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Procédé de refonte et-de xaffir.age, de, lèupel par ùn, procéd"é duplex.. , '\, 1, '.......... " , 1 4..
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La trahsfoBiatÔ6ùdé fonte, ¯de riblons (mitrailles') 'et de matières similaires,, en acier fondu, s'opère-, fréquemment'' par un procédé duplex dans lequel les matières'sont soumises @ a un raffinage préparatoire dans un premier four et amenées @
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ensuite,, ''à 1'.état liquide,'au four::de raffinage dé.initif , .-.
On emploie par exemple'le cbnvert'isseur'-Thomas pour" le r-aff inage préparatoire et, -le four Siemens-Martin comme ,four de. raf'- finage définitif-, ou bien le .four Siemens-Martin comme four de raffinage préparatoire et.le four électrique pour le raffi- nage définitif,
Le traitement de'grenailles de fer, comme par exem- ple des loupes obtenues parole procédé'd'extraction directe de Krupp ne se. distingue.pas, en principe, de, celui des autres produits intermédiaires de la production du fer.
Ces loupes, qui,présentent ordinairement une grosseur de grain d'environ 1 à 50 mm. ont, en général, des teneurs de carbone d'environ 0,3 à 1,5% et contiennent, en outre,- la majeure partie du phos-.'
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phore contenu dans les minerais ainsi qu'environ un tiers du soufre contenu dans les minerais et dans les combustibles.
Leur transformation en fonte dans les hauts-fourneaux ou dans les fours électriques ne présente pas de difficultés particu- lières, car leur forme, représentée par de petits morceaux, ne gêne pas, et la teneur en .soufre peut se transmettre au laitier.
Toutefois, il est souvent avantageux de ne pas refondre les loupes en fonte, niais de les convertir directement eu acier, c'est à dire de lespasser au convertisseur, au four SiemensMartin ou au four électrique. Dans des cas pareils, les loupes remplacent les'ribblons et semblent convenir pour cela parti- culièrement bien étant donné leur'faible teneur en carbone.
En remplaçant les riblons par des loupes, on rencontre cependant dans beaucoup de cas les inconvénients suivants ;
Dans le convertisseur ordinaire et dans le conver- tisseur Th.omas, il ne se produit qu'une faible diminution du soufre, de sorte que, dans la majorité des cas, il ne sera pas possible d'employer des loupes à forte,teneur en soufre directement comme mitraille de refroidissement. Dans'le four Siemens- Martin,l'emploi de petites additions de loupes, surtout pour autant qu'il s'agisse de loupes à faible teneur en soufre et en phosphore, ne présente pas de difficultés notables.
Lorsqu'on charge des loupes en plus fortes quantités, la fusion est rendue plus difficile, attendu que les loupes, grenues, ne présentent à la flamme qu'une petite surface d'attaque,tandis que d'autre. part la conductibilité calorifique de la matière grenue est plus faible que celle des mitrailles en merceaux qu'on em- ploie ordinairement. A cela vient s'ajouter que le point de fusion des loupes est relativement élevé par suite de leur basse teneur en carbone. Dans le four Siemens-Martin, il est également relativement difficile d'éliminer des quantités considérables de phosphore et de soufre, ¯attendu qu'en règle générale 'on doit,alors travailler avec un seul ou avec plusieurs change- ments de laitier.
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Par.contre, au four électrique les loupes fondent rapi- dement et uniformément,'l'admission de courantétant plus avan- tageuse pour le traitement des loupes que pour la refonte de, mitrailles encombrantes, tés-conditions de travail au four élec- trique n'offrent,naturellement, pas de difficulté pour la sé- paration du soufre, de sorte que, ce n'est que l'élimination de fortes quantités de phosphore .qui pourrait être considérée éventuellement comme perturbatrice ou occasionner .des frais spé- ciaux; Toutefois, pour la refonte¯¯et le raffinage de loupes au four électrique, il faut,. dans tous les cas, 700 à 800 kilowatts- heure par tonne d'acier fini..
Le four électrique ne .peut donc être utilisé que pour la fabrication d'aciers spéciaux; pour l'obtention d'aciers marchands, on ne peut l'employer que' si on dispose d'un courant'électrique particulièrement économique.
Selon 1'.invention, la transformation de loupes en acier fondu est améllorée, au point .de vue technique et économi- que, en soumettant les loupes, avant leur introduction dans le .four de raffinage d'acier, à un traitement spécial au moyen,¯d'un processus de fusion préparatoire et en les amenant ensuite à l'état liquide au four de raffinage définitif, comme il est .
d'usage=de le faire dans le procédé duples, la refonte et-le raffinage préparatoire s'opàrent, selon l'invention., dans un, f.our réverbère rotatif, c'est à dire dans 'un four tubulaire ro-, tatif fonctionnant à chargement intermittent,' En général, il@ est alors avantageux de 'traiter lesloupes seules ou uniquement avec d'autres matières ferreuses grenues, par exemple, avec 'des .grenailles de fonte et des.additions éventuelles.
La fusion'des loupes grenues au four réverbère rotatif, -qui 'tourne, ou oscille constamment pendant la fusion, est' particulièrement avantagèuse, car dans ce four la chaleur' des 'gaz du four se -transmet rapide-. ment, à travers'les parois du four, à la charge qui'est conti- nuellementmélangée..
