CA1213147A

CA1213147A - Procede et installation pour le traitement de l'acier en poche

Info

Publication number: CA1213147A
Application number: CA000440228A
Authority: CA
Inventors: Paul Metz
Original assignee: Arbed SA
Current assignee: Arcelor Luxembourg SA
Priority date: 1982-11-17
Filing date: 1983-11-02
Publication date: 1986-10-28
Also published as: JPH0361724B2; AU2141683A; JPS59133314A; DE3376752D1; US4518422A; EP0110809B1; AU554336B2; ATE34585T1; US4518422B1; EP0110809A1; LU84472A1

Abstract

L'invention concerne un procédé pour le traitement d'un bain d'acier contenu dans une poche métallurgique, par l'intermédiaire de laitiers, caractérisé en ce que l'on forme dans la poche même des laitiers réactifs d'une composition donnée, par combustion au moyen d'oxygène d'éléments métalliques et éventuellement non-métalliques en proportions correspondant à la composition désirée des laitiers, et que l'on effectue simultanément un brassage du bain en vue d'y répartir la chaleur créée par cette combustion. L'invention vise également une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé, caractérisée en ce qu'elle consiste en une poche métallurgique comportant des moyens pour délimiter une zone de travail dans le bain, ces moyens coopérant avec des moyens pour injecter dans la zone de travail des matières solides et gazeuses, des moyens étant prévus pour introduire dans le bain un courant ascendant de gaz de barbotage, dirigé sur la zone de travail. L'invention permet de réaliser la formation, in situ, de laitiers réactifs, laquelle conduit à une accélération et à une amélioration des réactions de désulfuration, de désoxydation et d'épuration, tout en permettant simultanément une augmentation notable et facilement réglable de la température du bain métallique.

