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Procédé de désulfuration de la fonte liquide,
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La présente invention due à Mr. Jean D.1\iJBERSY.
. ïngzaiez 7.a - S > A. Métallurgique d t Espérancf:z..Longdoz. est relative à un procédé de désulfuration de la S'r..ßv4 lii;,1<1.
'applicable quelle que soit l'installation dont .:1:1 dispose p')'r - .traiter la dite fonte liquide, par exerrj ,l{, 1.1'1'.' pociie, ,1 \lél<:tn' . geur, voire meiie un chenal situé dÜectf':uent bzz la 8yt:ie du .haut fourneau.
Les pro'::éd3 de d6sulfrât 1.011 d<? ',¯ x.., # iii;., :1<:> v moyen d'additions de soude sont ''..tj.li.ti-.''!' t.'i:.':tf; .i.:-'!.' '.il s'agit de fontes phox;t;nr;reus#5, 1;àW ""'}{':'!T<1ph' du typp 11\04':':',0; Mais lorsqu'il faut désu1.t:Jr,u" dos fr...¯ n{)!i eu p',n.: ;:;h: ',p1;,.:;, - reuses, par exemple du typo L.O.., dont le,..^ :.n=..:=t
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ont tendance à augmenter de plus en plus suivant l'évolution actuelle de la production sidérurgique, on constate que la soude ne donne pas d'aussi bons résultats. Le taux de désulfu- ration est moins élevé, les pertes sont plus importantes et le traitement provoque le dégagement de vapeurs désagréables.
Ces inconvénients résultent notamment du fait que les fontes ,peu ou non phosphoreuses sont plus chaudes que les fontes phosphoreuses.
Pour remédier à ces inconvénients, on a préconisé de désulfurer les fontes et notamment celles contenant peu ou pas de phosphore, au moyen d'additions de chaux (CaO), éventuel- lement en présence de carbone. Ces procédés donnent des résul- tats très intéressants à condition d'assurer un brassage suff@ sant pour maintenir un contact intime entre le bain métallique 'et l'agent désulfurant. La nécessité d'un tel brassage oblige ,le praticien à utiliser un récipient mobile tel qu'un four 'tournant, comme c'est le cas dans le procédé KALLING par exm- ple, ou une cuve à secousses comme dans le cas du procédé SHAKER.
Le fait de devoir utiliser un récipient mobile présen- te évidemment les inconvénients de compliquer les installations 'et. d'augmenter les frais d'investissement et de traitement.
On a préconisé également de désulfurer la fonte en Soumettant le bain métallique à un traitement de dégazage par le vide. La désulfuration due au vide peut en outre être complétée par la présence d'un laitier approprié tel qu'un lai- .er basique calcareux. Mais, comme dans le cas des autres remèdes cités plus haut, les réactions de désulfuration sont ,trop lentes et trop incomplètes à cause d'un brassage insuffi- sant de la fonte.
La présente invention a pour objet un procédé per- Mettant de remédier à ces inconvénients et notamment d'assurer ,,.le brassage de la fonte à désulfurer sans déplacement du réci- pient qui la contient. Cette invention est basée sur l'observa- tion, que lors de certains traitements de dégazage, d'une part,
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le métal éclate et se pulvérise en pénétrant dans la chambre à ....vide et, d'autre part, les additions sont généralement entrat- : 'nées dans le métal et bien mélangées.
De ce fait, le procédé objet de la présente invention ';'est essentiellement: caractérisé en ce que l'on place au-dessus de l'enceinte contenant la fonte à désulfurer un dispositif \dans lequel on crée le vide et à travers lequel on fait circu-
1er la fonte en ajoutant à l'action motrice de la dépression celle d'un injecteur à gaz que l'on fait fonctionner dans la tubulure d'amende de la fonte depuis le récipient où elle est 'initialement contenue jusqu'au dispositif à vide précité, la .
sortie de la fonte de ce dispositif à vide ayant lieu par exemple par simple gravité au moyen d'une seconde tubulure semblable à la première, et en ce qu'au cours du passage de la fonte dans le dispositif où l'on fait régner le vide, on effectue dans le courant de fonte des additions d'un agent désulfurant approprié.
Suivant l'invention, l'agent désulfurant est avanta- geusement constitué en majeure partie par de la chaux (CaO) très fine.
Suivant une variante de l'invention l'agent désulfu- rant peut être constitué par un mélange de chaux @ très fine et de carbone.
