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L'invention vise un procédé pour la fabrication d'acier, à partir de fonte brute renfermant du phosphore, dans un convertisseur. Elle a pour objet un procédé qui permet de produire directement, c'est-à-dire en un seul stade de travail au convertisseur, exclusivement par décarburation, des aciers à teneur désirée, même élevée, en carbone, à partir de cette fonte brute et, par conséquent, d'éviter.l'opération, qui serait, autrement nécessaire dans ce cas, d'une recarbu- ration de l'acier pour obtenir la teneur finale en carbone désirée,
après l'affi- nage terminé
Ce mode opératoire consistant à recarburer ultérieurement les aciers après l'affinage en vue d'obtenir des aciers à haute teneur en carbone est né- cessaire lorsqu'on traite des fontes brutes à teneur relativement élevée en phosphore par les procédés connus parce qu'avec ces procédés la combustion du phosphore se fait seulement après que la décarburation est achevée, pour des raisons métallurgiques. C'est seulement dans l'affinage des fontes peu,phospho- reuses qu'il est possible de recueillir le 'bain fondu avec une teneur désirée en carbone final d'après le principe de l'affinage au vent. Mais, ici encore, en raison de la faible durée de l'opération totale de soufflage, et de la grande vitesse avec laquelle s'effectue la décarburation, on n'atteint pas avec une sécurité suffisante la teneur finale désirée en carbone.
On a déjà proposé d'éliminer ces difficultés pendant l'affinage grâce à un mode de travail qui a pour effet d'arrêter au préalable le cours de la déphosphoration et en outre de freiner la vitesse de combustion du carbone et qui permet ainsi d'interrompre l'affinage lorsqu'une teneur en carbone exactement déterminée a été atteinte.
. L'un des procédés connus de ce genre le plus avantageux au point de vue de la sûreté de sa réalisation consiste à effectuer le soufflage du gaz d'affinage, dans le cas de l'affinage avec de l'oxygène ou de l'air enrichi en oxygène, sur ou dans une scorie calcaire renfermant FeO formée en premier lieu, en évitant le contact direct du vent et du métal après la formation de la scorie de sorte que la transformation s'effectue à l'intérieur du corps de la scorie et que le phosphore peut être scorifié jusqu'aux moindres traces par oxydation in- directe, bien que la teneur résiduelle en carbone du bain s'élève encore jusqu'à 1,5%
En outre,
ce procédé connu évite encore - exception faite pour sa phase initiale pendant laquelle se forme la couche de scories - l'apparition des fumées brunes de fer indésirables ainsi que les pertes de fer qui les accompag- nento Toutefois, les possibilités d'application de ce procédé sont limitées à la production d'aciers ayant des teneurs en carbone allant jusqu'à des teneurs moyenneso
Ce procédé connu est modifié grâce à l'invention de telle manière que la fabrication d'aciers avec toute teneur finale désirée en carbone, pratiquement utilisable, est rendue possible en toute sécurité pour ce qui est de l'obtention de cette teneur en carbone.
Conformément à l'invention, ce but est atteint défait que, en exécu- tant la déphosphoration d'après la méthode connue en soi, indirectement sur la scorie, en soufflant un vent fortement oxygéné sur la surface de la couche de scorie, on exécute la phase de décarburation par un soufflage au moins partiel à travers le bain d'après le principe du soufflage par le fond.
La possibilité de cette séparation de la déphosphoration et de la décarburation l'une de l'autre en les exécutant immédiatement l'une après l'autre, c'est-à-dire en une seule phase de travail, est obtenue, suivant une caractéristique particulière de l' invention, en ce que la déphosphoration se fait au moyen d'oxygène ou de gaz d'affinage très riches en oxygène soufflés sur ou dans la couche de scories, le convertisseur étant en position horizontale, après quoi la décarburation est effectuée par soufflage avec des gaz d'affinage, de préférence peu oxygénés, au
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moins partiellement à travers le bain, c'est-à-dire à travers le fond du conver- tisseur muni de tuyères.
Pour permettre la réalisation industrielle de ce procédé, suivant le mode d'exécution préféré du nouveau procédé, après la fin de la déphosphoration après laquelle un laitier très riche en fer fortement écumeux se trouve à la surface du bain et reste dans le convertisseur, on amène ce dernier dans une position plus ou moins oblique ce qui fait qu'un nombre plus ou moins grand de tuyères disposées au fond du convertisseur sont immergées sous la surface du bain et soufflent du vent à travers ce bain. En inclinant plus ou moins le conver- tisseur, on peut modifier le nombre des tuyères immergées et régler dans une large mesure la vitesse de décarburation.