Description

12~3~7 La présente invention concerne un procédé pour le traitement métallurgique de l'acier en poche, ainsi qu'une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Depuis plusieurs années, et notamment en raison de l'introduction de la coulée continue, de plus en plus d'acié-ries procèdent à des traitements métallurgiques dans la poche destinée au transport de l'acier du convertisseur ou du four électrique vers les installations de coulée. Ces traitements sont de di~férentes natures. Les procédés les plus couram-ment employés sont:
1. Les procédés de déphosporation;
~ . Les procédés de désulfuration par injection aumoyen d'un gaz neutre ou r~ducteur de matières désulfurantes sous forme métallique telles que par exemple le calcium-silicium, ou sous forme de laitiers, tels des laitiers Perrin ou des laitiers constitués par exemple de chaux et de spath-fluor etc.; d'au~res matières telles que le magnésium ou le carbure de calcium, peu~ent ~galement être utilisées, 3. Les procédés de désoxydation par addition ou par injection d'aluminium, de ferro-silicium, de calcium-silicium etc.; les processus de désulfuration et de désoxydation peuvent d'ailleurs etre combinés, 4. Les procédés de réchauffage par arc électrique ou par induction;
5. Les procédés d'affinage ou de purification de l'acier, soit par le vide, soit par simple barbotage avec ou sans ajoutes de laitier.
La Société Demanderesse s'occupe depuis de nombreuses années à l'élaboration respectivement au perfectionnement de ces méthodes, si bien qu'elle a acquis de profondes connais-sances se rapportant notamment à la r~gulation des réactions '~
lZ131~7, m~tallurgiques entre les laitiers et le métal.
Le but de l'invention consiste à exploiter ces nouvel-les connaissances. Ainsi il a été trouvé que la formation, in situ, de laitiers réactifs, que l'on prépare par combustion au moyen d t oxygène d'éléments métalliques, auxquels on ajoute éventuellement des éléments non-métalliques, conduit à une accélération et à une am~lioration des réactions de désulfu-ration, de désoxydation et d t épuration, tout en permettant simultanément une augmentation notable et facilement réglable de la température du bain métallique. L'opération selon l'in-vention peut s'effectuer dans le four d'élaboration de l'acier ou tout autre appareil, mais s'applique d'une maniere particu-lièrement efficace dans la poche à acier.
La présente invention a donc pour objet un procédé
pour le traitment d'un bain d'acier contenue dans une poche métallurgique par l'intermédiaire de laitiers, caractérisé en ce que l'on forme dans la poche même des laitiers réactifs d'une composition donn~e, par combustion au moyen d'oxygène d~'élé-ments métalliques et éventuellement non-métalliques, en pro-portions correspondant à la composition désirée des laitiers,et que l'on effectue simultanément un brassage du bain en vue d'y répartir la chaleur créée par cette combustion.
De préférence on ajoute au métal liquide et au moyen d'une lance, des matières combustibles telles que 1'aluminium m~tallique, le carbure de calcium, le calcium-silicium, le calcium-aluminium ainsi qu'éventuellement des matières scori-fiantes, telles que la chaux et/ou le spath-fluor, véhiculées par un gaz porteur neutre ou réducteur, et on injecte parallè-lement au même point d'impact de 1'oxygène, tout en réglant les quantités des ajoutes et de l'oxygène, de manière à former au point d'impact dans la poche les laitiers ayant la composition souhaitée.
lZ~3~7 Le procédé selon l'invention conduit simultanément à la formation d'un laitiertrès chaud et particulièrement ~éac-tif et à une augmentation substantielle de la température de 1 T acier contenu dans la poche, à condition de réaliser égale-ment une convection de la chaleur créée à travers le bain.
Il fut trouvé en effet selon llinvention que la simple insufflation, telle qu'elle est décrite ci-dessus, peut donner lieu à une augmentation de la température du bain, à condition que celui-ci soit agité ou mis en mouvement par llinsufflation d'un gaz auxiliaire neutre ou réducteur, insufflé soit par un ou plusieurs éléments perméables logés dans le fond de la po-che, sensiblement en-dessous du point d'impact de la lance d'injection, soit par une lance auxiliaire débitant également sensiblement en-dessous de ce même point d'impact.
Le procéd~ suivant l'invention vise en particulier llutilisation simultanée de moyens permettant d'éviter le con-tact immédiat entre la scorie qui recouvre le métal, avec les laitiers formés au cours du processus. Ces moyens qui seront décrits plus en détail par la suite sont essentiellement constitués par un tube plongeur qui permet d'avoir accès au métal dans la poche, tout en évitant la présence dans la zone de travail des scories entra~nées lors du transvasement du m~tal dans la poche.
Il est également prévu, suivant llinvention, de ne démarrer le processus qu'après avoir déposé au point dlimpact, en-dessous de la tête de lance, une quantité suffisante de laitier de départ. En effet, il n'est pas à recommander de démarrer une réaction du type proposé sur une surface de métal nue, mais de prévoir un coussin de laitier qui peut être par exemple de la chaux, du laitier préfabriqu~ solide ou liquide, ou un autofondant comme de la poudre exothermique.

