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PROCEDE POUR LA DESULFURATION DE LA FONTE EN VUE DE LA PRODUCTION D'
ACIER THOMAS DE HAUTE QUALITE.
La présente invention concerne un procédé pour la désulfuration de la fonte en vue de la production d'acier Thomas de haute qualité.
Pour la production d'acier Thomas de haute qualité, la teneur en soufre est d'une importance particulière. La désulfuration pendant la production de l'acier est minime et dépend de beaucoup de facteurs, en particulier de la teneur de la fonte en soufreo
Il a été proposé beaucoup de procédés et d'agents de désulfuration pour abaisser la teneur en soufre dans la fonte. Toutefois,.la production d'une fonte pauvre en soufre est, tout comme pendant la production de l'acier, liée à de grandes difficultés et même, en partie, avec des inconvénients pour la production de l'acier.
On connaît les conditions générales pour une bonne désulfurationo Ce sont :
L'addition suffisante d'agents désulfurants pour chaque tonne de fonte, une atmosphère neutre, réductrice ou faiblement oxydante, la création d'une grande surface de contact et un bon mélange, une scorification minime du silicium ou du fer, des scories de désulfuration fortement basiques, un temps de réaction suffisant et une grande capacité de dissolution des scories de désulfuration pour les sulfureso
Le procédé appliqué jusqu'à présent avec le meilleur résultat pour la désulfuration de la fonte en vue de la production d'acier Thomas de haute qualité, est la désulfuration de la fonte à l'extérieur du hautfourneau, dans les rigoles ou dans la poche de couléeo Cependant, dans ce
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cas aussi,
les résultats ne sont pas satisfaisants du point de vue de la satisfaction des conditions pour une bonne désulfuration, car, lors de l'addition des agents désulfurants en composés de la série des métaux alcalins ou alcalino-terreux, sous forme liquide ou solide, dans la rigole ou dans la poche de coulée, pour la désulfuration de la fonte, la fonte n'est qu'insuffisamment agitée par tourbillonnement et, le plus souvent, seulement dans la couche supérieureo On ne peut éviter une scorification du silicium et du fer dans l'atmosphère oxydante qui est toujours présente alors.
La quantité d'agent ajouté par rapport au degré de désulfuration est très défectueuse car, en moyenne, lors d'une addition dans la rigole ou dans la poche de coulée, il faudrait par exemple 5 à 10 kg de carbonate de sodium pour chaque tonne de fonte, pour la désulfuration maximum réalisable de 30 à 0 % de la teneur en soufre de la fonte. Le résultat est encore moindre lors de l'addition de poudre de chaux, avec ou sans poudre de coke, car il en faut au moins 8 à 12 kg par tonne de fonte pour atteindre, dans le cas le plus favorable, une désulfuration de 20 à 30 %.
Le but de la présente invention est de créer un procédé pour la désulfuration de la fonte, avec l'aide duquel il soit possible de mieux satisfaire aux conditions théoriquement connues pour une bonne désulfuration, qu'il n'était possible jusqu'à présento
On a résolu ce problème du fait qu'on mélange brièvement et intimement la fonte et l'agent désulfurant sous forme solide ou liquide dans un convertisseur à insufflation par le fond, suivant la teneur en si- licium, soit avec un gaz ou mélange gazeux réducteur, ou neutre ou oxydant;
après cette opération de désulfuration, la coulée des scories a lieu, puis l'opération d'affinage suit, de la manière connueo
Des gaz ou mélanges de gaz qui se sont avérée particulièrement appropriés pour l'opération, mentionnée ci-dessus, de désulfuration au convertisseur, sont :l'azote pur, l'azote souillé d'oxygène, le vent normal, les gaz de gueulard ou autres gaz résiduaires de l'industrie, sans oxygène libre. L'utilisation de l'un ou l'autre des gaz ou mélanges de gaz pour la meilleure solution du problème posé, est dans une certaine dépendance par rapport à la teneur en silicium de la fonte.
C'est ainsi que, pour la désulfuration des fontes avec une teneur en silicium de moins de 0,25 %, l'azote pur ou seulement peu souillé d'oxygène ou le gaz de gueulard ou autres gaz résiduaires industriels sans oxygène libre conviennent particulièrement pour le brassage dans un convertisseur à insufflation par le fond.
Selon l'augmentation de la teneur en silicium de la fonte, la portion d'oxygène croît dans les gaz ou mélanges de gaz qui conviennent particulièrement pour la désulfuration en convertisseur.
