BE568267A - - Google Patents

Description

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   La présente invention est relative à l'élaboration de l'acier par affinage pneumatique de la fonte et plus particulièrement aux procédés dans lesquels l'affinage du bain se fait en tout ou en partie par injection par.le haut d'oxygène techniquement pur tenant ou non en suspension des produits pul- vérulents. 



   Au cours des dernières années, l'emploi de l'oxygène techniquement pur a permis de réaliser des progrès importants dans les procédés d'affinage pneumatique de la fonte. 



   Le procédé d'injection d'oxygène par le haut mieux connu sous le nom de procédé LD a donné des résultats remarquables dans le traitement des fontes peu phosphoreuses. Plus récemment, un autre procédé utilisant l'injection par le haut   d'oxygène   pur tenant en suspension des matières déphosphorantes a permis d'obtenir facilement un acier de qualité excellente et régulière à partir de fontes phosphoreuses normalement traitées jusqu'ici par le procédé classique d'affinage par le fond. 



   Comparé à l'air atmosphérique ou même à l'air enrichi en oxygène, le fluide d'affinage que constitue l'oxygène techniquement pur a normalement une action beaucoup plus rapide et plus intense et cette caractéristique constitue certes un avantage important pour l'opération d'affinage proprement dite parce que c'est elle qui permet notamment d'obtenir un rendement intéressant. Cependant, principalement au sat de final de l'opération, cette caractéristique peut pré- senter certains inconvénients. 



  L'aciériste est en effet normalement tenu de terminer l'opération d'affinage dans des conditions bien déterminées notamment en ce qui concerne la teneur en carbone du bain et la température de celui-ci et il doit pouvoir disposer en fin d'opération d'un moyen lui permettant d'agir avec précision sur ces conditions. Mais   l' emploi   d'oxygène techniquement pur dont   l'action   est rapide et intense ne permet pas à l'aciériste d'agir avec suffisamment de précision sur ces conditions. Si on désire par exemple obtenir en fin de soufflage un acier ayant une teneur en carbone de   0,05%,   on arrêtera normalement l'opération lorsque le bain contiendra encore un peu plus de   0,05%   de carbone.

   Si on tente alors d'ajuster la teneur du bain à la valeur désirée en continuant à utiliser le soufflage à l'oxygène pur, on court le risque de dépasser rapidement cette valeur. En d'autres termes, l'action de l'oxygène pur est trop brutale pour permettre son utilisation comme moyen de réglage de   l'opération.   



   En outre, lorsqu'on arrête le soufflage d'oxygène en vue soit d'un décrassage intermédiaire, soit du décrassage final, on constate généralement que le bain et la scorie sont en déséquilibre physico-chimique et que les capaci- tés épurantes de cette scorie ne sont pas épuisées. Ce phénomène est spécialement sensible dans le procédé d'injection d'oxygène pur tenant en suspension des ma- tières déphosphorantes à l'état pulvérulent.

   Si on laisse reposer le bain et la scorie dans l'appareil de conversion, on constate que la réaction de déphospho- ration se poursuit et que   l'élimination   complémentaire de phosphore qui en résul- te n'est souvent pas négligeableo Cependant, pour obtenir une déphosphoration complémentaire appréciable, il-faut laisser le bain dans l'appareil assez long- temps ce qui entraine une diminution du rendement des installations et un refroi- dissement du bain. 



   La présente invention a pour objet un procédé qui dans les opérations de conversion dans lesquelles l'affinage se fait par injection¯sur ou dans le bain d'oxygène techniquement pur tenant ou non en suspension des matières pulvé- rulentes constitue un moyen précis de réglage de la fin de l'opération de con- version et qui permet en   outre,   de profiter de la déphosphoration supplémentaire due à la mise en équilibre final du laitier et du bain sans devoir laisser ceux- ci en contact prolongé. 
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  Le procédé cl"r.yû ëdé,l;' iivënti'on 'çônsse {ssen,tïe..mrr:;e;ri.e7.qtrez.iïédiat"ment , 

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 âplès va..-aêt3.:.sa td"}:mpwradit1tn:dêcr¯gelmteJ;médiaàJrSi#1.;a.wt-age final, on insuffle dans le bain un gaz à teneur en oxygène libre inférieure à   35%   de manière à brasser le bain, à accélérer les réactions entre le métal et la   scorie   encore active et, si on se trouve à la fin de l'opération à permettre un réglage précis de celle-ci. 



   Si on a uniquement en vue le brassage et l'homogénéisation du bain avant un décrassage intermédiaire ou avant le décrassage final, le gaz d'insuf- flation sera avantageusement neutre ou réducteur. On peut par exemple utiliser à cet effet soit de l'azote, soit de l'argon, soit de l'oxyde de carbone. 



   Si on veut en plus disposer d'un moyen de réglage de la fin de l'opé- ration et principalement de la décarburation finale, on utilisera avantageuse- ment un gaz oxydant à teneur en oxygène libre inférieur à 35% tel que par exem- ple de l'air ou de l'air légèrement enrichi en oxygène et/ou additionné d'un peu de vapeur d'eau ou d'anhydride carbonique. Cependant, si la décarburation qu'on veut obtenir par le soufflage final suivant l'invention est peu importante, l'utilisation d'un gaz neutre ou réducteur permet également un réglage de la fin de l'opération. 



