Procédé de carburation de fonte L'invention se rapporte à un procédé per fectionné pour carburer de la fonte à l'état fondu, par introduction dans de la fonte en fu sion d'une matière carbonée composée prin cipalement de carbone élémentaire, à une dis tance notable au-dessous de la surface de la fonte.
Les propriétés physiques qui déterminent l'aptitude de la fonte à être utilisée pour ses nombreux usages dépendent en grande partie de sa teneur en carbone et de la forme sous laquelle celui-ci apparaît dans la microstruc ture du métal. Autrefois, alors que le fer en gueuse et des déchets de fonte à haute teneur en carbone constituaient la matière première principale pour le fondeur de fer, il n'y avait pas de difficultés pour produire du fer fondu contenant suffisamment de carbone pour don ner des pièces moulées de bonne qualité.
Ce pendant, avec l'accroissement considérable de l'industrie de l'acier qui s'est produit, des quan tités croissantes de fer en gueuse ont été dé tournées pour la fabrication d'acier, et des quantités croissantes de déchets à faible teneur en carbone ont été absorbées par les fonderies de fer pour préparer des charges de cubilots. Dans le fonctionnement normal des cubilots à garnissage acide, la quantité de carbone absor bée par le métal en fusion est faible, de sorte que de tels cubilots ne conviennent pas pour préparer une fonte à partir de charges pau vres en carbone. La seule manière pratique disponible jusqu'à présent pour résoudre le problème ainsi créé a été de faire un usage plus grand de cubilots à garnissage basique.
Mais, du fait que les cubilots basiques sont d'un emploi considérablement plus coûteux que celui des cubilots acides, cette solution est économiquement défavorable.
On a déjà fait de nombreux efforts depuis bien des, années pour trouver un procédé sim ple et efficace pour incorporer du carbone à la fonte en fusion, après qu'elle a été fondue dans un cubilot à garnissage acide ou autre four. Jusqu'ici, cependant, on n'a pas pu arri ver à un procédé de ce genre permettant le con trôle nécessairement étroit de la quantité de carbone absorbée par le métal fondu, avec le degré voulu d'économie en ce qui concerne tant l'opération de traitement que la quantité de l'agent de carburation employé.
Nous avons trouvé que si la matière car bonée est sous forme granulaire finement divi sée et est entraînée dans le métal fondu au moyen d'un gaz, et si ladite matière est sensi blement exempte d'humidité et de substances volatiles, de sorte qu'il ne se produise pas d'augmentation sensible du volume du gaz par rapport au poids de la matière solide intro duite dans le métal fondu, du fait du chauffage de la matière carbonée à la température de ce métal, on peut obtenir une bonne utilisation du carbone dans le métal fondu,
et qui peut être prévue avec précision. Si la matière car bonée contient une quantité sensible d'humi dité ou de substances volatiles, le développe ment de gaz qui se produit quand une telle matière est chauffée par introduction dans un bain de fonte en fusion a pour effet d'aug menter le volume du gaz entraîneur à un degré propre à affaiblir sérieusement ou même à détruire l'efficacité de ce mode d'introduction.
De préférence, le volume de gaz entraî neur est à température et à pression normale de 0,007 à 0,06 m3 par livre de matière solide amenée dans le métal fondu.
On peut se procurer à très bon marché beaucoup de matières carbonées dans lesquel les le carbone est présent de façon prédomi- nante sous forme élémentaire. Cependant, la plupart de ces matières qui seraient intéres santes au point de vue économique, contiennent des quantités de substances combustibles vola tiles qui en interdisent l'emploi. La houille bi- tumineuse ne peut être employée pour cette raison et même les anthracites les plus durs, soigneusement séchés, contiennent générale ment trop de substances volatiles et de. gran des quantités indésirables de cendres.
Le coke de pétrole, tel qu'on peut l'obtenir générale ment, contient de même une quantité excessive de substances volatiles, cependant une bonne qualité de matière carbonée pour la mise en aeuvre du procédé selon l'invention peut être obtenue en cuisant un tel coke suffisamment pour en éliminer les substances volatiles. Le coke métallurgique ordinaire contient aussi en général des matières volatiles en trop grande quantité ;
et quoiqu'il puisse être employé avec succès quand il a été cuit suffisamment et à une température assez haute pendant ou après sa fabrication, pour le débarrasser com plètement de substances volatiles, il contient très souvent une quantité de cendre et de sou fre telle qu'elle rend son emploi indésirable. La plus satisfaisante des formes relativement peu coûteuses de carbone élémentaire est le gra phite de four électrique.
