<Desc/Clms Page number 1>
Les propriétés désulfurantes de la chaux sont bien connues et sont souvent utilisées pour désulfurer la fonte ou l'acier.
C'est ainsi qu'on a déjà essayé de désulfurer la fonte au moyen de chaux broyée additionnée de poussier de coke,dans un four tournant chauffé au gaz de four à coke ou au charbon pulvérisé : malgré des durées de rotation de l'ordre de plusieurs heures,il n'a pas été possible de réa- liser de très basses teneurs en soufre.
<Desc/Clms Page number 2>
De même, on connaît un procédé permettant de traiter avec de meilleurs résultats, la fonte dans un récipient cylindrique tournant à grande vitesse, par de la poudre de chaux additionnée ou non de poussier de coke, introduite au préalable sur le bain métallique, en limitant l'introduction de produits oxydants avant et pendant l'opération.
On connait également un procédé dans lequel le brassage de la chaux, additionnée de spath fluor et placée sur le bain métallique, a été réalisé à l'aide d'un courant alter- natif à basse fréquence.
On connait, de plus, des procédés où ce brassage de la chaux additionnée ou non de spath fluor et placée, sur le bain métallique a été réalisé par injection d'un gaz dans le bain métallique à traiter.
Par ailleurs, pour des réactions d'oxydation ou de désoxydation, il existe des procédés préconisant la mise en suspension de matières pulvérulentes dans un gaz, et leur insufflation dans le bain métallique.
Pour des réactions de désulfuration, on connaît enfin des procédés dans lesquels l'agent désulfurant a été mis en suspension dans un courant gazeux puis injecté à l'aide d'une lance dans le bain métallique contenu soit dans une poche soit dans un four électrique.
Ce qui précède est un résumé de nombreux procédés de désulfuration imaginés jusqu'ici. Tous ces procédés ont leurs avantages et inconvénients et donnent des résultats plus ou moins satisfaisants, mais aucun ne donne toute sa- tisfaction pour une marche industrielle.
Les raisons de cet insuccès sont multiples, soit que le gaz support prétendu réducteur contienne des éléments
<Desc/Clms Page number 3>
exydants vis à vis du métal à traiter, soit que des matières à insuffler aient été envisagées qui sont également plus ou moins oxydantes, soit que les conditions opératoires laissent la possibilité à l'air surmontant le métal d'entrer en réaction avec celui-ci, soit en résumé que toutes Les conditions neces- saires n'aient pas été prévues pour limiter le plus possible la présence d'éléments oxydants, soit encore que l'ucilisation d'une très grande quantité du gaz support produise un refroi- dissement trop important du métal.
Dans le cas de la lance cité plus haut, les complications opératoires pour maintenir les conditions précitées sont telles que l'exploitation industrielle est rendue difficile. En outre, l'action d'une lance est trop localisée et conduit à des du- rées de traitement très longues, souvent prohibitives pour une marche industrielle, sans compter les difficultés d'utilisa- tion : vibrations, usure, etc ...
Orientée par les travaux antérieurs de M. Mare Allard, la présente invention a pour but de réaliser un procédé indus- triel qui ne présente pas les inconvénients précités, grâce à une combinaison de moyens permettant; de désulfurer très rapi- dement, économiquement et avec efficacité les matières en fu- sion, et en particulier la fonte.
A cet effet, la présente invention a pour objet un procé- dé pour desulfurer très rapidement les métaux en @@ion et en particulier la fonte, qui consiste à mettre en sus per @ion dans un gaz neutre ou réducteur, en forte concentration afin d'atténuer l'effet refroidissant du gaz véhiculais et d'abréger la durée de l'opération,l'agent désulfurant sous forme de poudre très divisée, et à l'insuffler dans le bain métallique par des orifices ménagés dans le fond ou les pa- rois du récipient métallurgique contenant le métal à
<Desc/Clms Page number 4>
traiter et débouchant sous la surface du train,
tout en empê- chant au maximum l'introduction d'elémets oxydants comme le veut la réaction classique de désulfuration.
L'invention peu, en outre, comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes . a/ Tout ou partie de l'agent désulfurant utilisé pour l'opération est insufflé par les orifices précites. b/ L'agent désulfurant a une granulométrie très fine, correspondant à un tamisage au tamis de 1 millimètre, afin de faciliter la mise en suspension homogène de l'agent désulfurant et d'augmenter les surfaces de contact avec le métal à désulfurer. c/ L'agent désulfurant est de la chaux en poudre.
