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" Procédé de traitement de Ponte ou autre fer allié à l'aide d'oxygène non combiné ".
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La présente invention est relative au type de traitement oxydant de fonte ou d'autre fer allié à l'état fondu, dans lequel la chaleur nécessaire pour exécuter l'oxydation et maintenir le bain fondu à une température appropriée est engendrée par réaction entre de l'oxygène libre et les constituants oxyda- bles de la matière de départ, que l'on désire éliminer. sous forme d'oxydes.
Grâce à la présente invention, on obtient simultané- ment un certain nombre d'avantages, dont certains peuvent être obtenus séparément ou en certaines combinaisons, mais qui ne peuvent jamais être tous obtenus dans les procédés du type précité connus jusqu'à présent.
Un des objets de l'invention est l'amélioration de l'économie thermique, obtenue en permettant l'utilisa- tion d'oxygène gazeux pur ou d'air enrichi en oxygène pour l'oxydation, ce qui permet de fondre dans le bain une quantité considérable de mitraille de fer froide.
L'économie thermique est, en outre, améliorée grâce à la possibilité qu'offre le nouveau procédé, sans que s'y greffent des désavantages,de brûler complètement dans la chambre du four , tout l'oxyde de carbone formé par l'oxydation du carbone dans le bain.
Un autre objet de l'invention est la diminution des pertes de fer provoquées par l'oxydation de fer au moyen de l'oxygène ajouté au bain, les oxydes de fer formés passant dans la scorie .
L'invention a encore pour objet de contrecarrer l'importante vaporisation de fer sous forme de fumées, qui ne peut être évitée en utilisant des gaz richesen
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oxygène dans les procédés du type spécifié ci-dessus connus jusqu'à présent, les fumées en question entraînant , en plus d'une considérable perte de fer, de graves inconvé- nients au point de vue salubrité.
L'invention a également pour objets de réduire l'ab sorption d'azote dans l'acier élaboré et de permettre le contrôle de l'alimentation en oxygène, de façon à pouvoir influencer les réactions dans le sens voulu.
L'invention a, en outre, pour objet de rendre possi- ble l'alimentation en gaz oxydant à une pression excep- tionnellement faible.
D'autres objets et avantages de l'invention, résul- tant de sa mise en pratique, apparaîtront au cours de la description suivante .
En exécutant des traitements oxydants du type consi- déré, le procédé Bessemer et certaines variantes de ce procédé ont été utilisés pendant une longue période .Le procédé Bessemer consiste essentiellement à introduire de la fonte en fusion dans un convertisseur et à introduire de l'air atmosphérique ou de l'air enrichi en oxygène par des tuyères prévues à la base du convertisseur. Pendant son passage à travers le bain, l'oxygène du gaz insufflé oxyde d'abord les composants de la fonte, qui possèdent une plus grande affinité pour l'oxygène que le fer, à savoir le silicium, le manganèse, le carbone et aussi, dans le procédé basique, le phosphore.
L'air insufflé dans le bain a, dès lors, pour but, en plus de l'oxydation mentionnée ci-dessus, de créer dans le bain un mouvement d'agitation tel que les réac- tions approchent rapidement de l'équilibre, de telle sorte que le fer préliminairement oxydé par l'oxygène soit à nou- veau réduit par les constituants d'alliage plus facilement
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oxydables. La chaleur nécessaire pour maintenir le fer en fusion et pour accroître, dans la mesure voulue, la température pendant le traitement est engendrée, dans ce cas, par la réaction entre l'oxygène insufflé et les consti tucnts d'alliage.
Dans le procédé Bessemer, l'alinentation en oxygène, l'agitation du bain et le développement de chaleur sont liés au point d'être entièrement dépendants l'un de l'autre . De plus, comme l'alimentation en oxygène coin- porte, pour des raisons techniques, certaines limites maxi- ma et minima, l'inconvénient principal de ce procédé réside dans le fait que la possibilité de variations de ladite alimentation est restreinte . Ainsi, il est impossible de réduire l'alimentation en oxygène sous une . certaine limite, parce que la pression du gaz insufflé doit toujours être au moins suffisamment forte que pour empêcher l'écoulement du fer dans les tuyères.
Pour améliorer l'économie thermique du procédé Bessemer, il est, en outre, désirable d'être à même d'exécuter l'oxydation à l'aide d'oxygène gaz eux pur ou d'air fortement oxygéné. La teneur en oxygène du gaz est, toutefois, limitée vers le haut par la résistibi- lité du fond du convertisseur, autour des tuyères. Déjà à une teneur en oxygène/de 40% environ du gaz insufflé, la résistibilité en question commence sérieusement à dimi- nuer, en raison de l'importante surchauffe locale qui se produit, lorsque l'oxygène arrive au contact du bain de fer et l'utilisation d'oxygène pur est, dès lors, ren- due entièrement impossible .
Ceci constitue un grave inconvénient, car.en particulier dans le cas du soufflage par le fond, il est hautement désirable de maintenir la teneur en azote du gaz aussi faible que possible,afin
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ae permere l'elaboration, par ce procède, ci-un acier à faible teneur en azote . De plus, lorsqu'on applique le soufflage par le fond, la chaleur de combustion du carbone est utilisée de manière peu satisfaisante, parce que l'oxyde de carbone formé ne sera oxydé en anhydride carbonique qu'après avoir quitté le convertisseur , en sorte que la chaleur engendrée ne peut être utilisée pour le procédé.
Dans l'autre procédé de ce type, dont il est fait usage en pratique, c'est-à-dire dans le procédé à soufflage latéral, les gaz oxydants sont introduits non pas par des ouvertures ménagées dans le fond du convertisseur, mais bien par des tuyères prévues dans les parois latérales du con- vertisseur, près de la surface du bain de fer. Dans ce cas également, le gaz doit provoquer l'agitation nécessaire dans le bain et doit oxyder les constituants d'alliage.
L'action d'agitation est évidemment moindre dans ce cas, en sorte que la réaction n'est pas aussi complète que dans le procédé à/souffalge par le fond, d'où il résulte que les pertes de fer dans la scorie sont considérablement accrues. L'économie thermique est, toutefois, meilleure que dans le procédé à soufflage par le fond, parce que les gaz formés lors de l'oxydation sont complètement brûlés, lorsqu'ils quittent le convertisseur.
A cause de l'agita- tion moindre, le bain est plus rapidement surchauffé loca- lement aux endroits où l'oxygène entre en contact avec le bain de fer, spécialement lorsqu'on emploie de l'air oxygéné ou de l'oxygène pur,ce, qui produit le désavantage de la vaporisation d'une fraction considérable du fer et éventuel- lement du manganèse , en sorte que le rendement en acier est sensiblement diminué, tandis qu'il se forme de grandes quantités de fumées de fer, qui peuvent être très ennuyeuses au point de vue salubrité, les particules extrêmement fines
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de ces fumées étant très difficiles à séparer des gaz par lesprocédés/connus de purification de gaz.