Cette matière peut être facilement obtenue sous la forme granu laire fine qui convient le mieux pour l'intro duction avec un gaz entraîneur, et elle est pro duite d'une manière qui assure l'absence de substances volatiles. De plus, elle est exempte de cendres qui, si elles sont présentes en quan tités notables, peuvent produire des réactions accessoires entre les composants de la cendre et les composants de la fonte en fusion. Le graphite naturel, d'autre part, est en général trop contaminé par des matières minérales non désirables pour pouvoir être employé avec satisfaction.
Il est bien connu que si la fonte en fusion est traitée, juste avant d'être coulée dans des moules, avec certains réactifs (par exemple le silicium), le produit coulé possède des propriétés physiques améliorées en comparaison avec des produits semblables formés d'un- métal auquel ces réactifs ont été ajoutés bien avant la cou lée. L'ihtroduction de ces réactifs dans le mé tal fondu juste avant la coulée est généralement désignée comme inoculation .
L'inoculation d'un métal ferreux fondu, et spécialement d'un métal ayant la composition de la fonte grise, avec une matière carbonée à l'aide du procédé selon l'invention, a pour effet une amélioration des propriétés du produit coulé supérieure au changement auquel on, pouvait s'attendre en considérant seulement l'augmentation, de la te neur en carbone.
Un mode d'exécution avanta geux de l'invention réside donc dans le trai tement de métal fondu ayant la composition d'une fonte grise avec une matière carbonée, de la manière propre à l'invention, en em ployant la technique de l'inoculation, c'est-à- dire en coulant le métal fondu dans des mou les promptement (de préférence dans les cinq ou au plus dix minutes) après l'introduction de la matière carbonée dans le métal.
Il est bien connu que le carbure de calcium est un réactif très efficace pour la désulfuration de la fonte en fusion. Nous avons trouvé qu'il est possible de désulfurer de la fonte et de la carburer en même temps en exécutant le pro cédé selon l'invention au moyen d'un mélange intime de carbure de calcium finement divisé et d'une matière-carbonée du genre décrit ci- dessus.
On dispose de différents appareils pour la mise en aeuvre du procédé selon l'invention. Un appareil approprié est montré au dessin annexé.
Cet appareil comprend un récipient 5 (tel qu'une poche, un four à induction, etc.) ren fermant une charge 6 de fonte en fusion à traiter en une opération par fournée.
Un châssis 7 est monté sur le plongeur 8 d'un cylindre hydraulique 9 convenablement porté par une base 10. Le châssis 7 supporte un tube 11 dans lequel est disposée une vis transporteuse 12, actionnée par un arbre 13 connecté par un accouplement 14 avec l'arbre 15 d'un moteur 16, l'arbre 15 étant actionné à travers un mécanisme de variation de vi tesse 17.
Une trémie fermée 18 est prévue pour contenir une charge 19 de la matière carbo née, ou un mélange de celle-ci avec du car bure de calcium, de formé granulaire finement divisée. La charge 19 s'écoule par gravité de la trémie 18 dans le tube 11, et le transporteur à vis 12 la fait avancer vers l'extrémité du tube 11, d'où elle tombe par gravité dans un tube d'alimentation 20, lequel est protégé par un manchon 21 réfractaire et isolant de la chaleur.
Lorsque l'appareil est mis dans la po sition montrée au dessin, l'extrémité inférieure du tube 20 s'étend bien au-dessous de la sur face du métal fondu, ce qui permet à la matière carbonée d'être introduite dans celui-ci.
Un récipient à gaz entraîneur, tel que le cylindre 22, est connecté à travers un mesureur d'écoulement 25,à une valve 23 de réduction de pression, munie d'un dispositif 24 indiquant la pression. De là, le gaz entraîneur est livré selon besoin par un tuyau 26 qui s'étend jus qu'à un point proche de l'extrémité de la vis transporteuse 12. Un tuyau de dérivation 27, avec valve 2T, relie le tuyau 26 au couvercle 28 de la trémie 18, de sorte que la pression du gaz est égalisée dans tout le dispositif d'in jection.