C'est d'ailleurs une substance qui, lorsqu'elle est broyée de façon à passer au tamis de 1 millimètre, se trouve en majorité à l'état de folle farine, de l'ordre de 0,1 mil- limètre. d/ Plus généralement, l'agent désulfurant est un oxyde ou un composé du groupe des'métaux alcalins ou alcalino- terreux. e/ L'agent désulfurant est de la magnésie. f/ L'agent désulfurant est un mélange des composés précédemment cités.
On peut utiliser en particulier la dolomie calcinée. g/ L'agent désulfurant est additionné d'un élément réducteur également en poudre, afin de neutraliser les tra- ces d'oxygène ou d'éléments oxydants vis à vis du métal à traiter et qui ont pu être introduits accidentellement.
Cet élément réducteur peut être de nature très variée, par exemple carbone, aluminium, magnésium, etc .. , pourvu
<Desc/Clms Page number 5>
@ qu'il soit en poudre et mélangé avec l'agent désulfurant. h/ L'agent désulfurant est en même -camps réducteur. i/ L'agent desulfurant et réducteur est du carbure de calcium ou de la cyanamide calcique. j/ Le gaz véhiculant l'agent desulfurant est de l'azote. k/ Le gaz véhiculant 'agent désulfurant contient un gaz réducteur afin de neutraliser les traces d'oxygène ou d'éléments oxydants introduits accidentellement.
1/ Le gaz réducteur contenu dans le gaz véhiculant est de l'hydrogène ou du monoxyde de carbone.
C'est ainsi qu'on peut utiliser de l'ammoniac craqué, ou tout mélange gazeux industriel débarrassé d'éléments oxydants vis à vis de la fonte, tel que du gaz de haut fourneau débarrassé de son gaz carbonique. m/ Le gaz véhiculant l'agent désulfurant et/ou l'agent désulfurant lui-même sont préchauffés, ce qui a, en parti- culier l'avantage de limiter le refroidissement du métal résultant du traitement de désulfuration. n/ Le récipient métallique utilisé présente un grand volume utile par rapport au volume de métal traité, afin que puisse se produire l'agitation résultant de l'insuffla- tion du mélange désulfurant. o/ Les orifices de soufflage contenus dans le récipient métallique viennent, reboucher sous la surface du bain par basculement de l'appareil, comme dans le cas d'un convertis- seur d'aciérie, ou d'une poche basculante.
p/ On effectue,d'abord, une première désulfuration de la fonte au moyen d'un agent désulfurant, en opérant selon le procédé précité et en utilisant un agent désulfurant peu coûteux pour descendre la désulfuration jusqu'à une teneur
<Desc/Clms Page number 6>
en soufre prédéterminée, et ensuite on insuffle selon la même méthode un agent ou un mélange désulfurant très énergique généralement plus coûteux, pour éliminer le soufre restant jus- qu'à des teneurs extrêmement basses, par exemple de 0,004%, ou même plus basses. q/ On utilise l'agent désulfurant énergique pour obtenir des teneurs en soufre extrêmement basses, telles que la fonte résultant du traitement soit une fonte nodulaire. r/ L'agent désulfurant énergique est du magnésium ou un mélange de chaux et de magnésium.
s/ L'agent désulfurant énergique est un mélange de chaux et d'aluminium ou, plus généralement, un mélange de chaux et d'un réducteur énergique solide ou gazeux.
Afin de mieux faire comprendre l'invention et à titre d'exemple nullement limitatif, on décrira ci-dessous un mode d'exécution de l'invention en se reportant au dessin annexé dont la figure unique représente très schématiquement une installation expérimentale utilisée pour la mise en oeuvre du procédé.
Cette installation comprend essentiellement un appareil 1 ayant la forme d'un convertisseur d'aciérie et pouvant être basculé à l'aide d'un moteur électrique autour de son axe 2, d'une capacité de l'ordre de 300 kg du métal à traiter, un appareil distributeur de poudre 3 construit de manière connue afin de permettre d'obtenir avec des débits régu- liers des suspensions très concentrées de poudres très fines, un ensemble de bouteilles d'azote comprimé 4 , une canali- sation 5 amenant l'azote et l'agent désulfurant jusqu'aux tuyères représentées en 6, placées dans le fond du petit convertisseur, et un tableau 7 permettant'le contrôle et le réglage de l'opération.