3~7 La scorie qui recouvre le métal après coulée en po-che est enlevée dans la mesure du possible, Pour atténuer les effets des restes de scories, on recouvre la sur~ace du bain avec une couche protectrice qui est de pr~férence de la chaux.
Ensuite, on abaisse sur les rebords de la poche un couvercle et on d~marre le processus de traitement, éventuellement après avoir protégé la partie de la surface du bain qui est exempte ~u mélange scorie/chaux, par du laitier de départ, comme dé-crit plus haut.
L1installation suivant l'invention consiste en une poche métallurgique qui est caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour délimiter une zone de travail dans le bain, ces moyens coopérant avec des moyens pour injecter dans la zone de travail des matières solides et gazeuses, des moyens étant prévu~ pour introduire dans le bain un courant ascendant de gaz de barbotage, dirig~ sur la zone de travail.
De préférence, les moyens délimitant la zone de travail sont constitu~s par un tube plonyeur qui est muni éventuellement d'un capuchon en vue de permettre une pénétra-tion à travers la couche de scories et la mise à nu de la zonede travail. Ce tube plongeur peut être soit un tube à compar-timent unique, soit un tube subdivisé en plusieurs compartiments.
Les mo~ens d injection des matières solides et gazeu-ses sont préférablement cons~itués par une ou plusieurs lances verticales débitant par le haut, tandis que les moyens destinés à fournir le gaz de barbotage sont constitués de préférence par des éléments perméables logés dans le fond de la poche et/ou par une lance submergée.
D'autres avantages du proc~dé et de l'installation suivant l'invention ressortiront de la description ci-après des dessins annexés qui représentent de façon schématique des 1213147i formes d'exécution possibles d'une installation suivant l'in-vention. Dans ces dessins:
la fig. 1 montre une coupe à travers une forme d'exé-cution de l'installation, mettant en oeuvre un tube plongeur à compartiment unique, la fig. 2 montre une coupe à travers un tube plon-geur à deux compartiments: et les fig. 3 et 4 montrent deux variantes d'exécution de l'installation représent~e en fig. 1.
En fig. 1 on distingue la poche 1 munie d'une couche de réfractaire non représentée, dans le fond de la poche est logé un élément perméable 2 servant à injecter le gaz de bar-botage inerte ou réducteur G. Un unique élément 2 a été repré-qenté pour des raisons de commodité. On distingue également le couvercle 4 qui recouvre la poche pour éviter les pertes thermiques et pour empecher llenkrée de 1'air ambiant et qui sertit le tube plongeur 5, ce dernier présente à sa base un capuchon 5e en tôle fine, destiné à traverser la couche de scories qui nage sur 1~ bain d'acier 3 dans la poche pour éviter que ces scories pénètrent dans le tube 5. Après l'enfoncement du tube 5 dans le bain 3, c'est-a-dire après la pose du couver-~ cle 4 sur la poche 1, le capuchon 5e ayant traversé la couche de scories,,fond dans le métal liquide. Le barbotage obtenu par un gaz injecté par le bas, permet dans bien des cas d'éviter l'utilisation du capuchon 5e en créant une zone libre de scorie dans la région du tube 5. Le tube 5 est muni d'un couvercle 5c qui présente des échappements pour gaz 5d. Ce couvercle sertit une lance 6 servant à l'introduction de matières solides et gazeuses.
Le tube 5 comporte également un revêtement de protec-tion intérieur et extérieur (non-représent~). Au cours d'essais, il fut en effet constaté que le tube plongeur était soumis à
lZ13~ 471 une usure relativement importante provoquée d'un côté par la température élev~e régnant à l'intérieur du tube et d'un autre côté par l'attaque des composés particulièrement réactifs auxquels il est exposé. Pour augmenter la dur~e de vie de ces tubes, on peut évidemment les recouvrir sur leur surface in-terne de revêtements réfractaires spéciaux contenant par exemple des composés de zirconium ou de chrome-magnésie. Or ces revêtements ne sont pas seulement chers, mais également difficiles à déposer. En outre, étant donné les conditions d'emploi de ces tubes, de tels revêtements ne doivent pas seu-lement supporter des températures élevées, être insensibles à des laitiers d'une réactivité ~levée, mais également bien adhérer au tube lors de chutes ou d'élévations brusques de température. Il s'est avéré particulièrement avantageux d'utiliser un revêtement composé de matériaux dégageant soit sous l'action de températures élevées, soit par réaction avec le bain métallique respectivement les laitiers et/ou avec l'o-xygene de combustion, un gaz capable de diminuer ou d'éliminer le contact entre conteneur et contenu. On pe7lt utiliser en i 20 principe n'importe quels mat~riaux présentant les qualités précédemment décrites qui:n'aboutissent pas, par suite de leur décomposition, à l'introduction de matières ind~sirables dans le bain de m~tal. Il est évidemment avantageux de choisir ou d'inclure des matériaux qui se décomposent partiellement en composés ayant un effet bénéfique sur le traitement métallur-gique en cours.
Des revêtements protecteurs adéquats peuvent être obtenus par dépôt de carbonate de calcium, de magnésium, de soude, etc. mélangé à des liants, qui seront projetés selon des méthodes connues sur la surface du récipient métallurgique ou du dispositif qu'on va introduire dans le métal liquide.
12~3147 Ces matières, au contact de la chaleur des réactions respec-tivement du bain métallique ou des laitiers, dégageront leur CO2~ tout en provoquant une réaction endothermique qui contra-rie l'effet corrosif des hautes températures engendrées par la réaction.
Le revêtement protecteur pourra également être consti-tué de matières combustibles telles que du bois, des agglomérés de bois et/ou de carton, Il ne sort pas du cadre de l'invention de constituer des revêtements protecteurs au moyen d'un mélange de matières combustibles et de carbonates en employant par exem-ple du bois aggloméré respectivement des cartons additionnés et/ou imprégnés de carbonates de préférence basiques.
Dans le cas où le revêtement ne peut pas être appliqué
par projection ou des techniques équivalentes, on peut conce-voir la forme g~ométrique du matériau à protéger de manière telle que le revêtement protecteur combustible soit automati-quement maintenu en place par la pression statique du métal ou du laitier. Dans cet ordre d'idées, on donnera par exemple à un tube plongeur une forme qui s'évase légèrement en entonnoir ~O vers le bas.
On peut utiliser soit une seule lance, qui devra donc être un engin multiflux, capable de débiter par des canaux s~parés des matières solides et gazeuses éventuellement non-compatibles et dont le contact avant la sortie de la lance doit être évité. En effet, on peut facilement imaginer qu'il faut éviter que la poudre d'aluminium métallique et l'oxygène n'entrent en contact dans la lance d'insufflation elle-même.
Pour éviter la mise en oeuvre d'une lance complexe, on peut également pr~voir deux lances, dirigées vers un même point d'im-pact et dont l'une servira à injecter les matières combustiblesvéhiculées par du gaz inerte et 1'autre à fournir 1'oxygène.

