échappement du gaz d'une quantité cor- respondante. La scorie de désoxydation est évacuée en V, tandis que l'acier désoxydé s'écoule par le siphon K.
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, La prnpédé décrit permet d'affiner une grande quantité brute m& " de :f'ote/ou \ie la convertir en acier au moyen de dispositifs relativement simples..Par rapport aux procédés connus, on obtient un rendement plus élevé., une scorie Thomas très haute teneur en acide phosphorique soluble ou des scories; de pré-affinage à haute teneur en manganèse et vanadium et un. acier qui contient moins de phosphore que 10 acier Thomas, usuel. Enfin,;
le procédé permet la récupération de la chaleur de déperdition pour le processus d'affinage, que ce soit pour préchauffer les substances d'addition, ou pour la production derapeur ou.pour d'autres usages, ce qui n'était pas possible jusqu'à présent dans les aciéries thomas, ainsi que la récupération complète des poussières produites par le soufflage et qui possèdent une grande valeur à cause de leur teneur en manganèse..
phosphore et vanadium, et qui rendaient désagréable le voisinage des aciéries*
Des qualités de fonte qui peuvent à peine être travailides par l'une des méthodes connues à cause de leur forte te,.- neur en silicium, ou faible teneur en phosphore, se laissent bien travailler par le procédé suivant l'invention* La consommation de ferro-manganèse et ferro-spiegel pour la désoxyda- %ion est évitée ou fortement diminuée. A cause du travail uniforme de l'installation de coulée en lingots. grâce à la coulée continue) on peut fabriquer même dans les grandes aciéries. de petits lingots. L'installation de laminoirs est ainsi considérablement simplifiée et on économise de la force motrice...
On peut aussi laminer.'les petits lingots directement dans un train continua billettes et fabriquer à côté, sans chauffage intermédiaire, des produits finis.. Par l'utilisation de petits lingots on bonifie l'acier et on diminue les déchets d' extrémités Enfin) on peut couler confortablement l'acier à l' abri de l'air et diminuer ainsi la teneur en gaz.
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On est parvenu dans la grosse industrie à affiner dans une installation du genre décrit d'une longueur totale de e 1/2 mètres, 20 à 30 t/h de fonte brute à 0,4 Jusque 0,7% V, de telle sorte que la fonte obtenue ne contenait que 0,02 jusque 0,osfi V et qu'on obtenait une scorie d'affinage à a-10% V. En même temps à l'admission, au milieu et à l'éva- cuation des échantillons de métal prennes; donnaient :
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<tb> 0 <SEP> un
<tb> Entrée <SEP> 2,12 <SEP> 1,00 <SEP> 0,43
<tb> Milieu <SEP> 0,25 <SEP> 0,26 <SEP> 0,05
<tb> Evacuation <SEP> 0,63 <SEP> 0,12 <SEP> 0,02
<tb>
Les analyses: prouvent que le processus d'affinage se passe en fait par étapes successives-*.
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Process: and device for preliminary or final refining of pig iron according to the principle of refining by air blowing
According to the present invention, pig iron is subjected to the refining by blowing, not in a diso-continuous manner, but in a continuous and uninterrupted manner. The main new fact is that air or oxygen is blown through the metal bath *.
The process is suitable for lowering the content of the silicon melt, which for final refining according to the Thomas process may be undesirable and for recovering the manganese and vanadium which in the normal Thomas process pass into the Thomas slag and cannot be there. excerpts. However, the process is also suitable for the production of steel.
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During continuous pre-refining; the formed refining slag containing silicic acid, manganese and vanadium is continuously withdrawn from the bath during the blowing * solid refining agents or substances which facilitate the formation of the powder can be added. slag or increasing its fluidity, The implementation of the process is advantageously done so that the removal of the slag is done on one side. and that the possible addition of solid refining agents and additives takes place on the side of the outlet of the pre-refined pig iron. Melt and pre-refined slag can also be separated, by passing them both into a separator from which the slag fluid flows.
In order to obtain slag of various concentrations, it is obviously possible to place several refining devices one after the other. through which the cast iron flows from one to the other. In this way, it is possible to obtain on the one hand a slag relatively rich in manganese and vanadium, and on the other hand) a slag relatively poor in manganese and vanadium.
If you make finished steel in this way, you can refine the mowing as it leaves the furnace or after desulfurization with alkalis or substances containing alkalis, for example soda, in a single phase and in a single refining vessel.