<Desc/Clms Page number 7>
Le tableau indiqué tresschématiquement en 7 rassemble les les débotmèrens et les différentes vannes permettant le contrôle et le réglage du fluide v@bioulant ainsi que de la poudre utilisée. Cn a représenté sar le dessin les canalisations de fl ide 8 reliant les vannes et appareils de mesure du tableau aux éléments correspondant s de l'ensemble du dispositif d'insufflation. On a indiqua en
9 la graduation permettant de régler à volonté l'ouverture de l'appareil distributeur de poudre.
Enfin, on a représenté en 10 le mano-détendeur de la batterie de bouteilles de gaz, dont deux seulement sont indiquées en 4, sur le dessin.
Aux parois 11 du réfractaire du cenvertisseur est fixé le fond 12 avec ses tuyères d'insufflation 6. Celles-ci sont terminées par une extrémité filetée 13 à laquelle se rac- corre @, par l'intermédiaire d'un collier de serrage 14, les tubes 15 de répartition de la chaux. L'amenée du produit est assurée par un tube souple 16, connecté à la canalisation 5, et qui se raccorde au moyen d'un raccord fileté 17, aux tubes de répartition. On peut remarquer que ce dispositif d'insufflation ne comporte pas l'utilisation d'une boite à vent.
Enfin, une petite trémie 18, contenant de la poudre d.e magnésium par exemple, et munie d'un robinet 19 à sa partie inférieure, se trouve située comme représenté au dessin annexé et le gaz sous pression des bouteilles 4 permet l'écou- lement de la poudre.
Dans le cas précis des exemples que nous allons décrire ci-dessous, le convertisseur était muni d'un revêtement basique et le fond comportait quatre tuyères métalliques de 10 millimètres de diamèrte.
<Desc/Clms Page number 8>
1 / Une masse de 300 kg de fonte de composition suivante*
EMI8.1
<tb> C <SEP> 3,7%
<tb>
<tb> Mnh <SEP> 0,70%
<tb>
<tb> Si <SEP> 0,75%
<tb>
<tb> P <SEP> 1,70%
<tb>
est introduite dans le convertisseur expérimental en position horizontale.
Aussitôt après la fin du versement de la fonte, un échan- tillon prélevé donne 0,190% de soufre ; la température de la fonte est de 1300 On admet alors l'azote, puis quel- ques secondes plus tard, on règle l'appareil distributeur de poudre à la position correspondant au débit désiré. L'agent. désulfurant employé est de la chaux industrielle, broyée, dans le cas présent, à une granulométrie inférieure à 0,8 mm.
L'apparition d'un nuage au bec du convertisseur donne le si- gnal du relèvement en position verticale. Le soufflage s'effectue alors normalement sans projections sensibles ; on constate seulement la présence d'une flamme au bec du con- vertisseur qui diminue progressivement au cours de l'opération.
Dans le cas présent, le débit d'azote est de 0,5 m3 par minute avec un débit de chaux de 2 kg par minute, ce qui représente une concentration élevée de chaux. Après un soufflage de 3 mi- nutes, le convertisseur est rabattu en position horizontale, tandis qu'on coupe successivement les circuits de chaux et d'azote. Un échantillon prélevé à ce moment donne l'analyse suivante :
EMI8.2
<tb> c <SEP> 3,7%
<tb>
<tb> Mn <SEP> 0,58%
<tb>
<tb> Si <SEP> 0,60%
<tb>
<tb> P <SEP> 1,70%
<tb>
<Desc/Clms Page number 9>
tandis que la teneur en soufre est réduite à 0,005 %, ce qui représente un taux de désulfuratin de 97%. Le bain métallique est coulé ensuite sans difficulté, tandis que le mélange désulfurant reste dans le convertisseur et peut être éliminé par un basculement complet duait convertisseur.
2 / On citera également l'emploi de chaux de même origine que précédemment, mais additionnée de 2% d'aluminium en poudre très fine. Avec un débit du mélange de 2 kg par minute pour un même débit d'azote de 0,5 m3 par minute, on passe d'une teneur en soufre de 0,300% dans la fonte de départ à 0,004% au bout de 4 minutes 30 secondes d'insufflation.
3 / On citera, enfin, l'emploi de chaux additionnée de 2% de son poids de magnésium en poudre, et soufflée dans des conditions analogues. En 1 minute 30 secondes, on passe de 0,100% de soufre dans la fonte de départ à une teneur résiduelle inférieure à 0,004%, c'est à dire non dosable par les méthodes de l'analyse chimique courante.
