Procédé pour améliorer le contrôle de l'opération
d'affinage pneumatique de la fonte.
La présente invention est relative à un procédé pour améliorer le contrôle de l'opération d'affinage pneumatique de la fonte.
Il existe déjà un certain nombre de procédés de contrôle de l'opération d'affinage pneumatique de la fonte. On peut citer par exemple les procédés basés sur des bilans de matières et des bilans thermiques et mettant en oeuvre un
<EMI ID=1.1>
En principe on devrait, grâce à de tels procédés de contrôle, obtenir régulièrement, en fin d'affinage, la composition et la température désirées pour le métal affiné. En pratique, cependant, les résultats présentent une certaine dispersion.
Pour diminuer cette dispersion, on peut s'imposer en outre une certaine discipline de soufflage qui assure non seulement un déroulement reproductible des réactions, mais également une limitation des projections de métal ou de scorie au cours de l'opération d'affinage.
Les résultats ainsi obtenus sont intéressants, mais l'amélioration reste généralement insuffisante et cela bien souvent parce que notamment on a une connaissance imparfaite des matières enfournées et en particulier de la fonte. Il est donc important pour les aciéristes de pouvoir caractériser la fonte suivant un critère susceptible de préciser les modalités opératoires de son affinage et de rendre ainsi le contrôle plus précis et plus efficace.
La présente invention a pour objet un procédé de contrôle fondé sur l'observation que, pour une installation déterminée et des conditions d'affinage données, la vitesse maximum de décarburation de la fonte affinée est en relation univoque et reproductible avec le poids des projections recueillies en aciérie sur le plancher du convertisseur au cours de l'affinage de cette fonte. Dès lors, en caractérisant une fonte par son aptitude à la décarburation,
il est possible de préciser les conditions d'affinage à imposer pour obtenir une limitation des projections, une bonne reproductibilité des réactions et ainsi une diminution des dispersions souvent constatées dans le poids, la composition et la température du métal affiné.
C'est précisément le but de la présente invention, de mettre à la disposition des aciéristes un tel pro-
<EMI ID=2.1> pneumatique de la fonte, en utilisant un moyen simple, rapide et peu coûteux de mesurer l'aptitude d'une fonte à la décarburation.
On sait que la décarburation d'une fonte résulte de la réaction du carbone qu'elle contient avec l'oxygène ambiant pour former une combinaison volatile d'oxyde de carbone. La mesure du poids de carbone ainsi oxydé au cours
du temps permet de caractériser une fonte suivant le critère appelé "aptitude à la décarburation" ou encore "soufflabilité".
Le procédé, objet de la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce que, pour une installation donnée, on pré-établit la relation existant entre le poids
des projections recueillies en aciérie sur le plancher du convertisseur et l'aptitude à la décarburation des fontes ayant donné lieu à ces projections, en ce que l'on prélève
un échantillon représentatif de la fonte à affiner, en ce
que l'on mesure l'aptitude à la décarburation de cet échantillon suivant une méthode appropriée, en ce que l'on compare la valeur ainsi mesurée à celle correspondant, suivant
la relation précitée, à une consigne de poids maximum de projections et en ce qu'en cas d'écart entre la valeur mesurée et la valeur de consigne, on modifie une ou plusieurs grandeurs d'action du processus, telles que par exemple le débit de gaz d'affinage, le poids des additions, etc...,
pour supprimer cet écart le plus rapidement possible, conformément aux effets bien connus de telles modifications.
Suivant une modalité particulièrement intéressante de l'invention, on détermine l'aptitude à la dêcarburation d'un échantillon de fonte en réalisant son oxydation dans un four à une température supérieure à 1000[deg.]C et dans
une atmosphère oxydante, en mesurant en continu la teneur en
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quant le poids de carbone oxydé au cours du temps et en me-
<EMI ID=4.1>
dite courbe, cette valeur représentant l'aptitude à la décarburation du dit échantillon de fonte.
Suivant l'invention, l'atmosphère oxydante maintenue dans le four pour réaliser l'oxydation de l'échantillon est avantageusement composée d'un mélange d'argon et d'oxygène. De cette façon, les réactions d'oxydation ne sont
pas instantanées et la mesure peut être réalisée dans de bonnes conditions de régularité et de stabilité.
Egalement suivant l'invention, il s'est avéré avantageux, de réaliser l'oxydation de l'échantillon de fonte dans un four tubulaire à une température de 11500C et dans une atmosphère oxydante composée d'un mélange de 80 % d'argon et de 20 % d'oxygène.
Le procédé faisant l'objet de la présente in- vention est valable pour toutes les différentes techniques d' affinage pneumatique connues : soufflage d'air par le fond
du convertisseur (Thomas), soufflage d'oxygène par le haut
(LD, LD-AC), soufflage d'oxygène au moyen d'une tuyère située au-dessous de la surface du bain (OBM/QBOP...).
