PROCEDE DE FABRICATION D'ACIER AVEC EMPLOI DE FONTE ET DE MINERAI.
On connaît un procédé dans lequel on obtient l'acier dans un bain de fer composé de minerai,, procédé où le bain est chauffé électriquement et est traversé par un jet de poussière de charbon supportée par un gaz neutre. Des essais pratiques ont toutefois montré qu'il est presqu'impossible d'introduire les quantités suffisantes de carbone comme celles
qui sont nécessaires à la réduction des oxydes de fer du minerai, étant cb nné que les conduites d'alimentation se bouchent et que la poussière de charbon se dépose dans tous les recoins des canalisations.
On remédie à cet inconvénient suivant l'invention en prenant
de la fonte comme bain de fer et en faisant passer à travers.le bain de l'a-
<EMI ID=1.1>
sure possible parce qu'on craignait une_.absorption trop élevée du .bain en .... azote... Dans le procédé de l'invention, il s'est avéré toutefois que ces
<EMI ID=2.1>
avec de l'azote pur un bain qui consiste en ce système fonte-minerai. La teneur en azote de l'acier n'est pas plus élevée que dans le cas où on insuffle de l'air dans le bain. D'autre part, le soufflage à l'azote présente l'avantage important que le carbone de la fonte sert exclusivement à la réduction de l'oxygène du minerai. Bien que ces processus soient en eux-
<EMI ID=3.1>
Dans une forme modifiée du procédé selon l'invention, il est en outre proposé d'insuffler uniquement de l'azote ou un autre gaz neutre quelconque dans le finissage de l'acier en restant dans le cadre du procédé d'élabora-tion actuellement en usage. On va expliquer le procédé selon l'invention
<EMI ID=4.1>
Suivant le procédé proposé, on peut, par exemple dans une charge Thomas normale après Inexécution du premier temps de soufflage et la for-
<EMI ID=5.1>
en oxygène, lorsqu'on a obtenu une température suffisamment élevée correspondante dans la période de présoufflage, est remplacé par de l'azote en vue de faire réagir l'oxygène contenu dans la scorie avec le carbone contenu dans le bain par brassage intense du bain et de la scorie dans la période de soufflage qui suit. La conduite de la température de la charge dans
<EMI ID=6.1>
besoins en calories nécessaires à l'exécution de la réaction endothermique, sans que la charge devienne trop froide.
Après abaissement du niveau d'oxygène dans la scorie, on peut, en cas de besoin, de nouveau faire passer pendant un temps court du vent ou encore du vent enrichi en oxygène pour la déphosphoration, pour autant que cette dernière n'ait pas été entièrement réalisée avec l'oxygène provenant du minerai. La charge subit alors le finissage habituel. Mais., sui-
<EMI ID=7.1>
toire, effectuer dans la charge un soufflage final à l'azote avec addition d'un combustible métallique comme agent désoxydant, jusqu'à élimination cas:- plète de l'oxygène.
Dans le procédé au four Siemens-Martin, l'emploi du soufflage
à l'azote offre des possibilités spéciales lorsqu'on opère suivant le procédé à la fonte-minerai. On sait que ces charges, après fluidification
<EMI ID=8.1>
la scorie. Le procédé de réduction par la teneur en carbone de l'acier laquelle s'élève à environ 1-1,5% après fluidification, requiert 4 à 6 heures. Par soufflage en surface d'azote, à l'aide de tuyères à jet libre_, ou dans un four basculant, à l'aide de porte-vent disposés latéralement, on arrive à produire, en utilisant de l'azote, une émulsion de l'acier et de la scorie grâce à laquelle l'exécution de la réaction entre le carbone de l'acier et l'oxygène de la scorie est accélérée d'autant. De cette manière, il sera donc possible de raccourcir en rapport la durée de la période d'affinage dans le procédé à la fonte-minerai.
L'emploi d'azote dans le finissage de l'acier est avantageux dans tous les cas où l'acier doit, comme par exemple dans- le procédé d'affinage au vent, être protégé d'un sur-affinage qui s'accroît fortement dans le dernier stade de l'élaboration de l'acier.
L'oxygène nécessaire au déroulement de la réaction métallurgique souhaitée peut dans ce cas être apporté en quantité suffisante avec des battitures. Le refroidissement relié au soufflage d'azote et à l'allure endothermique de la réaction est propice au réglage de la teneur en phosphore et en azote.
De cette manière, on a la possibilité, partant de fontes normales phosphoreuses, d'élaborer un acier à étirage profond, ductile et tout à fait purs en partant du procédé d'affinage au vent, acier ayant une basse teneur en carbone, manganèse, silicium, phosphore, soufre, azote et oxygène. Par le procédé proposé on peut, dans l'élaboration de ces charges, renoncer à l'usage courant de ferro-manganèse et de spiegel en vue de produire une désoxydation. En exemple d'une telle élaboration des charges, le procédé envisage le mode opératoire suivant
Soufflage d'une charge normale de fonte avec ou sans addition d'oxygène jusqu'à la teneur la plus basse possible en carbone, manganèse et phosphore Par exemple, la composition d'une telle charge présoufflée peut <EMI ID=9.1>
nement se fait ensuite à l'aide d'azote en vue d'empêcher que dans le dernier stade le bain s'enrichisse en oxygène plus fortement qu'il n'est absolument nécessaire. La combustion indispensable du phosphose se laisse régler de manière adéquate par le dosage de la matière additionnelle d'agglomération.
