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"PROCEDE D'OBTENTION D'ACIER AU FOUR ELECTRIQUE"
Dans le brevet principal n 686.409 est décrit un procédé d'obtention d'acier au four électrique, procédé dans lequel de petits éléments de matière ferreuse, de préférence de l'éponge de fer, sont introduite en continu dans la couche de scories se trouvant mur le bain métallique.
Si un approvisionnement peu coûteux et abondant en mitrailles appropriées est aisément disponible, il peut être préférable d'utiliser un minimum d'éponge de fer et autant de mitrailles que ceci est possible en effectuant le chargement normalement peu désirable des mitrailles en différents lote, l'éponge de fer amenée en continu étant introduite en vue de réduira
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avantageusement la période de raffinage, comme décrit dans le brevet principale Bien que le procédé décrit se rapporte à 1'introduction dans des fours à arc électrique de petits éléments de matières contenant du fer sous la forme d'éponge de fer,
et ce en quantités par exemple do 6395 %, 82 % et même environ 100 % en poids de la charge totale, il a été constaté que le procédé pouvait être mis en oeuvre avec une charge totale d'éponge de fer introduite en continu ne dépassant pas 15 % environ de la change totale, ce qui en pratique est suffisant pour éliminer en substance la période de raffinage classique. L'exemple suivant tact en évidence la mine en oeuvre du procédé avec une charge continue d'éponge de fer en quantité d'environ 20 %, après le chargement en différents lots des mitrailles.
Exemple.
Dans une fusion d'essai au four "B", quatre bennes de mitraille. ont ôtn introduites dans le four, comme si une fusion normale'composée essentiellement de mitrailles devait être réalisée. Le poids de la charge de mitrailles était de 19.900 kg, dont 1*590 kg se composaient de fonte. 45 kg de chaux ont également été introduits. Il n'y avait pas d'épongé de fer dans ces charges.
L'énergie a été appliquée pendant 86 minutes, y compris le temps nécessaire au rechargement; ceci a provoqué la constitution d'un bain de fusion d'une température de 1.577 C. Des pellets, dont l'analyse correspond à celle du type "A", ont ensuite été introduits dans le four en quantité moyenne de 222 kg par minute, Le poids total des pellets introduits en continu n'est élevé à 4.990 kg.
La charge a été coulée après plusieurs minutes, au cours desquelles la température a étécorrigée.
Le tableau VII donne le temps nécessité par le chargement, la fusion et le raffinage de la charge fondue.
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TABLEAU VII
EMI3.1
<tb>
<tb> Stade <SEP> opératoire <SEP> Tempe <SEP> écoulé <SEP> (minutes)
<tb> Enclenchement <SEP> du <SEP> courant <SEP> 0
<tb> Début <SEP> du <SEP> chargement <SEP> continu <SEP> 86
<tb> Fin <SEP> du <SEP> chargement <SEP> de <SEP> l'éponge <SEP> de <SEP> fer <SEP> 109
<tb> Coulée <SEP> il?
<tb>
L'énergie consommée a atteint approximativement 495 Kwh/T d'acier couléece qui-est bien au-dessous du besoin moyen en énergie de 570 Kwh/T pour les fusions composées essentiellement de mitrailles, effectuées dans le même four.
L'énergie consommée par la fusion est quelque peu inférieure à celle des autres exemples cités, car une quantité moindre de gangue est fondue, en raison du faible pourcentage de pellets introduits*
Dans les fusions se composant de.faibles pourcentages d'éponge d fer, ou d'éponge de fer à basse teneur en oxygène résiduel, la correction du carbone et/ou l'agitation du bain peut être effectuée par injection d'oxygène, en insufflant de l'oxygène ou de l'air enrichi d'oxygène dans le bain de fusion. Une certaine incertitude quant à la teneur en carbone est inhérente à l'emploi d'un. faible pourcentage d'éponge de fer, étant donné que seule une petite partie de l'éponge, dont la composition chimique est connue, est utilisée, et une réduction de la teneur en carbone peut être nécessaire.
Comme l'éponge de fer à faible teneur en oxygène résiduel fournit un bain calme, l'agitation de ce bain peut être effectuée, si besoin est, par l'addition d'oxygène en vue d'une réaction avec le carbone. L'insufflation d'oxygène est de préférence réalisée pendant l'introduction de l'éponge de fer, de façon que la chaleur supplémentaire engendrée par la réaction de l'oxygène avec le oarbona du bain puisse être compensée par une augmentation do la vitesse d'alimentation en éponge de fer. Par conséquent, l'emploi d'oxygène conduit à des temps de fusion réduits et aussi à das beroine moindres en énergie électrique.
