<Desc/Clms Page number 1>
Il est bien connu que des proc.édés métallurgiques où l'oxygène pratiquement pur est soufflé au moyen de buses de formes variées, sur le bain de métal liquide,permettent l'affinage de fonte en acier. L'acier ainsi obtenu présente une faible teneur en azote et en oxygène dissous. Dans le cas où la teneur en phosphore de la fonte initiale ne dé- passe pas une certaine valeur, de l'ordre de 0,25%, il est de plus possible d'obtenir des teneurs très basses en phos-
<Desc/Clms Page number 2>
-phore dans l'acier final, qui préserte ainsi des caracté- ristiques .semblables à celle -Le l'acier Martin.
Cependant l'exploitation de certaine gisements impor- tants de minerais ,de fer phosphoreux cenduit à la produc- tion de fonte beaucoup plus chargée en phosphore et la li- mite de 0,25% précédemment indiquée peut être largement dépassée. En particulier le minerai de fer du bassin de Lorraine donne une fonte, dite fonte Thomas, dont la teneur en phosphore est de l'ordre de 2% ; d'autres minerais permettent d'obtenir pratiquement toutes les valeurs inter- médiaires entre ces. teneurs en phosphore de 0,25 à 2%.
On sait que l'application des procédés précités d'éla, boration de l'acier dans lesquels l 1 oxygène pratiquement pur est soufflé par buse sur Le bain de métal liquide, aux fontes à plus de 0,25% de phosphore, s'est heurtée à des difficultés. Il n'est pas possible alors d'obtenir d'une façpn régulière les basses teneurs en phosphore et en oxygè- ne dissous nécessaires pour réaliser une qualité comparable à celle de l'acier Martin.
Ceci est dû. aux mauvaises condi- tions de contact entre la chaux et le bain métallique, ce qui explique qu'en partant de fontes à teneurs en phosphore supérieures à 0,25%, la déphosphoration n'est pas encore terminée lorsqu'on atteint le teneur en carbone désirée dans le métal;il ne devient @@ens possiole de poursuivre, difficilement d'ailleurs, cette déphosphoration qu'au prix d'une oxydation élevée au laitier et du metal.
En effet, on sait d'une part, que l'affinage de fontes phosphoreuses nécessite, quel que seit le procédé d'affinage utilisé, une quantité importance de chaux pour fixer le phosphore dans la scorie. Plus précisément, dans le cas d'une fonte dite Thomas à 1,8% de phosphore et 0,5% de sili- cium, l'addition est en moyenne de 115 kge de chaux par
<Desc/Clms Page number 3>
tonne de fonte, si bien que la quantité de chaux nécessaire à ltaffinage d'un bain de 40 tonnes de fonte par exemple; S'élève à 4.600 kgs,ce qui représente un volume très impor-' tant de matière.
On sait d'autre part, que l'affinage de fontes au moy- en de buse soufflant loxygène pratiquement pur au-dessus du bain, se distingue nettement du point de vue métallurgi- que de l'affinage de fontes dans le convertisseur basique avec insufflation de vent par le fond.
Dans le cas de l'affinage de fontes dans un convertis- seur basique avec insufflation de vent par le fond, un volu- me énorme d'azote - environ 4 fois le volume d'oxygène - est distribué par les nombreux trous du fond,traverse le bain en se dilatant par suite de son échauffement et assure un brassage considérable, bien supérieur à celui pouvant résulter de la réaction de décarburation. Il en résulte que la chaux chargée en début dopération,malgré son volume important,est énergiquement brassée dans le bain métallique à tout moment de l'affinage, ce qui donne des conditions très favorables de contact et de réaction avec le bain.
Au contraire, dans le cas de l'affinage par buse d'oxy- gène pratiquement pur sur la surface d'un bain de fonte, les conditions de brassage et donc de réaction de la chaux sont beaucoup moins favorables.Le gaz n'a pas à traverser toute la masse de métal et il n'y a pas d'azote pour assurer- un brassage énergique. Il en résulte que le seul brassage provient pratiquement du dégagement d'oxyde de carbone lors de la combustion du carbone, dégagement qui se produit principalement dans les couches supérieures.