12~3~47 En fig.'l il est représenté une seule lance 6 multi-flux, approvisionnée en oxygène par une conduite 11 et en ma-tières combustibles par une conduite 7. Ces matières sont sto-ck~es dans des réservoirs 8 munis de doseurs alvéolaires 9, la conduite 7 est raccordée à une source de gaz inerte G qui peut être un gaz neutre ou réducteur. Il est également repré-senté une lance 10 destinée à fournir du gaz de barbotage G
et qui peut se substituer à l'élément perméable 2 ou- le compléter dans le cas où le débit du ou des ~lements perméables

2 s'avérait insuffisant pour distribuer la chaleur créée par voie chimique à travers le bain et pour effectuer une épuration valable du bain par un contact étendu entre le métal et les laitiers épurants créés in situ. Enfin, la poche 1 est munie d'un système de trou de coulée 20.
La fig. 2 représente un tube plongeur 50 dont la principale particularité consiste en ce qu'il est subdivisé
en deux compartiments 5a et 5b. Le compartiment Sa délimite la zone de travail dans laquelle on introduit par l'interm~-diaire de la lance 6 des matières solides et de l'oxygène.
Quant au compartiment 5b, il communique avec le compartiment 5a par l'ouverture 30 qui est pratiquée dans la cloison de séparation entre les deux compartiments. Le compartiment 5a est muni à sa base d'un fond 12 qui présente une ouverture 12a de faible envergure, tandis que le compartiment 5b est ouvert vers le bas. On distingue également les revêtements de protec-tion thermique intérieur 51 et extérieur 52.
Le'but de la forme d'exécution représentée en fig. 2 est d'obtenir une combustion aussi complète que possible des matières injectées dans le compartiment 5a, l'opération de chauffage et d'affinage du métal ayant lieu essentiellement dans le compartiment 5b, qui ne contient que le laitier chauf-fant et affinant à très faible teneur en matières désoxydantes.
~2~3~47.
Ce double tube est utilisé lorsqu'on veut fabriquer des aciers à très basse teneur en matières désoxydantes. Dans ce cas, on veillera à ce que les éléments perméables 2 ou la l~nce lO, fournissant le gaz de barbotage G, se trouvent en-dessous du compartiment Sb, dans lequel a lieu l'opération d'affinage ainsi que la transmission calorifique, Ainsi, le laitier form~
en 5a déborde dans la partie 5b où il se fait un barbotage in-tense entre le métal et le laitier chaud.
Dans le cas de l'emploi du double tube, il n'est par ailleurs pas nécessaire d'injecter le mélange chauffant et affi-nant au moyen d'une lance et d'un gaz porteur dans la zone 5a~
En effet, il suffit en principe de laisser s'écouler ce mélange, par exemple en chute libre dans la zone 5a et d'injecter l'oxy-gène nécessaire à la combustion des éléments thermogènes dans cette zone, en veillant à y créer une turbulence suffisante.
Un tube plongeur, tel que représenté en fig. 2, est de construction assez complexe et d'un entretien difficile et coûteux. Un moyen simple permettant d'éviter le contact entre le bain métallique, d'une part, et les matières combustibles ainsi que de l'oxygène, d'autre part, réside en un plateau ou cuvette, disposé au point d'impact respectivement de chute des matières combustibles et l'ox~gène, il doit être disposé d'une manière telle que les réactions entre les matières combustibles et l'oxygène aient lieu sur le plateau ou dans cette cuvette et que le laitier formé déborde de ce plateau ou de cette -cuvette, et entre en contact avec le bain métallique, grâce à la mise en mouvement du bain métallique par l'insufflation du gaz auxiliaire neutre ou réducteur, insufflé soit par un ou plu-sieurs éléments perméables logés dans le fond de la poche, soit par une lance auxiliaire débitant également sensiblement en-dessous de ce même point d'impact.
~L2~47, En fig. 3, les ~léments semblables à ceux représen-tés en fig. 1 sont munis des mêmes réferences. Un plateau 13, sur lequel les matières combustibles réagissent avec l'oxygène, est suspendu à la goulotte 6. Les matières combustibles et les fondants sont stockés dans des réservoirs, 8, munis à leur base de doseurs vibrants 9a débitant dans une goulotte vibrante 7a, cette opération pouvant également se faire en chùte natu-relle par un guidage 7a débitant par l'intermédiaire d'un sas (non repr~senté) dans la goulotte 6. La goulotte 6 sera de préférence refroidie à l'eau, un gaz neutre ou réducteur G