De mime, lea additions de carbone peuvent être
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effectuées à intervalles ou en continu au,cours du chargementcontinu de la matière contenant du fer, en vue de corriger la teneur en carbone du bain, au cas où cette dernière serait trop basse.
L'emploi d'environ 15 % de petite éléments de matière contenant du fer, bien que ne résolvant pas certains problèmes qui se posent pour le chargement des mitrailles en différents lots comme indiqué dans le brevet principal, permet d'une manière très avantageuse de réduire substantiellement la période de raffinage qui s'effectue @ormalement après la fusion des charges classiques.
Bien que l'addition d'une quantité aussi faible que 15 % de petits éléments, comme de l'éponge de fer, nécessite un contrôle pousse de la teneur en carbone, en raison de l'incertitude de la composition des mitrailler, le contrôle du carbone maintenu par l'insufflation d'oxygène entraîne une réaotioa exothermique qui permet d'augmenter la vitesse d'addition de l'éponge de fer et d'accélérer les opérations de fusion et de raffinage substantiellement simultanées.
L'agitation du bain de fusion par la réaction du carbone avec l'oxygène favorise la fusion des matières introduites.et une opération . de raffinage accéléré,'simultanée au chargement de la matière contenant du fers Quoique, comme exposé à l'exemple 4 du brevet principal, les matières contenant du fer, dont la teneur en oxygène résiduel @ @ est inférieure à 0,1 %, produisent un bain calme de métal fondu, ce qui peut empêcher les pellets de se dissoudre dans la couche de scories, il a été constaté que l'agitation du bain est facilitée par les forées magnétomotrices résultant de la phase de rotation.
Dans les zones géographiques où la qualité des mitrailles est pauvre ou par ailleurs non appropriée à la fabrication d'acier par le procédé à l'arc électrique, il peut tire préférable de mainte- nir une partie da la fusion précédente dans le four en vue d'obtenir un bain de fusion, dans lequel l'éponge de fer amenée en continu peut tiré introduite.
Le métal fondu peut être rooarburé par l'addition d'une matière oontenant du carbone, par exemple du
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coke de pétrole, en vue d'obtenir un métal ohaud, dans lequel l'éponge de fer est introduite en continu, tel que ceoi a été décrit en se référant à la figure 5 du brevet principe
Le brevet principal indique que le taux désirable de baaioité des scories pour des fusions typiques devait ae situer entre 1,0 et 1,5.
Il a été cénacle qu'une basicité des scories, située en moyenne dans l'ordre de 1,0 à 1,5, c'est-à-dire initialement faible, maia susceptible d'augmenter au-delà de 2,0 au cour* des derniers stades de la fusion, pouvait être désirable pour le raffinage des matières ferreuses, à haute teneur en soufre et phosphore*
Il *et bien évident que des modifications peuvent être apportées aux exemples préférable. de réalisation de l'invention décrits ci-avant sans, pour autant, s'écarter de l'esprit et de la portés des revendications annexées.
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"PROCESS FOR OBTAINING STEEL IN AN ELECTRIC OVEN"
In main patent No. 686,409, a process for obtaining steel in an electric furnace is described, a process in which small pieces of ferrous material, preferably sponge iron, are continuously introduced into the slag layer present. wall the metal bath.
If an inexpensive and plentiful supply of suitable scrap is readily available, it may be preferable to use a minimum of sponge iron and as much scrap as possible by carrying out the normally undesirable loading of the scrap in different batches, l continuously fed sponge of iron being introduced in order to reduce
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advantageously the refining period, as described in the main patent Although the process described relates to the introduction into electric arc furnaces of small pieces of iron-containing material in the form of iron sponge,
and this in amounts for example of 6395%, 82% and even about 100% by weight of the total load, it has been found that the process could be carried out with a total load of iron sponge introduced continuously not exceeding not about 15% of the total exchange, which in practice is sufficient to substantially eliminate the period of conventional refining. The following example tactfully demonstrates how the process is carried out with a continuous load of iron sponge in an amount of about 20%, after loading in different batches of the scrap.
Example.
In a "B" furnace test fusion, four buckets of grape. were introduced into the furnace, as if a normal melting consisting essentially of scrap metal had to be carried out. The weight of the grape load was 19,900 kg, of which 1 * 590 kg consisted of cast iron. 45 kg of lime were also introduced. There was no iron sponge in these charges.
