CA1175236A - Procede de brassage pneumatique d'un bain metallique - Google Patents
Procede de brassage pneumatique d'un bain metalliqueInfo
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- CA1175236A CA1175236A CA000397930A CA397930A CA1175236A CA 1175236 A CA1175236 A CA 1175236A CA 000397930 A CA000397930 A CA 000397930A CA 397930 A CA397930 A CA 397930A CA 1175236 A CA1175236 A CA 1175236A
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- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
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Abstract
Procédé de brassage pneumatique d'un bain métallique selon lequel on injecte un fluide de brassage au travers d'éléments réfractaires perméables montés dans le fond du creuset contenant le bain. L'invention se caractérise en ce que le fluide de brassage utilise est, au moins temporairement, un liquid organique, tel qu'un hydrocarbure. L'invention s'applique avantageusement à un bain de fonte en cours d'afinage par conversion à l'oxygène, où l'on remplace le liquide organique par de l'argon ou de l'azote gazeux, au plus tôt a la fin de la période de décarburation du bain. L'invention permet ainsi un brassage efficace du bain sans risque de pollution du métal tant par l'hydrogène qu par l'azote.
Description
~ ~75Z3fi La présente invention concerne le brassage pneumati~ue d'un bain metallique. Elle s'appligue plus particulièrement au brassage d'un bain de ~onte en cours d'af~inage dans un conver-tisseur à l'oxygène souffle par le haut.
Il est connu d'etendre les possibilites metallurgiques des techniques d'affinage à l'oxygène souffle par le haut en brassant le bain par un fluide à l'etat gazeux injecte au tra-vers d'él~ments refractaires permeables loges dans le fond du convertisseur (certificat d'utilité français n~ 2.322.202 -IRSID, brevet luxembourgeois n~ 42.419 - CNRM).
Le fluide utilisé est généralement un gaz chimiquement inerte vis-à-vis du bain, comme l'argon ou de préférence l'azote, en raison de son très faible coût de revient.
Cette nouvelle technique, dont les récents développe-ments l'ont portee à la connaissance du public sous la denomi-nation de Procéd~ "LBE" (Lance-Brassage-Equilibre), tend, comme son nom l'indique, a réaliser l'équilibre entre le métal et le laitier, permettant ainsi de cumuler les avantages respectifs des proc~d~s classiques d'affinage a soufflage d'oxygène par le haut et a soufflage d'oxygene par le bas. Cette technique se traduit notamment par un meilleur contrôle de la conduite des opérations d'affinage en procurant une plus grande souplesse tant dans le choix du moment, que de la durée, ou dans une certaine mesure, de l'intensite de l'injection gazeuse.
Elle se heurte cependant a des contraintes technologi-ques qui limitent les possibilités d'introduire par élement réfractaire perméable une quantité de gaz aussi importante qu'on le voudrait.
Il a déjà éte proposé de remplacer le gaz de brassage à i njecter par un gaz liquéfié se vaporisant au contact du bain.
On a ainsi pu obtenir, à débit unitaire donné,des volumes de gaz .3 ~' 1175236 de brassage beaucoup plus importante (brevet francais No.
Il est connu d'etendre les possibilites metallurgiques des techniques d'affinage à l'oxygène souffle par le haut en brassant le bain par un fluide à l'etat gazeux injecte au tra-vers d'él~ments refractaires permeables loges dans le fond du convertisseur (certificat d'utilité français n~ 2.322.202 -IRSID, brevet luxembourgeois n~ 42.419 - CNRM).
Le fluide utilisé est généralement un gaz chimiquement inerte vis-à-vis du bain, comme l'argon ou de préférence l'azote, en raison de son très faible coût de revient.
Cette nouvelle technique, dont les récents développe-ments l'ont portee à la connaissance du public sous la denomi-nation de Procéd~ "LBE" (Lance-Brassage-Equilibre), tend, comme son nom l'indique, a réaliser l'équilibre entre le métal et le laitier, permettant ainsi de cumuler les avantages respectifs des proc~d~s classiques d'affinage a soufflage d'oxygène par le haut et a soufflage d'oxygene par le bas. Cette technique se traduit notamment par un meilleur contrôle de la conduite des opérations d'affinage en procurant une plus grande souplesse tant dans le choix du moment, que de la durée, ou dans une certaine mesure, de l'intensite de l'injection gazeuse.
Elle se heurte cependant a des contraintes technologi-ques qui limitent les possibilités d'introduire par élement réfractaire perméable une quantité de gaz aussi importante qu'on le voudrait.
Il a déjà éte proposé de remplacer le gaz de brassage à i njecter par un gaz liquéfié se vaporisant au contact du bain.
On a ainsi pu obtenir, à débit unitaire donné,des volumes de gaz .3 ~' 1175236 de brassage beaucoup plus importante (brevet francais No.