Dans le procédé à soufflage latéral, de même que dans le procédé soufflage par le fond, on constate, en outre, que le garnissage des tuyères est fortement attaqué. Comparés aux procédés de soufflage par le fond ¯, les procédés de soufflage latéral présentent l'avantage d'une réduction de la teneur en azote de l'acier élaboré, parce que l'azote du gaz insufflé ne vient pas en contact aussi intime avec le fer.
Il est, en outre, proposé d'exécuter les traitements d'oxydation du type considéré en soufflant de l'oxygène gazeux sous pression élevée par des tuyères ou des dispo- sitifs analogues dirigés vers ou introduits dans la surface du bain. En procédant de cette manière, il est possible d'empêcher les attaques locales du garnissage du convertisseur, mais de la manière dont ce procédé a été mis en pratique jusqu'à présent, il a été impossible d'obvier aux considérables pertes de fer par oxydation, ainsi qu'à la formation de fumées de fer.
Suivant la présente invention, les avantages mentionnés ci-dessus sont obtenus, tandis qu'il est obvié aux désavantages des procédés connus, en séparant l'action d'agitation de l'alimentation en gaz utilisé pour le raffi- nage . L'invention sera décrite ci-après de manière dé- taillée, en utilisant un four rotatif pour provoquer l'ac- tion d'agitation. Pour la mise en pratique de l'invention, il est, toutefois, évidentque d' autr es moyens peuvent être utilisés pour agiterùle bain, notamment des moyens mécani- ques ou électrodynamiques.
L'idée d'utiliser des fours tournants dans l'élabora- tion d'acier n'est pas nouvelle en soi, parce qu'on a déjà
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proposé d'employer des fours tournants lors de la fusion et du traitement d'acier. il. cet effet, on/a employé des fours à rotation lente, qui sont essentiellement des- tinés au procédé piartin, l'objet principal de la rotation étant de faciliter la transmission de chaleur au métal qui est. fondu et surchauffé en soufflant des gaz de com- bustion à température élevée à travers le.. four.
Dans le procédé suivant l'invention, le but principal visé est d'obtenir un mouvement suffisamment intense dans le bain de métal, par rotation du four, pour arriver à un contact intime entre le bain et le gaz oxygéné fourni, de façon à brûler les composants à oxyder à une vitesse de réaction tellement élevée qu'il devienne superflu de fournir de la chaleur de l'extérieur, et de façon à obte- nir une telle réaction entre le bain, et la scorie que les oxydes de fer de cette dernière puissent être re-ré- duits. En résumé, on peut dire que, dans les procédés connus, le four rotatif est essentiellement utilisé pour améliorer la transmission de chaleur dans un procédé, qui correspond pour le reste au procédé Martin, tandis que l'invention est relative à un procédé de raffinage rapide sensiblement analogue au procédé Bessemer .
Dans le procédé mentionné en premier lieu, le résultat visé est atteint par une agitation relativement lente, tandis que dans le procédé suivant l'invention une action d'agitation rapide est nécessaire, étant donné qu'une agitation telle qu'on la pratique dans les procédés connus s'est avérée insuffisante pour donner un résultat satisfaisant.
Bien que de l'air et d'autres mélanges gazeux relativement purs en oxygène puissent être employés dans le procédé suivant l'invention, les avantages du procédé deviennent plus apparents, lorsqu'on emploie des mélanges
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gazeux riches en oxygène, par exemple avec des teneurs en oxygène supérieurs à 50 %, ou de l'oxygène pur. Si le procède est exécuté dans un four fixe et si un gaz riche en oxygène est soufflé dans le bain par le dessus, il est très difficile d'empêcher qu'une partie considé- rable du fer ne soit oxydée ,avant que le procédé soit terminé. En faisant tourner rapidement le fournil est, toutefois, possible, même en employant de l'oxygène pur, de réduire la teneur en fer de la scorie à une valeur acceptable.
Les désavantages susmentionnés, dus à la formation de fumées de fer, sont réduits ou complètement éliminés, lorsqu'on emploie un four à rotation rapide,car l'action d'agitation intense équilibre l'alimentation en oxygène du bain et empêche des surchauffes locales.
Lorsque le procédé est exécuté dans un four tour- mant, il n'est pas nécessaire de souffler l'oxygène sous une surpression telle que celle nécessaire dans le procédé Bessemer ordinaire . Même, lorsqu'une quantité considérable de scorie est présente dans le four, il est possible d'obtenir une réaction rapide, uniquement en faisant tourner le four à une vitesse suffisante . Cette vitesse doit être suffisamment élevée pour que, par l'action d'agitation, le fer du bain passe à travers la scorie, de telle sorte qu'un contact direct entre le fer et le gaz est obtenu sur une certaine partie de la surface du bain.
Toutefois, on a constaté qu'une rapide action de finissage peut aussi être obtenue sans un tel contact direct, si la scorie est seulement assez fluide et si la couche de scorie n'est pas trop épaisse Dans les procédés, dans lesquels se forment de plus grandes quantités de scorie, il peut être désirable d'enlever la scorie de
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manière continue ou intermittente, afin de faciliter la réaction.
Dans ce cas, l'oxygène ne doit pas nécessairement être introduit par une tuyère dirigée vers la surface du bain, mais peut, de préférence, être introduit axiale- ment par rapport au four par un large ajutage prévu dans l'ouverture centrale d'une des parois terminales du four.
Lorsqu'on opère ainsi qu'il vient d'être dit, on réalise l'avantage suivant, à savoir que l'oxygène est mélangé, avant d'atteindre le bain, avec le gaz du four, ce qui contrecarre les surchauffes locales et également la formation de fumées.
Si, lorsqu'on emploie un gaz riche en oxygène, il est souhaitable d'augmenter l'action d'agitation en souf- flant le gaz sous pression vers ou dans le bain, il peut s'avérer convenable de mélanger le gaz à un autre gaz avant qu'il ne vienne en contact avec le fer, afin de ré- duire la formation de fumées de fer. Ceci peut se faire en mélangeant le gaz contenant de l'oxygène avant l'introduc- tion de ce dernier dans le four à un autre gaz contenant de l'anhydride carbonique et/ou de la vapeur d'eau, et en mélangeant ce mélange gazeux, à des gaz de réaction sortant du four.
Ce dernier mélange peut être exécuté à l'extérieur du four, mais il est, de préférence,exécuté à l'intérieur du four, en construisant la tuyère à oxygène sous forme d'un éjecteur , de façon que le gaz de four soit aspiré avec l'oxygène et mélangé à celui-ci avant que le jet de gaz atteigne le bain. Dans ce cas, il importe évidemment que le gaz de four en circulation ne contienne pas de gaz combustibles et que la combustion dans le four soit complète.
