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" Procédé pour l'épuration d'aciers alliés et non-alliés."
La tendance à la formation de flocons d'un acier dépend largement de la teneur en hydrogène et du degré de liquation, étant donné que dans ces zônes il se produit fréquemment des fissures par rapport à la masse de base plus pure, et ce, en raison de l'enrichissement en hydrogène et du comportement différent à la transformation, plus particulièrement lors des processus de refroidissement,
Afin de supprimer la sensibilité à la formation de flocons, il est connu de mettre en oeuvre des traitements à chaud,spéciaux qui doivent permettre, d'une part, de réduire la teneur en hydrogène et, d'autre part, d'empêcher l'apparition de tensions de transformation, se manifestant lors du refroidissement.
En tant que mesures pour la réduction de la teneur en hydrogène de l'acier en fusion et de ses alliages, on a développé des procédés de fusion sous vide, ainsi que des méthodes de dégazéification sous vide pour le traitement de l'acier achevé avant ou lors de la coulée de ce dernier.
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La dégazéification est toujours effectuée avec une pression réduite et, soit toute la fusion, soit des parties de cette dernière, sont soumises au vide La dégazéfication même peut être intensifiée par des gaz de rinçage ou de réac tion.
Toutefois tous les procédés de ce type exigent des frais considérables en ce qui concerne l'appareillage et exigent en outre des mesures importantes en ce qui ooncerne l'étanchéité afin de maintenir la faible pression nécessaire, étant-donné que l'élimination de l'hydrogène dépend largement de la valeur de- la pression* La réduction de la teneur en hydrogène ne peut être effectuée dans peu de temps que sous des pressions inférieures à 1 mm/Hg.
Conformément à l'invention, lorsqu'il s'agit de fusions soumises à une pression inférieure à celle de l'atmosphère, tant l'hydrogène que l'oxygène et leurs formes de combinaison peuvent être éliminés dans une plus grande mesure que ce qui est usuel et possible autrement avec les mesures d'affinage/désoxy- dation.
Il est connu que, plus particulièrement dans l'acier soufflé, les teneurs en oxygène et en hydrogène sont inférieures à celles des aciers Si@mens-Martin ou électriques de qualité identique. Dans la littérature, il est fait mention de valeurs de 1 - 5 cm /100 g. d'hydrogène, par exemple pour un acier suivant le procédé LD. Toutefois l'essentiel est que ces valeurs qui, par rapport aux autres procédés, sont faibles mais varient fortement,puissent 'être réduites à des teneurs plus faibles, toujours uniformes.
Avec le progrès de la technique dans le domaine de l'usinage ultérieur (mise en oeuvre de brames de 5 à 30 t. dans des laminoirs à tôles pour le laminage dans une chaleur par rapport au lami nage interrompu, antérieurement usuel, forgeage des blocs les plus lourds jusqu'à 200 t. dans plusieurs chaleurs, mais sans mesure spéciale de recuit) on attribue une importance spéciale à une teneur uniformément faible en hydrogène.
Plus les formats de la charge, choisis pour des raisons économiques de l'usinage sont grands, plus grand est également le risque de liquation et, de ce fait, de l'enrichissement en IL dans ces zones et, par conséquent, de la formation de tensions de transformation. Ceci est plus particulièrement vrai tant ppur des ttles moyennes et grossières des trains de laminoirs récents que pour des pièces forgées, si on n'utilise pas des méthodes de recuit spéciales et/ou des durées de refroidissement excessivement longues.
Toutefois ces dernières influencent
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l'économie en raison de l'accroissement de la matière en circuit ou entreposée, de l'extension, des dispositifs de recuit et de refroidissement correspondants et, de ce fait, des services auxiliaires par rapport aux services de production et de l'extension des durées de fabrication, sans avoir pour autant une garanti absolue de l'absence de défauts. Ces faits s'appliquent de manière identique, tant à des qualités alliées que non-alliés si on n'utilise pas les procédés de dégazéification sous vide, indiqués comme étant connus.