4 / Enfin, un autre mode de réalisation consiste à utiliser la petite tremie représentée au dessin annexé pour effectuer une insufflation additionnelle de magnésium.
Une masse de 300 kg de fonte a été introduite dans le convertisseur en position horizontale et désulfurée par l'insufflation, de 2% en poids de la fonte, de chaux en poudre, en suspension dans de l'azote, tandis que le robinet 19 est fermé. Après cette opération, le convertisseur est rabattu en position horizontale, la chaux puis l'azote sont arrêtés, un échantillon de fonte est prélevé qui, analysé, donne une teneur en soufre de 0,008%.
Le courant d'azote est alors rétabli, et le convertisseur relevé en même temps que le robinet 19 est ouvert. 200 grammes de chaux,contenant
<Desc/Clms Page number 10>
10% de son poids de magnésium en poudre, sont insufflés dans la fonte par les tuyères du fond et réagissent instantanément avec le bain métallique, abaissant le soufre jusqu'à une teneur inférieure à 0.004% non dosable par l'analyse chimique courante.
Cette opération dure quelques secondes seulement, la fonte est alors coulée et on constate qu'elle contient 100% de graphite sphéroïdal.
On peut remarquer incidemment que, dans la pratique industrielle courante, les fontes à graphite sphéroïdal sont produites grâce à l'introduction dans la fonte en fusion, de certains métaux ou alliages, le plus souvent de magnésium ou d'alliages de magnésium. Malheureusement, ces produits sont d'un prix très élevé et leur rendement, faible et souvent irrégulier vient augmenter le prix de revient de l'opération.
Comme il résulte de ce qui précède, un des caractères nou- veaux de l'invention consiste à n'insuffler le produit nodu- lisant généralement coûteux que pour éliminer les très faibles quantités résiduelles de soufre auxquelles on est arrivé à la suite de la première désulfuration. Ceci permet d'obtenir une économie importante.
Les exemples cités se rapportent à une masse de métal traité de 300 kg seulement ; il est certain que sur des masses de plusieurs tonnes utilisées dans la pratique indus- trielle, on obtiendra les mêmes résultats en ce qui concerne les teneurs résiduelles en soufre ainsi que les taux de dé- sulfuration, avec des consommations d'agent désulfurant sen- siblement inférieures.
Bien entendu, la suite d'opérations exposées ci-dessus ainsi que les détails de construction présentés au dessin
<Desc/Clms Page number 11>
annexé n'ont été donnés qu'à titre de simples exemples non limitatifs et on peur modifier de Toute façon convenable l'or- dre et la.nature des opérations précitées, ainsi que la forme, la nature, la disposition et le montage représentés.
REVENDICATIONS
1.- Procédé pour desulfurer très rapidement les métaux en fusion et, en particulier, la fonte, qui consiste à mettre en suspension dans un gaz neutre ou réducteur, en forte con- centration afin d'atténuer l'effet refroidissant du gaz véhi- culant et d'abréger la durée de l'opération, l'agent désulfu- rant sous forme de poudre très divisée, et à l'insuffler dans le bain métallique par des orifices ménagés dans le fond ou les parois du récipient métallurgique contenant le métal à traiter et débouchant sous la surface du bain, tout en empê= chant au maximum l'introduction d'éléments oxydants comme le veut la réaction classique de désulfuration.
2. - Procédé suivant 1, dans lequel tout ou partie de l'agent désulfurant utilisé pour l'opération est insufflé par les orifices précités.
3.- Procédé suivant 1, dans lequel l'agent désulfurant a une granulométrie très fine, correspondant à un tamisage au tamis de 1 millimètre.
4. - Procédé suivant 1, dans lequel l'agent désulfurant est de la chaux en poudre.
5. - Procédé suivant 1, dans lequel l'agent désulfurant est un oxyde ou un composé du groupe des métaux alcalins ou alcaline-terreux.
6. - Procédé suivant 1, dans lequel l'agent désulfurant est de la magnésie.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
The desulfurizing properties of lime are well known and are often used to desulfurize cast iron or steel.
For example, attempts have already been made to desulphurise cast iron by means of crushed lime with the addition of coke dust, in a rotary kiln heated with coke oven gas or pulverized coal: despite rotation times of the order several hours, it was not possible to achieve very low sulfur contents.