Dans le procédé Bessemer basique (procédé Thomas), dans lequel de grandes quantités de chaux vive (12 à 15%)
A
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doivent être ajoutées au bain, au commencement du traite- ment, il est très difficile d'exécuter le traitement dans un four fixe, si l'oxygène est introduit au-dessus du bain par des tuyères dirigées vers celui-ci, même lorsqu'il est fait usage d'un gaz à pression élevée . La grande quantité de chaux en présence empêche le gaz de venir en contact effectif avec le bain de fer.
Dans le four rota- tif, ces difficultés sont évitées et il est possible, même lorsqu'on utilise de très grandes quantités de chaux, d'appliquer le procédé, sans qu'il doive être fait usage de gaz à pression élevée
Le traitement d'oxydation à l'aide d'oxygène non com- biné dans un four rotatif peut avantageusement être utilisé, à la fois pour l'exécution de l'entièreté du procédé, lors- qu'il s'agit de transformer de la fonte ou autre fer allié en acier, et pour l'exécution de certaines parties de ce procédé. Le traitement peut être exécuté aussi bien dans des fours à revêtement acide que dans des fours à revête- ment basique et, dans ce dernier cas, de la fonte riche en phosphore peut avantageusement être employée comme matière de départ.
Lorsqu'on utilise de l'oxygène fortement oncen- tré, l'économie thermique du procédé est très bonne et les conditions de température peuvent être contrôlées à volon- té, indépendamment de la composition chimique de la fonte.
Un grand excès de chaleur est toujours obtenu et peut être utilisé pour fondre de la matière froide, telle que de la mitraille de fer ou du minerai de fer, pour le raffinage partiel avec du minerai de f er . Par suite de la rotation du four pendant le traitement , la combustion de l'oxyde de carbone en anhydride carbonique n'implique aucun risque de voir la température s'élever dans le four à une valeur dangereuse au-dessus de la surface du bain.
Dans un four rotatif, il est, en outre, possible d'exécuter des réactions, 'qu'il était complètement impossi- @
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ble d'exécuter dans desfours d'autres types. Lorsqu'on exécute le traitement d'oxydation en question selon les procédés connus, la réaction s'arrête, lorsque l'alimenta- tion en air ou en oxygène est interrompue . Le procédé doit être, dans son ensemble et dans toutes ses parties', exécuté dans des conditions fortement oxydantes- Dans certains cas, ceci constitue un très sérieux inconvénient, par exemple, lorsqu'il est désirable d'éliminer sensible- ment un certain élément, sans obtenir en même temps de trop fortes pertes de fer.
Lorsqu'on utilise un four tournant, il est possible d'exécuter le dernier stade du procédé dans une atmosphère neutre, en interrompant l'ali- mentation en oxygène à un momnent approprié, et de continuer à faire tourner le four ., jusqu'à ce que la réaction entre le bain de fer et la scorie ait atteint l'ampleur voulue .
Ce processus peut être appliqué à plusieurs reprises pendant le traitement de transformation de la fonte en acier. Si on considère qu'il est souhaitable d'éliminer la scorie du four à un ou plusieurs moments'; il est préfé- rable de faire tourner le four, tout en y maintenant une atmosphère neutre, avant chaque élimination de la scorie, ceci surtout afin de diminuer la teneur en fer de la scorie et en même temps les pertes de fer.
A la fin du procédé, pour le finissage de l'acier, un tel traitement peut aussi être particulièrementsouhaitable, pour diminuer la teneur en carbone et dans certaines circonstances aussi la teneur en oxygène de l'acier. L'agitation du bain en atmosphère neutre est également très importante pour éliminer effectivement le phosphore dans un four à revête- ment/basique, étant donné qu'il permet de diminuer la teneur en phosphore jusqu'à des valeurs non préjudiciables, sans augmentation appréciable des pertes le fer, même
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lorsqu'il est fait usage d'une manière de départ riche en phosphore . Si la scorie est éliminée, lorsque la majeure partie du phosphore y est liée chimiquement ,
si l'on ajoute au bain de la chaux et éventuellement aussi un peu de minerai de fer et si enfin on continue le brai- tement sans soufflage d'oxygène, au moins pendant la période finale du traitement, il est possible d'éliminer le phosphore dans une grande mesure. Il est préférable de maintenir le bain à une température suffisamment éle- vée pour qu'il soit possible d'éviter le soufflage d'oxy- gène après l'élimination de la scorie . Dans le procédé suivant l'invention, il est également possible d'obtenir une scorie riche en phosphore, même lorsque la fonte présente une faible teneur en phosphore, ce qui est diffi- cile à obtenir lorsqu'on applique un procédé Bessemer basique ou un procédé de finissage impliquant l'emploi de minerai .
Suivant l'invention, il est également possible d'obtenir une élimination effective du soufre dans le traitement Bessemer, en particulier lorsque le procédé est exécuté dans un four à revêtement basique. Si on ajoute de la chaux au début du traitement , cette chaux absorbe toujours une certaine quantité de soufre, qu'il y ait ou non formation de scorie, lorsque le procé- dé est exécuté dans un convertisseur. L'élimination du soufre est, toutefois, fortement contrecarrée, si la réaction s'opère dans les conditions oxydantes.
Lorsqu'on exécute le procédé dans un four tournant, l'addition de chaux est réglée de façon que l'on obtienne une sco- rie basique pas trop visqueuse au début du traitement et le soufflage d'oxygène est ensuite interrompu, tandis que le four est maintenu en rotation, ce qui permet d'éliminer le soufre dans une grande mesure. La scorie
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sulfurée peut alors être éliminée et le traitement pour- suivi .
Le bon résultat obtenu est également dû, dans ce cas, à la possibilité d'augmenter rapidement la température du bain dans la mesure requise, par emploi d'un gaz riche en oxygène, avant qu'une trop grande partie des éléments plus réducteurs de la fonte et essentiellement du carbone n'ait été éliminée , en sorte que l'équilibrage subséquent peut être obtenu dans des conditions suffisamment réductri- ces, ce qui est inévitable si le soufre doit être éliminé complètement ou sensiblement complètement* Si la teneur en silicium de la fonte est élevée, il peut être préférable d'ajouter tout d'abord une minime quantité de chaux, de façon que la scorie initialement formée soit acide,
d'éli- miner ensuite cette scorie et d'ajouter une nouvelle quanti- té de chaux, afin d'amener la formation d'une scorie basi- que capable d'absorber le soufre. De même, lorsque la te- neur en soufre de la fonte est élevée, il peut être préfé- rable d'appliquer un tel traitement de raffinage en deux phases* Lorsqu'on utilise de l'oxygène gazeux pur, le pro- duit obtenu à la suite du traitement présente nécessairement toujours une faible teneur an azote.