Le but de l'invention est d'accroître d'une manière générale la garantie et l'économie en ce qui concerne la fabrication et d'éviter toutes les mesures compliquées de la technique sous vide et des traitements à la chaleur et d'obte- nir la réduction de la teneur en hydrogène, sans frais spéciaux, par rapport à 1 valeur initiale déjà faible, par exemple dans un acier soufflé, de manière que même avec des liquations découlant de l'hydrogène. et éventuellement encore pré- sentes, des tensions supplémentaires, donnant lieu à des fissures, ne peuvent plus apparaître.
Conformément à l'invention, pour épurer les fusions d'acier non-allié ou allié de l'hydrogène ou de l'oxygène qu'elles contiennent, on procède de manière qu'un gaz, réagissant avec l'hydrogène ou l'oxygène, soit soufflé sur la surface de la fusion soumise à une pression normale. Ce traitement est effectué à la fin de la période d'affinage, donc peu avant la coulée en poche ou dans la poche avant la coulée en moules. Pour réduire la teneur en hydrogène on utilise du tétrachlorure de carbone, tandis que pour reluire la teneur en oxygène on utilise de l'hydrogène.
Lorsque les deux gaz d'épuration doivent être utilisés, le trai- . tement à l'hydrogène,servant à réduire la teneur en oxygène, peut être effectué @ avant ou après le traitement au tétrachlorure de carbone servant à réduire la @ teneur en hydrogène. Dans les cas où ce n'est que la teneur en oxygène qui doit être réduite, ce traitement est effectué également peu avant la coulée en po- ches ou dans la poche après la coulée. Lorsque les différents gaz sont conduits successivement à travers les mêmes dispositifs de soufflage, il est avantageux @ de souffler pendant une courts période intermédiaire avec un gaz neutre, par exemple de l'argon, avant de passer d'un gaz à l'autre.
En soufflant sur la fusion, non seulement le bain d'acier est dégazéifié, mais en même temps le laitier, se trouvant sur la fusion, est modifié en ce qui concerne la teneur en hydrogène par le tétrachlorure de carbone. De ce fait on
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empêche l'accroissement de la teneur en hydrogène, pouvant être constaté par exemple lorsque la période de coulée est prolongée et qui découle d'un échange de réaction entre acier et laitier par suite de la concentration élevée de l'hydrogène dans le laitier, et on peut donc négliger les mesures pour la protection du jet de coulée ou de la coquille etc.. et utilisées autrement lors de la coulée
En soufflant de l'hydrogène sur le bain, la teneur en hydrogène n'est pas accrue.
Ceci doit être attribué au fait que dans le gaz à l'hydrogène utilisé, l'hydrogène est présent sous forme moléculaire.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé pour l'épuration d'acier non-allié ou allié à l'état fondu de l'hydrogène ou de l'oxygène contenu dans la fusion, caractérisé en ce que pour l'élimination de l'hydrogène on souffle du tétrachlorure de carbone à l'aide de lances ou de tuyères sur la surface de la fusion soumise à une pression normale, tandis que pour l'élimination de l'oxygène on souffle de l'hydrogène à l'aide de lances ou dE=tuyères sur la surface de la fusion soumise à une pression normale, et ce, à la fin de la période d'affinage, avant la coulée ou dans la poche avant la coulée en moules.
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"Process for the purification of alloyed and non-alloyed steels."
The tendency to flake formation of a steel depends largely on the hydrogen content and the degree of liquation, since in these areas cracks frequently occur relative to the purer base mass. due to the enrichment in hydrogen and the different behavior in transformation, more particularly during cooling processes,
In order to eliminate the sensitivity to the formation of flakes, it is known to implement special hot treatments which must make it possible, on the one hand, to reduce the hydrogen content and, on the other hand, to prevent the 'appearance of transformation voltages, manifested during cooling.
As measures for the reduction of the hydrogen content of molten steel and its alloys, vacuum melting processes have been developed, as well as vacuum degasification methods for the processing of steel completed before or during the casting of the latter.
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Degasification is always carried out with reduced pressure and either all of the melting or parts of it are subjected to a vacuum. The degassing itself can be intensified by flushing or reaction gases.