Ce brassage est moins intense et donne des conditions de contact et donc de réaction insuffisantes entre la chaux nécessaire à
<Desc/Clms Page number 4>
l'affinage et le bain métallique ; de p' is, il n'existe plus aucun brassage quand cesse la combustion du carbone,si bien que la déphosphoration du métal ne peut alors se pour- suivre qu'au prix d'une oxydation excessive du laitier et de l'acier par suite de l'apport trop localisé d'oxygène,.
On sait que l'on peut encore augmenter ces conditions de contact en diminuant la granulométrie de la chaux et,par exemple, en employant de la chaux broyée. Ainsi, on sait que dans le cas du convertisseur basique avec insufflation de vent par le fond, on peut amener de La poudre de chaux avec le vent de soufflage par les trous du fond.
Cette idée générale d'agir sur la granulométrie de la chaux et d'insuffler la chaux broyée avec le gaz d'affinage est envisageable lorsque ce gaz est de l'oxygène pur, et plus précisément encore lorsque cet oxygène est insufflé sur la surface du bain au moyen d'une buse placée à l'ex- trémité d'une lance refroidie à l'eau.
Mais pour l'affinage de fonte de n'importe quelle teneur en phosphore, on retrou- ve les mêmes inconvénients résultant de la pénétration in- suffisante du jet à travers la couche de scorie et dans le bain,ainsi que la présence d'amas de chaux agglomérés se digérant mal par suite du brassage insuffisant, de plus, la formation localisée d'oxyde de fer conduit à un moussage violent entraînant des pertes de temps, des pertes de calo- ries et des pertes de métal, si bien que l'on ne peut assu rer la production systématique et économique d'aciers à . basses teneurs en phosphore de qualité au moins équivalente à celle de l'acier Martin.
On a eu également recours jusqu'à maintenant à des procédés peu économiques ou compliqués comme, par exemple,
<Desc/Clms Page number 5>
une rotation plus eu moins rapide d'un,four de construc- tion spéciale permettant rassurer le renouvellement des sur.faces de contact et le brossage de la scorie et du métal, et d'obtenir une teneur en phosphore suffisamment basse lorsque la teneur en carbone avait atteint la valeur désirée.
Le but principal de la présente invention est de remé- dier à ces difficultés d'insuffisance de contact et de réaction entre la chaux et le métal, dans les procédés d'insufflation par buse d'oxygène pratiquement pur à la surface d'un bain de fonte liquide', en apportant un perfec- tionnement permettant d'obtenir des aciers dont les qualité, sont comparables à celles de l'acier Martin, à partir de fontes de ni importe quelle teneur en phosphore, et en parti-' culier à partir de fontes Thomas à teneur en phosphore de l'ordre de 2% .
A cet effet 1''invention a pour objet un procédé daffi- nage de la fonte par buse soufflant de l'oxygène pratiquement pur à la surface du bain,caractérisé en ce que on amène pro- gressivement la chaux en totalité ou en partie sous forme pulvérulente, on constitue un jet d'oxygène et de chaux de forte pénétration possédant un débit de quantité de mouve- ment, c'est à dire une quantité de mouvement par unité de temps, très grand et concentréau voisinage de l'axe du jet d'insufflation, et on produit une décarburation et une dé- phosphoration simultanée de façon à assur.er une teneur en phosphore suffisamment basse dans le métal lorsque celui-ci 'a atteint la teneur en carbone désirée.
.. Suivant une autre caractéristique de l'invention,le débit de quantité de mouvement,dans la surface de contact de jet avec le plan théorique de la surface du bain au repos,
<Desc/Clms Page number 6>
poux une distance de ce plan à l'orifice le sortie de la buse au moins égale à 8 fois le diamètre de celle-ci, est tel que 30% au moins de sa valeur totale est concentrée autour de l'axe du jet dans une section égale à l'orifice de sortie de la lance.
@. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le débit moyen de quantité de mouvement par unité de surfa- ce dans la section précitée est supérieur à 1 kg par cm2.
.. Suivant une autre caractéristique de l'invention,la vitesse moyenne des particules suivant l'axe du jet est au moins égale à 0,4 fois la vitesse du gaz, celle-ci étant de l'ordre de 150 m sec. ou plus.