Il est cependant aussi possible, lorsqu'on utilise du gaz azoté, d'obtenir dans l'acier une teneur en azote sensiblement plus faible qu'il n'est normalement possible dans un procédé Bessemer ordinaire ou dans-un procédé à soufflage latéral, si, pendant l'opération de finissage, l'alimentation en air est inter-. rompue pendant un certain temps, tandis qu'on continue à faire tourner le four en y entretenant une atmosphère neu- tre . Le raffinage continue ensuite, sans alimentation en azote, jusqu'à une certaine limite et la teneur en azote du bain est abaissée .
Le procédé suivant l'invention peut avantageusement être exécuté dans un four affectant la forme d'un tambour
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rotatif. Le gaz oxygéné peut, dans ce cas, être soufflé à vitesse relativement faible par une tuyère refroidie à l'eau et montée dans la partie centrale d'une paroi ter- minale du tambour, les gaz provenant de la réaction étant évacués par une ouverture correspondante ménagée dans la paroi terminale opposée du tambour.
Le fer traité et éventuellement aussi la scorie peuvent être évacués par une ouverture ménagée dans le garnissage ou/revête- ment du four et obturée pendant la rotation de ce der- nier* Il est également possible de décharger la scorie, par 1 'ouverture servant pendant la rotation du four, à l'évacuation des gaz de réaction, en faisant basculer le four axialement. Le four peut également occuper,pen- dant sa rotation, une position telle qu'il soit possible d'en décharger au moins la scorie, pendant la rotation dudit four. Ceci est particulièrement important , car il est ainsi possible de décharger continuellement la scorie pendant le traitement.
Pour illustrer les résultats pouvant être obtenus par le procédé suivant l'invention, on a rassemblé les données fournies par deux traitements thermiques exécu- tés de façon à correspondre chimiquement au procédé Bessemer basique ordinaire . Les deux traitements ont été exécutés dans le même four rotatif, ce four affec- tant la forme d'un cylindre horizontal à ouvertures centrales ménagées dans ses deux parois terminales.Le diamètre intérieur et la longueur intérieure du four étaient d'environ 1500 mm .
L'oxydation a été exécutée au moyen d'oxygène gazeux à 99 %, introduit dans le four et dirigé obliquement sur la surface du bain par une tuyère refroidie à l'eau et montée dans l'ouverture ména- gée dans une des parois terminales du four, les gaz
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de réaction étant évacués par l'ouverture ménagée dans la paroi terminale opposée du dit four. Celui-ci était revêtu de dolomie et de goudron. Au début du traitement, on a ajouté une certaine quantité de chaux vive pour former la scorie basique . Le four ne pouvait être basculé axialement, mais la partie de la scorie formée dans les deux cas était évacuée du four par l'ouverture destinée à l'évacuation des gaz, quelque peu avant la fin du traitement.
La durée totale du traitement a été dans les deux cas de 30 minutes, mais la durée totale de service du four s'est élevée, dans les deux cas, à environ
1 heure, en raison des fréquentes prises d'échantillons.
Dans le traitement n 1, on a ajouté 20% de mitraille de fer refroidie, mais maigrelette addition la température fer refroidie, mais malgré/cette addition température obtenue à la fin du traitement/était normale . Dans le traitement n 2, aucune mitraille de fer n'a été ajoutée pour abaisser la température du bain, étant donné que, dans ce cas, la charge aurait eu tendance à devenir trop froide, par le fait que, au début du traitement , le four était à une température inférieure à celle régnant dans celui-ci lors du traitement n 1.
La plus importante différence entre les traitements susdits résidait dans le fait que la pression du gaz soufflé était plus élevée dans le traitement n 2 que dans le traitement n 1 et que la vitesse de rotation était environ 10 fois plus élevée dans le traitement n 2 que dans le traitement n 1, cette vitesse étant relativement faible dans ce dernier traite- ment.
TABLEAU I
EMI15.1
<tb> Traitement <SEP> n <SEP> 1 <SEP> Traitement <SEP> n 2
<tb>
<tb>
<tb> Fonte <SEP> - <SEP> kgs <SEP> 1900 <SEP> 1950
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Mitraille <SEP> de <SEP> fer <SEP> - <SEP> kgs <SEP> 380
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Chaux <SEP> vive <SEP> - <SEP> kgs <SEP> 176 <SEP> 250
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Oxygène <SEP> gazeux <SEP> - <SEP> kgs <SEP> 102 <SEP> 186
<tb>
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EMI16.1
<tb> Pression <SEP> du <SEP> gaz <SEP> -kgs/cm <SEP> 1,5 <SEP> - <SEP> 3,0 <SEP> 5 <SEP> - <SEP> 11 <SEP>
<tb>
<tb> Diamètre <SEP> de <SEP> l'ajutage <SEP> de
<tb>
<tb> la <SEP> tuyère <SEP> 1/2 <SEP> pouce <SEP> 3/$pouc:
<tb>
<tb>
<tb> Vitesse <SEP> de <SEP> rotation <SEP> du <SEP> four
<tb>
<tb> en <SEP> tours/minute <SEP> 4 <SEP> 40
<tb>
Dans ce tableau , le volume d'oxygène a été calculé à la pression atmosphérique .
TABLEAU II
EMI16.2
<tb> Temps <SEP> en <SEP> Traitement <SEP> n <SEP> 1
<tb>
<tb> 'minutes <SEP> à <SEP> ############
<tb>
<tb> partir <SEP> du <SEP> Analyse <SEP> du <SEP> bain <SEP> de <SEP> fer <SEP> Analyse <SEP> de <SEP> la <SEP> scorie
<tb>
<tb>
<tb> .début <SEP> du <SEP> 0 <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> P <SEP> S <SEP> N <SEP> Fe <SEP> MnO <SEP> SiO2 <SEP> CaO <SEP> MgO <SEP> P205
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0 <SEP> 2,82 <SEP> 0,50 <SEP> 0,80 <SEP> 1,55 <SEP> 0,025 <SEP> 0,003
<tb>
EMI16.3
87 2r24 009 0136 1?05 OfO4O O004 lir3 it58 - - Or3,rp ¯ - 14e5 4?9 10YO 400 1112 136 20?1 ir25 - - 0,,096 - ¯ ¯ ¯ - - - 24?7 0,55 - 0,19 0,ol.10,023 OrOO3 171 - 4217 13e7
EMI16.4
<tb> 27,7 <SEP> 0. <SEP> 56 <SEP> 0,046
<tb>
<tb> 31.3 <SEP> 0. <SEP> 09 <SEP> 0,029 <SEP> 22,4 <SEP> 6,1 <SEP> 37,2 <SEP> 9,2 <SEP> 11,5
<tb>
EMI16.5
33 OrO4 - Of0l.
0,027 0,023 Oß003 2$,J. 318 5PO 33r$ 1110 87
EMI16.6
<tb> Traitement <SEP> n <SEP> 2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0 <SEP> 2,88 <SEP> 0,22 <SEP> 0,86 <SEP> 1,30
<tb>
<tb>
<tb> 22,6 <SEP> 0,80 <SEP> - <SEP> 0,785 <SEP> 0,007
<tb>
EMI16.7
2810 0136 - Ot23 o,o8o - - 6,3 3e5 6?6 5771 6O 1571 3310 0114 - 0,09 0,017 - 13 3.6 65 48el 5e8 12t$
Les résultats analytiques indiqués ci-dessus et le déroulement des traitements permettent de formuler les considérations suivantes.
