BE902463A - Procede de production de fonte ou d'acier a partir de minerai. - Google Patents

Abstract

Pour produire de la fonte ou de l'acier à partir de minerai dans un récipient métallurgique tel qu'un convertisseur on enfourne le minerai dans le dit récipient, on provoque la fusion du minerai par un apport d'énergie approprié, on fait régner des conditions réductrices dans le récipient pendant au moins une partie de la période de fusion du minerai et éventuellement, on insuffle ensuite dans le récipient un gaz oxydant destiné à affiner la fonte produite au cours de l'étape précédente.

Description

  Procédé de production de fonte ou d'acier à partir de minerai.

  
La présente invention concerne un procédé de production de fonte ou d'acier, à partir de minerai, dans un récipient métallurgique tel qu'un convertisseur ou un four-poche.

  
Actuellement, la méthode la plus répandue de production de fonte et ultérieurement d'acier consiste à élaborer la fonte par réduction du minerai, dans un haut fourneau,puis à l'affiner dans un convertisseur à soufflage oxydant. Cette méthode fait appel à des engins de production de très grande taille qui élaborent des tonnages extrêmement élevés de fonte et d' acier liquide et qui nécessitent à cet effet des temps très

  
longs. 

  
Dans certains cas cependant, il n'est pas possible de recourir à cette méthode classique, soit en raison de la taille et donc du coût des installations requises, soit en raison du temps nécessaire à l'élaboration, en particulier au haut fourneau, soit encore parce que la quantité de métal, fonte ou acier à élaborer est trop faible.

  
La présente invention propose un procédé permettant de produire, en un temps très court, de la fonte ou de l'acier, en quantité et en qualité désirée, à partir de minerai, mais sans recourir au haut fourneau.

  
Le procédé qui fait l'objet de la présente invention, pour la production de fonte ou d'acier à partir de minerai dans un récipient métallurgique, est essentiellement caractérisé en ce que l'on enfourne le minerai dans le dit récipient, en ce que l'on provoque la fusion du dit minerai par un apport d'énergie approprié, en ce que l'on fait régner des conditions réductrices dans le récipient pendant au moins une partie de la période de fusion du minerai, et en ce qu'éventuellement, on insuffle ensuite dans le dit récipient un gaz oxydant destiné à affiner la fonte produite au cours de l'étape précédente.

  
Selon une mise en oeuvre intéressante du procédé de l'invention,

  
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d'un cycle d'élaboration, une certaine quantité de fonte ou d' acier liquide, dite talon de fonte ou d'acier, destinée à faciliter le démarrage de la fusion du minerai lors du cycle d' élaboration suivant.

  
Par souci de clarté, il doit être bien entendu qu'au sens de la présente invention, le terme minerai englobe tout type de minerai utilisable, quels que soient le type et le degré de préparation qu'il ait subi, notamment les minerais agglomérés

  
et les minerais préréduits.: 

  
Dans une première variante du procédé de l'invention, dans laquelle on utilise un récipient métallurgique constitué par un convertisseur d'aciérie, on laisse dans le convertisseur un talon' de métal liquide provenant du cycle précédent, on enfourne dans le convertisseur une charge comprenant du minerai et un matériau carboné et on la soumet aux opérations suivantes :
(a) insufflation d'un gaz oxydant par le haut, pour brûler le matériau carboné, afin de produire d'une part des gaz réducteurs réduisant le minerai et d'autre part de la chaleur assurant la fusion de ce minerai;
(b) insufflation de gaz réducteur dans le convertisseur, pour contribuer, avec les gaz réducteurs produits en (a), à la réduction du minerai;
(c) lorsque le minerai est entièrement fondu et a atteint le degré de réduction désiré, interruption de l'insufflation de gaz réducteur;

  
(d) insufflation d'un gaz oxydant, par le haut et/ou par le bas du convertisseur, pour affiner la charge de fonte liquide ainsi obtenue.

  
Dans cette variante, le matériau carboné se trouve de préférence sous forme pulvérulente; il est avantageusement constitué par du charbon et/ou du coke.

  
En outre, le gaz réducteur et le gaz oxydant peuvent

  
être insufflés par des tuyères logées dans le fond et/ou dans la paroi latérale du convertisseur.