. Suivant une autre caractéristique de l'invention,la concentration de la chaux dans l'oxygène est comprise entre 0,3 et 30 kgs par m3 normal, c'est à dire ramené à 760 mm de mercure et O C, ladite concentration prenant des valeurs déterminées entre ces deux limites au gré de l'opérateur suivant la nature de la fonte à traiter et la phase de l'opé. ration.
@ Suivant une autre caractéristique de l'invention,on maintient une teneur en oxyde de fer dans la scorie liquide inférieure à 10% pour des teneurs en carbone supérieures ou voisines de 1,5%, en adaptant la concentration en chaux à la composition chimique du bain, en particulier à la teneur en phosphore et en silicium de la fonte.
.. Suvant une autre caractéristique de l'invention, la chaux pulvérulente insufflée par le jet peut être addi- tionnée de corps facilitant la formation de laitier à bas point de fusion, en particulier le spath fluor.
Suivant une autre caractéristique de l'invention,la chaux pulvérulente insufflée peut être additionnée d'oxyde de fer, particulièrement de minerai de fer.
Suivant une autre caractéristique de l'invention
<Desc/Clms Page number 7>
la chaux pulvérulente peut être additionnée d'une propor- tion variable de castine.
On sait, en effet, que ce produit se décompose pour donner du CaO particulièrement pur, exempt de soufre puisqu'il n'est pas souillé par les résidus de la cuisson dans les fours à chaux.
Comme on le comprend, le caractère nouveau de l'inven- tion réside en ce que les conditions de contact et de réac- tion entre la chaux, l'oxygène et le bain deviennent extrê- mement favorables. Le jet d'oxygène et de chaux finement divisée selon l'invention, a une quantité de mouvement to- tal très supérieure à la quantité de mouvement de l'oxygène seul, contenu dans le même jet. D'autre part, la répartition de cette quantité de mouvement dans le jet se trouve trans- formée par l'introduction de la chaux selon les caractéris- tiques de l'invention. L'ensemble de ces deux facteurs per- met de créer et de contrôler en faisant varier la concentra- tion de la chaux, la décarburation assurant le brassage efficace et une déphosphoration active.
En effet, il faut remarquer que la décarburation que l'on crée, avec le jet particulièrement pénétrant d'oxygène et de chaux finement - divisée en suspension, favorise et complète par le brassage qui en résulte, la déphosphoration locale qui se produit simultanément et la rend très efficace.
Jusqu'ici les procédés précités qui n'assuraient pas une pénétratration suffisante ou régulière ne permettaient pas d'affiner dans un convertisseur ou un récipient appro- prié de la fonte de n'importe quelle teneur en phosphore et d'assurer dans l'acier, de façon systématique simple et économique, une teneur en phosphore suffisamment basse correspondant à un acier de qualité. En effet, dès que la
<Desc/Clms Page number 8>
teneur en phosphore de la fonte dépassait une certaine limite, assez basse d'ailleurs, par exemple de l'ordre de 0,2%, la teneur en phosphore du métal était encore souvent trop élevée lorsque l'on atteignait la teneur en carbone désirée dans l'acte'* Moitié dans le cas le plus favorable de la production d'a@@@ @ Très basse teneur en carbone, comme l'acier extra-doux.
La prolongation du soufflage à ces très basses teneurs en carbone ne permettait pas de baisser sensiblement la teneur en phosphore du métal en dépit d'un enrichissement sensible du laitier en oxyde de fer, par suite de l'insuffisance du brassage dû au jet,même s'il avait une énergie cinétique élevée. On ne pouvait assu- rer ainsi une basse teneur en phosphore dans l'acier final, en dépit de cet enrichissement en oxyde de fer du laitier, enrichissement nuisible à la qualité de l'acier comme à l'économie du procédé.
Le procédé suivant l'invention permet également de résoudre le problème difficile consistant à affiner simple- ment et économiquement des fontes ayant une teneur en silicium supérieure à 0,5% en même temps qu'une teneur élevée en phosphore.
Dans certains procédés, par suite de la formation, dangereuse du point de vue des projections, de quantités importantes d'oxyde de fer, dues au manque de pénétration du jet d'oxygène, il fallait même avoir recours à une opé- ration supplémentaire, consistant essentiellement à l'éli- mination préalable de silicium de la fonte. C'est ainsi que dans le cas des fontes Thomas, le procédé d'affinage de l'oxygène pur au four tournant exige ce traitement préa- lable dès que la teneur en silicium de la fonte dépasse 0,5%.