<Desc / Clms Page number 2>
Likewise, a process is known which makes it possible to treat, with better results, the cast iron in a cylindrical vessel rotating at high speed, with lime powder with or without coke dust, introduced beforehand on the metal bath, while limiting the introduction of oxidizing products before and during the operation.
A process is also known in which the mixing of the lime, with the addition of fluorspar and placed on the metal bath, has been carried out using an alternating current at low frequency.
In addition, methods are known in which this mixing of lime with or without fluorspar and placed on the metal bath has been carried out by injecting a gas into the metal bath to be treated.
Moreover, for oxidation or deoxidation reactions, there are processes which recommend the suspension of pulverulent materials in a gas, and their blowing into the metal bath.
Finally, for desulfurization reactions, processes are known in which the desulfurizing agent has been suspended in a gas stream and then injected using a lance into the metal bath contained either in a ladle or in an electric oven. .
The above is a summary of many desulfurization processes imagined so far. All of these processes have their advantages and disadvantages and give more or less satisfactory results, but none is completely satisfactory for industrial use.
There are many reasons for this failure, either because the alleged reducing carrier gas contains elements
<Desc / Clms Page number 3>
exydants with respect to the metal to be treated, either that materials to be blown have been considered which are also more or less oxidizing, or that the operating conditions leave the possibility for the air surmounting the metal to react with it , either in summary that all the necessary conditions have not been foreseen to limit as much as possible the presence of oxidizing elements, or even that the use of a very large quantity of the support gas produces too much cooling. important of metal.
In the case of the lance mentioned above, the operational complications for maintaining the aforementioned conditions are such that industrial exploitation is made difficult. In addition, the action of a lance is too localized and leads to very long treatment times, often prohibitive for industrial operation, not to mention the difficulties of use: vibrations, wear, etc.
Oriented by the previous work of M. Mare Allard, the object of the present invention is to achieve an industrial process which does not have the aforementioned drawbacks, by virtue of a combination of means allowing; to very quickly, economically and efficiently desulphurize the molten materials, and in particular cast iron.
To this end, the present invention relates to a process for very rapidly desulfurizing metals in @@ ion and in particular melting, which consists in putting in addition per @ion in a neutral or reducing gas, in high concentration in order to attenuate the cooling effect of the gas conveyed and to shorten the duration of the operation, the desulphurizing agent in the form of a very divided powder, and to blow it into the metal bath through orifices made in the bottom or the walls of the metallurgical vessel containing the metal to
<Desc / Clms Page number 4>
treating and emerging under the surface of the train,
while preventing as much as possible the introduction of oxidizing elements as required by the conventional desulfurization reaction.
The invention can, moreover, include one or more of the following characteristics. a / All or part of the desulphurizing agent used for the operation is blown through the aforementioned orifices. b / The desulfurizing agent has a very fine particle size, corresponding to a sieve of 1 millimeter, in order to facilitate the homogeneous suspension of the desulfurizing agent and to increase the contact surfaces with the metal to be desulfurized. c / The desulphurizing agent is powdered lime.
It is, moreover, a substance which, when it is ground so as to pass through a 1-millimeter sieve, is mostly found in the state of mad flour, of the order of 0.1 millimeter. d / More generally, the desulfurizing agent is an oxide or a compound from the group of alkali metals or alkaline earth metals. e / The desulfurizing agent is magnesia. f / The desulfurizing agent is a mixture of the compounds mentioned above.
In particular, calcined dolomite can be used. g / The desulphurizing agent is added with a reducing element also in powder form, in order to neutralize the traces of oxygen or oxidizing elements with respect to the metal to be treated and which may have been introduced accidentally.
This reducing element can be of a very varied nature, for example carbon, aluminum, magnesium, etc., provided
<Desc / Clms Page number 5>
@ it is in powder form and mixed with the desulfurizing agent. h / The desulphurizing agent is at the same -camps reducing. i / The desulfurizing and reducing agent is calcium carbide or calcium cyanamide. j / The gas conveying the desulfurizing agent is nitrogen. k / The gas conveying the desulphurizing agent contains a reducing gas in order to neutralize traces of oxygen or oxidizing elements accidentally introduced.
1 / The reducing gas contained in the conveying gas is hydrogen or carbon monoxide.