empêchera les pénétrations de gaz de laitier ou de métal. Le tube 5 est muni dans sa partie intérieure par un revêtement protecteur Sf en bois imprégné de magnésie de 2 cm d'épaisseur.
Dans une autre variante d'exécution représentée en fig. 4 on introduit l'oxygène dans le tube plongeur 5 au moyen de deux lances lla, éventuellement refroidies à l'eau. Les lances lla, qui sont reliées à la conduite d'oxygene 11, ainsi que la goulotte 6 servant dans ce cas uniquement à l'introduc-tion des matières solides, aboutissent en regard d'une cuvette 13a flottant dans la couche de laitier 1~. La cuvette a des pièces d'écartement(non-représentées) permettant de la centrer.
Elle est munie d'un cone dont la pointe est dirig~e vers le bas de manière ~ obtenir un mouvement de bain propice, grâce au gaz insufflé par le bas.
L'exemple A suivant illustre la mise en oeuvre d'un procédé suivant l'invention à l'aide d'une installation repré-sentée en fig. 1 ou 2.
EXEMPLE A
.
120 tonnes d'acier se trouvent dans un poche. Après décrassage soigneux, on remplace la scorie par de la chaux en poudre. La température du métal est de 1610~C, la teneur en soufre est de 0,015%. on veut abaisser cette teneur et chauffer ~2~3~47, le métal à 1670~C pour pouvoir couler le métal en continu pen-dant 50 minutes.
L'élément thermogène insufflé sera de l'aluminium sous forme de poudre ou de granules, mélangé à du carbure de calcium, également en poudre ou en granules dans une proportion de 1,6 kg de CaC2 à 0.74 kg dtAl, ainsi qu'éventuellement 3 à
10% de CaF2 destiné à améliorer la fluidité de la scorie.
Il fut trouvé qu'en injectant par tonne d'acier 1 kg de ce mélange avec 0,7 à 0,9 m3 d'oxygène, on augmente la tem-pérature du bain métallique de 18~. Pour aboutir à l'augmenta-tion de la température de 60~C, il faut injecter 3,3 kg de mé-lange par tonne d'acier, soit 400 kg de mélange Al CaC2, sans tenir compte des 20 kg de fluorure de calcium destinés à régler la viscosité de la scorie. Les 400 kg sont injectés en 20 minutes, ce qui correspond à une augmentation de température de 3~C par minute. Pendant toute la durée de l'opération, un intense courant d'argon est injecté par,l'élément perméable 2 et/ou par la lance 10. L'injection d'argon est poursuivie pendant 5 minutes après l'injection. Après cette opération, la température visée de 1670~C était atteinte et le métal ne contenait plus que 0,004% de soufre, tout en ayant une excellen-te pureté micrographique.
Les proportions ainsi que le~ quantités à ajouter sont évidemment fonction des matières à injecter. Ainsi, pour fabriquer suivant l'invention un laitier Perrin in situ, en vue dtune épuration et d'un chauffage simultané, on peut ajouter ,un mélange de 35% d'A~ et de 65% CaO. La température augmente d'environ 20~C par kg d'aluminium ajouté par tonne d'acier.
Il faut prévoir 0,6-0,7 Nm3 d'oxygène par kg d'aluminium ajouté.
On peut également mettre en oeuvre un alliage Ca-Al pour fabriquer un laitier épurant et rechauffer simultanément ~2131~
l'acier. Dans ce cas, il faut prévoir l'addition dtun mélange titrant sensiblement 50% de Ca-Al et 50% de CaO, avec une -addition de 5 à 10% de spath fluor comme fluidifiant. Ce mélange fournira une augmentation de 16 à 20~C par kg de Ca-Al ajouté par tonne d'acier, tout en donnant lieu à un acier ti-trant moins de 0,004% de S et ayant une grande pureté microgra-phique.
L'exemple B suivant illustre la mise en oeuvre du procédé à l'aide d t une installation représentée en fig. 3 ou 4.
EXEMPLE B
La poche 1 contient 100 tonnes d t acier provenant d'un convertisseur où l'acier avait,dans le convertisseur, une tem-pérature de 1 610~C, le métal contenu dans la poche a reçu les additions de ferromanganèse, d'aluminium, de silicium etc.
