<Desc/Clms Page number 1>
"Prooédé de fabrication d'oier L'invention % pour objet un procédé ayant pour but de diminuer la consommation de ferro-manganèse dans la fabrication d'acier Thomas en partant d'une fonte à basse teneur en man- ganèse tout en obtenant un acier de bonne qualité.
Dams la fabrication d'acier Thomas an convertisseur le bain d'acier obtenu, à la fin du soufflage, contient une assez forte proportion de fer oxydé.
La méthode généralement employée jusqu'à présent pour la désoxydation consiste à faire une addition de ferro-manganèse, soit solide dans la cornue âpres décrassage, soit liquide.
Le ferro-manganèse étant dans le premier cas ajouté froid ou chauffé il en résultera,par ce procédé, une perte assez @ sensible en manganèse, due à la désoxydation et que l'on
<Desc/Clms Page number 2>
retrouvera en partie dans la scorie de déphospho ration.
En moyenne, pour des fontes ayant une teneur en manganèse de1% environ, la consommation de ferro est del'ordre de 5,5 Eg à 6 Kg à la Tonne d'acier. Sur cette quantité, 3 kg sont néces- saires pour élever la teneur en manganèse de la plaquette d'ar- rêt à la teneur en manganèse de l'acier final.
C'est ainsi que si la plaquette d'arrêt renferme 0,18 à 0,20 % de manganèse, l'acier final contiendra. 0,40 à 0,42 % de manganèse.
La quantité de manganèse nécessaire pour obtenir un Acier
K à 0,40 % de manganèse sera donc de :(0,40-0,17/100) 1.000 = 2,3
100 soit 3 Kg de ferro-manganèse à la Tonne d'acier.
Le reste 5,5 k-3 k = 2,5 k ont servi à la désoxydation du bain plus une perte dans la scorie.
Or, à l'heure actuelle, les fontes traitées ont une te- neur en Mn beaucoup plus basse, descendant jusque 0,45 %. la conversion de ces fontes donne, à la fin du soufflage, un acier ayant un pourcentage de fer oxydé encore plus élevé, puisque le bain n'a pas été protégé pendant l'opération.
Si, pour désoxyder le bain, on emploie la méthode décrite plus haut, on aura donc une perte en ferro-manganèse plus élevée.
La consommation de ferro, à la Tonne d'acier, obtenu en partant de fontes ayant une teneur en Mn de 0,50 à 0,60 5 est de l'ordre de 7 à 8 Kg.
L'analyse de la plaquette d'arrêt révèle dans ce cas une teneur en Mn de 0,12 à 0,14% descendant quelquefois à 0,10.
Si on prend une moyenne de 0,13 pour obtenir un acier à 0,40 de Mn, il faudra à la Tonne d'acier :
K (0,40- 0,13 ) 1.000 = 2,7
100 Boit 3,40 k minimum de ferro-manganèse.
La différence 7,5 - 3,4 = 4,1 k représentant la perte de ferro-manganèse à la Tonne d'acier.
<Desc/Clms Page number 3>
On a vu plus haut que la désoxydation du bain d'acier se faisait suivant la réaction suivante :
Fe 0 + Mn = Fe + MnO
Mais par ce procédé la perte en Mn est assez élevée, surtout avec les fontes ayant une teneur basse en Mn.
La désoxydation du bain peut se faire également par une autre réaction qui est la suivante :
Fe 0 + 0= le + 00
Cette désoxydation est très rapide car le CO obtenu est à l'état gazeux et peut s'échapper librement en partie du bain liquide.
Cette désoxydation pair le Carbone permet de réaliser une économie très appréciable dans la consommation de ferro-Mn, mais elle doit se faire judicieusement pour obtenir un acier sain, homogène et pas trop carburé.
Après de multiples essais, la. demanderesse a. obtenu, en procédant de la manière suivante et qui est la base de cette demande de brevet, un acier d'aussi bonne qualité que les aciers antérieurs sinon meilleur et dont la teneur plus particulièrement en Carbone n'était pas supérieure aux aciers traités par la méthode antérieure, donc par le ferro-Mn.
La désoxydation du bain se fera dans la poche de coulée au moyen de fontes pauvres en silicium, en soufre et phosphore dont la teneur en carbone sera d'environ 4%.
