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PROCEDE DE FABRICATION D'ACIER THOMAS.
Dans maint pays, une pénurie s'est fait sentir toujours d'avan- tage, dans les dix dernières années, en minerais pauvres en phosphore, mine- rais propres à la fabrication d'hématite. La fourniture de minerais suédois devient d'année en année plus faible, la quantité de minerais espagnols Rubio va de même constamment en diminuant et les minerais du Rif marocain sont enco- re à peine mis à la disposition du marché allemand des minerais.
Pendant la guerre et dans les premières années après la guer- re,on s'est efforcé d'assurer les besoins en hématite à partir des lits de fusion les plus riches possible en mitraille. Toutefois, la fourniture de mi- trailles devient également plus parcimonieuse, de telle sorte qu'il faut cher- cher dans de nouvelles directions afin de trouver pour l'avenir des procédés économiques praticables, qui permettent de fabriquer des hématites à partir de minerais indigères de peu de valeur, riches en phosphore.
On a déjà proposé des moyens de rendre utilisables pour la pro- duction d'hématite, les minerais riches en phosphore. Selon ces propositions, on passe par l'acier THOMAS, qui est ultérieurement recarburé et dont on porte la teneur en maganèse ou en silicium à la valeur désirée au moyen d'a- joutes de ces éléments. La recarburation de l'acier THOMAS devrait être faite 'soit au cubilot, soit en refondant l'acier THOMAS liquide dans un convertis- seur ou une poche remplie de coke incandescent.
Mais dans les cubilots normalement conduits la recarburation de l'acier peut atteindre au maximum environ 3% C et la refusion au moyen du coke incandescent ne procure normalement pas non plus une recarburation telle que par ce procédé on puisse obtenir une hématite contenant à peine de 3,8 à 4% de carbone, abstraction faite de l'augmentation indésirable de la teneur
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en soufre par ce procédé.
On a bien aussi cherché à refondre au Haut-Fourneau, sous forme d'hématite,l'acier THOMAS obtenu à partir de minerais riches en phosphore et soufflé au convertisseur basique. Toutefois de cette façon la teneur en phosphore augmente de nouveau d'une manière indésirable et en outre la refu- sion reprise dans le Haut-Fourneau entraîne des frais additionnels très éle- vés.
Conformément au brevet principal N 504.494 on obtient un acier THOMAS en élaborant une fonte THOMAS avec une température de coulée de 1400 C (de pré- férence de 1500 à Iô00 C et plus) à partir d'une fonte de particulièrement peu de valeur et/ou de mitraille d'acier dans un cubilot rendu de préférence neutre ou basique, conduit en marche réductrice, en gazogène, avec une quan- tité de combustible excédant la normale et pouvant être aussi d'une qualité inférieure et en employant un vent réchauffé à environ 400 C et plus ainsi qu'une quantité relativement grande de laitier basique , la fonte recueillie à la sortie de ce cubilot étant chargée - à une température supérieure à I350 C ( de préférence 1400 à 1500 et plus)
immédiatement ou en passant par un mé- langeur - dans un convertisseur THOMAS et refroidie sous forme d'acier THOMAS.
L'invention concerne à présent un traitement ultérieur de l' acier THOMAS fabriqué selon ce brevet et consiste en ce que cet acier - seul ou éventuellement en même temps que des mitrailles, vieilles fontes, etc...., convenablement choisies - est chargé dans un cubilot rendu de préférence neu- tre ou basique, conduit en marche réductrice, en gazogène, avec emploi d'une quantité de combustible excédant la normale, d'un vent réchauffé à environ 400 C et plus et d'une quantité relativement grande de laitier basique, et en ajoutant les éléments d'alliage nécessaires pour obtenir une hématite, tels que, en particulier, Mn et Si, sous forme de minerais ou d'oxydes ou aussi de laitier,la fonte ainsi obtenue étant une hématite de la composi- tion désirée, pauvre en phosphore et en soufre et à carbone élevé,
ayant une température de coulée d'environ 1400 à 1600 C et plus et présentant une struc- ture de solidification à fin graphite.
Conformément à cela on obtient une hématite à partir de mine- rais de peu de valeur, riches en phosphore, en quatre étapes consécutives, notamment :
1 Fusion d'une fonte THOMAS de peu de valeur, au Haut-Four- neau, par exemple à partir de minerais acides pauvres en fer et riches en phosphore, de préférence au moyen du procédé de fusion acide ou superacide.
2 ) Refusion de cette fonte sous forme de fonte THOMAS très chaude dans un cubilot travaillant en marche réductrice, avec laitier ba- sique.
3 ) Soufflage de cette fonte THOMAS très chaude, au convertis- seur basique, jusqu'à obtention d'un acier Thomas pauvre en phosphore et 4 ) Nouveau passage de cette fonte dans un cubilot employé en marche réductrice avec vent chaud, dans lequel la fonte acquiert sa compo- sition désirée, en ajoutant du manganèse et du silicium, procédé par lequel, sans plus, une recarburation de la fonte jusqu'à 4% et plus est rendue pos- sible.
Conformément à la présente invention, on réussit, en refondant un acier THOMAS dans un cubilot à vent chaud rendu neutre ou basique et em- ployé avec un laitier basique, aussi bien à élever la teneur en carbone jus- qu'à 4% et plus, qu'à fixer la teneur en manganèse et en silicium à la valeur désirée pour l'hématite, en ajoutant des éléments manganésifères et par exem- ple du ferro-silicium, parce que le four travaille en marche réductrice avec un excédent de combustible.
Particulièrement important est l'avantage d'une basse teneur en phosphore, d'environ 0,04 %, qui correspond à la teneur en phosphore de l' acier THOMAS. Un autre avantage pour l'obtention d'hématite réside dans la
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haute température de la fonte, qui après solidification, présente une struc- ture aussi fine que celle qui peut seulement être normalement obtenue par une surchauffe ultérieure.
Par suite du double passage de la fonte dans un cubilot à vent chaud utilisé en marche réductrice avec laitier basique et fonction- nant à haute température, la teneur en soufre s'établit très bas, de sorte que l'on peut renoncer éventuellement à une désulfuration connexe par la soude ou autrement. Au stade intermédiaire de la production de l'acier THO- MAS, on peut faire abstraction de la désoxydation de l'acier THOMAS et, sur des bases économiques, couler celui-ci soit en gueuses ou en coquilles ou en- core sous forme granulée; enfin on a encore l'avantage supplémentaire, que, par la refusion connexe au cubilot à vent chaud, une grande vitesse de pas- sage est obtenue.
Pour le surplus, une forme éventuellement modifiée de réa- lisation du procédé est possible en ceci que, si l'on renonce aux étapes I à 3 un acier THOMAS obtenu par les procédés ordinaires peut être utilisé comme matière de charge pour l'étape 4. On peut aussi au moyen du procédé selon l'invention produire dans la dernière étape, au lieu d'hématite, un acier à haute teneur en manganèse.