But it is also possible to first refine the melt as described above and then complete the refining in a refining vessel.
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L- ,, 4 ,, laced after, daa & le = ear la <1éSUl: f'Ur8; subsequent tion #f carried out b4..kl, m by alkalis or the like 90> aPt $ tro / either directly r! ?; in the blast furnace or after preliminary refining,
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for the continuous manufacture of steel, it is advisable to take care that the cast iron has a well-defined composition in the various stages of the process.
For the implementation of the invention, it is proposed to adjust the quantity of gaseous refining or deoxidizing agents in such a way. solids or liquids which are admitted, or that of the additions as well as the temperature and properties of the cast iron and the slag and the quantity of pig iron which flows, by means of measuring devices and regulating devices, that the composition of the metal in the various individual phases be regulated so as to give a steel having uniform qualities.
The working mode is for example as follows:
the pig iron is withdrawn from a collecting vessel, for example from a pig iron mixer or from the melting furnace, for example from the blast furnace and) optionally with the use of an intermediate ladle subjected to the process of preliminary refining, either directly) or after desulfurization with desulfurizing agents, for example previously melted soda
When the melting furnace is provided with a tap hole *, this is suitably surrounded with a refractory substance. for example a corundum chipboard pipe, so that the quantity of cast iron which comes out remains uniform and the taphole does not widen during work.
The furnace can also be fitted with a siphon-shaped addition for melting, from which the cast iron comes out in a continuous manner free of slag *
In the subsequent desulphurization, the fluid melt is allowed to flow in a suitable manner together with the desulphurizing agents into a ladle and care is taken in this way to obtain an intimate mixture of melt and
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slag, the cast iron and the slag can also be stirred together by mechanical stirring means or by blown air or gas, or the cast iron can be cast through thick layers of slag.
During the preliminary refining, solid refining agents are advantageously added such as slag from rolling mills or the like, or scrap, so that the temperature does not rise too much and that a slag is formed from which one can easily remove the vanadium, As part of the added oxides is reduced to metallic iron by the silicon of the cast iron, at the same time a high yield of iron is obtained by the said additions, The preliminary refining slag formed is often so thick that it must be removed from the refining vessel. The difficult work is facilitated by the use of mechanical devices. It is for example possible to use scrapers guided by hand but moved in various directions by mechanical devices.
The parts of the scrapers which enter the refining vessel are advantageously provided with water cooling.
The coating of the refining vessel is generally either acidic or neutral, however perforated bottoms coated with dolomite or magnesite tarred or otherwise sealed, have been found to be resistant during pre-refining.
The prior refining is linked to the final refining which is always carried out with a basic coating. Here the addition lime is introduced in a known manner from the discharge side of the steel, so that the metal first comes into contact with the slag previously enriched with phosphoric acid, and then with the slag. pure lime * Lime is added in the cold or heated state, and in particular in general in the form of pulverized lime, It is also possible to add to the lime substances which lower its melting point or
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or which serve as refining agents.
It is also possible to use a slag rich in lime for the formation of phosphorus, Before, or else during the removal of the phosphate slag, substances can be added to it which increase its fluidity and increase the solubility of phosphoric acid, for example hot sand and solid or liquid slag from top tourneau or converters, with a high silicic acid content. In addition and if necessary, solid refining agents, alkalis, other dephosphorization facilitators, scrap or the like are added during the refining.
The bath can also be treated successively with various gas-producing refiners. for example first. with oxygen enriched air; or by heated air and then by cold air of normal composition.
Preferably the steel is deoxidized directly after the final refining. The deoxidation advantageously takes place in a space which is attached to the final refining device and has a greater capacity, since the deoxidation takes a certain time. The deoxidation is advantageously carried out in the absence of air or else in an atmosphere of protective gas. The deoxidation space can be provided at both ends with passages for the fluid steel.
The slag formed during deoxidation is removed from time to time through a taphole; The solid or liquid deoxidizing agents are introduced by means of a suitable device, for example a rotary valve or a suitable passage. When it is desired to deoxidize or pre-refine by means of hydrogen and hydrocarbons, it is possible use a tilting container fitted at the bottom with gauze nozzles
The casting is advantageously carried out in small molds which can be placed on a turntable or on an endless belt. It is recommended to perform '
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also the casting of steel in an atmosphere of protective gas.
