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Procédé de préparation d'aciers pour transformateurs et dynamos.
La demanderesse a proposé, pour la préparation d'aciers pour transformateurs et dynamos, un procédé d'après lequel on utilise, pour préparer les aciers pour transforma- teurs et dynamos et, en particulier, pour les tôles et les rubans, un acier renfermant moins de 0,1 % de carbone, 0,4- 4,4 % de silicium, moins de 0,35 % de manganèse, moins de 0,04 % de phosphore et moins de 0,04 % de soufre, le reste étant constitué par le fer et les éléments qui l'accompagnent habituellement; cet acier est obtenu par soufflage au conver- tisseur basique en provoquant une chute de la température du bain ; après traitement au convertisseur, l'acier est ensuite silicié et désoxydé.
Jusqu'ici, les aciers pour transforma- teurs et dynamos ont été préparés exclusivement dans des fours à réverbère basiques, éventuellement dans des fours électriques ; par contre, le procédé sous rubrique donne pour
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la première fois le moyen de préparer de tels aciers par traitement au convertisseur, technique reconnue comme étant particulièrement économique. La chose est rendue possible par le fait que l'on décompose le procédé au convertisseur basique en deux opérations : on prépare d'abord un métal préliminaire (pré-métal) par soufflage au convertisseur, métal présentant déjà une grande qualité ; pré-métal est ensuite soumis à un affinage plus poussé par un traitement complémentaire spécial, effectué de préférence dans la poche de coulée.
Pour la préparation du pré-métal, l'invention an- térieure prévoit notamment, lors du convertissage basique de la charge, un abaissement de la teneur en phosphore, obtenu en provoquant une chute de la température du bain; la teneur en phosphore est ainsi amenée en-dessous de 0,04 %; lorsque le métal a atteint cette teneur ; il est alors soumis à une seconde opération qui lui confère ses propriétés définitives.
On a maintenant reconnu que le procédé ci-dessus de préparation d'aciers pour transformateurs et dynamos peut faire l'objet d'un nouveau développement dans le sens suivant: au lieu de réduire la teneur finale en phosphore à une faible valeur en travaillant avec des températures de bain peu éle- vées lors de la préparation du pré-métal, on veille au con- traire à maintenir, au cours de ce premier stade de la fabri- cation, une teneur en phosphore assez élevée; celle-ci est ensuite abaissée à la valeur voulue dans l'opération subséquen- te.
Ainsi, on peut par exemple traiter au convertisseur, une foute Thomas, ayant une teneur en phosphore habituelle, mais en travaillant de façon telle que la teneur en phosphore du pré-métal reste supérieure à la teneur finale désirée dans
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dans l'acier fini ; maintiendra par exemple la teneur en phosphore à 0,08 - 0,1 %. Le pré-métal ayant cette teneur en phosphore est alors transvasé dans une poche de coulée; dans cette poche, donc en dehors du convertisseur, on traite le métal, en présence d'une scorie appropriée constituée par exemple d'oxydes alcalins et d'oxydes de fer ou de carbonates alcaline-terreux, etc.., par la méthode connue.
Ce traitement réduit la teneur en phosphore aux valeurs, éventuellement impo- sées-pour les tôles de transformateurs, sans qu'il ait été nécessaire de réaliser cette réduction de teneur dans le convertisseur, par un abaissement de la température du bain.
Le traitement subséquent du pré-métal ainsi obtenu est particulièrement important et effectué comme suit :après soufflage au convertisseur, le pré-métal est fortement déphos- phoré dans une première poche ; une seconde poche, on procède à une addition de ferro-silicium, d'alliage calcium- silicium et d'aluminium pour allier le métal, c'est-à-dire le silicier, le désoxyder et le désulfurer; après un repos conve- nable, on procède à la coulée et on obtient ainsi des aciers pour transformateurs.
Dans le procédé antérieur proposé par le demandeur, le manganèse du pré-métal est éliminé le plus fortement possi- ble au début de l'opération : pour cela, on le scorifie sous forme de silicate de manganèse sans recourir à l'addition de chaux généralement nécessaire ; scorie est soigneusement éliminée, avant de poursuivre le convertissage et avant l'addi- tion de chaux. Ce stade de l'opération peut également être supprimé dans certains cas et être reporté dans l'opération
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subséquente.
En effet, si l'on travaille, comme le propose cette invention, dans une première poche, en présence d' agents oxydants et d'une scorie convenable de façon à obtenir une faible teneur en phosphore, on obtient en même temps, par l'action de ces agents, une diminution considérable de la teneur en manganèse du pré-métal.
Cette invention montre donc que, pour préparer des aciers pour transformateurs et dynamos par convertissage, il n'est pas absolument indispensable¯¯de produire par souf- flage un pré-métal présentant des teneurs en phosphore et en manganèse particulièrement faibles ; fait ouvre donc au procédé basé sur ce principe un vaste champ d'application.
En effet, il sera maintenant possible également d'utiliser les convertisseurs acides pour la préparation des aciers pour transformateurs et dynamos, en partant d'une fonte Bessemer ou aciéreuse. Le procédé proppsé par cette inven- tion permet en effet une technique de fabrication dans la- quelle il n'est plus nécessaire de recourir à une complète déphosphoration du pré-métal dans le convertisseur.