However, all the processes of this type require considerable costs as regards the apparatus and furthermore require important measures as regards the tightness in order to maintain the low pressure required, since the elimination of the hydrogen largely depends on the value of the pressure * Reduction of the hydrogen content can only be carried out in a short time at pressures below 1 mm / Hg.
According to the invention, in the case of fusions subjected to a pressure lower than that of the atmosphere, both hydrogen and oxygen and their combination forms can be removed to a greater extent than what is usual and otherwise possible with refining / deoxidizing measures.
It is known that, more particularly in blown steel, the oxygen and hydrogen contents are lower than those of Si @ mens-Martin or electric steels of identical quality. In the literature, values of 1 - 5 cm / 100 g are mentioned. of hydrogen, for example for a steel according to the LD process. However, the main thing is that these values which, compared to other processes, are low but vary greatly, can be reduced to lower levels, always uniform.
With the progress of the technique in the field of subsequent machining (implementation of slabs of 5 to 30 t. In sheet rolling mills for rolling in a heat compared to interrupted rolling, previously usual, forging of blocks the heaviest up to 200 t. in several heats, but without special annealing measures) special importance is attributed to a uniformly low hydrogen content.
The larger the formats of the charge, chosen for machining economics reasons, the greater is also the risk of liquidation and, therefore, of IL enrichment in these areas and, consequently, of formation. of transformation tensions. This is particularly true both for medium and coarse ttles of recent rolling mills and for forgings, if special annealing methods and / or excessively long cooling times are not used.
However, the latter influence
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the economy due to the increase in material in circulation or in storage, the extension, the corresponding annealing and cooling devices and, therefore, the ancillary services compared to the production and extension services manufacturing times, without having an absolute guarantee of the absence of defects. These facts apply identically to both alloyed and non-alloyed grades if one does not use vacuum degassing methods, indicated as being known.
The object of the invention is to generally increase the reliability and economy with regard to the manufacture and to avoid all the complicated measures of the vacuum technique and of the heat treatments and of obtaining. - end the reduction of the hydrogen content, without special costs, compared to 1 already low initial value, for example in blown steel, so that even with liquations resulting from hydrogen. and possibly still present, additional stresses, giving rise to cracks, can no longer appear.
According to the invention, to purify the non-alloy or alloy steel melts of the hydrogen or oxygen they contain, one proceeds so that a gas, reacting with hydrogen or oxygen , or blown onto the surface of the fusion subjected to normal pressure. This treatment is carried out at the end of the ripening period, therefore shortly before casting in the ladle or in the ladle before casting into molds. To reduce the hydrogen content carbon tetrachloride is used, while to shine the oxygen content hydrogen is used.
When both scrubbing gases are to be used, the trai-. The hydrogen treatment for reducing the oxygen content can be done before or after the carbon tetrachloride treatment for reducing the hydrogen content. In cases where it is only the oxygen content which has to be reduced, this treatment is also carried out shortly before the pouring into bags or in the ladle after the pouring. When the different gases are conducted successively through the same blowing devices, it is advantageous to blow for a short intermediate period with a neutral gas, for example argon, before passing from one gas to the other.
By blowing on the melt, not only the steel bath is degassed, but at the same time the slag, which is on the melt, is changed in the hydrogen content by carbon tetrachloride. Therefore we
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prevents the increase in the hydrogen content, which may be observed, for example, when the casting period is prolonged and which results from a reaction exchange between steel and slag due to the high concentration of hydrogen in the slag, and we can therefore neglect the measures for the protection of the casting jet or the shell etc. and used otherwise during the casting
By blowing hydrogen over the bath, the hydrogen content is not increased.
This must be attributed to the fact that in the hydrogen gas used, hydrogen is present in molecular form.
CLAIMS.
1.- Process for the purification of unalloyed or alloyed steel in the molten state of the hydrogen or oxygen contained in the fusion, characterized in that for the elimination of the hydrogen is blown from carbon tetrachloride using lances or nozzles on the melt surface subjected to normal pressure, while for the removal of oxygen hydrogen is blown using lances or nozzles = nozzles on the surface of the melt subjected to normal pressure, at the end of the ripening period, before casting or in the ladle before casting into molds.