Cette fonte a naturellement étéfondue dans un four spécial et sera versée en même temps que l'acier du convertisseur dans la, poche de coulée.
On dsoxydera. ainsi le bain non pas par le carbone provenant, comme dans certaines méthodes, de charbons authraciteux, de carbure de calcium, mais par le carbone de combinaison existant dans la fonte.
Pour augmenter la teneur du bain en Mn, il faudra nécessairement ajouter ce dernier métal, soit sous la forme de
<Desc/Clms Page number 4>
ferro, soit sous la forme de spiegel à haute teneur en Mn.
L'addition peut se faire sous la forme solide avec du ferro-Mn cassé en petits morceaux froids ou de préférence, chauffés. Toutefois, il est préférable que l'addition se fasse liquide.
Les chiffres donnés ci-dessous sont les moyennes de multiples coulées d'essai :
EMI4.1
analyse de la fonte sortant du mélangeur : Jill oee7 10 Analyse de la plaquette d'arrêt : 1,ù1 0,102 'f..
C 0,011 .Consommation de ferro-manganèse à, la T.d'acier: 2t73 K Consommation totale de l,Ul métal à la T. d'acier: ferro Mn + fonte 4,31 K
EMI4.2
Analyse de l'acier au poste de coulée irn C,434 10
C 0,050 % Quantité de Mn nécessaire à la T. d'acier pour obtenir un acier
EMI4.3
à ü, 4:4 10 de e Im : ( C, 4'< 4 - c'ion 1.000 = 3t32 K
100 Perte de Mn à la T. d'acier : 4,31 K - 3,32 K = 0,99 K soit environ :1,27K de ferro-Mn à la.
T. d'acier.
EMI4.4
1\oler traité pendant la mgme journée avec du ferro-I6'fn. et additf on de spiegel fro id à la cornue : Consommation relative de ferro-Mn à la T. d'acier : 8,26 Mn de la plaquette d'arrêt 0,100 Mn de l'acier final : 0,410 Quantité de Mn nécessaire à la T. d'acier pour obtenir un acier
EMI4.5
à 0,416 de Yin ( C, 410 - C,10%C ) 1. ÇcOC = 3,10 x
100 soit 3,97 k de ferro-Mn à la T. d'acier.
Perte de ferro-Mn relative à la T. d'acier : 8,26 - 3,97
4,29 K
<Desc/Clms Page number 5>
Si l'on compare les résultais, on voit que la désoxydation du bain d'acier par le procédé donne une économie de :
4,29- 1,27 = 3,02 K. de ferro-Mn à la T. d' acier.
REVENDE CATIONS.
1.- procède de fabrication d'acier Thomas en partant d'une fonte à basse teneur en manganèse, caractérise par le fait que la. désoxydation du bain d'acier se fait dans la poche de coulée au moyen de fonte pauvre en silicium, en soufre et phosphore, dont la teneur en carbone sera d'environ 4%.
<Desc / Clms Page number 1>
The invention relates to a method having the aim of reducing the consumption of ferro-manganese in the manufacture of Thomas steel by starting from a low-manganese content iron while obtaining a good quality steel.
In the production of steel Thomas an converter, the steel bath obtained, at the end of the blowing, contains a fairly high proportion of oxidized iron.
The method generally employed until now for the deoxidation consists in making an addition of ferro-manganese, either solid in the retort after scrubbing, or liquid.
The ferro-manganese being in the first case added cold or heated there will result, by this process, a fairly significant loss @ manganese, due to deoxidation and that one
<Desc / Clms Page number 2>
will be found in part in the dephosphorization slag.
On average, for cast irons with a manganese content of approximately 1%, the consumption of ferro is of the order of 5.5 Eg at 6 Kg per ton of steel. Of this amount, 3 kg are needed to raise the manganese content of the stop pad to the manganese content of the final steel.
So if the stopper contains 0.18 to 0.20% manganese, the final steel will contain. 0.40 to 0.42% manganese.
The amount of manganese needed to obtain a Steel
K at 0.40% manganese will therefore be: (0.40-0.17 / 100) 1.000 = 2.3
100 or 3 Kg of ferro-manganese per ton of steel.
The remainder 5.5k-3k = 2.5k was used for the deoxidation of the bath plus a loss in the slag.