Thus it is possible to use cracked ammonia, or any industrial gas mixture free of oxidizing elements with respect to the cast iron, such as blast furnace gas free of its carbon dioxide. m / The gas conveying the desulfurizing agent and / or the desulfurizing agent itself are preheated, which has, in particular the advantage of limiting the cooling of the metal resulting from the desulfurization treatment. n / The metal receptacle used has a large useful volume relative to the volume of metal treated, so that the stirring resulting from the blowing of the desulfurizing mixture can take place. o / The blowing openings contained in the metal container come and plug under the surface of the bath by tilting the device, as in the case of a steel converter, or a tilting ladle.
p / First of all, a first desulphurization of the cast iron is carried out by means of a desulphurizing agent, by operating according to the aforementioned process and by using an inexpensive desulphurizing agent to lower the desulphurization to a content
<Desc / Clms Page number 6>
predetermined sulfur, and then blowing in by the same method a very vigorous desulfurizing agent or mixture generally more expensive, to remove the remaining sulfur to extremely low contents, for example 0.004%, or even lower. q / The energetic desulfurizing agent is used to obtain extremely low sulfur contents, such that the melt resulting from the treatment is a nodular melt. r / The energetic desulfurizing agent is magnesium or a mixture of lime and magnesium.
s / The energetic desulfurizing agent is a mixture of lime and aluminum or, more generally, a mixture of lime and a solid or gaseous energetic reducing agent.
In order to better understand the invention and by way of non-limiting example, an embodiment of the invention will be described below with reference to the appended drawing, the single figure of which very schematically represents an experimental installation used for the implementation of the method.
This installation essentially comprises an apparatus 1 in the form of a steelworks converter and which can be tilted using an electric motor around its axis 2, with a capacity of the order of 300 kg from the metal to to process, a powder dispensing apparatus 3 constructed in a known manner in order to make it possible to obtain very concentrated suspensions of very fine powders with regular flow rates, a set of compressed nitrogen bottles 4, a pipe 5 bringing the nitrogen and the desulphurizing agent up to the nozzles shown at 6, placed in the bottom of the small converter, and a table 7 allowing the control and adjustment of the operation.
<Desc / Clms Page number 7>
The table shown schematically in 7 gathers the debotmers and the various valves allowing the control and the adjustment of the v @ bioulant fluid as well as the powder used. Cn is shown in the drawing the fl ide pipes 8 connecting the valves and measuring devices of the table to the corresponding elements of the entire insufflation device. We indicated in
9 the graduation allowing the opening of the powder dispensing device to be adjusted as desired.
Finally, there is shown at 10 the pressure regulator of the battery of gas cylinders, only two of which are indicated at 4, in the drawing.
To the walls 11 of the refractory of the cenverter is fixed the bottom 12 with its insufflation nozzles 6. These are terminated by a threaded end 13 to which is connected @, by means of a clamp 14, the lime distribution tubes 15. The product is supplied by a flexible tube 16, connected to the pipe 5, and which is connected by means of a threaded connector 17, to the distribution tubes. It can be noted that this insufflation device does not include the use of a wind box.
Finally, a small hopper 18, containing magnesium powder for example, and provided with a valve 19 at its lower part, is located as shown in the accompanying drawing and the pressurized gas from the bottles 4 allows the flow to flow. powder.
In the specific case of the examples which will be described below, the converter was provided with a basic coating and the bottom comprised four metal nozzles 10 millimeters in diameter.
<Desc / Clms Page number 8>
1 / A mass of 300 kg of cast iron of the following composition *
EMI8.1
<tb> C <SEP> 3.7%
<tb>
<tb> Mnh <SEP> 0.70%
<tb>
<tb> If <SEP> 0.75%
<tb>
<tb> P <SEP> 1.70%
<tb>
is introduced into the experimental converter in a horizontal position.
Immediately after the end of the pouring of the cast iron, a sample taken gives 0.190% sulfur; the temperature of the cast iron is 1300. Nitrogen is then admitted, then a few seconds later, the powder dispensing apparatus is adjusted to the position corresponding to the desired flow rate. The agent. Desulphurizer used is industrial lime, ground, in this case, to a particle size of less than 0.8 mm.
The appearance of a cloud at the converter nozzle gives the signal for the bearing in the vertical position. Blowing is then carried out normally without sensitive projections; all that is observed is the presence of a flame at the nozzle of the converter which gradually decreases during the operation.