nécessaires à l'obtention de son analyse finale et a été dé-crassé de la majeure partie de la scorie provenant du conver-tisseur. La température dans la poche est en ce moment de 1 575~C. La poche est ensuite xecouve~te d'une couche de chaux en poudre qui neutralise le reste du laitier surnageant la po-che. On procède ensuite à un barbotage en introduisant un gaz neutre GI par le bouchon poreux 2 et/ou la lance de barbotage ~10. On obtient de cette manière une zone exempte de scories et de chaux au milieu de la poche et on introduit le tube plongeur 5 muni intérieurement et extérieurement de réfractaires. Une couche de 50 kg de laitier préfabriqué est ensuite introduite dans le tube 5 et on commence l'addition d'un mélange de carbure de calcium et de bauxite à haute teneur en A1203 et titrant en-viron 70% d'A1203 préalablement calciné dans une proportion de 1 kg de carbure de calcium pour 1,25 kg de bauxite, de manière à obtenir un laitier titrant environ 50% de CaO et 50% d'A1203, sans tenir compte des impuretés. On introduit parallèlement 12~3147 de l'oxygène par les lances lla dans le jet des produits com-bustibles Pt scorifiants. La température finalement atteinte devra être de 1 605~C, alors que les pertes thermiques au cours de l'opération sont de 1,3~C par minute. Le mélange injecté
avec l'oxygène permet une augmentation de la température de ~~C par kg de CaC2 par tonne d'acier et on recherchera une augmentation effective de la température de 3~C par minute.
on injectera donc au total 6,25 kg par tonne d'acier de CaC2 et 7,8 kg/T de bauxite ainsi que 3,75 m3 d'oxygène par tonne d'a-cier et on formera, grâce au brassage obtenu par le gaz neutre G, un effet épurateur remarquable et l'augmentation de la tem-pérature souhaitée.
Lors de la fabrication de nombreuses nuances d'acier, il ne sera dlailleurs pas nécessaire ou même utile d'employer des laitiers calcico-alumineux, un laitier calcique seul con-duisant déjà à une désulfuration et a une désoxydation remar-quable du métal sans entra~ner l'introduction de traces d'alu-minium dans le bain métallique dont l'effet sur certaines nu-anceC d'acier peut être perturbateur.
L'exemple C suivant illustre l'application du procédélors de l'uitilisation de carbure de calcium, seul ou avec l'addition éventuelle de faibles quantités de spathfluor, en vue d'améliorer la fluidité du laitier obtenu. L'exemple s'appliquera à un acier de nuance à haut carbone, mais on aura soin d'éviter l'addition d'aluminium, étant donné qu'on veut fabriquer un acier, par exemple pour étirage ultra fin, dans laquelle toute addition d'aluminium sera prohibée.
EXEMPLE C
~ La température des 100 tonnes d'acier dans le conver-tisseur est, comme dans l'exemple précédent, de 1 610~C et de 1 535~C dans ~a poc~e décrassée, mise à nuance et recarburation ~Z~3~47, comprises on procède exactement comme dans 1' exempIe pr~cédent, la couche de laitier préfabriqué étant remplacée par un m~lan-ge de 60 kg de chaux et de 10 kg de spathfluor introduit dans le tube 5 et on commence l'addition du carbure de calcium, en grains de 2-4mm, auquel on ajoute 10% de spathfluor. On in-troduit parallèlement de l'oxygène par la lance lla dans le jet du carbure de calcium, en ayant soin de ne pas bruler totalement le carbure de calcium dans le laitier finalement formé, de façon à maintenir à ce laitier un effet désoxydant et désulfu-rant. La température finale est d'environ 1 560~C.
Le carbure de calcium injecté avec son addition despathfluor et l'~xygène, injecté de manière à obtenir un lai-tier réducteur, entra~ne une augmentation de la température de 7~C par kg de CaC2 par tonne d'acier. L'augmentation des 50~C
recherchée (dont 30~C pour rechauffage effectif et 20~C pour compenser les pertes thermiques encourues par la durée de l'op~-ration, environ 1,3~C/minute) nécessitera l'addition de 7 kg de CaC2 et de 3,64 m3/02 par tonne d'acier et on formera, grâce au brassage obtenu par le gaz neutre GI, un effet épurateur important sans traces d'~l dans l'acier et l'augmentation de la température souhaitée.