En utilisant une fonte Bessemer et une fonte aciéreuse, on obtient par soufflage dans un convertisseur acide, un pré- métal dont la teneur en manganèse se trouve déjà fortement réduite par les conditions acides et dont la teneur en phosphore, par la mise en oauvre d'une quantité de phosphore suffisamment faible, est amenée directement à la valeur vou- lue dans l'opération subséquente, sous l'action des scories caractéristiques de ce traitement. Cette déphosphoration finale est suivie de l'addition des éléments d'alliage et de la désoxydation; ces opérations sont effectuées dans
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une autre poche, au moyen de ferro-slicium, d'alliage calcium- silicium et d'aluminium, sous des-conditions réductrices. Il importe de réaliser en même temps une désulfuration poussée.
Naturellement, on peut aussi, suivant cette invention, effectuer le convertissage d'une fonte aciéreuse dans un conver- tisseur basique, sans en modifier le processus.
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Process for preparing steels for transformers and dynamos.
The Applicant has proposed, for the preparation of steels for transformers and dynamos, a process according to which one uses, to prepare steels for transformers and dynamos and, in particular, for sheets and ribbons, a steel containing less than 0.1% carbon, 0.4- 4.4% silicon, less than 0.35% manganese, less than 0.04% phosphorus and less than 0.04% sulfur, the remainder being made up of iron and the elements that usually accompany it; this steel is obtained by blowing in a basic converter, causing the temperature of the bath to drop; after treatment in the converter, the steel is then siliconized and deoxidized.
Until now, steels for transformers and dynamos have been prepared exclusively in basic reverberation furnaces, possibly in electric furnaces; on the other hand, the process under heading gives for
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the first time the means of preparing such steels by converter treatment, a technique recognized as being particularly economical. This is made possible by the fact that the basic converter process is broken down into two operations: first a preliminary metal (pre-metal) is prepared by blowing in the converter, a metal already exhibiting high quality; pre-metal is then subjected to further refining by a special additional treatment, preferably carried out in the ladle.
For the preparation of the pre-metal, the prior invention provides in particular, during the basic conversion of the charge, for a reduction in the phosphorus content, obtained by causing a drop in the temperature of the bath; the phosphorus content is thus brought below 0.04%; when the metal has reached this content; it is then subjected to a second operation which gives it its final properties.
It has now been recognized that the above process of preparing steels for transformers and dynamos can be further developed in the following sense: instead of reducing the final phosphorus content to a low value by working with low bath temperatures during the preparation of the pre-metal, on the contrary, care is taken to maintain, during this first stage of manufacture, a fairly high phosphorus content; this is then lowered to the desired value in the subsequent operation.
Thus, it is for example possible to treat with the converter, a Thomas tank, having a usual phosphorus content, but by working in such a way that the phosphorus content of the pre-metal remains higher than the final desired content in
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in finished steel; for example maintain the phosphorus content at 0.08 - 0.1%. The pre-metal having this phosphorus content is then transferred into a ladle; in this pocket, therefore outside the converter, the metal is treated in the presence of a suitable slag consisting for example of alkali metal oxides and iron oxides or alkaline earth carbonates, etc., by the known method .
This treatment reduces the phosphorus content to the values, possibly imposed, for the transformer sheets, without it being necessary to achieve this reduction in the content in the converter, by lowering the temperature of the bath.
The subsequent treatment of the pre-metal thus obtained is particularly important and carried out as follows: after blowing in the converter, the pre-metal is strongly dephosphorized in a first pocket; a second ladle, an addition of ferro-silicon, calcium-silicon alloy and aluminum is carried out to alloy the metal, that is to say the silica, deoxidize and desulphurize it; after a suitable rest, the casting is carried out, thereby obtaining steels for transformers.
In the prior process proposed by the applicant, the manganese from the pre-metal is removed as much as possible at the start of the operation: for this, it is slagged in the form of manganese silicate without resorting to the addition of lime. generally necessary; slag is carefully removed, before further converting and before adding lime. This stage of the operation can also be omitted in certain cases and be postponed in the operation
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subsequent.
Indeed, if one works, as proposed by this invention, in a first pocket, in the presence of oxidizing agents and of a suitable slag so as to obtain a low phosphorus content, one obtains at the same time, by the 'action of these agents, a considerable decrease in the manganese content of the pre-metal.
This invention therefore shows that, in order to prepare steels for transformers and dynamos by converting, it is not absolutely essential to produce by blowing a pre-metal having particularly low phosphorus and manganese contents; fact therefore opens up a wide field of application to the process based on this principle.
In fact, it will now also be possible to use acid converters for the preparation of steels for transformers and dynamos, starting from Bessemer or steel cast iron. The process proposed by this invention indeed allows a manufacturing technique in which it is no longer necessary to resort to a complete dephosphorization of the pre-metal in the converter.
Using Bessemer iron and steel iron, we obtain by blowing in an acid converter, a pre-metal whose manganese content is already greatly reduced by acid conditions and whose phosphorus content, by the depletion of A sufficiently small quantity of phosphorus is brought directly to the desired value in the subsequent operation, under the action of the slag characteristic of this treatment. This final dephosphorization is followed by the addition of the alloying elements and the deoxidation; these operations are carried out in
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another ladle, using ferro-slicium, calcium-silicon alloy and aluminum, under reducing conditions. It is important to carry out an extensive desulphurization at the same time.
Of course, according to this invention, it is also possible to effect the conversion of a steel iron in a basic converter, without modifying the process.