Energy was applied for 86 minutes, including time required for recharging; this caused the constitution of a melting bath with a temperature of 1.577 C. Pellets, the analysis of which corresponds to that of type "A", were then introduced into the furnace in an average quantity of 222 kg per minute. , The total weight of the continuously fed pellets is only 4.990 kg.
The charge was poured after several minutes, during which the temperature was corrected.
Table VII gives the time required for the charging, melting and refining of the molten charge.
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TABLE VII
EMI3.1
<tb>
<tb> Stage <SEP> operative <SEP> Tempe <SEP> elapsed <SEP> (minutes)
<tb> Switching on <SEP> of the current <SEP> <SEP> 0
<tb> Beginning <SEP> of <SEP> loading <SEP> continuous <SEP> 86
<tb> End <SEP> of <SEP> loading <SEP> of <SEP> sponge <SEP> of <SEP> iron <SEP> 109
<tb> Casting <SEP> it?
<tb>
The energy consumed reached approximately 495 Kwh / T of cast steel, which is well below the average energy requirement of 570 Kwh / T for fusions consisting mainly of scrap, carried out in the same furnace.
The energy consumed by the fusion is somewhat lower than that of the other examples cited, because a smaller amount of gangue is melted, due to the low percentage of pellets introduced *
In fusions consisting of low percentages of iron sponge, or iron sponge with low residual oxygen content, carbon correction and / or bath agitation can be accomplished by injection of oxygen, by blowing oxygen or oxygen enriched air into the molten bath. There is some uncertainty about the carbon content inherent in the use of a. low percentage of iron sponge, since only a small part of the sponge, the chemical composition of which is known, is used, and a reduction in carbon content may be necessary.
Since the low residual oxygen iron sponge provides a calm bath, the agitation of this bath can be effected, if necessary, by the addition of oxygen for reaction with carbon. The oxygen insufflation is preferably carried out during the introduction of the iron sponge, so that the additional heat generated by the reaction of oxygen with the carbon in the bath can be compensated for by an increase in the rate of the iron. iron sponge feed. Consequently, the use of oxygen leads to reduced melting times and also to less beroine in electrical energy.
Likewise, carbon additions can be
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carried out at intervals or continuously during the continuous loading of the material containing iron, with a view to correcting the carbon content of the bath, in the event that the latter is too low.
The use of about 15% of small pieces of material containing iron, although not solving some of the problems which arise for the loading of the scrap metal in different batches as indicated in the main patent, allows in a very advantageous manner to Substantially reduce the refining period which normally takes place after the melting of conventional feeds.
Although the addition of as little as 15% of small items, such as iron sponge, requires increasing control of the carbon content, due to the uncertainty of the composition of the strains, the control carbon maintained by the blowing of oxygen causes an exothermic reaction which makes it possible to increase the rate of addition of the iron sponge and to accelerate the substantially simultaneous smelting and refining operations.
The agitation of the molten bath by the reaction of carbon with oxygen promotes the melting of the materials introduced. And an operation. of accelerated refining, 'simultaneous with the loading of the material containing iron Although, as set out in Example 4 of the main patent, the materials containing iron, the residual oxygen content of which is less than 0.1%, produce a calm bath of molten metal, which can prevent the pellets from dissolving in the slag layer, it was found that the agitation of the bath is facilitated by the magnetomotor drills resulting from the rotating phase.
In geographic areas where the quality of the scrap is poor or otherwise unsuitable for making steel by the electric arc process, it may be preferable to keep some of the previous melting in the furnace in view. to obtain a molten bath, into which the continuously fed iron sponge can drawn introduced.
The molten metal can be rooarburized by the addition of a carbon-containing material, for example
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petroleum coke, in order to obtain a hot metal, in which the iron sponge is continuously introduced, as has been described with reference to FIG. 5 of the principle patent
The principal patent indicates that the desirable level of slag baaity for typical melts should be between 1.0 and 1.5.
It has been cenacle that a basicity of the slag, situated on average in the order of 1.0 to 1.5, that is to say initially weak, maia likely to increase beyond 2.0 to yard * of the later stages of smelting, could be desirable for refining ferrous materials, high in sulfur and phosphorus *
It * is obvious that modifications can be made to the preferable examples. embodiments of the invention described above without, however, departing from the spirit and scope of the appended claims.