La teneur en fer de la scorie est sensiblement moindre dans le traitement n 2 que dans le traitement n 1, ce qui est dû en partie à la basicité plus élevée de la scorie, mais essentiellement à la vitesse de rota- tion plus élevée du four dans le traitement n 2. La te-
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neur en fer de la scorie dans le traitement n 2 est parfaitement comparable à celle que l'on obtient dans l'acier Ressemer basique ordinaire, obtenu dans un convertisseur à soufflage par le fond.
Si l'air est soufflé par le haut dans un bain de T er contenu dans un four fixe, il est très difficile d'amener la teneur en phosphore à moins de 0,050 %, sans que la tenur en fer de la scorie s'élève simultanément à des valeurs égales ou supérieures à 20%, comme le montrent des essais comparatifs En raison de la rotation du four, spécia- lement lorsqu'on utilise une vitesse de rotation élevée, il est, dès lors, possible d'obtenir une amélioration substantielle du rendement du traitement,cette améliora- tion pouvant être de l'ordre de 2 à 3 % ou même davantage, si les quantités de scorie formées sont grandes.
Dans le traitement n 2, on a constaté un résultat surprenant et important, à savoir qu'il ne se forme prati- quement pas de fumées de fer, malgré la pression élevée à laquelle l'oxygène gazeux est soufflé sur le bain. La vitesse de rotation était donc suffisante pour provoquer l'équilibrage nécessaire de la température . Dans le traitement n 1, 1% environ de la charge se gazéifie, en sorte qu'on constate une formation importante de fu- mées.
Malgré la longue période de service du four, 20% de mitraille de fer ont pu être fondus dans le traite- ment n 1 et la température obtenue en fin de traite- ment était normale . Ce fait indique que si l'on utilisait des fours de plus grande capacité et à fonctionnement continu, il serait possible de faire fondre des quantités sensiblement plus grandes de mitraille de fer ou éventuel- lement , au lieu de cela, d'augmenter le rendement,par
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addition de minerai de fer. La teneur relativement élevée en magnésie de la scorie n'est pas seulement due à une attaque par la scorie du revêtement du four,mais dépend, pour une large part, du fait que le four a fonctionné de manière discontinue, en sorte que le re- vêtement dolomitique de ce four a été décomposé par suite du refroidissement et du réchauffement rapides entre les charges.
Dans le traitement n 1, la consommation en oxygène gazeux a été considérablement inférieure à celle du traitement n 2, ce qui est dû à la plus faible pression de gaz, qui constitue à cet égard égale- ment un avantage . En règle générale, l'oxygène peut être soufflé à une pression de 1,5 kg/cm2 et, dans la plupart des cas, il est possible d'exécuter le procédé si la pression du gaz est seulement établie à une valeur telle que la quantité de gaz soufflée dans le four soit suffisante pour achever le traitement de finissage en un laps de temps raisonnable. nt
Comme le montre/les essais, on n'a pas obtenu de raccourcissement du temps nécessaire pour le traitemnt.
A cet égard, il y a lieu de signaler qu'un procédé Besse- mer normal se déroule souvent trop rapidement pour qu'il soit possible d'effectuer le contrôle nécessaire des conditions de traitement . Dans le procédé selon la présente invention, il est possible de contrôler complè- tement le traitement et de l'interrompre, en coupant l'alimentation en oxygène gazeux, auquel cas l'atmosphère du four devient rapidement neutre, en raison de la con- sommation de l'oxygène , en sorte que seuls le bain et 1 scorie réagissent l'un avec l'autre.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"Process for treating Ponte or other alloyed iron using uncombined oxygen".
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The present invention relates to the type of oxidative treatment of cast iron or other alloyed iron in the molten state, in which the heat necessary to carry out the oxidation and to maintain the molten bath at a suitable temperature is generated by reaction between free oxygen and the oxidizable constituents of the starting material, which it is desired to remove. in the form of oxides.
Thanks to the present invention, a number of advantages are simultaneously obtained, some of which can be obtained separately or in certain combinations, but which can never all be obtained in the processes of the above-mentioned type known heretofore.
One of the objects of the invention is the improvement of the thermal economy, obtained by allowing the use of pure gaseous oxygen or oxygen-enriched air for the oxidation, which makes it possible to melt in the bath. a considerable amount of cold iron scrap.
The thermal economy is, moreover, improved thanks to the possibility offered by the new process, without any disadvantages, of completely burning in the furnace chamber all the carbon monoxide formed by the oxidation. carbon in the bath.
Another object of the invention is the reduction of the iron losses caused by the oxidation of iron by means of the oxygen added to the bath, the iron oxides formed passing into the slag.
Another object of the invention is to counteract the significant vaporization of iron in the form of fumes, which cannot be avoided by using rich gases.
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oxygen in processes of the type specified above known heretofore, the fumes in question causing, in addition to a considerable loss of iron, serious disadvantages from the point of view of health.
Another object of the invention is to reduce the absorption of nitrogen in the produced steel and to allow the oxygen supply to be controlled, so as to be able to influence the reactions in the desired direction.
A further object of the invention is to make it possible to supply oxidizing gas at an exceptionally low pressure.
Other objects and advantages of the invention, resulting from its practice, will become apparent from the following description.
In carrying out oxidative treatments of the type under consideration, the Bessemer process and some variations of this process have been used for a long time. The Bessemer process essentially consists of introducing molten iron into a converter and introducing air. atmospheric or oxygen-enriched air by nozzles provided at the base of the converter. During its passage through the bath, the oxygen in the blown gas first oxidizes the components of the cast iron, which have a greater affinity for oxygen than iron, namely silicon, manganese, carbon and also , in the basic process, phosphorus.
