BE544356A - - Google Patents

Description

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   Dans la pratique, pour tout utilisation de   l'acier,   le   $ou-   fre est considéré nuisible dans la   grande majorité   des cas et son élimination totale lors de la fusion de l'acier est une nécessité impérieuse. Cependant, les procédés de désulfuration connus. mis en oeuvre lorsque l'acier est fondu, exigent des   traitements   de longue durée et leur efficacité n'est généralement que relative- ment* faible.

   On a également essayé de désulfurer en coulait l'acier fondu, sous la forme d'un jet de   coulée ,  dans   un.laitier   de désul-   fur@tion.   Cependant, dans ce cas, le jet homogène traverse la masse de laitier dans l'espace d'une fraction de seconde, de manière que la réaction n'est que faible et   incertaine.   

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   L'invention est relative à un nouveau procédé pour la désul- furation de l'acier, procédé au moyen duquel il est possible d'ob- tenir avec certitude et dd manière particulièrement efficace une teneur particulièrement faible en soufre. 



   Suivant l'invention, la désulfuration de l'acier en fusion est obtenue de manière particulièrement efficace du fait que l'acier non calmé, partiellement calmé ou entièrement calmé est coulé dans une chambre à dépression et réagit dans cette dernière avec des moyens de désulfuration. tels que des laitiers ou des mélanges de producteurs de laitier. 



   Le nouveau procédé nécessite les particularités, respecti- vement les conditions de mise en oeuvre préférées. suivantes: 
La dépression doit, de préférence, présenter une valeur in-   @   férieure à 500 mm Hg. Ainsi que connu, les moyens de désulfuration à ajouter doivent être basiques et, éventuellement, réducteurs. I1 est également à conseiller de prendre soin que la teneur en oxydes de métaux lourds, par exemple oxyde de fer, ne soit que faible. La préférence sera donnée à des laitiers liquides. cependant il est également possible d'utiliser des laitiers finement broyés, éven- tuellement préchauffés.

   Il faut; avant tout, envisager l'utilisa- tion de laitiers synthétiques. en raison de la possibilité de pou- voir les réaliser avec une composition et une uniformité précises et du fait qu'ils sont exempts d'impuretés, par exemple d'oxydes de métaux   lourds.,En   combinaison avec des laitiers achevés, il est également possible d'utiliser des producteurs de laitier, respecti- vement des mélanges de producteurs de'laitier si le travail est effectué sans laitier achevé. 



   Ces moyens peuvent être introduits dans le récipient à dé- pression avant la coulée' da l'acier. Cependant, de préférence, les    moyens sont introduits dans la chambre à dépression, éventuellement @   dans la jet de coulée., pendant la coulée, soit en une fois, soit en quantités partielles, soit encore an continu. Enfin il est pos- sible d'introduire   u@e   partie des moyens dans la chambre à dépres- sion avant la coulée. tandis que le restant .est ajouté pendant la 

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 coulée. soit en   una   fois, soit par fractions, soit encore en continu. 



   Suivant l'invention et dans le but de désulfurer un acier.   fondu   d'une manière quelconque, on procède de manière que l'acier non calmé.   partiellement   calmé ou entièrement calmé est coulé dans 
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 une eli-iiibre à dépression à condition qu'il se divise en fines gouet-   telettes   en amenant ces gouttelettes en réaction avec les moyens de 
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 d6sLllfurtion, tels que le laitier ou des mêlées de producteurs de laitier. 



   Il faut prendre soin que le jet de coulée pénétrant dans la chambre à dépression soit'   influencé   par le vide, par la quantité qui paese et par la pression ferrostatique de la colonne de liquide au-dessus de l'ouverture d'admission, de manière que l'acier puisse se diviser en fines'gouttelettes pendant sa chute libre. La division dans la chambre à dépression de ce jet de coulée est rendue possible du fait que lors de la pénétration dans la dépression, plusieurs facteurs sont mis en relation déterminée les uns par rapport aux autres. L'ouverture d'admission (la tuyère de la poche de coulée) est choisie de manière que sa largeur présente un diamètre d'environ 
25 à 70 mm. La dépression appropriée est choisie dans une zône d'en- viron 30 jusqu'à 0. 1 mm Hg.

   Lorsqu'il s'agit de types d'acier pré- sentant normalement une teneur particulièrement élevée en gaz, tels que l'acier non calmé ou partiellement calmé, les valeurs en mm Hg seront choisies dans la   région   supérieure de la zône indiquée, tan- dis que lorsqu'il s'agit de types d'acier calmé. on travaillera avec de petites valeurs en mm Hg. L'acierplus riche en gaz est coulé par des tuyères   lar.es.   tandis que l'acier pauvre en gaz est coulé Par des tuyères plus étroites, En outre, la colonne d'acier située au-dessus de l'ouverture d'admission doit avantageusement présenter une auteur d'au moins 300 mm. Lorsque ces facteurs sont choisis 
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 .udicieusement. ils procurent une division du iet, tomb8.l1t dl'lns la dépression. en gouttelettes dont la candeur est de l'ordre de 10 #iusou'à 10 3 aim.