2,473,054 - IRSID).
Toutefois, il est apparu que, selon le type d'éle-ments permeables utilises, ces derniers resistaient plus ou moins bien aux chocs thermiques causes par des injections repetitives de fluide cyrogenique.
Le but de la presente invention est de parvenir a des debits de gaz de brassage importants tout en evitant les difficultees rencontrees dans les pratiques connues.
A cet effet, l'invention a pour objet un procede de brassage pneumatique d'un bain metallique contenu dans un creuset, selon lequel on injecte seul un fluide de brassage au travers d'elements refractaires permeables montes dans le fond du creuset, et on utilise comme fluid de brassage un liquide organique.
Par "liquide" il faut entendre un fluide organique a l'état liquide dans les conditions standard de température et de pression ou facilement liquéfiable sous faible pression, en l'occurence sous une pression inférieure a la pression d'irljection dans les éléments perméables (3 a 6 bars environ).
Dans le cas d'hydrocarbures aliphatiques saturés les plus courants, il s'agit de ceux de la famille CnH4n ou n'est égal ou superieur a 3 (propane, butane, etc...).
On bénéficie de cette façon des avantages liés a une injection d'un fluide de brassage à l'état liquide sans pour autant soumettre les éléments réfractaires perméables a des chocs thermiques préjudiciables à leur tenue.
Il est d'ailleurs possible, conformément à une variante de mise en oeuvre préférée de l'invention, d'éliminer tout risque de ce genre simplement en prechauffant le liquide organique avant .q~
i ~
~i75Z3~
de l'injecter.
Par ailleurs, l'invention presente d'autres interêts parmi lesquels on peut notamment mentionner :
- une protection des elements refractaires permeables et des r~gions avoisinantes par depôt d'une couche de carbone de décomposition du liquide organique injecté, - l'absence de tout risque de nitruration du bain.
On connait en effet les difficultes que l'on a pour eliminer l'azote d'un bain metallique brasse ~ L'aide de ce gaz.
Il doit être cependant not~e que l'utilisation d'un liquide organique peut entrainer une certaine h~drogenation du bain qui, dans certains cas, peut être indesirable.
Conformement ~ une mise en oeuvre de l'invention, il est possible de surmonter cette difficulte.
Pour ce faire, on commence par injecter un fluide de brassage constitué par un liquide organique, par exemple du propane, puis, quelques temps avant la fin souhaitee du brassage -par exemple quelques minutes avant- on remplace le liquide organique par un gaz inerte, tel que l'azote ou l'argon, suivant les teneurs en azote maximales admissibles pour la nuance visee.
De cette fagon, le brassage au gaz inerte procure un "lavage" du bain, lequel se trouve ainsi debarrasse de l'~drogène dissous accumulé lors du brassage initial par l'injection du liquide organique.
Cette mise en oeuvre particulière de l'invention est tout-a-fait indiquée pour l'affinage de la fonte par conversion a l'oxygene avec brassage à l'argon ou a l'azote.
Dans ce cas, le moment o~ l'on passe de l'injection du liquide organique a celle de l'azote doit être au plus tôt la fin de la decarburation du bain. En effet, ce n'est qu'a ~rtir de la fin de la periode de decarburation que les conditions métallurgiques deviennent nettement défavorables pour une dissolution de l'azote, de sorte que le choix de cet élément en tant que gaz de brassage en aval de la décarburation du bain, n'entra;ne aucune nitruration excessive de ce dernier, du moins dans les tolérances habituellement admises.
Dans cette forme de mise en oeuvre, l'invention procure donc un brassage efficace du bain durant le processus d'affinage et ceci sans risque de pollution du métal tant par l'hydrog~ne que par l'azote.
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Toutefois, il est apparu que, selon le type d'éle-ments permeables utilises, ces derniers resistaient plus ou moins bien aux chocs thermiques causes par des injections repetitives de fluide cyrogenique.
Le but de la presente invention est de parvenir a des debits de gaz de brassage importants tout en evitant les difficultees rencontrees dans les pratiques connues.
A cet effet, l'invention a pour objet un procede de brassage pneumatique d'un bain metallique contenu dans un creuset, selon lequel on injecte seul un fluide de brassage au travers d'elements refractaires permeables montes dans le fond du creuset, et on utilise comme fluid de brassage un liquide organique.
Par "liquide" il faut entendre un fluide organique a l'état liquide dans les conditions standard de température et de pression ou facilement liquéfiable sous faible pression, en l'occurence sous une pression inférieure a la pression d'irljection dans les éléments perméables (3 a 6 bars environ).
Dans le cas d'hydrocarbures aliphatiques saturés les plus courants, il s'agit de ceux de la famille CnH4n ou n'est égal ou superieur a 3 (propane, butane, etc...).