<Desc/Clms Page number 9>
Par contre le procédé suivant l'invention supprime la tendance aux projections dues au silicium de le fonte par une augmentation, au moment voulu de la concentration de chaux finement divisée dans l'oxygène,augmentation contrôlée et réglée suivant la teneur en silicium de la fonte à trai- ter, la forte pénétration du jet d'insufflation évitant la formation localisée d'oxyde de fer et assurant la neutrali- sation de la silice "in situ" au moment de sa formation.
Dans le même ordre d'idées, alors que les procédés connus d'affinage par lance d'oxygène peuvent difficilement utiliser des additions, par exemple de minerais ayant une teneur appréciable en silice, par suite du danger des pro- jections, le procédé suivant l'invention permet d'utiliser sans aucune difficulté de telles additions.
Dans le procédé suivant l'invention, par suite du fort pouvoir pénétrant du jet, la surface du bain n'agit pas comme un réflecteur pour l'oxygène ou les particules de chaux, ce qui supprime tout entraînement de gouttelettes de fonte liquide vers l'extérieur du récipient et améliore le rendement de l'oxygène même aux forts débits et pour des lances dont l'orifice est éloigné de la surface.
Le procédé selon l'invention s'applique a fortiori aux fontes dont la teneur en phosphore est inférieure à 0,25% pour lesquelles l'addition de chaux est moins forte que dans les cas de fontes plus phosphoreuses, mais reste impor- tante. On obtient alors des teneurs en phosphore dans l'acier final systématiquement très basses, et plus basses en parti- culier que dans les cas où lion n'a pas recours au procédé salon l'invention.
Afin de mieux faire comprendre l'invention, on décrira un mode de réalisation, donné à simple titre d'exemple nulle-
<Desc/Clms Page number 10>
-ment limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
La Fig. 1 représente une vue en perspective d'un jet de fluide homogène,
La Fig. 2 représente dans le cas d'un jet gazeux la répartition des débits de quantité de mouvement dans un plan passant par l'axe du jet de fluide,
La Fig. 3 représente la répartition des débits de quan- tité de mouvement dans le cas d'un jet contenant des matiè- res pulvérulentes animées d'une faible vitesse,
La Fig. 4 représente la répartition, selon l'invention, desdébits de quantité de mouvement, dans un plan passant par l'axe du jet de fluide, pour un jet de matières pulvé- rulentes en suspension dans un gaz,
La Fig.
5 est une vue schématique d'un dispositif pour mettre en oeuvre le procédé suivant l'invention.
La Fig. 6 représente la courbe d'évolution du carbone et du phosphore du bain au cours d'un affinage exécuté suivant l'invention.
Dans la vue perspective de la Fig. l, la droite 1 est l'axe du jet, le plan 2 la surface théorique du bain liquide, la surface 3 représente la section de sortie du jet, 4 est un cône tronqué qui représente le jet lui-même, 5 la courbe d'intersection de ce cône avec le plan du bain métallique.La courbe 6 est l'intersection de la surface théorique du bain avec le cylindre qui a pour base l'orifice de sortie du jet et des génératrices parallèles à l'axe du jet, la surface 7 est la surfa-ce intérieure à cette courbe.
Sur la Fig. 2, on a porté en abscisse à partir de l'axe du jet les distances des points considérés. L'ordonnée cor- respondant à chaque abscisse est le débit de quantité de
<Desc/Clms Page number 11>
mouvement par unité de surface. Ce débit a les dimensions d'une pression et peut être exprimé, par exemple, en kg par cm2. On obtient ainsi la courbe 8 qui représente la répar tition des débits de quantité de mouvement pour des points situés dans le plan théorique de la surface du bain.
La Fig. 3 est analogue à la Fig. 2, mais elle se rappor- te à un jet contenant des matières pulvérulentes animées d'une faible vitesse. La courbe 9 représente la répartition des débits de quantité de mouvement dans le plan de la figu- re, pour des points situés dans le plan théorique de la sur- face du bain. Le gradient du débit de quantité de mouvement au voisinage de l'axe du jet est peu différent de celui du cas précédent.
