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Publication number: BE513545A
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Description


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  Procède de fabrication d'aciers de haute qualité. 



   Depuis longtemps on s'efforce de produire des aciers ayant la qualité des aciers Siemens-Martin à partir de fonte brute phosphoreuse par un affinage à l'air basique. On a utilisé à cet effet une série de procédés qui visent de préférence à diminuer la teneur en phosphore et en azote de l'acier Thomas. 



  La particularité du procédé d'affinage   à   l'air basique consiste en ce que l'oxydation du phosphore se trouvant dans la matière sous une scorie riche en calcaire ne commence pratiquement que lorsque la majeure partie du carbone présent dans le bain a été éliminée. A la fin de la période dite de sursoufflage le métal est pauvre en phosphore et en carbone. Lorsqu'on se propose alors 

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 de fabriquer des aciers pauvres en phosphore avec des teneurs déterminées et, plus élevées en carbone, par exemple celles qui dépassent   0,10%,   de préférence   0,20%   de carbone, il s'avère nécessaire de recarburer ultérieurement la charge. 



   Le caractère progressif du procédé connu d'affinage à l'acier basique en même temps que la recarburation de l'acier qui lui fait suite ne nécessite pas seulement une dépense de temp et des frais relativement élevés; elle présente dans une certaine mesure des inconvénients au point de vue métallurgique,   par/ce   que le soufflage prolongé occasionne un accroissement de la fixa- tion d'azote et présente souvent un danger de snroxydation. Par un enrichissement de l'air de soufflage au moyen d'oxygène et par d'autres moyens, on s'efforce de remédier à ces inconvénients mesures qui ne permettent toutefois pas d'obtenir des aciers avec des teneurs faibles en phosphore, azote et oxygène par un   proces   sus de réaction court et unique. 



   On connait en outre un procédé d'élaboration de l'acier dans lequel l'affinage à l'oxygène ou au moyen de gaz enrichis en oxygène s'effectue dans un convertisseur, un bassin ou autres appareillages similaires, et où le gaz d'affinage est soufflé   @   sur la surface de la matière fondue liquide. Par ce moyen on peut d'une part éliminer l'absorption d'azote et terminer d'autre part le procédé d'affinage en sorte que l'oxygène en excès ne soi pas absorbé par la matière fondue. On obtient donc par ce procédé un acier réellement pauvre en azote et en oxygène, mais on n'ar- rive toutefois pas à des teneurs en phosphore qui sont caracté- ristiques des aciers Siemems-Martin et qui sont recherchées pour les applications générales de l'acier. 



   Des observations et des expériences étendues ont présen- tement conduit au résultat surprenant, que par le procéda décrit plus haut "d'affinage en surface" de la fonte brute, dont la teneur en phosphore est plus grande que la teneur   en   phosphore admissible dans l'acier à élaborer, on arrive à un changement 

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 surprenant de la marche de l'affinage lorsque, dès le début du processus d'affinage, on travaille avec une scorie fusible et réactive. Suivant l'invention ceci a lieu lorsqu'on produit au moyen d'un soufflage d'oxygène sur la surface du bain de fusion un centre réactif de température très élevée et qu'en même temps on ajoute au bain par fractions le fondant calcaire nécessaire à la fixation du phosphore.

   Dans de telles conditions il se forme très vite une scorie très active, consistant principalement en ferrite de calcium, qui fixe le phosphore. Dans ce but on effec- tue l'addition de fondant calcaire au commencement du processus opératoire, à raison de 30 à 50% de laquantité totale requise; on ajoute ensuite le restant de temps en temps, de préférence en morceaux d'une taille comprise entre la grosseur d'une noix et celle d'un poing. 



   En observant exactement ces conditions l'opération suit un cours qui diffère des procédés d'affinage basique connus en ce que maintenant la déphosphoration de la charge est si fortement accélérée et poussée qu'elle est déjà achevée avant que le carbone se consume. C'est pour cette raison que le processus réactionnel présente une importance si grande au point de vue économique et technique, parce qu'ainsi il maintient non seulement la teneur en azote et en oxygène mais aussi la teneur en phosphore en-dessous de toutes limites supérieures reconnues indispensables pour de nombreuses applications et qui étaient réservées jusqu'ici aux aciers Siemens-Martin. En outre il est également possible pour le procédé de l'invention de retirer la charge dès que toute ten" en carbone désirée est atteinte.