The steel can also be poured into a mold in the form of a cooling pipe in an endless block, removing the material frozen below the mold.
The quantity of refining and deoxidizing agents and of gaseous and solid additions which is added each time is observed by means of measuring devices possibly fitted with recording devices. The temperature of the metal bath and of the slag is monitored and kept constant by means of electrical temperature measuring devices. The exhaust gases from the refining vessels are continuously analyzed. On the side of the pig iron inlet there is possibly an overflow which makes it possible to measure the quantity of pig iron passing.
The level of the bath can be measured by means of floats or optically. To measure the quantity of pig iron it is also possible to use tilting reactors, for example by arranging two receptacles which are alternately filled and emptied. You can also fill the mold on a scale and thus control the amount of steel that comes out. It is recommended to automatically regulate the admission of refining and deoxidizing agents by regulating and dosing devices incorporated in the apparatus. Advantageously, the raw iron intake will be maintained at a constant level by means of mechanical adjustment devices.
It is also possible to place on the pig iron a device by which the receptacles are emptied at determined intervals into the collecting receptacle *.
In this case, it is only necessary to fill the tilting containers, but this work too can be carried out automatically. The number of measuring and regulating devices to be used and incorporated in the apparatus is not exhausted. by those described above. For example. samples of the intermediate and final products should be taken. It is
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Also recommendable to measure the fluidity of metal and slag during the various stages of the process. Even more important is the automatic temperature adjustment. for example, the inlet of the rolling slag or other additions and the like employed can be influenced and guided by the temperature of the bath.
After the description of the above process and of the embodiments, we will now describe the method of construction of the equipment used for the implementation of the process, this equipment is characterized in that it is provided with nozzles at the bottom) so that the air is blown through the bath * and not over the bath. Only in this way; a sufficiently strong refining effect can be obtained. for the construction of the switchgear) the following points must be taken into account: the, *) heat losses to the outside must be reduced as much as possible.
2.) The device must be arranged in such a way that the manufacturing process can be interrupted at any time and can be resumed quickly. Se *) The xed metal must be allowed to separate from the slag.
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this? airrinase bilt Í 4 **) The coating of the dlepositledolt be as simple as possible, avoiding all complicated shapes in order to obtain a sufficient resistance of the coating and its quick repair and little downsizing.
01-after 0, we will describe an embodiment of the device which has proven itself in practice. It consists of a drum arranged horizontally and able to rotate around its longitudinal axis) which in its middle part is widened in the shape of a tank and has in this region the air intake nozzles, while the spaces in the form of a drum which are attached laterally are left without nozzles
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air, so that they serve as resting zones for the mixture which is agitated in the middle part of the drum and therefore allow the separation in these zones of the metal from the slag. Such a device is illustrated in the attached drawings.
With reference to these drawings: Fig. 1 shows the drum in longitudinal section, Fig. 2 is a cross section along a-a of FIG. Fig. 3 is a cross section along b-b of fig 1, FIG. 4 is a cross section along c-a of the: fig 1.
The sheet metal drum A is placed horizontally on the bearing rings B1, B2 and can rotate at least 90 around its longitudinal axis. It is lined with a suitable refractory substance C. In the middle part of the drum is the receptacle D in the form of an elongated vessel in the direction of the longitudinal axis, the bottom of which is interrupted by the wind nozzles E. Below the row of nozzles is the wind box F. In this is fitted the air duct G arranged so as to be able to rotate in the stuffing box X, and fixed to the drum.
Instead of a stuffing box, the connection between the fixed air duct and the wind box of the rotating drum can be made by curved, flexible pipes, articulated tubes, trumpet pipes or the like. The inlet opening for fluid cast iron or pre-refined cast iron is at H. The reference J (fig. 2) designates the slag discharge hole, K is the siphon through which the slag flows. pre-refined cast iron or finished steel, and L is the drain opening which remains closed during operation. The opening M at the top of the drum serves for the admission of additives and fluxes, while the exhaust gases can also escape through a second opening M2.
The drawings show in the middle of the zone of the nozzles P a transverse dam
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sal 01 and at the end another dam 02 whose mission is to prevent the direct passage of metal from one end of the drum to the other. On the other side, to the space p is joined the part side of drum Q.