Les figures 1 à 4 annexées sont données à titre d'exemple non limitatif, pour bien faire comprendre le procédé décrit ci-dessus.
La figure 1 représente la relation existant entre le poids des projections recueillies en aciérie sur le plancher d'un convertisseur et l'aptitude à la décarburation
des fontes ayant donné lieu à ces projections.
Les figures 2 à 4 représentent les courbes relatives au poids de carbone oxydé au cours du temps de trois fontes différentes auxquelles on a fait subir un essai de mesure de leur aptitude à la décarburation, conformément aux modalités opératoires définies dans le procédé de la présente
<EMI ID=5.1> Sur la figure 1, le poids des projections (en grammes) est repris en ordonnée et l'aptitude à la décarburation (en 10-<2> milligrammes de carbone par seconde) est reprise en abscisse.
Cette relation a été établie pour une installation donnée et pour des conditions d'enfournement données, telles que par exemple la charge du convertisseur. Il en résulte évidemment que si l'un ou l'autre de ces éléments subit une modification, l'allure de cette relation sera automatiquement différente.
Pour réaliser correctement l'affinage pneumatique d'une fonte dans une telle installation avec de telles conditions, l'aciériste s'impose d'abord une limite du poids des projections, par exemple 1500 grammes, et il en déduit une aptitude à la décarburation de consigne, par exemple
3.10-<2> milligrammes de carbone par seconde. Il mesure ensuite l'aptitude à la décarburation de la fonte à affiner, et cela conformément au procédé décrit plus haut. Trois cas peuvent alors se présenter :
1) l'aptitude à la dêcarburation mesurée est égale à la valeur de consigne l'affinage de cette fonte pourra se faire dans l'installation avec les conditions d'enfournement prévues sans qu'aucune modification des grandeurs d' action du processus. soit nécessaire.
Les projections seront limitées au seuil imposé et la dispersion concernant le poids, la composition et la température visées pour le métal affiné sera très faible.
2) L'aptitude à la décarburation mesurée est supérieure à la
valeur de consigne : les projections émises au cours de l'affinage resteront inférieures au seuil imposé. On pour-
<EMI ID=6.1>
engin, adapter l'une ou l'autre grandeur d'action du processus, par exemple le débit d'oxygène, suivant les impé-
<EMI ID=7.1> <EMI ID=8.1>
consigne.
3) L'aptitude à la décarburation mesurée est inférieure à
la valeur de consigne : l'affinage de cette fonte ne pourra pas se faire dans l'installation avec les conditions d'enfournement prévues, car dans ce cas, les projections seraient supérieures au seuil imposé. Une modification des grandeurs d'action du processus est alors absolument nécessaire.
Sur les figures 2 à 4, on a reporté le temps
(en secondes) en abscisse et le poids de carbone oxydé (en milligrammes) en ordonnée.
Les courbes représentées comprennent généralement trois parties :
- une première partie correspondant au démarrage de la réaction,
- une deuxième partie caractérisée par la vitesse maximum de réaction, cette partie étant linéaire,
- une troisième partie correspondant à la fin de la réaction.
Il a été constaté que la pente de la partie linéaire de chaque courbe est en relation avec le poids de projectionsrecueilliea en aciérie sur le plancher du convertisseur au cours de l'affinage du type de fonte auquel se rapporte la courbe. Cette particularité permet d'individualiser chaque fonte au point de vue de son aptitude à la décarburation.
La courbe représentée à la figure 2 correspond à des fontes dont l'aptitude à la décarburation est mauvaise et dont l'affinage donne lieu à des projections excessives au convertisseur.
<EMI ID=9.1> <EMI ID=10.1>
REVENDICATIONS
1. Procédé pour améliorer le contrôle de l'opération d'affinage pneumatique de la fonte, caractérisé en ce que, pour une installation donnée, on pré-établit la relation existant entre le poids des projections recueillies en aciérie sur le plancher du convertisseur et l'aptitude à la décarburation des fontes ayant donné lieu à ces projections, en ce que l'on prélève un échantillon représentatif de la fonte à affiner, en ce que l'on mesure l'aptitude à la décarburation de cet échantillon suivant une méthode appropriée, en ce que l'on compare la valeur ainsi mesurée à celle correspondant, suivant la relation précitée, à une consigne de poids maximum de projections et en ce qu'en cas d'écart entre la valeur mesurée et la valeur de consigne, on modifie une ou plusieurs des conditions d'affinage telles que par exemple le débit du gaz d'affinage,
le poids des additions, etc..., pour supprimer cet écart le plus rapidement possible, conformément aux effets bien connus de telles modifications.