La Fig. 4 est une figure obtenue de manière analogue dans le cas de l'invention. Dans ce cas la courbe de répar- tition des débits de quantité de mouvement est indiquée en 10. Ici, le gradient du débit de quantité de mouvement est très élevé au voisinage de l'axe du jet : le débit de quan- tité de mouvement qui traverse la. surface 7 représentée sur la Fig. 1 est au moins égal à 30% du débit total de quantité de mouvement qui traverse la surface 5 de la même figure.
Cette figure illustre de façon saisissante le caractère avan- tageux du jet suivant l'invention, qui permet la pénétration de l'oxygène et de la chaux à travers toate la hauteur du bain,fournissant ainsi des conditions optima de contact et de réaction entre la fonte et les agents d'affinage. Cet effet surprenant est obtenu grâce à la concentration de la quanti- té de mouvement au voisinage de l'axe du jet, rendue possi- ble par l'impulsion particulière que l'on a donné aux parti- cules de chaux.
<Desc/Clms Page number 12>
L'installation représentée Fig. 5 comprenait essentiel lement : un récipient 11 ayant la forme d'un convertisseur pourvu d'un garnissage réfractaire basique 12 en dolomie goudronnée de composition semblable à celle couramment utilisée dans les aciéries Thomas. Le fond de ce récipient, également en dolomie goudronnée, était plein et ne compor- tait aucun trou.
La buse d'insufflation 13 soufflant au-dessus du bain était refroidie à l'eau grâce aux orifices d'entrée 14 et de sortie 15 de la chemise d'eau, et soutenue par une poten- ce 16. Un appareil distributeur 17 de chaux finement divisée était relié au convertisseur par une canalisation 18. Ce distributeur était construit de manière connue afin de per- mettre l'obtention, avec 'des débits réguliers et prédéter-- minés de suspensions de poudres très fines.
Grâce à ce distributeur, l'oxygène comprimé et la chaux finement divisée étaient conduits jusqu'à la buse d'insufflation 13. Un tableau 19 qui rassemblait des mano- mètres, des débitmètres et différentes vannes de contrôle des fluides, faisait également partie de l'installation.
' L'appareil distributeur de produits finement divisés 17 contenait 800 kgs de chaux dont l'analyse granulométri- que était la suivante :
100% inférieurs à 1,5 mm
90% inférieurs à 0,5 mm
50% inférieurs à 0,1 mm
Cette chaux contenait 92% de CaO et 5% de CO2 et de H20. L'oxygène utilisé -pour l'affinage avait une pureté de 99,5%.
La lance 13 refroidie à l'eau, dont l'embout était en cuivre sur une longueur de 15 cm, avait un diamètre intériem
<Desc/Clms Page number 13>
uniforme de 30 mm, et ne comportait aucun rétrécissement en forme de venturi. Le refroidissement de cette lance était assuré par une intense circulation d'eau fournie par une pompe débitant 10 m3 à l'heure sous une pression de 4 kg par cm2.
Au moment de l'enfournement de la fonte, le garnissage chauffé par les charges précédentes était à une température de 1200 0, mesurée en visant par le bec au moyen d'un pyro- mètre optique à disparition de filament.
On a introduit dans le convertisseur une quantité de 3 tonnes de fonte dont l'analyse était la suivante :
C : 3,55%
P : 2,05%
Mn : 0,50%
Si : 0,60%
S : 0,073%
La température de la fonte, après versement dans le convertisseur, était de 1180 C mesurée au moyen d'un thermo- couple à immersion.
Aucune addition de chaux n'était faite sur le bain avant le relèvement. Le convertisseur était ensuite relevé et placé dans la position verticale. On a alors fait pivo- ter la potence apportant¯la lance de manière à la descendre par le bec et l'amener à une distance de 60 cm du niveau statique du bain de fonte.
On,a commencé le soufflage avec un débit de 12 m3/Mn. d'oxygène, et de 42 kg/mn. de chaux, ce qui correspond à une concentration de 3,5 kgs de chaux par m3 d'oxygène. Ce réglage a été maintenu..constant pendant les 3 premières mi- nutes. La période dangereuse des projections de fin de désiliciation étant terminée,on a@pu diminuer l'apport de
<Desc/Clms Page number 14>
chaux et pendant les 4 minutes suivantes, on a insufflé l'oxygène avec le même débit de 12 m3/mn., le débit de chaux étant ramené à 24 kg/mn., ce qui correspondait à une concen- tration de 2 kg/m3.