The purpose of the air blown into the bath is therefore, in addition to the oxidation mentioned above, to create in the bath a stirring movement such that the reactions rapidly approach equilibrium, such that the iron previously oxidized by oxygen is again reduced by the alloying constituents more easily
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oxidizable. The heat required to maintain the molten iron and to increase the temperature to the desired extent during processing is generated, in this case, by the reaction between the blown oxygen and the alloying constituents.
In the Bessemer process, oxygen alination, bath agitation and heat development are related to the point of being entirely dependent on each other. In addition, as the supply of wedge-gate oxygen, for technical reasons, has certain maximum and minimum limits, the main drawback of this process lies in the fact that the possibility of variations in said supply is restricted. Thus, it is impossible to reduce the oxygen supply under one. certain limit, because the pressure of the blown gas must always be at least strong enough to prevent the flow of iron into the nozzles.
To improve the thermal economy of the Bessemer process, it is further desirable to be able to carry out the oxidation using pure oxygen gas or highly oxygenated air. The oxygen content of the gas is, however, upwardly limited by the resistibility of the converter bottom around the nozzles. Already at an oxygen content of about 40% of the blown gas, the resistibility in question begins to seriously decrease, due to the significant local superheating which occurs when the oxygen comes into contact with the iron bath and the use of pure oxygen is therefore made entirely impossible.
This is a serious drawback, since, particularly in the case of bottom blowing, it is highly desirable to keep the nitrogen content of the gas as low as possible, in order to
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ae permere the elaboration, by this process, ci a low nitrogen content steel. In addition, when bottom blowing is applied, the heat of combustion of carbon is used unsatisfactorily, because the carbon monoxide formed will not be oxidized to carbon dioxide until after leaving the converter, so that the heat generated cannot be used for the process.
In the other process of this type, which is used in practice, that is to say in the side-blowing process, the oxidizing gases are introduced not through openings in the bottom of the converter, but rather by nozzles provided in the side walls of the converter, near the surface of the iron bath. In this case too, the gas should cause the necessary agitation in the bath and should oxidize the alloy constituents.
The stirring action is obviously less in this case, so that the reaction is not as complete as in the bottom blast process, whereby the iron losses in the slag are considerably. increased. The thermal economy is, however, better than in the bottom blowing process, because the gases formed during the oxidation are completely burnt, when they leave the converter.
Because of the less agitation, the bath is overheated more quickly locally where oxygen comes into contact with the iron bath, especially when oxygenated air or pure oxygen is used. , which produces the disadvantage of the vaporization of a considerable fraction of the iron and possibly of the manganese, so that the steel yield is appreciably reduced, while large quantities of iron fumes are formed, which can be very annoying from a health point of view, extremely fine particles
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these fumes being very difficult to separate from the gases by known gas purification processes.
In the side-blown process, as well as in the bottom-blown process, it is furthermore observed that the lining of the nozzles is strongly attacked. Compared to bottom blowing ¯ processes, side blowing processes have the advantage of reducing the nitrogen content of the steel produced, because the nitrogen of the blown gas does not come into such intimate contact with it. the iron.
It is further proposed to carry out the oxidation treatments of the type in question by blowing gaseous oxygen under high pressure through nozzles or similar devices directed towards or introduced into the surface of the bath. By proceeding in this manner, it is possible to prevent local attack on the converter lining, but as this process has been practiced heretofore, it has been impossible to prevent the considerable iron losses by. oxidation, as well as the formation of iron fumes.
According to the present invention, the advantages mentioned above are obtained, while the disadvantages of the known processes are obviated, by separating the agitation action from the gas supply used for refining. The invention will hereinafter be described in detail, using a rotary kiln to induce the stirring action. For the practice of the invention, it is, however, obvious that other means can be used to agitate the bath, especially mechanical or electrodynamic means.
The idea of using rotary kilns in steelmaking is not new in itself, because we already have
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proposed to use rotary kilns in the smelting and processing of steel. he. For this purpose, slow-rotating furnaces have been employed, which are essentially intended for the piartin process, the main object of the rotation being to facilitate the transmission of heat to the metal which is. molten and superheated by blowing high temperature combustion gases through the furnace.
In the method according to the invention, the main aim is to obtain a sufficiently intense movement in the metal bath, by rotation of the furnace, to achieve intimate contact between the bath and the oxygenated gas supplied, so as to burn the components to be oxidized at such a high reaction rate that it becomes superfluous to supply heat from the outside, and so as to obtain such a reaction between the bath, and the slag that the iron oxides of this last can be reduced. In summary, it can be said that, in the known processes, the rotary kiln is essentially used to improve the heat transmission in a process, which otherwise corresponds to the Martin process, while the invention relates to a refining process. fast substantially similar to the Bessemer process.
In the first-mentioned process the desired result is achieved by relatively slow stirring, while in the process according to the invention rapid stirring action is required, since stirring as practiced in the known methods have proved insufficient to give a satisfactory result.
Although air and other relatively pure oxygen gas mixtures can be employed in the process according to the invention, the advantages of the process become more apparent when the mixtures are employed.
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gaseous oxygen rich, for example with oxygen contents greater than 50%, or pure oxygen. If the process is carried out in a stationary furnace and an oxygen-rich gas is blown into the bath from above, it is very difficult to prevent a considerable part of the iron from being oxidized, before the process is finished. By rotating the bakery quickly, however, it is possible, even when using pure oxygen, to reduce the iron content of the slag to an acceptable level.
The aforementioned disadvantages, due to the formation of iron fumes, are reduced or completely eliminated, when using a fast rotating furnace, because the intense stirring action balances the oxygen supply to the bath and prevents local overheating. .
When the process is carried out in a rotary furnace, it is not necessary to blow the oxygen under an overpressure such as that required in the ordinary Bessemer process. Even, when a considerable amount of slag is present in the furnace, it is possible to achieve a rapid reaction, only by rotating the furnace at a sufficient speed. This speed should be high enough that, by the stirring action, the iron in the bath passes through the slag, so that direct contact between the iron and the gas is obtained over a certain part of the surface. of the bath.
However, it has been found that a rapid finishing action can also be obtained without such direct contact, if the slag is only sufficiently fluid and the slag layer is not too thick In processes, in which slag is formed. larger amounts of slag, it may be desirable to remove the slag from
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continuously or intermittently, in order to facilitate the reaction.
In this case, the oxygen need not necessarily be introduced through a nozzle directed towards the surface of the bath, but can preferably be introduced axially with respect to the furnace through a large nozzle provided in the central opening of the bath. one of the end walls of the oven.
When we operate as just said, we realize the following advantage, namely that the oxygen is mixed, before reaching the bath, with the gas from the furnace, which counteracts local overheating and also the formation of fumes.