Claims

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Procédé pour le traitement d'un bain d'acier contenu dans une poche métallurgique, par l'intermédiaire de laitiers, caractérisé en ce que l'on forme dans la poche même des laitiers réactifs d'une composition donnée, par combustion au moyen d'oxygène d'éléments métalliques et éventuellement non-métal-liques en proportions correspondant à la composition désirée desdits laitiers, et que l'on effectue simultanément un bras-sage du bain en vue d'y répartir la chaleur créée par ladite combustion.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on ajoute dans le bain par le haut des matières combus-tibles ainsi qu'éventuellement des matières scorifiantes, et que l'on ajoute au même point d'impact de l'oxygène, tout en réglant les quantitiés des matières ajoutées de manière à
former au point d'impact dans la poche les laitiers ayant la composition désirée.

3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les matières combustibles sont choisies dans le groupe constitué par l'aluminium métallique, le carbure de calcium, le calcium-silicium et le calcium-aluminium.

4. Procédé suivant les revendications 2 ou 3, caractérisé
en ce que les matières scorifiantes sont choisies dans le groupe constitué par la chaux, le spath-fluor et leur mélange.

5. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'on effectue le brassage du bain en injectant un gaz neu-tre ou réducteur par des éléments perméables logés dans le fond de la poche, sensiblement au-dessous du point d'impact des matières ajoutées par le haut.

6. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'on effectue le brassage du bain en injectant un gaz neu-tre ou réducteur par une lance plongeant dans le bain et débi-tant au-dessous du point d'impact des matières ajoutées par le haut.

7. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que avant de démarrer l'ajoute des matières solides et ga-zeuses, on décrasse le bain et on le recouvre d'une couche de chaux en poudre.

8. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on délimite sur la surface du bain une zone de travail où le métal est mis à nu, en vue d'éviter un contact entre la scorie qui recouvre le bain avec les laitiers formés au cours du processus.

9. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que avant de démarrer l'ajoute des matières solides et ga-zeuses, on dépose au point d'impact un coussin de laitier de départ.

10. Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le laitier de départ est un laitier préfabriqué, de la chaux ou un autofondant constitué de poudres exothermiques.

11. Installation pour la mise en oeuvre d'un procédé
suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle con-siste en une poche métallurgique comportant des moyens pour délimiter une zone de travail dans le bain, lesdits moyens coopérant avec des moyens pour injecter dans ladite zone des matières solides et gazeuses, des moyens étant prévus pour in-troduire dans le bain un courant ascendant de gaz de barbotage, dirigé,sur ladite zone.

12. Installation suivant la revendication 11, caractéri-sée en ce que les moyens délimitant la zone de travail consis-tent essentiellement en un tube plongeur muni d'un capuchon qui est destiné à traverser les scories pour fondre ensuite dans le métal liquide et pour mettre à nu ladite zone, ledit tube étant serti dans un couvercle qui recouvre la poche.

13. Installation suivant la revendication 12, caractéri-sée en ce que le tube plongeur est un tube à compartiment unique.

14. Installation suivant la revendication 13, caracté-risée en ce qu'elle comporte à l'intérieur du tube plongeur un plateau.

15. Installation suivant la revendication 14,caractérisée en ce que le plateau est fixé à une goulotte.

16. Installation suivant la revendication 13, caracté-risée en ce qu'elle comporte à l'intérieur du tube plongeur une cuvette.

17. Installation suivant la revendication 16, caractéri-sée en ce que la cuvette, flottant dans le bain de métal, est munie de pièces d'écartement et est prolongée vers le bas par un cône.

18. Installation suivant la revendication 12, caractéri-sée en ce que le tube plongeur est un tube subdivisé en plu-sieurs compartiments.

19. Installation suivant la revendication 18, caractéri-sée en ce que le tube plongeur est subdivisé par une cloison de séparation en un premier compartiment dans lequel aboutit les moyens d'injection des matières solides et gazeuses et en un second compartiment qui communique avec le premier comparti-ment par une ouverture pratiquée dans la cloison de séparation, le second compartiment étant ouvert vers le bas et les moyens destinés à fournir le courant ascendant de gaz neutre ou ré-ducteur étant disposés en-dessous dudit second compartiment.

20. Installation suivant la revendication 12, caracté-risée en ce que les moyens d'injection des matières solides et gazeuses sont constitués par au moins une lance verticale débitant par le haut, laquelle lance est sertie dans le couver-cle du tube plongeur.

21. Installation suivant les revendications 12 ou 20, caractérisée en ce que les moyens destinés à fournir le gaz de barbotage sont constitués par des éléments perméables logés dans le fond de la poche.

22. Installation suivant les revendications 12 ou 20, caractérisée en ce que les moyens destinés à fournir le gaz de barbotage sont constitués par une lance submergée.

23. Installation suivant la revendication 11, caractéri-sée en ce que les moyens d'injection des matières par le haut sont constitués par une lance multiflux, approvisionnée en oxygène par une première conduite et en matières solides par une seconde conduite, ces matières étant stockées dans des réservoirs munis de doseurs alvéolaires, la seconde conduite étant raccordée à une source de gaz porteur neutre ou réducteur.

24. Installation suivant la revendication 11, caractéri-sée en ce que les moyens d'injection des matières par le haut comportent une première lance véhiculant les matières solides par l'intermédiaire d'un gaz porteur et une deuxième lance dé-bitant l'oxygène, lesdites lances débitant sur un point d'im-pact commun.

25. Installation suivant la revendication 12, caractéri-sée en ce que le tube plongeur est recouvert au moins partiel-lement de matériaux qui sont le siège d'un dégagement gazeux lorsqu'ils sont en contact ou avoisinent les laitiers ou les métaux en fusion.

26. Installation suivant la revendication 25, caractéri-sée en ce que le revêtement est constitué par un dépôt de car-bonate de calcium, de magnésium ou de soude mélangé à des liants.

27. Installation suivant la revendication 25, caractéri-sée en ce que le revêtement est constitué par des matériaux combustibles.

28. Installation suivant la revendication 27, caractéri-sée en ce que les matériaux combustibles sont constitués par du bois ou des agglomérés de bois ou de carton.