Quand la vis transporteuse est mise en ro tation dans le sens voulu pour faire avancer la matière carbonée de la trémie 18 vers le tube 20, et quand la valve régulatrice 23 est ajustée pour permettre un écoulement du gaz entraîneur à travers le tube 20 juste assez fort pour rendre la matière carbonée capable de sortir par l'extrémité inférieure de ce tube, cette matière est introduite dans le métal fondu.
La quantité ainsi introduite est contrô lée de façon précise par la vitesse de rotation de la vis transporteuse 12 et le temps pendant lequel elle fonctionne.
Il y a une limite critique à la quantité maximum de gaz entraîneur qui peut être em ployée sans que l'on éprouve une perte sérieuse d'efficacité dans l'utilisation de la matière car bonée. Dans la pratique, cette limite a été trouvée être approximativement de 0,06 m3 de gaz entraîneur, mesuré à la température et à la pression ordinaires, pour chaque livre de matière solide introduite dans le métal fondu.
Si le volume du gaz entraîneur par rapport à la quantité de matière solide dépasse de façon notable cette limite, le gaz, en s'élevant rapi dement en bulles à travers le métal fondu, tend à entraîner une grande partie de la matière carbonée vers la surface du métal, avant que cette matière soit venue en contact efficace avec celui-ci. En revanche, si le. volume du gaz est maintenu au-dessous de- cette limite, on réalise un contact efficace entre les particules de matière solide et le fer fondu, et l'on obtient une utilisation élevée, prévisible avec préci sion, du réactif solide dans le métal fondu.
Naturellement, il faut employer assez de gaz entraîneur pour que la matière solide puisse s'écouler hors de l'extrémité inférieure du tube 20 et pénétrer dans le métal fondu. En général, il faut employer au moins environ 0,07 m3 de gaz entraîneur par livre de matière solide ; dans quelques cas cependant, on a obtenu une introduction efficace de la matière carbonée dans le métal fondu avec un écoulement de gaz entraîneur assez faible pour que la quantité employée soit même moindre.
Il est important, en employant l'appareil ci-dessus décrit, que la matière carbonée (de même que le carbure de calcium, si on en uti lise) soit finement divisée, et soit encore sous forme granulaire plutôt que soûs la forme ex trêmement fine, presque colloïdale, qui carac térise quelques noirs de carbone. D'une part, la matière carbonée doit être assez fine pour pouvoir s'écouler avec le gaz entraîneur dans le métal fondu.
D'autre part, elle ne doit pas avoir une finesse telle qu'elle soit facilement incorporée dans le gaz entraîneur sous forme d'une suspension ne se déposant pas ou ne se déposant que difficilement, car alors elle serait vraisemblablement entraînée hors du métal fondu dans les bulles du gaz qui s'élèvent, sans venir en contact effectif avec le métal fondu.
En général, ces conditions sont remplies si la matière carbonée, à l'analyse au tamis (série de tamis Tyler) est telle que 100 % de la ma- tière passe à travers un tamis de 10 mailles tandis qu'au moins le 50 % en
poids est retenu par un tamis de 100 mailles. Le genre du gaz employé n'est pas critique en lui-même. Il est bien entendu avantageux d'employer un gaz qui ne réagit pas de façon nuisible avec le métal ferreux fondu ou avec les agents de traitement ajoutés.
Il est préfé- râble d'employer un gaz inerte tel que l'azote, quoique des gaz réducteurs tels que le propane ou le gaz naturel, ou même un gaz faiblement oxydant comme le dioxyde de carbone, puissent aussi être utilisés. Ou pour l'injection de la matière carbonée seule, même l'air peut être employé comme gaz entraîneur. Si l'on utilise l'air, un peu du carbone injecté sera oxydé par l'oxygène de l'air, mais la quantité ainsi perdue sera assez faible pour être moins désavantageuse que le coût plus élevé d'un gaz non oxydant ou réducteur.
Lorsque du carbure de calcium est injecté en même temps que la matière carbo née, il faut alors naturellement employer un gaz entraîneur inerte ou réducteur.
