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PROCEDE DE FABRICATION D'ACIER.
Jusqu'à, présent le procédé de convertissage basique pour la fa- brication de l'acier à partir de fonte s'est avéré particulièrement économique.
Au départ de fonte Thomas on a produit par soufflage avec du vent enrichi en oxygène des aciers pauvres en azote et phosphore,'de la qualité des aciers Siemens-Martin. Mais d'un autre côté le procédé de convertissage basique, même avec emploi d'oxygène comme agent d'affinage, offre l'inconvénient im- portant que de grandes quantités de calories sont perdues sans être utilisées et que le procédé lui-même nécessite un appareillage relativement volumineux.
C'est pourquoi plus récemment les essais se sont multipliés pour ne plus insuffler au cours de l'affinage des bains de fonte l'agent d'affi- nage à travers le métal en fusion comme dans le procédé connu de convertis- sage, mais d'effectuer le procédé en sens inverse, c'est-à-dire d'injecter l'agent d'affinage par l'extérieur de la surface de la matière en fusion dans celle-ci. Un procédé connu pour traiter des bains de liquide, par exemple des bains métalliques, au moyen de gaz dirigés sur la surface, de préférence au moyen d'oxygène, est exécuté en sorte que le jet gazeux dirigé sur la sur- face des bains soit animé d'une énergie cinétique suffisamment élevée pour qu'il soit capable de pénétrer profondément dans le bain de liquide à la ma- nière d'un, corps solide.
Il en résulte que de cette façon et en employant de l'oxygène fortement comprimé comme agent d'affinage, on peut convertir la fonte Thomas et aussi la fonte aciérée en aciers qui répondent à la qua- lité des aciers Martin ou peuvent même leur être supérieurs en un temps plus court et plus économiquement que par le procédé connu de convertissage.
L'invention se propose donc d'adapter ce procédé dit d'affinage en surface des bains de fer à l'exploitation'en grand. Ceci n'est réalisa- ble qu'en relâchant l'interdépendance rigide, telle qu'elle existe encore dans le procédé de convertissage basique, de l'opération d'affinage d'une
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part et de la nature et de la fabrication de la fonte d'autre part.
On sait que le procédé connu de convertissage exige des qualités de fonte contenant des quantités- @ @ @ de phosphore et de silicium telles que par leur combustion les besoins en calories de l'opération soient couverts. Alors même que la charge de fonte entre dans le convertisseur et y est affinée à une température de: 135 à 1380 C, l'acier fini, après élimination par affinage des impuretés accompagnant la fonte, doit avoir une température de 1560 à 16000C pour être coulé convena- blement. De cette nécessité résulte donc l'interdépendance des procédés con- nus de oonvertissage basique et acide d'une part et de l'espèce ou Qomposi- tion de la fonte d'autre part.
Mais pour la continuité de tous les procédés de convertissage jouent aussi un rôle particulier les rapports de temps entre l'alimentation intermittente de la fonte et le traitement de celle-ci, et ces rapports sont d'autant plus décisifs que les unités founissant la fonte sont plus grandes.
C'est ici qu'intervient maintenant l'invention en proposant de fabriquer l'acier de la manière suivante :
1) par l'emploi d'un vent chaud enrichi éventuellement en oxy- gène on fond dans un cubilot un métal péralable porté à 1500-1600 C au moins et :
2) on affine ce métal préalable au moyen d'un jet d'oxygène animé d'une énergie cinétique élevée et dirigé sur la surface.
Du fait que le métal préalable fabriqué au cubilot avec emploi de vent chaud entre en jeu avec une température de 1500 à 1600 C, qu'il pré- sente donc déjà pratiquement la température de coulée de l'acier fini et que l'affinage du métal par l'extérieur de la surface et au moyen d'oxygène fortement comprimé a lieu en un temps encore plus court que dans le procédé' de convertissage connu, le fer de cubilot ne demande ni la teneur en phospho- re de 1, 6 à 1,8 indispensable dans le procédé de convertissage basique, ni la portion de siliciul nécessaire dans le procédé Bessemer.
Mar conséquent le fer de cubilot peut avoir par exemple un caractère analogue à la fonte aciérée,détail d'importance décisive pour le déroulement dans le temps du procédé d'affinage, mais qui pour cette raison a aussi une conséquence parti- culière car maintenant que l'affinage du métal préalable n'est plus relié de la manière connue au travail du haut-fourneau, il peut d'autant mieux ê- tre exécuté séparément de celui-ci sans difficulté.
Finalement une unité aussi simple et cependant de grande capacité de production comme le cubilot peut s'intercaler beaucoup mieux dans une opé- ration d'affinage à allure rapide que ce n'est le cas pour des unités de hauts- fourneaux considérablement plus grandes.
Des essais ont montré qu'il est possible de préparer sans dif- ficulté dans un cubilot fonctionnant au vent chaud un métal préalable chaud à 1500-1600 C avec 1,5-2,5 % de carbone et une teneur maxima en soufre de 0,05%.
Un tel fer, même s'il ne contient que 0,3-0,5% de silicium, 0,6-0,8% de man- ganèse, 0,1-0,2% de phosphore, le restant étant du fer, peut être converti sans difficulté par affinage en surface en un acier ayant au moins la qualité Siemens-Martin. D'après les propriétés que cet acier doit posséder, on peut naturellement régler plus haut la teneur en manganèse du métal préalable.
Il peut de même être avantageux dans certains cas de partir de teneurs plus élevées en silicium, ce qui est facilement faisable dans la fusion au cubilot au moyen de vent chaud en établissant une scorie avec teneur plus ou moins élevée en silice. Finalement on peut influencer facilement par les teneurs en silicium et phosphore du métal préalable les rapports de température en fin d'opération d'affinage, bien qu'il ne soit pas nécessaire de partir de compositions de fonte comme celles qui jusqu'à présent auraient été exigées pour le convertissage et étaient nécessaires.
Tout ceci, le procédé de l'invention le doit à la combinaison cubilot fonctionnant au vent chaud - affinage du métal préalable qui y est produit au moyen d'oxygène fortement comprimé par l'extérieur de la surface du bain. Un avantage spécial de ce procédé est qu'il est largement indépen-
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dant aussi bien de la quantité du métal de départ que de sa nature, si bien qu'on a la faculté de l'employer commodément non seulement pour les hauts- fourneaux avec production particulière de fonte, mais aussi dans l'exploita- tion proprement dite des aciéries.
La fusion au cubilot en conduite basique et avec emploi de vent chaud peut s'effectuer de la manière habituelle. Dans ce cas on alimente le cubilot de la manière connue avec de la fonte et de la mitraille. Dans ce but il y a lieu de maintenir une scorie de caractère basique plutôt qu'a- cide. Mais les cubilots rendus basiques peuvent encore être conduits comme des fours à cuve bas et produire alors à partir de minerai et d'additions de la fonte qui servira alors de métal préalable pour l'affinage en surfa- ce, Lorsque dans un cubilot fonctionnant de cette manière on travaille avec un vent enrichi en oxygène, on arrive de même ici à un métal préalable for- tement surchauffé à basse teneur en carbone.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de fabrication d'acier, caractérisé en ce que dans un cubilot avec emploi de vent chaud éventuellement enrichi en oxygène on produit un métal préalable surchauffé à 1500 -1600 C et en ce qu'on affine ce métal préalable de l'extérieur de la surface au moyen d'oxygène fortement comprimé.