  
Dans une autre variante du procédé de l'invention, dans laquelle on utilise un récipient métallurgique constitué par un fourpoche muni d'électrodes et d'un couvercle, on enfourne dans le dit four une charge composée principalement de minerai, et on la soumet aux opérations suivantes : (a) insufflation d'un gaz neutre dans le four et fusion de la charge au moyen d'au moins un arc électrique;
(b) insufflation de gaz réducteur dans le four, pour assurer la réduction de la charge fondue;
(c) lorsque le minerai est entièrement fondu et a atteint le degré de réduction désiré, interruption de l'insufflation de gaz réducteur et arrêt des arcs électriques;
(d) insufflation d'un gaz oxydant pour affiner la charge de fonte liquide ainsi obtenue.

  
Dans le cadre de cette variante, on peut également injecter un matériau carboné, par exemple du charbon et /ou du coke, de préférence sous forme pulvérulente, pendant l'étape (b) de réduction du minerai.

  
De même, le gaz neutre est de préférence insufflé par le.fond, par exemple à travers une brique poreuse logée dans le fond du four, pour assurer un brassage du métal liquide présent dans le four.

  
Le procédé de l'invention permet de produire rapidement la quantité de métal désirée, à partir d'une charge comprenant au moins 50 % de minerai.

  
Lorsque l'on désire produire de la fonte, on interrompt les opérations lorsque le minerai est fondu et réduit; lorsque l'on désire produire de l'acier, on exécute en outre la dernière opération, à savoir l'affinage par soufflage d'un gaz

  
oxydant. 

  
Revendications.

  
1. Procédé de production de fonte ou d'acier à partir de minerai dans un récipient métallurgique, caractérisé en ce que l'on enfourne le minerai dans le dit récipient, en ce que l' on provoque la fusion du dit minerai par un apport d'énergie approprié, en ce que l'on fait régner des conditions réductrices dans le récipient pendant au moins une partie de la période de fusion du minerai, et en ce qu'éventuellement, on insuffle ensuite dans le dit récipient un gaz oxydant destiné à affiner la fonte produite au cours de l'étape précédente.

Claims (1)

1. 2. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel on utilise un récipient métallurgique constitué par un convertisseur d'aciérie, caractérisé en ce qu'on laisse dans le convertisseur un talon de métal liquide provenant du cycle précédent, en ce qu' on enfourne dans le convertisseur une charge comprenant du minerai et un matériau carboné et en ce qu'on la soumet aux opérations suivantes :

   (a) insufflation d'un gaz oxydant par le haut, pour brûler le matériau carboné, afin de produire d'une part des gaz réducteurs réduisant le minerai et d'autre part de la cha- leur assurant la fusion de ce minerai; (b) insufflation de gaz réducteur dans le convertisseur, pour contribuer, avec les gaz réducteurs produits en (a), à la réduction du minerai; (c) lorsque le minerai est entièrement fondu et a atteint le degré de réduction désiré, interruption de l'insufflation de gaz réducteur; (d) insufflation d'un gaz oxydant, par le haut et/ou par le bas du convertisseur, pour affiner la charge de fonte -liquide ainsi obtenue. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que

   le dit matériau carboné se trouve sous forme pulvérulente. '

   4. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le dit matériau carboné est constitué par du charbon et/ou du coke.

   5. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel on utilise un récipient métallurgique constitué par un four-poche muni d'électrodes et d'un couvercle, caractérisé en ce qu'on enfourne dans le dit four une charge composée principalement de minerai, et en ce qu'on la soumet aux opérations suivantes :

   (a) insufflation d'un gaz neutre dans le four et fusion de la charge au moyen d'au moins un arc électrique; (b) insufflation de gaz réducteur dans le four, pour assurer la réduction de la charge fondue; (c) lorsque le minerai est entièrement fondu et a atteint le degré de réduction désiré, interruption de l'insufflation de gaz réducteur et arrêt des arcs électriques; (d) insufflation d'un gaz oxydant pour affiner la charge de fonte liquide ainsi obtenue.

   6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que, pendant l'étape (b) de réduction de la charge, on injecte dans le four un matériau carboné, de préférence sous forme pulvérulente.

   7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le dit matériau carboné est constitué par du charbon et/ou

   du coke.