Il est donné ci-après des exemples de mise à exécution du procédé selon l'invention. <I>Exemple 1</I> On a préparé une fonte grise hypoeutectique ayant à l'analyse la composition suivante
EMI0004.0049
Carbone <SEP> total <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 2,88 <SEP> 0/0
<tb> Silicium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 1,46%
<tb> Manganèse <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,65%
<tb> Soufre <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> <B>0,090/0</B>
<tb> Phosphore <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> 0,12%
<tb> Fer <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> le <SEP> reste
<tb> Equivalent <SEP> de <SEP> carbone. <SEP> . <SEP> . <SEP> 3,41 <SEP> % Cette composition a été fondue et chauffée à une température de 15380 C. Du graphite de four électrique sous forme de déchets d'élec trodes de graphite broyés à une dimension des particules de minus 10 mailles, a été injecté dans le métal fondu en employant de l'azote comme gaz entraîneur, et en se servant d'un appareil du genre ci-dessus décrit.
La quantité totale de graphite ainsi introduite a été de 1,25 % en poids du fer fondu. Environ vingt minutes après l'addition du graphite, le métal a été coulé dans des moules.
Un échantillon de pièce moulée a été analysé et a été trouvé contenir 3,95 % de carbone total. Ainsi, le métal avait été converti d'une composition hy- poeutectique à une composition hypereutecti- que. L'efficacité de l'injection, exprimée par la quantité du carbone introduit qui a été ré cupérée dans le métal fondu, a été de 85,5 0/0.
<I>Exemple 2</I> On a préparé un bain fondu de la compo sition suivante
EMI0004.0077
Carbone <SEP> total <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 2,75%
<tb> Silicium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 2,03%
<tb> Manganèse <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,63%
<tb> Soufre <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,11 <SEP> %
<tb> Phosphore <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,12%
<tb> Fer <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> le <SEP> reste
<tb> Equivalent <SEP> de <SEP> carbone. <SEP> . <SEP> .
<SEP> 3,47% La masse fondue a été chauffée à<B>15380</B> C et l'on a injecté dans cette masse un mélange de carbure de calcium et de graphite de dé chets d'électrodes broyés, la dimension des par ticules étant de minus 10 mailles, en employant de l'azote comme gaz entraîneur et un appareil d'injection du genre décrit ci-dessus.
La quan tité de mélange employée, et les proportions du carbure de calcium et du graphite dans celui- ci ont été telles que l'on a introduit dans le métal fondu en tout 1,5 % en poids de carbure de calcium et 0,
562 % en poids de graphite. Le métal a été promptement coulé (deux mi nutes) après l'introduction du réactif de trai tement. On a analysé le métal coulé et trouvé qu'il contenait 0,016 % de soufre et 3,28 % de carbone total. L'efficacité d'utilisation du graphite a été de 94,0 0/0.
On a réalisé ainsi une excellente désulfuration et une utilisation élevée du carbone du graphite.
<I>Exemple 3</I> On a préparé une fonte grise hypoeutecti- que de la composition suivante
EMI0005.0039
Carbone <SEP> total <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 3,15 <SEP> 0/0
<tb> Silicium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> <B>1,800/0</B>
<tb> Manganèse <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,65%
<tb> Soufre <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,11 <SEP> %
<tb> Phosphore <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,12%
<tb> Fer <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> le <SEP> reste
<tb> Equivalent <SEP> de <SEP> carbone <SEP> .
<SEP> . <SEP> 3,79 <SEP> % Cette fonte a été fondue et chauffée à 14270 C et on lui a injecté un mélange de carbure de calcium et de graphite broyé de four électrique (d'électrodes de rebut), à di mensions des particules de minus 10 mailles, de la même manière et en même quantité qu'à l'exemple 2. Le métal a été coulé promptement (quatre minutes) après l'introduction des ré actifs de traitement.
Le métal coulé a été trouvé contenir 0,006 % de soufre et 3,69 0/0 de carbone total.
L'utilisation du carbone du graphite a été de 95,8 %. On a de nouveau réalisé ainsi une excellente désulfuration et une excellente récupération du carbone du graphite dans la fonte.