   L'exAntitude c7z choix des fRcteu.rs peut tre , Con trôlée en photoraphiarrt le processus d'écoulem,it vec une succes¯ 

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 sion rapide des images (quelques milliers d'images par seconde), de manière qu'il soit possible de mesurer sur les images du film la grandeur absolue des gouttelettes. 



   Suivant l'invention, on a   p@   constater, en outre, que l'acier, dans cet état finement divisé, est particulièrement apte à réagir efficacement et rapidement avec le laitier. L'efficacité dépasse considérablement celle obtenue si l'acier est coulé dans une cham- bre à dépression sans division en gouttelettes et s'il réagit dans 
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 cette chambre avec les moyens de Î3.l:furR.t-ion.. I1¯ esj.<éga!!tent essentiel que,   pendant:la   réaction, l'acier se débarrasse-   du    gaza, ce qui est favorisé largement par la dépression. Ainsi, la surface de réaction est encore accrue. De ce fait, en développant   l'inven-   tion, il est même avantageux de choisir un acier plus riche en gaz.      



   Il est également possible de modifier éventuellement le pro- cédé de fusion qui précède le traitement sous dépression,, tel que le procédé Siemens, Thomas. Bessemer, d'affinage au vent par   le..   dessus (avec de l'air, de l'air enrichi en O2, de l'oxygène pur, ou un autre   moyen- d'affinage   quelconque), le procédé d'acier élec- trique, etc.., de manière   à   obtenir une simplification, respective- ment une amélioration de la production en utilisant l'invention, par exemple en captant la fusion ou similaire, de façon qu'il faut attacher moins d'importance au choix des matières de base telles que la fonte, la mitraille, les additions, etc.. Dans ce cas il est indifférent que l'acier contienne des quantités plus ou moins élevées en oxygène, azote ou hydrogène.

   Lorsqu'il   s'agit   d'aciers contenant de l'oxygène, il est avantageux, avant le traitement sotie dépression, d'ajouter au moins une quantité telle de   carbone   que, lorsqu'il s'agit d'aciers   non-calmés   entièrement, il se produise une vive formation de 00 dans la dépression. 



   Ainsi que connu, les moyens de désulfuration (laitier, res- pectivement producteurs.de laitier ou leur mélange) qui doivent réagir avec l'acier divisé en gouttelettes, doivent être   suffisam-   ment basiques et, éventuellement, réducteurs. Il est également   à   conseiller de prendre soin que la teneur en oxydes de métaux lourds 

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 par exemple oxvde de fer, ne soit que faible. La préférence sera donnée à des laitiers liquides, cependant il est également possible d'utiliser des laitiers finement broyés, éventuellement préchauffés, 
Il faut envisager tout particulièrement l'utilisation de laitiers synthétiques en raison de la possibilité de pouvoir les réaliser en une composition et avec une uniformité précises et du fait qu'ils sont exempts d'impuretés.

   En combinaison avec des laitiers achevés, il est également possible d'utiliser des producteurs de laitier, respectivement des mélanges de producteurs de laitier si le travail doit être exécuté sans laitier achevé. 



   Ces moyens peuvent être introduits dans le récipient à dé- pression avant la coulée de l'acier. Cependant, de préférence, les moyens sont introduits dans la chambre à dépression ou, éventuelle- ment dans le jet de coulée, pendant la soûlée, soit en une fois, soit en quantités partielles, soit encore en continu. Enfin il est possible d'introduire une partie des moyens dans la chambre à   dépres=   sion avant la coulée, tandis que le restant est ajouté pendant la coulée, soit en une fois, soit par fractions, soit encore en continu. 



   Suivant l'invention, il est important que la particularité du laitier, à savoir que là réaction se fasse dans un sens déterminé, soit .maintenue pendant toute la durée du traitement. Ceci est obte- nu par l'addition nécessaire de certaines matières, ou bien en   ac- '   croissant la quantité de laitier pendant le traitement. Il est en outre à   remarouer   que le laitier gonfle comme une écume dans la chambre à dépression, ce qui fait que l'espace et la durée de la réaction sont accrus. Suivant l'invention, il est donc   à   conseiller d'utiliser pour ces réactions des laitiers contenant suffisamment de gaz. 



   L'invention procure, avant tout, la possibilité d'un travail en continu: l'acier, respectivement le laitier, étant évacué par intermittence ou absolument en continu. Il est possible d'évacuer l'acier, sans plus,   .depuis   le fond de la chambre à dépression et, pour le laitier, il faut prévoir au moins une ouverture à hauteur 

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 appropriée du fond du récipient à dépression et qui est, de préfé- rence, mise sous vide en dérivation. 