   Il n'y a de ce fait plus lieu de s'inquièter de la teneur en phosphore de l'acier, vu   quelle   a déjà atteint la valeur recherchée dans l'acier fini, avant combustion du carbone restant. 



   En se basant sur ces notions, l'objet de l'invention con- siste en un procédé de fabrication dans un convertisseur basique, un bassin ou appareillages similaires, d'aciers de haute qualité 

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 à partir de fonte brute ou d'autres bains de fer contenant du carbone et du phosphore, dont la teneur en phosphore dépasse la teneur en phosphore admise dans les aciers à produire ; Le procédé est caractérisé en ce que par soufflage d'oxygène on crée sur la surface du bain fondu un centre de réaction de température très élevée et en ce qu'on ajoute en même temps par fractions le fondai calcaire, nécessaire à la fixation du phosphore; de cette façon, il se forme très vite une scorie fusible, fortement active, qui effectue la déphosphoration. On peut encore ajouter à la sco- rie des fondants, par exemple du spath fluor. 



   Suivant une variante du procédé on peut aussi exécuter le processus d'affinage en sorte qu'avant le commencement du soufflage la matière fondue soit recouverte de cette scorie fusible fortement active qui aura été préalablement fabriquée séparément. 



   Le procédé d'affinage suivant le procédé de l'invention s'effectue d'autant plus vite et plus à fond que la scorie fusible réactive et le bain métallique viennent en contact plus intense et plus intime sur la surface de celui-ci et qu'ils sont forte- ment brassés. Ce résultat peut être atteint par un'redressement correspondant des jets gazeux chargés de l'affinage qui sont soufflés sur la surface du bain. 



   Lors de l'élaboration de variétés de fontes à forts pourcentages en phosphore, il est recommandé de changer une ou plusieurs fois la scorie fusible et fortement réactive, formée en majeure partie de chaux, protoxyde de fer et de fondants. 



   Suivant le procédé de l'invention, on peut préparer des aciers au carbone à basse teneur en azote, phosphore et oxygène et aussi des aciers au silicium ou des aciers spéciaux usuels, dans lesquels on veille à ce que les teneurs en carbone soient basses. 

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Claims

REVENDICATIONS.- I.- Procédé de fabrication d'aciers de haute qualité à partir de fonte ou autres bains de fer contenant du carbone et du <Desc/Clms Page number 5> phosphore, par affinage avec de l'oxygène ou d'autres gaz enrichis en oxygène, caractérisé en ce que, par soufflage des gaz d'affi- nage sur la surface du bain de matière fondue, on crée un centre de réaction à température très élevée et en ce qu'on ajoute en même temps par fractions le fondant calcaire nécessaire à la fixation du phosphore, une scorie fusible fortement réactive qui effectue la déphosphoration se formant alors très vite.

2. - Variante du procédé suivant la revendication 1, carac- térisée en ce qu'on recouvre la matière fondue, avant le début du soufflage, d'une scorie fusible fortement réactive.

3.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on interrompt l'opération desoufflage, dès que la charge a atteint la teneur en carbone requise de l'acier à produire.

4.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'oxygène ou les gaz enrichis en oxygène sont soufflés contre la surface du bain de sorte qu'en cet endroit il se produit un brassage intense et intime de la scorie fusible fortement réactive avec le métal.

5.- Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la scorie fusible et fortement réactive, à produire sur le bain au commencement du soufflage en surface, est for mée à partir de 30 à 50% du fondant calcaire total nécessaire à l'opé- ration d'affinage.

6. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute à la scorie des fondants, par exemple du spath fluor.

7. - Procédé suivant les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que pendant l'opération d'affinage on change une ou plu- sieurs fois la scorie fusible et fortement réactive, formée en majeure partie de chaux, de protoxyde de fer et de fondants.