On a ramené ensuite le débit d'oxygène à
10 m3/mn. et le débit de chaux à 18 kg/mn., ce qui corres- pondait à une concentration de 1,8 kg de chaux par m3 d'oxy- gène et on a maintenu ce réglage pendant 5 minutes. L'en- semble de ces 3 périodes, d'une durée totale de 12 minutes, constituait la première phase de l'opération, au cours de laquelle, pour des raisons de réglage thermique, on avait introduit progressivement, au moyen d'une goulotte amovible, non représentée, refroidie par une circulation d'eau, une quantité de minerai de 75 kgs, ce minerai d'origine suédoise .
ayant une teneur en fer de 55%, une teneur en chaux de 2% et une teneur en silice de 10%. Après cette première phase on avait relevé la lance,coupé l'admission de chaux et d'oxygè- ne et rabattu le convertisseur.
On 'avait pu constater au cours de cette première phase que, mis à part le tout début de l'affinage correspondant surtout au départ du silicium de la fonte, on obtenait une flamme très chaude,preuve d'une décarburation intense.L'ana- lyse de l'échantillon de métal prélevé après cette première phase a donné 1,44% de carbone et 0,210% de phosphore seule- ment,là température mesurée au pyromètre à immersion étant alors de 1620 0. Cette analyse montre que simultanément s'est produite une forte déphosphoration.
Ainsi,l'insufflation con- frôlée et réglée de chaux finement divisée dans l'oxygène a permis de réaliser simultanément grâce à la forte pénétra- tion une décarburation et une déphosphoration très satisfai- santes.Cette simultanéité avait d'ailleurs été la cause d'une basse teneur en oxyde de fer dans la scorie de 5,2% seule- ment, ce qui avait permis le déroulement calme de la fin de cette phase.
<Desc/Clms Page number 15>
La scorie liquide avait une teneur élevée en souire de 0,31% qui expliquait le faible teneur en soufre constatée dans l'échantillon de métal correspondant.)Soit 0,018%. On obtenait ainsi une désulfuration élevée, de 75% en valeur relative.
On avait ensuite décrassé,en grande partie, cette scorie liquide et on pouvait estimer le poids de scorie ainsi éliminé aux 2/3 environ du poids total de scorie con- tenue dans le convertisseur. on-avait ensuite relevé le con- vertisseur, ramené la lance, et descendu cette lance jusqu'à 50 cm au-dessus du bain, soit 10 cm de moins que dans le réglage de la phase précédente.
L'insufflation avait alors été reprise lors de cette deuxième phase pendant 6 minutes, avec un débit d'oxygène de 10 m3/mn. et un débit de chaux de 20 kg/mn., soit une concentration de 2 kg de chaux par m3 d'oxygène. Au cours de cette période, pour des raisons de réglage thermique,on avait amené progressivement 75 kg de minerai de marne origine et par le même moyen que précédemment. A ce moment-là, on avait passé 440 kg de chaux, ce qui était suffisant pour l'affinage de la fonte chargée. On avait arrêté l'oxygène et la chaux, remonté la lance et rabattu le convertisseur.
A ce moment, on a constaté que le fond du convertis- seur,dans le prolongement de l'axe du jet, présentait une légère excavation dûe à l'action érosive des particules de chaux qui avaient traversé le bain. La distance de 60 cm entre la lance et le bain est donc faible et il est possible de l'augmenter.
La température finale mesurée au pyromètre à immersion était de 1610 0. L'échantillon obtenu avait finalement l'analyse suivante
<Desc/Clms Page number 16>
C : 0,04%
P : 0,016%
S : 0,015%
N2 : 0,001%
La Fig. 6 montre schématiquement l'évolution chimique de l'opération que l'on vient de décrire La composition de départ est indiquée en I. A la fin de la première phase, le point II donne les teneurs en carbone et phosphore et la composition finale en carbone et phosphore est représentée en III.
A titre de deuxième exemple, on décrira brièvement l'évolution chimique et thermique obtenue au cours de l'affi- nage d'un bain de 20 tonnes de fonte à l'aide du procédé selon l'invention.