In the present case, the nitrogen flow rate is 0.5 m3 per minute with a lime flow rate of 2 kg per minute, which represents a high concentration of lime. After blowing for 3 minutes, the converter is folded into a horizontal position, while the lime and nitrogen circuits are successively cut. A sample taken at this time gives the following analysis:
EMI8.2
<tb> c <SEP> 3.7%
<tb>
<tb> Mn <SEP> 0.58%
<tb>
<tb> If <SEP> 0.60%
<tb>
<tb> P <SEP> 1.70%
<tb>
<Desc / Clms Page number 9>
while the sulfur content is reduced to 0.005%, which represents a desulfuratin level of 97%. The metal bath is then poured without difficulty, while the desulfurizing mixture remains in the converter and can be removed by completely tilting the converter.
2 / Mention will also be made of the use of lime of the same origin as above, but with the addition of 2% aluminum in very fine powder. With a mixture flow rate of 2 kg per minute for the same nitrogen flow rate of 0.5 m3 per minute, we go from a sulfur content of 0.300% in the starting iron to 0.004% after 4 minutes 30 seconds of insufflation.
3 / Finally, mention will be made of the use of lime with the addition of 2% of its weight of powdered magnesium, and blown under similar conditions. In 1 minute 30 seconds, we go from 0.100% sulfur in the starting iron to a residual content of less than 0.004%, that is to say not measurable by the methods of current chemical analysis.
4 / Finally, another embodiment consists in using the small hopper shown in the accompanying drawing to effect an additional insufflation of magnesium.
A mass of 300 kg of cast iron was introduced into the converter in a horizontal position and desulfurized by insufflation, 2% by weight of the cast iron, of powdered lime, suspended in nitrogen, while the tap 19 is closed. After this operation, the converter is folded into a horizontal position, the lime and then the nitrogen are stopped, a sample of cast iron is taken which, analyzed, gives a sulfur content of 0.008%.
The nitrogen flow is then reestablished, and the converter raised at the same time as the tap 19 is opened. 200 grams of lime, containing
<Desc / Clms Page number 10>
10% of its weight of powdered magnesium is blown into the cast iron by the bottom tuyeres and reacts instantly with the metal bath, lowering the sulfur to a content of less than 0.004% which cannot be measured by current chemical analysis.
This operation lasts only a few seconds, the cast iron is then cast and it is found that it contains 100% spheroidal graphite.
It may be noted incidentally that, in current industrial practice, spheroidal graphite cast irons are produced by introducing into the molten iron, certain metals or alloys, most often magnesium or magnesium alloys. Unfortunately, these products are very expensive and their low and often irregular performance increases the cost of the operation.
As it follows from the foregoing, one of the new features of the invention consists in blowing in the generally expensive nodulating product only to eliminate the very small residual quantities of sulfur which have been reached following the first. desulfurization. This makes it possible to obtain a significant saving.
The examples cited relate to a mass of treated metal of only 300 kg; it is certain that on masses of several tons used in industrial practice, the same results will be obtained with regard to the residual sulfur contents as well as the desulphurization rates, with consumption of a sensitive desulphurizing agent. so inferior.
Of course, the sequence of operations described above as well as the construction details presented in the drawing
<Desc / Clms Page number 11>
annexed have been given only by way of simple non-limiting examples and it is possible to modify in any suitable way the order and the nature of the aforementioned operations, as well as the form, nature, arrangement and assembly shown. .
CLAIMS
1.- A process for very quickly desulphurizing molten metals and, in particular, cast iron, which consists of suspending in a neutral or reducing gas, in high concentration in order to attenuate the cooling effect of the vehicle gas. culant and to shorten the duration of the operation, the desulfurizing agent in the form of a very divided powder, and to blow it into the metal bath through orifices made in the bottom or the walls of the metallurgical vessel containing the metal to be treated and emerging under the surface of the bath, while preventing as much as possible the introduction of oxidizing elements as required by the conventional desulfurization reaction.
2. - Process according to 1, in which all or part of the desulphurizing agent used for the operation is blown through the aforementioned orifices.
3.- Process according to 1, in which the desulphurizing agent has a very fine particle size, corresponding to sieving through a sieve of 1 mm.
4. - Process according to 1, in which the desulfurizing agent is powdered lime.
5. - Process according to 1, in which the desulfurizing agent is an oxide or a compound from the group of alkali metals or alkaline earth metals.
6. - Process according to 1, in which the desulfurizing agent is magnesia.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.