However, at the present time, treated cast irons have a much lower Mn content, down to 0.45%. the conversion of these cast irons gives, at the end of the blowing, a steel having an even higher percentage of oxidized iron, since the bath was not protected during the operation.
If, to deoxidize the bath, the method described above is used, there will therefore be a higher ferro-manganese loss.
The consumption of ferro, per ton of steel, obtained starting from cast irons having a Mn content of 0.50 to 0.60 5 is of the order of 7 to 8 kg.
Analysis of the stop plate in this case reveals an Mn content of 0.12 to 0.14%, sometimes falling to 0.10.
If we take an average of 0.13 to obtain a steel at 0.40 Mn, the ton of steel will need:
K (0.40-0.13) 1.000 = 2.7
100 Drinks 3.40 k minimum of ferro-manganese.
The difference 7.5 - 3.4 = 4.1 k representing the loss of ferro-manganese per ton of steel.
<Desc / Clms Page number 3>
We saw above that the deoxidation of the steel bath was carried out according to the following reaction:
Fe 0 + Mn = Fe + MnO
But by this process the loss of Mn is quite high, especially with the cast irons having a low Mn content.
The deoxidation of the bath can also be carried out by another reaction which is as follows:
Fe 0 + 0 = le + 00
This deoxidation is very rapid because the CO obtained is in the gaseous state and can partially escape from the liquid bath.
This carbon-paired deoxidation makes it possible to achieve a very appreciable saving in the consumption of ferro-Mn, but it must be done judiciously to obtain a healthy, homogeneous and not too carburized steel.
After multiple attempts, the. plaintiff a. obtained, by proceeding in the following manner and which is the basis of this patent application, a steel of as good quality as the previous steels if not better and whose carbon content more particularly was not higher than the steels treated by the previous method, therefore by ferro-Mn.
The deoxidation of the bath will be carried out in the ladle by means of cast iron poor in silicon, sulfur and phosphorus, the carbon content of which will be around 4%.
This cast iron has naturally been melted in a special furnace and will be poured at the same time as the steel of the converter into the ladle.
We will dsoxidate. thus the bath not by the carbon coming, as in certain methods, from authracitous charcoals, from calcium carbide, but by the combination carbon existing in the cast iron.
To increase the Mn content of the bath, it will necessarily be necessary to add the latter metal, either in the form of
<Desc / Clms Page number 4>
ferro or in the form of a high Mn spiegel.
The addition can take place in the solid form with ferro-Mn broken into small cold or preferably heated pieces. However, it is preferable that the addition be liquid.
The figures given below are the averages of multiple test castings:
EMI4.1
analysis of the melt leaving the mixer: Jill oee7 10 Analysis of the stop plate: 1, ù1 0.102 'f ..
C 0.011 Consumption of ferro-manganese at T of steel: 2t73 K Total consumption of l, Ul metal at T of steel: ferro Mn + cast iron 4.31 K
EMI4.2
Analysis of the steel at the casting station irn C, 434 10
C 0.050% Quantity of Mn required per T. of steel to obtain a steel
EMI4.3
at ü, 4: 4 10 of e Im: (C, 4 '<4 - c'ion 1.000 = 3t32 K
100 Loss of Mn per T. of steel: 4.31 K - 3.32 K = 0.99 K or approximately: 1.27K of ferro-Mn per.
T. of steel.
EMI4.4
1 oler treated during the same day with ferro-I6'fn. and additf on of cold spiegel to the retort: Relative consumption of ferro-Mn per T. of steel: 8.26 Mn of the stop plate 0.100 Mn of the final steel: 0.410 Quantity of Mn required for the T. of steel to obtain a steel
EMI4.5
at 0.416 Yin (C, 410 - C, 10% C) 1. ÇcOC = 3.10 x
100 is 3.97 k of ferro-Mn per T. of steel.
Loss of ferro-Mn relative to T. steel: 8.26 - 3.97
4.29K
<Desc / Clms Page number 5>
If we compare the results, we see that the deoxidation of the steel bath by the process gives a saving of:
4.29-1.27 = 3.02K. Of ferro-Mn per t. Of steel.
CATIONS RESALE.
1.- proceeds from the manufacture of Thomas steel starting from a cast iron with a low manganese content, characterized by the fact that the. Deoxidation of the steel bath takes place in the ladle by means of cast iron poor in silicon, sulfur and phosphorus, the carbon content of which will be about 4%.