Ainsi, il apparaît que pour une teneur de la fonte en silicium d'environ 0,25 %, un mélange d'azote et d'oxygène, avec environ 18 % d'oxygène, est particulièrement efficace pour la désulfuration de la fonte.
Au-dessus de 0,25 % de silicium dans la fonte, l'utilisation d'un mélange d'azote et d'oxygène contenant jusqu'à 21 % d'oxygène, donc aussi du vent normal, pour le brassage, permet d'atteindre une bonne désulfuration de la fonte. Davantage d'oxygène dans les mélanges gazeux ne convient pas pour résoudre le problème posée
L'avantage de la présente invention réside dans le mélange ex- traordinairement énergique de la fonte avec les agents désulfurants, par le tourbillonnement au moyen des gaz soufflés dans le convertisseur, ce qui fait que la désulfuration de la tonte a lieu avec un grand succès dans le temps le plus court. D'une manière connue, on doit alors couler les scories, avant que puisse avoir lieu l'opération de raffinage pour la production de l'acier.
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Des essais ont montré que, selon l'agent désulfurant, la quantité ajoutée et la teneur en soufre de la fonte, on peut atteindre une désulfuration de 50 à 80 % au bout de une à deux minutes. La quantité de gaz nécessaire pour un bon mélange s'élève, pour un convertisseur de 20 tonnes, à 350 à 400 mètres cubes normaux, par minute.
Pour mettre encore en évidence l'avantage du procédé suivant l'invention, sur la base d'un exemple, on doit faire intervenir l'exemple mentionné au début au sujet d'une désulfuration dans la rigole ou dans la poche de coulée, en ce qui concerne la teneur en soufre de la fonte, d'après laquelle s'ajuste la quantité d'agent désulfurant.
Dans les mêmes proportions de la fonte, lors de l'utilisation du procédé suivant l'invention, il n'y a besoin d'utiliser qu'une quantité d'environ 4 à 8 kg de carbonate de sodium par tonne de fonte, mais, dans ce cas, après un temps de soufflage d'environ 1 à 2 minutes, on atteint une désulfuration de 50 à 80 %, et lorsqu'on utilise la poudre de chaux, on atteint une désulfuration de 40 à 70 % avec une addition de 6 à 10 kg par tonne de fonte.
Suivant l'invention, on effectue donc la désulfuration dans le convertisseur, avant l'opération d'affinage, c'est-à-dire qu'avant de commencer la production normale de l'acier, on désulfure d'abord la fonte au moyen d'un agent connu, comme le carbonate de sodium ou la poudre de chaux.
Après la désulfuration, environ après 2 à 3 minutes, on extrait les scories, puis commence seulement l'opération d'affinage proprement dite, c'est-à-dire la combustion du silicium, du manganèse, du carbone, etc ..., ainsi quil est connu.
Le champ d'utilisation d'un mélange d'azote et d'oxygène avec 21 % en volume d'oxygène, donc du vent normal, parait économiquement intéressant pour le brassage, en vue de la désulfuration de la fonte avec une teneur en silicium de plus de 0,25 %.
REVENDICATIONS. la- Procédé pour la désulfuration de la fonte, en vue de la production d'acier Thomas de haute qualité, caractérisé en ce qu'on mélange brièvement et intimement la fonte et l'agent désulfurant, sous forme solide ou liquide, dans un convertisseur à insufflation par le fond, avec un gaz ou mélange de gaz, la coulée des scories ayant lieu après cette opération de désulfuration, puis l'opération d'affinage suivant, de la manière connue.
2.- Procédé pour la désulfuration de la fonte suivant la revendication 1,caractérisé en ce que pour la désulfuration au convertisseur on utilise, selon la teneur en silicium, de l'azote pur, du vent normal., des gaz de gueulard ou autres gaz résiduaires industriels sans oxygène libre.
3.- Procédé pour la désulfuration de la fonte suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que pour la désulfuration d'une fonte avec moins de 0,25 % de teneur en silicium, dans un convertisseur à insufflation par le fond, on utilise, pour le brassage, de l'azote pur ou seulement peu souillé d'oxygène, ou du gaz de gueulard ou autres gaz résiduaires industriels sans oxygène libreo
4.- Procédé pour la désulfuration de la fonte suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que pour la désulfuration d'une fonte avec une teneur en silicium de 0 25 , on utilise pour le brassage un mélange d'azote et d'oxygène dont la teneur en oxygène ne dépasse pas 18 %.
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