La fonte avait la composition suivante au départ :
EMI16.1
<tb> C <SEP> % <SEP> Si% <SEP> un <SEP> % <SEP> P <SEP> % <SEP> S <SEP> %
<tb>
<tb> 4,0 <SEP> 0,40 <SEP> 0,79 <SEP> 1,69 <SEP> 0,030
<tb>
et sa température était de 11850C après versement dans le récipient.
A la fin la première phase (43 m3 d'oxygène par tonne de fonte), le jet d'oxygène et de poudre de chaux a amené la teneur en phosphore du métal à 0,208% seulement, tandis que la teneur en carbone était encore de 1,13%. La température de 1645 0 permettait l'élimination d'une partie du phosphore et du soufre apporté initialement par la fonte, dans le laitier liquide contenant seulement 3,8% du fer sous forme dioxyde.
A la fin de la seconde phase (9m3 d'oxygène par tonne de fonte) la teneur en phosphore du métal était seulement 0,035% tandis qu'il restait encore 0,520% de carbone et que la température était de 1625 C. Le laitier contenant
<Desc/Clms Page number 17>
10,6% de fer était de nouveau enlevé en par-tie, pour l'éli- mination du phosphore et du soufre.
Après la phase finale (6 m3 d'oxygène par tonne de fonte) le métal liquide avait la composition finale suivante
EMI17.1
<tb> C <SEP> % <SEP> Mn <SEP> % <SEP> P <SEP> % <SEP> S <SEP> %
<tb>
<tb> 0,05 <SEP> 0,105 <SEP> 0,015 <SEP> 0,010
<tb>
Le laitier contenait 19,4% de fer et la température était 1615 C. Après l'addition dans la poche de 75 kg de ferromanganèse (75% de Mn) la composition finale de la coulée était la suivante :
EMI17.2
<tb> C <SEP> % <SEP> Mn <SEP> % <SEP> P <SEP> % <SEP> S <SEP> % <SEP> N2 <SEP> %
<tb> 0,07 <SEP> 0,330 <SEP> 0,017 <SEP> 0,010 <SEP> 0,001
<tb>
Cette teneur surprenante en azote est une des caracté- ristiques du métal obtenu suivant l'invention et on remar- quera que cette teneur est nettement inférieure à celle que l'on réalise dans les fours Martin.
De plus, malgré l'utilisation d'une fonte assez sulfureuse, on a obtenu un apier très pauvre en soufre, et cette très basse teneur en soufre est également une des caractéristiques du métal obtenu suivant l'invention. Jointes à la très basse teneur en phosphore, ces très basses teneurs en azote et en soufre permettent de classer le métal obtenu dans la catégorie des aciers de haute qualité.
Les exemples précédents ont montré que l'on pouvait obtenir aisément un acier extra-doux de haute qualité. Le procédé suivant l'invention permet également d'obtenir di- rectement, sans recarburation ultérieure, des aciers de haute qualité à teneur en carbone plus élevée.
D'une manière générale, le procédé suivant l'invention présente d'autres avantages importants. Ainsi,il entraîne une faible consommation de réfractaire basique à la tonne
<Desc/Clms Page number 18>
d'acier, cette consommation enant nettementinférieure celle obtenue dans les procédés à L'oxyder'; pur connus jusqu'ici.
En effet,d'une part on ne rencentre plus ici sur le garnissage les gouttelsttes de méte@ oxydé qui sont généralement formées à l'endroit de l'impact du jet et, d'autre part la forte pénetraticn du jeu concentre les réactions au sein du bain à une distance importante du garnissage et évite la formation à la surface du bain de quantités importantes dioxyde de fer nuisible à une longue durée du garnissage, comme c'est le cas lorsque le je ne pénètre pas. De plus, et pour les mêmes raisons, on a cons- taté que le procédé suivant l'invention permet de réduire sensiblement le dégagement des fumées rousses, très gênan- tes.,dans les procédés connus jusqu'ici d'affinage à l'oxy- gène pur.
En outre, le procédé selon l'invention permet l'amor- çage rapide de la réaction sans dispositifs spéciaux, tels que corps solides fixés à la lance ou encore projetés dans le bain, nécessaires dans d'autres procédés pour percer la couche de'laitier qui isole le bain métallique.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.