   La durée de l'insufflation de gaz suivant l'invention dépend évidem- ment des caractéristiques du bain et du gaz utilisé. On a obtenu des résultats intéressants en insufflant du gaz pendant 1 à 4 minutes. 



   L'insufflation du gaz de brassage peut se faire par tous les disposi- tifs connus, mais il a été-trouvé avantageux d'utiliser à cet effet la lance de soufflage qui sert à injecter l'oxygène. 



   Il est d'ailleurs prévu que dans le cas où on procède à l'insuffla- tion suivant l'invention lors d'une opération d'affinage au moyen d'oxygène tenant en suspension des matières déphosphorantes en poudre, on peut continuer à injecter du produit déphosphorant sur le bain en mettant celui-ci en suspension dans le gaz de brassage. 



     @ette   injection de produits pulvérulents dans,-le - gaz de brassage a notamment pour effet d'augmenter cet effet de brassage. 



   Le procédé suivant l'invention peut s'appliquer non seulement au convertisseur à fond plein et au four rotatif, mais également au convertisseur à fond   trou,65$,,au   travers duquel une faible quantité de gaz oxydant est introdui- te dans le bain. Dans ce dernier cas, on peut rabattre le convertisseur et in- suffler le gaz de brassage par le haut, soit laisser le convertisseur en position relevée et injecter le gaz de brassage soit par le fond soit par le haut en conti- nuant à souffler par le fond. 



   On peut également combiner le procédé décrit avec une augmentation du débit de produits déphosphorants pendant 2 à 3 minutes immédiatement avant l'arrêt du soufflage oxydant. 



     Le/procédé   suivant l'invention permet.de régler la température finale et la teneur finale en carbone du bain avec une très grande précision. 



   De plusil permet de diminuer la teneur en phosphore et en soufre du bain sans augmenter pratiquement la teneur en fer du laitier et, dans le cas d'emploi de l'air comme gaz de brassage, sans aucune augmentation de la teneur en azote. 



   Le cas d'application suivant du procédé objet de l'invention est donné à titre exemplatif et non limitatif. 



   Dans un convertisseur à fond plein, on a   enfourné 20   tonnes de fonte phosphoreuse qu'on a affinée en injectant par le haut de l'oxygène technique- ment pur tenant en suspension de la chaux finement divisée. A la fin de l'opé- ration on désirait obtenir un acier contenant   0,05%   de carbone. A cet effet on 

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 a arrêté l'injection d'oxygène au moment où le bain contenait encore   0,080%   de carbone.

   A ce moment la teneur en fer du laitier était de 20,7%, le bain de métal était à une température de 1620  et il contenait   @@   - 0,028   %   de phosphore - 0,018 % de soufre   -0,0032'%   d'azote 
On a alors insufflé de l'air pendant 2 minutes au moyen de la lance   d'affinage? 'Immédiatement   après cette insufflation, le bain contenait - 0,050 % de carbone - 0,016 % de phosphore - 0,009 % de soufre - 0,0030 % d'azote. 



   La température du bain était descendue à 1605  C et la teneur en fer du laitier était passée à   21,7   %. 



    REVENDICATIONS.  

Claims (1)

1. 1. - Procédé d'élaboration de l'acier par affinage pneumatique de la fonte par injection sur ou dans le bain, d'oxygène techniquement pur tenant ou non en suspension des matières pulvérulentes, caractérisé en ce que immédiate- ment après avoir arrêté le soufflaged'oxygène pur avant un décrassage inter- médiaire ou avant le décrassage final, on insuffle dans le bain un gaz à teneur en oxygène libre inférieure à 35 % destiné à brasser le bain, à accélérer les réactions entre le métal et la scorie encore active et, si on se trouve à la fin de l'opération, à permettre un réglage précis de celle-ci 2. - Procédé du genre mentionné sous la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz de brassage est un gaz neutre tel que de l'azote ou de l'argon.

   3. - Procédé du genre mentionné sous la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz de brassage est de l'oxyde de carboneo 4. - Procédé du genre mentionné sous la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz de brassage et de réglage de la fin de l'opération est de l'air atmosphérique.

   5. - Procédé du genre mentionné sous la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz de brassage et de réglage de la fin de l'opération est de l'air légèrement enrichi en oxygène et/ou additionné d'un peu de vapeur d'eau ou d'an- hydride -carboniqueo 6. - Procédé du genre mentionné sous l'une ou l'autre des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que la durée de l'insufflation de gaz de brassage et de réglage de la fin de l'opération est de 1 à 4 minutes.

   7. - Procédé du genre mentionné sous l'une ou l'autre des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le gaz de brassage et de réglage de la fin de l'opération est insufflé au moyen de la lance d'injection d'oxygène.

   8. - Procédé du genre mentionné sous la revendication 7, caractérisé en ce que des produits déphosphorants en poudre sont injectés en suspension dans le gaz de brassage.