   Outre ses avantages normaux, le travail en continu présente encore celui que les pertes de chaleur sont particulièrement   faites.   



  Le procédé en continu dans le récipient de désulfuration à dépres- sion est applicable, surtout, lorsqu'il s'agit d'aciéries à   succes-   sion rapide des coulées, utilisant des procédés rapides pour les fusions et ayant une grande production, ainsi   aue   pour les procédés d'affinage au vent de tout type. Toutefois il n'est absolument pas nécessaire de se limiter à des aciers d'un type de fusion déterminé. 



   Pour le présent procédé il est désirable de   surélever   la tem- pérature. afin de pouvoir tenir compte-des pertes de chaleur,se ma- nifestant lors de la eoulée sous dépression. 



   De même, lors de travaux au cours desquels se manifeste une augmentation du carbone, respectivement.du silicium, dans la dépres- sion, il faut veiller aue les teneurs en carbone, respectivement en silicium, dans l'acier à traiter soient réduites de manière corres- pondante. Lors du travail sous des conditions fortement réductrices, il est possible d'ajouter au laitier des matières (par exemple des compositions-) qui introduisent dans l'acier, pendant le traitement sous dépression de ce dernier, les métaux voulus,! par exemple le molybdène, le tungstène, le vanadium, le bore, le tantale, le nio- bium, etc.. éventuellement également les métaux ou alliages mêmes, tout particulièrement le silicium, respectivement l'aluminium. 



   Ainsi qu'on peut le constater, l'invention dévoile une sé- rie de possibilités permettant d'obtenir de manière simple, rapide et efficace, une large désulfuration de l'acier.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS.

   1.- Procédé pour la désulfuration de l'acier par le traite- ment avec des moyens de désulfuration, caractérisé en ce que l'acier non calmé, partiellement calmé ou entièrement calmé est coulé dans une chambre à dépression et réagit; dans cette dernière et pendant la coulée avec les moyens de désulfuration.

   2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les dépressions utilises présentent une valeur inférieure à 500 mm Hg.

   3.- Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'acier non calmé, partiellement calmé ou entièrement calmé, divisé en gouttelettes, est amené en réaction dans la dé- pression avec des moyens de désulfuration ; le .et de coulée d'acier Pénétrant dans le vide, étant divisé en différentes gouttelettes présentant une grandeur de l'ordre de 10 jusqu'à 10-3 mm, et ce, par le vide (environ 30 jusqu'à 0,1 mm Hg), par la quantité qui passe (ouverture d'admission d'un diamètre d'environ 25 à 70 mm) et par la pression ferrostatique nu-dessus de l'ouverture d'admis- sion.

   4.- Procédé suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'acier coulé est riche en gaz.

   5. - Procédé suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on utilise un laitier riche en gaz.

   6. - Procédé suivant les revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on ajoute du laitier fondu liquider 7.- Procédé suivant les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on ajoute du laitier solide, finement broyé.

   8. - Procédé suivant les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on ajoute des producteurs de laitier, de préférence en mélange, 9.- Procédé suivant les revendications 1 à 8, caractérisé en'ce que l'addition des moyens de désulfuration est effectuée avant l'introduction de l'acier. <Desc/Clms Page number 8>

   10.- Procédé suivant les revendications 1 à 9, caractérisa en ca que l'addition des moyens de ésulfuration est effectuée pen- dant la coulée de l'acier, soit en une fois, soit en quantités par- tielles, soit encore en continu, 11.- Procédé suivant les revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le procédé est effectué en continu en évacuant licier traité, respectivement le laitier, soit en continu, soit par inter- mittence.

   12.- Procédé suivant les revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'on traite de l'acier dont le procédé de fusion a été modifié, par exemple en captant la fusion, respectivement en admet- tant des teneurs en-soufre plus élevées qu'usuellement, respective- ment en utilisant des matières de base de Qualité inférieure telles @ Que la fonte, la mitraille, les additions et moyens de traitement et d'affinage.

   13.- Procédé suivant les revendications 1 à 12, caractérisé en ce que lon traite des aciers qui présentent une teneur réduite en carbone, respectivement en silicium. teneur réduite correspon- dant à un accroissement éventuel,dans la chambre à dépression, en carbone, respectivement en silicium.

   14.- Procédé suivant les revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'on travaille sous des conditions réductrices et en ce Que l'on ajoute au laitier des matières qui, introduisent dans l'acier, pendant le traitement sous dépression, les métaux voulus, par exemple le molybdène, le tungstène, le vanadium, le bore, le tantale, le niobium. ainsi qu'éventuellement les métaux et leurs alliages mêmes, tout particulièrement le silicium, respectivement l'aluminium.