Par ce procédé, on arrive à ce que, en plus des basses teneuis en carbone.9 manganèse, phosphore et azote, la teneur en oxygène dans le bain de fusion soit elle aussi maintenue aussi faible que possible, et à ce que l'opération de désoxydation, conduite dans la poche et accompagnée de ses produits de désoxydation devant être repris par la scorie de la poche, reste aussi réduite que possible. La masse fondue ainsi fabriquée est coulée dans la poche et est désoxydée avec une quantité appropriée de calcium-silicium et d'aluminium.
Les charges ainsi obtenues ont à peu près la composition sui-
<EMI ID=10.1>
<EMI ID=11.1>
REVENDICATIONS.
<EMI ID=12.1>
STEEL MANUFACTURING PROCESS USING CAST IRON AND ORE.
A process is known in which steel is obtained in an iron bath composed of ore, process in which the bath is electrically heated and is crossed by a jet of coal dust supported by a neutral gas. However, practical tests have shown that it is almost impossible to introduce sufficient amounts of carbon such as
which are necessary for the reduction of iron oxides in the ore, as the supply lines become blocked and coal dust collects in every corner of the pipes.
This drawback is remedied according to the invention by taking
of cast iron as an iron bath and passing through the bath of a-
<EMI ID = 1.1>
sure possible because it was feared too high an absorption of the .bath in ... nitrogen ... In the process of the invention, it turned out, however, that these
<EMI ID = 2.1>
with pure nitrogen a bath which consists of this smelting-ore system. The nitrogen content of the steel is not higher than in the case of blowing air into the bath. On the other hand, nitrogen blowing has the important advantage that the carbon in the cast iron is used exclusively for reducing the oxygen in the ore. Although these processes are in them-
<EMI ID = 3.1>
In a modified form of the process according to the invention, it is further proposed to blow only nitrogen or any other neutral gas in the finishing of the steel while remaining within the scope of the currently elaboration process. in use. We will explain the process according to the invention
<EMI ID = 4.1>
According to the proposed method, it is possible, for example in a normal Thomas load after non-execution of the first blowing time and the for-
<EMI ID = 5.1>
oxygen, when a corresponding sufficiently high temperature has been obtained in the pre-blowing period, is replaced by nitrogen in order to react the oxygen contained in the slag with the carbon contained in the bath by intense stirring of the bath and slag in the subsequent blowing period. Conducting the temperature of the load in
<EMI ID = 6.1>
calorie requirements necessary for the execution of the endothermic reaction, without the load becoming too cold.
After lowering the oxygen level in the slag, it is possible, if necessary, to pass again for a short time wind or even oxygen enriched wind for the dephosphorization, provided that the latter has not been entirely carried out with oxygen coming from the ore. The load then undergoes the usual finishing. But., Follow-
<EMI ID = 7.1>
roof, carry out a final nitrogen blowing in the load with the addition of a metallic fuel as a deoxidizing agent, until elimination in the event of: - full oxygen.
In the Siemens-Martin oven process, the use of blowing
with nitrogen offers special possibilities when operating according to the smelting-ore process. We know that these charges, after fluidization
<EMI ID = 8.1>
slag. The process of reduction by the carbon content of the steel, which amounts to about 1-1.5% after thinning, requires 4 to 6 hours. By blowing nitrogen on the surface, using free-jet nozzles, or in a tilting furnace, using vent holders arranged laterally, it is possible to produce, using nitrogen, an emulsion of steel and slag whereby the execution of the reaction between the carbon of the steel and the oxygen of the slag is accelerated accordingly. In this way, it will therefore be possible to correspondingly shorten the duration of the refining period in the smelting process.
The use of nitrogen in the finishing of steel is advantageous in all cases where the steel must, as for example in the wind refining process, be protected from increasing over-refining. strongly in the last stage of steelmaking.
The oxygen necessary for the progress of the desired metallurgical reaction can in this case be supplied in sufficient quantity with scale. The cooling linked to the nitrogen blowing and to the endothermic rate of the reaction is favorable to the adjustment of the phosphorus and nitrogen content.
In this way, we have the possibility, starting from normal phosphorous cast iron, to produce a deep drawn, ductile and quite pure steel starting from the wind refining process, steel having a low carbon content, manganese, silicon, phosphorus, sulfur, nitrogen and oxygen. By the method proposed, it is possible, in the preparation of these charges, to dispense with the current use of ferro-manganese and of spiegel with a view to producing a deoxidation. As an example of such an elaboration of charges, the method envisages the following operating mode
Blowing of a normal charge of cast iron with or without the addition of oxygen down to the lowest possible content of carbon, manganese and phosphorus For example, the composition of such a pre-blown charge may <EMI ID = 9.1>
The process is then carried out using nitrogen in order to prevent the bath from becoming enriched in oxygen more strongly than is absolutely necessary in the last stage. The essential combustion of phosphose can be adequately regulated by the dosage of the additional agglomeration material.
By this process, it is achieved that, in addition to the low carbon content of manganese, phosphorus and nitrogen, the oxygen content in the molten bath is also kept as low as possible, and that the operation deoxidation, carried out in the ladle and accompanied by its deoxidation products to be taken up by the slag from the ladle, remains as low as possible. The melt thus produced is poured into the ladle and is deoxidized with an appropriate amount of calcium-silicon and aluminum.
The fillers thus obtained have approximately the following composition.
<EMI ID = 10.1>
<EMI ID = 11.1>
CLAIMS.
<EMI ID = 12.1>