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Le chauffage du four réverbère rotatif a lieu alors par exemple au moyen de poussier de charbon ou d'une flamme de gaz carburée. Pour obtenir une flamme aussi chaude que possible et réaliser, de ce fait, une fusion aussi rapide que possible, il est avantageux de se servir de combustibles pauvres en gaz. Des combustibles,qui ont donné des résultats particulièrement bons, sont des combustibles anthracitiques ne contenant que 5 à 7% de substances volatiles et permettant de fondre, en moins de 3 heu- res, même des loupes à très basse teneur en carbone, contenant par'exemple seulement C,1 à 0,2% C.
Comme la tâche du four ré- verbère rotatif ne consiste pas à produire de l'acier fini, les autres détails de la. composition du combustible, par exemple sa teneur en cendres et en soufre, ne sont que d'importance secon- daire .
Il est à recommander de procéder pendant et après la fusion à un raffinage préparatoire des loupes ou du bain fon- du. Il est par exemple connu qu'on peut, lors de la fusion de loupes au,four réverbère rotatif, ajouter de la chaux calcinée et effectuer, déjà pendant la fusion, une désulfuration partiel- le des loupes. L'addition de,cha.ux peut alors être assez consi- dérable pour que le laitier fonde même aux 'températures de tra- vail et puisse être extrait à l'état sec. Il est également connu d'ajouter du carbone solide aux loupes pendant la fusion, de sorte que, pendant la fusion même, il se produitune augmenta- ,tion de la teneur en carbone jusqu'à, par exemple, 2 à 2,5% ou davantage.
Cette carburation provoque, en premier lieu, un abais- sament du point de fusion et par suite une réduction de la durée du procédé de fusion. D'autre part, elle facilite la désulfuration du bain. Au cas où on emploie par exemple comme four de raffinage définitif un convertisseur, il est à recommander d'augmen- ter de cette manière la teneur en carbone des loupes et de les amener ensuite à l'état liquide au nonvertisseur. L'effet qu'elles produisent dans le convertisseur correspond alors néanmoins à ce-
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lui des-Mitrailles de refroidissement, attendu qu'elles con- tiennent moins de carbône,', de silicium et de 'manganèse que la. fonte.
Lorsqu'on emploie le. convertisseur Thomas comme four.de. raffinage définitif, l'augmentation ,de la teneur..en carbone pendant le raffinage préparatoire des loupes a, en outre, l'a- .vantage que la perte' en phosphore ,dans le laitier de fusion 'du four réverbère rotatif est particulièrement minime.
Si les lou- pes ent des teneurs en soufre plus élevées, il est éventuelle- . ment à recommander de travailler au four réverbère avec plu- sieurs changements de laitier, et on peut alors employer tous les agents de désulfuration connus, tels que la' chaux, la sou- de, le, carbure de calcium, du ferroèmanganèse, etc:, En outre, il peut aussi-être avantageux de. soumettre le bain,, fondu ét raffiné préparatoire'ment, à une désulfuration complémentaire, ' au moyen de soude ou d'agents analogues dans le chenal ou dans; la poche de coulée avant de l'introduire, dans le convertisseur,'' dans le four Siemens-Martin., etc.
Lorsqu'on se sert du four Siemens-Martin comme four de raffinage définitif, il est également.avantageux dans beau- coup-de cas, d'augmenter la teneur en carbone des loupes, par exemple jusqu'à 2%, pour amener au four Siemens-Martin assez de carbone- dissous pour le raffinage'définitif. La réalisation du procédé duplex a pour le four Siemens-Martin, à côté de la ré- duction de la durée de la fusion, ce .grand avantage que la quantité principale du soufre, n'entre pas dans le four'définitif;
ce qui est d'une importance particulière pour lecteur' Siemens-'
Martin, étant donné que, dans celui-ci, le rapport de .la téneur en soufre du bain à la t'eneur en soufre du laitier .est particu- ' , lièrement défavorable, Pour les loupes plus haute,teneur en @ phosphore, il est à recommander d'intercaler, dans le procédé, au four réverbère' rotatif, un processus d'affinage, 'et, .de tra-. vailler donc avec troisopérations, refonte, raffinage.et car- buration.
Par ce.moyen, on réalise.également-une réduction de'la''
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durée du travail du four Siemens-Martin,
Pour'le four électrique, l'application du procédé duplex a cet avantage qu'on peut économiser le courant dont on aurait besoin pour la refonte, de sorte que la consommation to- tale de courant est réduite à environ 300 ou au maximum 400 kilo- watts-heure. La fusion s'opère. avec n'importe quel combustible dont on dispose, comme par exemple. les fines, ltanthracite, le charbon ou le coke brûlant sans flamme.
Comme 1'élimination du soufre au four électrique est relativement favorable, il est en général avantageux, lors de la refonte et du raffinage, de conduire le four réverbère rota- tif de telle manière qu'il ne s'y produise, en dehors de la re- fonte, aucune carburation, mais un processus d'affinage et que la. teneur en phosphore soit supprimée dans la mesure du possible.
En règle générale, il ne sera avantageux de provoquer une car- buration lors de la refonte que s'il s'agit de loupes à faible teneur en phosphore ou de l'élaboration de fonte au four élec- trique.
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!i Y. 1:J. ;Q 1. Q A 11 Q XL .9..
1.- Procédé de refonte et de raffinage de loupes par un procédé duplex, caractérisé en ce que les loupes sont, dans la première phase de travail, fondues et soumises 2, un raffinage préparateire dans un four réverbère rotatif avec emploi de poussier de charbon ou d'une flamme de gaz carburée, et sont ensuite amenées, à l'état liquide, au four de raffinage définitif.