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La nature du gaz d'injection dstin6 à HS$uy'ay la circulation du métal peut étre quelconque ?1 ce qaz m rie préférence neutre ou réducteur. Le gaz de gaz coko convient. parfaitement bien à cause de sa hrH:i.u.' 6lev4e, en 1=ydro<gô<:;,, Le procédé décrit ci-deasus ,1'6';\uf>tf' r-.,nrrsr 1':'5 avantages suivants i.
1) Il permet d'obtenir dei tl'i.',X tcih.: ('1.F:v6n o.;. 4iLtj fu,r. ld0'" grâce à un contact intimt fiE' !.'?z'ïlw8. .,ï cn!'*"t' Z.#; aiïiiw9 et l'agent désulfurant, 2) Il est dû ra.atf plus :;... ê) ,: : s = :, ;=x 1;.i.;.,ir. intervenir 1(> mO'..I.vnl\nl; d' .#écipiurt '''",1 la a'5ia;' ;a
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désulfurer. On assite en effet actuellement à une augmenta-, tion considérable de la capacité des unités de conversion (100 T à 300 T). Dans ces conditions, les procédés qui font intervenir le mouvement du récipient contenant la fon- te à désulfurer pour assurer le brassage du bain métalli- que exigent pour leur mise en oeuvre des récipients de dimensions prohibitives. Il est évident que dans de tels cas, il est plus aisé de mettre la fonte en mouvement que le récipient.
3) Les additions d'agent désulfurant sont plus faciles à réa- liaer dans un dispositif fixe que dans un dispositif mobi- le.
4) On peut utiliser pour la désulfuration sous vide de la fonte les mêmes installations que celles destinées au dé- gazage sous vide des aciers, installations qui tendent à se répandre de plus en plus actuellement. Une telle possi- bilité est très intéressante car le prix de revient de ces
Installations dépend très fortement de leur coefficient d'utilisation.
Pour illustrer de telles possibilités, la figure 1 ci- annexée et donnée à titre d'exemple non limitatif est un graphique représentant la durée d'occupation d'une même installation de conversion et de dégazage sous vide au cours de quatre cycles successifs complets. Au cours de chaque cycle, la fonte est d'abord désulfurée pendant quinze minutes (1,1',1",1"') puis est enfournée dans le. convertisseur dont la durée de remplissage (2,2',2",2 ) est de quinze minutes.
Après ce remplissage a lieu le soufflage (3,3',3",3"') pendant trente minutes, suivi de la vidange (4,4',4",4"') d'une durée de quinze minutes. L'opération de dégazage (5,5',5",5"')de l'acier termine chaque cycle et est effec-' tuée pendant trente minutes.
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:::.:.. On constate que l'opération de désulfuration (1', 1", 1"') de chaque cycle effectuée dans l'enceinte sous vide a lieu entre l'opération d'affinage (3,3',3") et celle de dégazage sous vide (5,5',5") du cycle précédent.
On voit aussi que l'opération de soufflage sous vide de l'acier (5,5',5") de chaque cycle a lieu pendant le rem- plissage (2',2",2"') du convertisseur et pendant une par- tie de l'affinage (3',3",3"') du cycle suivant.
5) La majeure partie de la chaux est entraînée par le métal et retourne avec lui dans la poche. Une partie de cette chaux se décante et crée entre la scorie de poche et le métal une couche de chaux pulvérulente qui isole le métal de la scorie empêchant ainsi toute resulfuration du dit métal par la scorie.
6) L'entraînement de chaux vers la pompe à vide ou testeur
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reste faible car l'atmosphère est trop carfii6e pour en- traîner la poussière calcareuse.
Suivant une variante avantageuse, à la força d'aspira tion de la fonte à traiter, due à la création du vide dans l'enceinte de désulfuration et à une force motrice
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: ',: éventuelle d'un gaz :injecté sous pression dan' 1r tubulure d'entrée de la fonte dans l'enceinte à vide, on ajoute A celle d'un flux magnétique par induction électrique dont on provoque la manifestation au moins dans le métal sc
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"" trouvant dans le conduit d'entrée dont est n'unie 1 'af!(';(i.Lt;(" à vide et/ou dans l'enceinte à vide <3lle"n"!'!Q.
," Bien entendu pour concentrer la *luq :;!X:<1J pariait , du flux d'induction dans la fonte en nataar,:r4:x.. cr. s,tw:..:.e comme paroir rie l'enceinte à vie':' et/ou 'â<3!" con:5.uitfl .#'en- trée et de sortie de la <3:te en(',ente des matr. 'zx non magnétique habituellement ro-vétiis L':t:6rieureia&"': de matiè- res réfractaires.