On bénéficie de cette façon des avantages liés a une injection d'un fluide de brassage à l'état liquide sans pour autant soumettre les éléments réfractaires perméables a des chocs thermiques préjudiciables à leur tenue.
Il est d'ailleurs possible, conformément à une variante de mise en oeuvre préférée de l'invention, d'éliminer tout risque de ce genre simplement en prechauffant le liquide organique avant .q~
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de l'injecter.
Par ailleurs, l'invention presente d'autres interêts parmi lesquels on peut notamment mentionner :
- une protection des elements refractaires permeables et des r~gions avoisinantes par depôt d'une couche de carbone de décomposition du liquide organique injecté, - l'absence de tout risque de nitruration du bain.
On connait en effet les difficultes que l'on a pour eliminer l'azote d'un bain metallique brasse ~ L'aide de ce gaz.
Il doit être cependant not~e que l'utilisation d'un liquide organique peut entrainer une certaine h~drogenation du bain qui, dans certains cas, peut être indesirable.
Conformement ~ une mise en oeuvre de l'invention, il est possible de surmonter cette difficulte.
Pour ce faire, on commence par injecter un fluide de brassage constitué par un liquide organique, par exemple du propane, puis, quelques temps avant la fin souhaitee du brassage -par exemple quelques minutes avant- on remplace le liquide organique par un gaz inerte, tel que l'azote ou l'argon, suivant les teneurs en azote maximales admissibles pour la nuance visee.
De cette fagon, le brassage au gaz inerte procure un "lavage" du bain, lequel se trouve ainsi debarrasse de l'~drogène dissous accumulé lors du brassage initial par l'injection du liquide organique.
Cette mise en oeuvre particulière de l'invention est tout-a-fait indiquée pour l'affinage de la fonte par conversion a l'oxygene avec brassage à l'argon ou a l'azote.
Dans ce cas, le moment o~ l'on passe de l'injection du liquide organique a celle de l'azote doit être au plus tôt la fin de la decarburation du bain. En effet, ce n'est qu'a ~rtir de la fin de la periode de decarburation que les conditions métallurgiques deviennent nettement défavorables pour une dissolution de l'azote, de sorte que le choix de cet élément en tant que gaz de brassage en aval de la décarburation du bain, n'entra;ne aucune nitruration excessive de ce dernier, du moins dans les tolérances habituellement admises.
Dans cette forme de mise en oeuvre, l'invention procure donc un brassage efficace du bain durant le processus d'affinage et ceci sans risque de pollution du métal tant par l'hydrog~ne que par l'azote.
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Claims (6)
1. Procédé de brassage pneumatique d'un bain métallique contenu dans un creuset, selon lequel on injecte seul un fluide de brassage au travers d'éléments réfractaires perméables montés dans le fond du creuset, et on utilise comme fluide de brassage un liquide organique.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le fluide de brassage utilisé est un hydrocarbure liquide.
3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel avant la fin du brassage, on remplace le liquide organique par un gaz inerte.
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel le gaz inerte est de l'argon.
5. Procédé selon la revendication 3, dans lequel le gaz inerte est de l'azote.
6. Procédé selon la revendication 3, dans lequel le bain métallique étant un bain de fonte en cours d'affinage par conversion à lpoxygène, on remplace le liquide organique par du gaz inerte au plus tôt à la fin de la période de décarburation du bain.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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| FR8105017A FR2501722B1 (fr) | 1981-03-11 | 1981-03-11 | Procede de brassage pneumatique d'un bain metallique |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1175236A true CA1175236A (fr) | 1984-10-02 |
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| EP (1) | EP0062548B1 (fr) |
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| AT (1) | ATE13075T1 (fr) |
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| CA (1) | CA1175236A (fr) |
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|---|---|---|---|---|
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| LU82069A1 (fr) * | 1980-01-09 | 1981-09-10 | Arbed | Procede d'affinage d'un bain de metal |
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1981
- 1981-03-11 FR FR8105017A patent/FR2501722B1/fr not_active Expired
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1982
- 1982-02-17 AU AU80555/82A patent/AU8055582A/en not_active Abandoned
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- 1982-03-01 DE DE8282400345T patent/DE3263349D1/de not_active Expired
- 1982-03-04 US US06/354,912 patent/US4397684A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-03-09 CA CA000397930A patent/CA1175236A/fr not_active Expired
- 1982-03-09 JP JP57035951A patent/JPS57161019A/ja active Pending
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| EP0062548B1 (fr) | 1985-05-02 |
| DE3263349D1 (en) | 1985-06-05 |
| ATE13075T1 (de) | 1985-05-15 |
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| FR2501722A1 (fr) | 1982-09-17 |
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