Pour éviter l'apparition de fumées brunes de fer également dans la phase initiale de formation de la couche de scories, on peut, suivant une autre caractéristique de l'invention, exécuter également séparément la phase de forma- tion de scories qui est limitée par le temps de scorification du silicium contenu dans la fonte brute par les agents de formation de la scorie, ét la phase de déphosphoration ultérieure en position redressée du convertisseur, c'est-à-dire par soufflage par le fond, mais alors il faut veiller à ce qu'une combustion du carbone soit pratiquement évitée pendant cette phase initiale. On y arrive en effectuant le soufflage pendant cette phase avec un vent dont les gaz ont une teneur aussi faible que possible en oxygène ou avec des gaz qui dégagent très peu d'oxygène pendant leur dissociation.
Cette phase initiale jusqu'à la forma- tion de la couche de scories dure environ 2 à 3 minutes.
Un convertisseur basculant qui convient à l'exécution de ce procédé est représenté au dessin annexé, dans lequel :
Fig. 1 est une coupe à travers le convertisseur en position horizon- tale, c'est-à-dire pendant le processus de déphosphoration;
Figo 2 est une coupe suivant la'ligne A - B de la figure 1.
Comme le montrent les figures, le convertisseur comporte à la manière habituelle un fond normal a muni de tuyères, avec boîte à vent b raccordée à une conduite d'amenée des gaz d'affinage de préférence peu oxygénés et qui se trouve sur l'un des côtés du convertisseur lorsque ce dernier est en position horizonta- le. Sur le dos et/ou, à volonté, sur les côtés du convertisseur se trouvent disposés également d'autres boîtes à vent c et c' à partir desquelles on fait arriver sur la surface du bain des gaz d'affinage très riches en oxygène en direc- tion verticale, ou de préférence oblique, par des tuyères reliées à ces boîtes à vent, pendant la déphosphoration effectuée lorsque le convertisseur est en position horizontale.
Les tuyères de fond sont donc disposées de la même manière que dans un convertisseur normal à soufflage par le fond avec cette seule différence que la section totale des tuyères peut être 20 - 30 % plus petite.
Les tuyères qui soufflent par le haut sont constituées par des tubes d en cuivre qui traversent la garniture réfractaire du convertisseur et, dans la nouvelle construction du convertisseur, ces tubes sont damés ou maçonnés avec le mélange de dolomie qui constitue le garnissage. Ces tubes de cuivre sont disposés de préférence, de telle manière que les gaz d'affinage très riches en oxygène peuvent entrer en réaction avec la surface du métal ou la couche de scories avec le minimum de pertes. Comme le montre la figure 1, on les installe sensiblement au milieu du dos ou des côtés des convertisseurs et, dans le cas d'un convertisseur de dimensions normales, à une distance de l'ordre de 1500 mm au moins du bec du convertisseur et de 800 mm du fond.
Les tuyères d latérales sont disposées de manière à agir dans une direction oblique ou presque tangen- tielle sur la surface du bain.
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Lorsque le convertisseur est en position horizontale, c'est-à-dire pendant la déphosphoration, toutes les tuyères de fond se trouvent au-dessus du bain. On voit immédiatement qu'en basculant le convertisseur dans une position plus ou moins inclinée, un nombre plus ou moins grand de tuyères reliées à la boîte à vent b plonge dans le bain et souffle à travers ce bain, suivant le ré- sultat recherché pour l'opération de décarburation, tandis que les tuyères d, qui ne sont pas immergées soufflent sur le bain en éventail, de sorte que, dans cette phase, toutes les variantes possibles entre le soufflage exclusivement à travers le bain ou également le soufflage partiel sur le bain peuvent exister.
REVENDICATIONS.
1 Procédé pour la fabrication d'acier à teneur quelconque, éventuel- lement élevée, en carbone, à partir de fonte brute renfermant du phosphore, dans un convertisseur, avec déphosphoration de la scorie par soufflage de gaz d' affinage très riches en oxygène sur ou dans un laitier calcaire renfermant FeO formé à l'état primaire, en évitant un contact direct du vent et du métal après la formation du laitier, caractérisé en ce que la décarburation qui suit la déphosphoration est effectuée par un soufflage au moins partiel à travers le bain.