If, when employing an oxygen-rich gas, it is desirable to increase the agitation action by blowing the gas under pressure to or into the bath, it may be convenient to mix the gas with a gas. other gas before it comes into contact with the iron, in order to reduce the formation of iron fumes. This can be done by mixing the gas containing oxygen before the latter is introduced into the oven with another gas containing carbon dioxide and / or water vapor, and mixing this mixture. gaseous, reaction gases leaving the furnace.
This latter mixing can be carried out outside the furnace, but it is preferably carried out inside the furnace, constructing the oxygen nozzle in the form of an ejector, so that the furnace gas is sucked in. with oxygen and mixed with it before the gas jet reaches the bath. In this case, it is obviously important that the circulating furnace gas does not contain combustible gases and that the combustion in the furnace is complete.
In the basic Bessemer process (Thomas process), in which large amounts of quicklime (12 to 15%)
AT
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must be added to the bath, at the start of the treatment it is very difficult to carry out the treatment in a stationary furnace, if the oxygen is introduced above the bath by nozzles directed towards it, even when high pressure gas is used. The large quantity of lime present prevents the gas from coming into effective contact with the iron bath.
In the rotary kiln, these difficulties are avoided and it is possible, even when very large quantities of lime are used, to apply the process, without the use of high pressure gas.
The oxidation treatment with the aid of uncombined oxygen in a rotary kiln can advantageously be used, both for carrying out the entire process, when it is a question of transforming cast iron or other alloy steel, and for carrying out parts of this process. The treatment can be carried out both in acid-coated furnaces and in basic-coated furnaces and, in the latter case, phosphorus-rich pig iron can advantageously be used as the starting material.
When highly concentrated oxygen is used, the thermal economy of the process is very good and the temperature conditions can be controlled at will, independent of the chemical composition of the pig iron.
A large excess of heat is always obtained and can be used to smelt cold material, such as iron scrap or iron ore, for partial refining with iron ore. As a result of the rotation of the furnace during the treatment, the combustion of carbon monoxide to carbon dioxide does not involve any risk of the temperature in the furnace rising to a dangerous value above the surface of the bath.
In a rotary kiln it is, moreover, possible to carry out reactions, which were completely impossible.
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ble to perform in ovens of other types. When the oxidation treatment in question is carried out according to known methods, the reaction stops when the supply of air or oxygen is interrupted. The process as a whole and in all its parts must be carried out under strongly oxidizing conditions. In some cases this is a very serious drawback, for example, when it is desirable to substantially remove a certain element. , without at the same time obtaining excessive iron losses.
When using a rotary kiln, it is possible to carry out the last stage of the process in a neutral atmosphere, interrupting the oxygen supply at an appropriate time, and to continue to run the kiln., Until that the reaction between the iron bath and the slag has reached the desired extent.
This process can be applied repeatedly during the processing of transformation of cast iron into steel. If it is considered desirable to remove the slag from the furnace at one or more times; it is preferable to run the furnace, while maintaining a neutral atmosphere in it, before each removal of the slag, this especially in order to reduce the iron content of the slag and at the same time the iron losses.
At the end of the process, for the finishing of steel, such treatment can also be particularly desirable, to decrease the carbon content and in certain circumstances also the oxygen content of the steel. The agitation of the bath in a neutral atmosphere is also very important for the effective removal of phosphorus in a coating / basic oven, since it allows the phosphorus content to be reduced to non-detrimental values without appreciable increase. losses iron, even
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when used in a phosphorus-rich starting way. If the slag is removed, when most of the phosphorus is chemically bound to it,
if lime and possibly also a little iron ore are added to the bath and finally if the braying is continued without oxygen blowing, at least during the final treatment period, it is possible to eliminate the phosphorus to a great extent. It is preferable to keep the bath at a sufficiently high temperature so that oxygen blast can be avoided after removal of the slag. In the process according to the invention, it is also possible to obtain a slag rich in phosphorus, even when the cast iron has a low phosphorus content, which is difficult to obtain when applying a basic Bessemer process or a basic Bessemer process. finishing process involving the use of ore.
According to the invention, it is also possible to achieve effective removal of sulfur in the Bessemer treatment, in particular when the process is carried out in a basic-coated oven. If lime is added at the start of processing, this lime always absorbs a certain amount of sulfur, whether or not there is slag formation, when the process is carried out in a converter. The removal of sulfur is, however, strongly inhibited, if the reaction is carried out under oxidizing conditions.
When the process is carried out in a rotary kiln, the addition of lime is controlled so that a not too viscous basic slag is obtained at the start of the treatment and the blowing of oxygen is then interrupted, while the furnace is kept rotating, which removes sulfur to a great extent. Slag
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sulphide can then be removed and treatment continued.
The good result obtained is also due, in this case, to the possibility of rapidly increasing the temperature of the bath to the extent required, by use of an oxygen-rich gas, before too much of the more reducing elements of melt and mostly carbon has not been removed, so that subsequent equilibration can be achieved under sufficiently reducing conditions, which is inevitable if the sulfur is to be removed completely or substantially completely * If the silicon content of the pig iron is high, it may be preferable to add a small amount of lime first, so that the slag initially formed is acidic,
then remove this slag and add a new quantity of lime, in order to bring about the formation of a basic slag capable of absorbing sulfur. Likewise, when the sulfur content of the pig iron is high, it may be preferable to apply such a two-phase refining treatment. When using pure oxygen gas, the obtained product as a result of the treatment necessarily always has a low nitrogen content.
However, it is also possible, when nitrogen gas is used, to obtain a substantially lower nitrogen content in the steel than is normally possible in an ordinary Bessemer process or in a side-blown process, whether, during the finishing operation, the air supply is inter-. broken for some time, while the furnace continues to be rotated with a neutral atmosphere. Refining then continues, without nitrogen supply, to a certain limit and the nitrogen content of the bath is lowered.
The method according to the invention can advantageously be carried out in an oven having the shape of a drum.
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rotary. The oxygenated gas can in this case be blown at relatively low speed by a water-cooled nozzle and mounted in the central part of an end wall of the drum, the gases from the reaction being discharged through an opening. corresponding provided in the opposite end wall of the drum.
The treated iron and possibly also the slag can be discharged through an opening made in the lining or lining of the furnace and closed during the rotation of the latter. It is also possible to discharge the slag, through the opening serving during the rotation of the furnace, when the reaction gases are discharged, by tilting the furnace axially. The furnace may also occupy, during its rotation, a position such that it is possible to unload at least the slag therefrom, during the rotation of said furnace. This is particularly important, as it is thus possible to continuously discharge the slag during processing.
In order to illustrate the results obtainable by the process according to the invention, the data provided by two heat treatments carried out so as to chemically correspond to the ordinary basic Bessemer process have been collected. Both treatments were carried out in the same rotary kiln, this kiln having the shape of a horizontal cylinder with central openings in its two end walls. The interior diameter and interior length of the kiln were about 1500 mm.