Cette vr.J .::tntc "3'!'i^rs,dr= les .:\V,>t<tl, ;,;:.3 <". ?a2ili!:c le démarrage du dépliccment a" métal, à ...iii;.ar sa circu- lation, et de permettre de :n1!1'>1ir :;. f('!1b:> liquJô'J .
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la température optimale de désulfuration. Ce dernier avan-T tage peut être obtenu grâce à un réglage judicieux de la fréquence de la source de courant engendrant le flux magné- tique.
Les figures 2 et3 données ci-après à titre d'exem- ple non limitatif montrent l'application qui, dans deux cas particuliers, peut être faite du procédé décrit ci-dessus.
Sur la figure 2, la fonte à désulfurer (1) est con- tenue dans une poche (2) surmontée d'un dispositif hermétique (3) où on peut faire régner le vide par l'intermédiaire de la canalisation munie d'une vanne (4), Le dispositif (3) est ..surmonté d'une trémie (5) contenant l'agent désulfurant (6), Les tubulures (7) d'amenée de la fonte à désulfurer et (8) de retour de la fonte désulfurée dans la poche (2) sont im- mergées dans le bain de fonte pour assurer l'étanchéité du 'dispositif (3). Le mouvement de la fonte liquide suivant les flèches est dû à la dépression créée à l'intérieur du disposi- tif (3) et est activé par l'adjonction d'un injecteur (9) alimenté au moyen d'un gaz sous pression.
Lorsque la fonte liquide débouche de la tubulure (7) dans le fond du dispositif (3) où il s'étale en éclatant et en se pulvérisant, on laisse tomber à partir de la trémie (5) l'agent désulfurant (6) qui entre alors en contact intime avec la fonte en mouvement et 'en assure la désulfuration dans des conditions éminemment fa vorables.
La fonte liquide (1) est surmontée de la scorie de .poche (10) et lors du mouvement de retour de la fonte depuis le dispositif & vide (3)jusque dans la poche (2), cette fon- te entraîne de la chaux dont une partie se décante et crée une couche (11) séparant la scorie de poche (10) de la fonte (1) contenue dans le recopient (2), empêchant ainsi tout danger de resulfuration de la fonte (1) par la scorie (10).
Dans cette opération de désulfuration, on ne cherche pas à décomposer les sulfures par le vide : celui-ci ne sert qu'à provoquer la circulation de la fonte et la dispersion du jet. Il n'est donc pas nécessaire d'avoir des vides très
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...poussés mais uniquement des vides de l'ordre du millimètre, voire même de-10 millimètres.
Sur la figure 3, la fonte à désulfurer (1) est con- 'tenue dans'une cuve cylindrique (2) du type mélangeur. La fonte à traiter passe du récipient (2) dans un récipient ad-' lacent (la) suivant un moyen approprié, par exemple suivant le principe des vases communiquants. Le récipient (10) est surmonté du dispositif hermétique (3) dont la tubulure (7) '.plonge dans la fonte à désulfurer contenue dans le récipient (10) et dont la tubulure (8) plonge dans la fonte désulfurée .,contenue dans une poche (11). On fait régner un certain vide ¯ dans le dispositif (3) au moyen d'un dispositif branché sur la canalisation (4).
Le dispositif (3) est surmonté 6gale- ment d'une trémie (5) contenant l'agent désulfurant.(6).
Grâce à la dépression créée dans le dispositif (3) et à l' injecteur à gaz (9) débouchant dans la tubulure (7)le liquide est amené dans le fond du dispositif (3) où il s'étale en éclatant et en se pulvérisant et ou il est soumis à l'action de l'agent désulfurant (6) provenant de la trémie (5). La fonte ainsi,désulfurée quitte le dispositif (3) par la tubu- lure (8) et est recueillie dans la poche (11) où elle est
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"surmontée par une couche de chaux (12) 3 nt'an :: w -' in fonte .lors de son retour depuis le dispositif à vide 1) juscru44;.
'récipient (11).
REVENDICATIONS.
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1. Procédé de désulfuration fî4,b la f<niv liquide, caractêriisê en ce que l'on place au-de #:;s de '<"-!..;ai'-4t<* ; ono tenant la fonte à désulfurer un dispositif daM lo-qutl 0=. crée le vide at 9t travers lequel on fait ..^-wt3.or k4 nt an ajoutant à l'action motrice de la ::r.kaxeas:¯ co3 d'-un U'.- ecteur gaz que 3'on fait fonc'-cnnr le 1:ibulure menant la fonte depuis If rêcipien, ou elle <'*'<i;' initial*mer':
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