The device works as follows:
After the drum A has been heated by gas or oil burners which are introduced through the openings H or M1, the drum is rotated in such a way that the tank D is with the row of nozzles E at the height of the 'longitudinal axis; horizontal drum The addition substances are then Introduced through M1 and the cast iron is introduced into the H-shaped drum through a channel. As soon as a sufficient quantity of cast iron has been introduced, the blowing is started and the drum is returned to its original position. Metal and additives are now allowed to flow uninterruptedly into the drum.
After a few temples the steel or pre-refined metal begins to be evacuated from the K siphon, while the refined slag appears in J. Amounts of air, intake of metal and additions, etc. are now set so that the metal continuously flows in K and the slag in J with the desired compositions.
If it is desired to treat the metal successively with various gaseous refining agents), for example with oxygen and then with air. a divided wind box is used, by separating the P box into two chambers by a dividing wall. Work with various kinds of air has already been used for jerk blowing. While this process required many measurements, it is very suitable for continuous refining as the change from one kind of wind to another kind of wind is unnecessary and the facility for the manufacture and delivery of oxygen or enriched air works in a uniform mandera.
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425882 <La # GC The opening N is used to enter / the end of the process d * 9; refining of substances used as fluxes or for the treatment of slag, for example to increase the solubility of phosphoric acid.
The gases escaping from the opening M1 can be used for the preheating of the additives and fluxes or for the calcination of lime. However, when the refining process develops so much heat that at the end it is necessary to removing heat, additions are introduced through M1 in the cold state, and the excess heat is used for steam generation, for air preheating and for other purposes. depending on the temperature conditions ..., the gases are first allowed to escape through M1 or M2. In the second case, the bath is preheated by the flames which lick it.
If we want to empty the drum at the end of the process, we open the auxiliary opening L, we turn the drum 90 while continuing the blowing and we pour the contents into a suitable container or into a casting bed. the siphon H, so that the metal cannot be fixed there.
In the event that the product of the refining process has to be treated subsequently, for example if it has to be deoxidized, one can anoint in the space R another space serving for this subsequent treatment * The refined steel completely flows into the deoxidation space through the opening S formed in the partition wall T. The deoxidizing agents are introduced through the opening V. In order to keep the crucible hot, the opening V can be used to draw the gases from exhaust or part of these gases through space R. The other gas exhaust openings are then closed by a corresponding quantity. The deoxidizing slag is discharged in a V, while the deoxidized steel flows through the K trap.
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, The described method makes it possible to refine a large crude quantity m & "of: f'ote / or \ ie convert it into steel by means of relatively simple devices. Compared with known methods, a higher yield is obtained. Thomas slag very high in soluble phosphoric acid or slag, pre-ripened with high manganese and vanadium content and a steel which contains less phosphorus than conventional Thomas steel.
the process allows the recovery of waste heat for the refining process, whether for preheating the additives, or for the production of steam or for other uses, which was not possible until now. now in thomas steelworks, as well as the complete recovery of dust produced by the blowing and which have a great value because of their manganese content.
phosphorus and vanadium, and which made the vicinity of steelworks unpleasant *
Cast iron qualities which can hardly be worked by one of the known methods because of their high content of silicon, or low content of phosphorus, can be worked well by the process according to the invention. of ferro-manganese and ferro-spiegel for deoxidation-% ion is avoided or greatly diminished. Because of the uniform work of the ingot casting plant. thanks to continuous casting) it is possible to manufacture even in large steelworks. small ingots. The installation of rolling mills is thus considerably simplified and driving force is saved ...
It is also possible to laminate the small ingots directly in a billet continuous train and manufacture finished products alongside, without intermediate heating. By using small ingots the steel is improved and end waste is reduced. ) the steel can be cast comfortably away from the air and thus reduce the gas content.
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In large-scale industry, it has been possible to refine in an installation of the type described with a total length of e 1/2 meters, 20 to 30 t / h of pig iron at 0.4 up to 0.7% V, in such a way that the cast iron obtained contained only 0.02 up to 0. osfi V and that a refining slag was obtained at a-10% V. At the same time at the admission, in the middle and at the evacuation of the metal samples taken; gave:
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<tb>
<tb> 0 <SEP> a
<tb> Input <SEP> 2.12 <SEP> 1.00 <SEP> 0.43
<tb> Medium <SEP> 0.25 <SEP> 0.26 <SEP> 0.05
<tb> Evacuation <SEP> 0.63 <SEP> 0.12 <SEP> 0.02
<tb>
The analyzes: prove that the ripening process actually takes place in successive stages - *.