The oxidation was carried out by means of 99% gaseous oxygen, introduced into the furnace and directed obliquely on the surface of the bath by a nozzle cooled with water and mounted in the opening made in one of the end walls. oven, gas
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reaction being discharged through the opening made in the opposite end wall of said furnace. This was coated with dolomite and tar. At the start of processing, a certain amount of quicklime was added to form the basic slag. The furnace could not be tilted axially, but the part of the slag formed in both cases was discharged from the furnace through the opening intended for the evacuation of the gases, somewhat before the end of the treatment.
The total treatment time in both cases was 30 minutes, but the total oven service time in both cases was approximately
1 hour, due to frequent sampling.
In treatment no. 1, 20% of cooled iron scrap was added, but little addition to the cooled iron temperature, but despite / this addition the temperature obtained at the end of the treatment / was normal. In treatment 2, no iron scrap was added to lower the temperature of the bath, since, in this case, the charge would have tended to become too cold, due to the fact that, at the start of the treatment, the oven was at a temperature lower than that prevailing in the latter during treatment No. 1.
The most important difference between the aforementioned treatments resided in the fact that the pressure of the blown gas was higher in the treatment n 2 than in the treatment n 1 and that the speed of rotation was about 10 times higher in the treatment n 2 than in process 1, this speed being relatively low in the latter process.
TABLE I
EMI15.1
<tb> Processing <SEP> n <SEP> 1 <SEP> Processing <SEP> n 2
<tb>
<tb>
<tb> Font <SEP> - <SEP> kgs <SEP> 1900 <SEP> 1950
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Iron <SEP> <SEP> <SEP> <SEP> - <SEP> kgs <SEP> 380
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Quicklime <SEP> <SEP> - <SEP> kgs <SEP> 176 <SEP> 250
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Oxygen <SEP> gas <SEP> - <SEP> kgs <SEP> 102 <SEP> 186
<tb>
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EMI16.1
<tb> Gas <SEP> pressure <SEP> -kgs / cm <SEP> 1.5 <SEP> - <SEP> 3.0 <SEP> 5 <SEP> - <SEP> 11 <SEP>
<tb>
<tb> Diameter <SEP> of <SEP> the nozzle <SEP> of
<tb>
<tb> the <SEP> nozzle <SEP> 1/2 <SEP> inch <SEP> 3 / $ inch:
<tb>
<tb>
<tb> Speed <SEP> of <SEP> rotation <SEP> of the <SEP> oven
<tb>
<tb> in <SEP> revolutions / minute <SEP> 4 <SEP> 40
<tb>
In this table, the volume of oxygen has been calculated at atmospheric pressure.
TABLE II
EMI16.2
<tb> Time <SEP> in <SEP> Processing <SEP> n <SEP> 1
<tb>
<tb> 'minutes <SEP> to <SEP> ############
<tb>
<tb> from <SEP> of <SEP> Analysis <SEP> of <SEP> bath <SEP> of <SEP> iron <SEP> Analysis <SEP> of <SEP> the <SEP> slag
<tb>
<tb>
<tb> .start <SEP> of <SEP> 0 <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> P <SEP> S <SEP> N <SEP> Fe <SEP> MnO <SEP> SiO2 <SEP> CaO < SEP> MgO <SEP> P205
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0 <SEP> 2.82 <SEP> 0.50 <SEP> 0.80 <SEP> 1.55 <SEP> 0.025 <SEP> 0.003
<tb>
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87 2r24 009 0136 1? 05 OfO4O O004 lir3 it58 - - Or3, rp ¯ - 14e5 4? 9 10YO 400 1112 136 20? 1 ir25 - - 0,, 096 - ¯ ¯ ¯ - - - 24? 7 0.55 - 0.19 0, ol 10.023 OrOO3 171 - 4217 13e7
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<tb> 27.7 <SEP> 0. <SEP> 56 <SEP> 0.046
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EMI16.5
33 OrO4 - Of0l.
0.027 0.023 Oß003 $ 2, J. 318 5PO 33r $ 1110 87
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2810 0136 - Ot23 o, o8o - - 6.3 3e5 6? 6 5771 6O 1571 3310 0114 - 0.09 0.017 - 13 3.6 65 48el 5e8 12t $
The analytical results indicated above and the course of the treatments allow the following considerations to be formulated.
The iron content of the slag is appreciably less in process 2 than in process 1, which is partly due to the higher basicity of the slag, but mainly to the higher rotational speed of the furnace. in treatment no 2. The te-
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The iron content of the slag in Process 2 is perfectly comparable to that obtained in ordinary Basic Resing Steel, obtained in a bottom blown converter.
If the air is blown from above into a T er bath contained in a stationary furnace, it is very difficult to bring the phosphorus content to less than 0.050%, without the iron content of the slag rising. simultaneously at values equal to or greater than 20%, as shown by comparative tests Due to the rotation of the furnace, especially when using a high rotational speed, it is therefore possible to obtain an improvement This improvement can be of the order of 2 to 3% or even more if the amounts of slag formed are large.
In treatment 2, a surprising and important result was found, namely that hardly any iron fumes are formed, despite the high pressure at which gaseous oxygen is blown over the bath. The speed of rotation was therefore sufficient to bring about the necessary temperature balancing. In process No. 1, approximately 1% of the feed gasified, so that a significant formation of smoke was observed.
Despite the long service life of the furnace, 20% of the iron scrap could be melted in treatment no. 1 and the temperature obtained at the end of the treatment was normal. This fact indicates that if larger capacity and continuously operating furnaces were used, it would be possible to melt significantly larger quantities of scrap iron or possibly, instead, to increase the efficiency. ,through
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addition of iron ore. The relatively high magnesia content of the slag is not only due to attack by the slag on the furnace lining, but largely depends on whether the furnace has been operated discontinuously, so that the re - The dolomitic garment of this furnace has been decomposed as a result of rapid cooling and heating between charges.
In treatment 1, the consumption of gaseous oxygen was considerably lower than in treatment 2, which is due to the lower gas pressure, which is also an advantage in this respect. As a general rule, oxygen can be blown at a pressure of 1.5 kg / cm2 and in most cases it is possible to carry out the process if the gas pressure is only established at such a value that the quantity of gas blown into the furnace is sufficient to complete the finishing treatment in a reasonable period of time. nt
As shown / tests, no shortening of the time required for processing was obtained.
In this connection, it should be pointed out that a normal Besse-mer process often proceeds too quickly for it to be possible to carry out the necessary control of the processing conditions. In the process according to the present invention, it is possible to completely control the treatment and to interrupt it, by cutting off the supply of gaseous oxygen, in which case the atmosphere of the furnace quickly becomes neutral, due to the con- summation of oxygen, so that only the bath and 1 slag react with each other.
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