Dans chacun des exemples 2 et 3, on n'a pas pris en considération la teneur en carbone du carbure de calcium dans le calcul de la récupération du carbone. L'expérience a mon tré que le carbone du carbure de calcium n'est pas récupéré dans la fonte lorsque ce métal est traité par ce réactif seulement, et il n'ap paraît pas que l'on obtienne un résultat diffé rent quand ce réactif est injecté en combinai son avec une matière carbonée telle que le graphite.
<I>Exemple 4</I> On a préparé une fonte en fusion de la composition suivante
EMI0005.0061
Carbone <SEP> total <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 3,11 <SEP> %
<tb> Silicium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 2,01 <SEP> %
<tb> Manganèse <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,62 <SEP> 0/0
<tb> Soufre <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,094%
<tb> Phosphore <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,099%
<tb> Fer <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> le <SEP> reste
<tb> Equivalent <SEP> de <SEP> carbone. <SEP> .
<SEP> 3,81 <SEP> % On a injecté du graphite de four électrique sous forme d'électrodes de rebut broyées, dans la masse fondue portée à une température de 15320 C. L'injection a été faite avec un appa reil du genre décrit, en employant l'air comme gaz entraîneur.
La quantité de graphite injecté a été de 0,55 % en poids de la fonte. Le métal a été coulé sept minutes après l'injection du graphite.
Les pièces coulées obtenues ont été analysées et l'on a trouvé qu'elles contenaient 3,61 % de carbone total. Ainsi, l'utilisation du carbone dans le métal a été de 91 0/0, malgré l'emploi d'air comme gaz entraîneur.
<I>Exemple 5</I> On a préparé une fonte en fusion de la composition suivante
EMI0005.0089
Carbone <SEP> total <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 2,81 <SEP> 0/0
<tb> Silicium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 2,38%
<tb> Manganèse <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,610/0
<tb> Soufre <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,12%
<tb> Phosphore <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,14%
<tb> Fer <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> le <SEP> reste
<tb> Equivalent <SEP> de <SEP> carbone. <SEP> .
<SEP> 3,53 <SEP> % En utilisant un appareil de la forme ci- dessus décrite, et. de l'azote comme gaz entraî neur, on a injecté un mélange de carbure de calcium et de coke de pétrole cuit, finement divisé, dans le métal en fusion porté à une. température de 15380 C.
La quantité de carbure de calcium dans le mélange a été de 1,0 % du poids du métal fondu, et la quantité de coke cuit, dans le mélange, a été de 0,
55 % du poids de la fonte en fusion. Le coke cuit con- tenait environ 97 % de carbone et avait été débarrassé de façon sensiblement complète de ses substances volatiles et de son humidité par le traitement de cuisson. La masse fondue a été coulée trois minutes après la fin de l'in jection du mélange de carbure et du coke cuit.
Le produit coulé a été analysé et l'on a trouvé qu'il contenait 3,29 % de carbone total, de sorte que l'utilisation du carbone contenu dans le coke, dans la fonte, était de 90 % (comme dans les exemples 2 et 3,
on n'a pas pris en considération la teneur en carbone du car bure-de calcium pour le calcul du degré d'uti- lisation du carbone dans la fonte). La teneur en soufre du produit coulé a été trouvée, à l'analyse, n'être que de 0,018 %. On a ainsi réalisé une désulfuration très efficace en même temps qu'une utilisation efficace du carbone du coke injecté.
Il n'y a rien de particulièrement critique en ce qui concerne la température à laquelle la matière carbonée, seule ou en combinaison avec du carbure de calcium, est injectée dans le fer fondu. Les exemples qui précèdent sont des exemples typiques de la pratique ordinaire en fonderie.
Dans d'autres essais, effectués sensiblement comme décrit aux exemples 2 et 3, mais dans lesquels des périodes de temps sensiblement plus longues se sont écoulées entre l'injection du mélange de carbure de calcium et de gra phite et le moment où le métal a été versé dans des moules, la limite élastique à la trac tion des produits en fonte a été notablement plus basse que la limite élastique à la traction des produits coulés obtenus en effectuant les essais comme indiqué aux exemples 2 et 3 ci- dessus. Les résultats de ces autres essais, quoi que non concluants, tendent à montrer que l'injection d'une matière carbonée dans du mé tal ferreux fondu, par le procédé selon l'in vention,
en employant la technique d'inocula tion dans laquelle le métal fondu est coulé promptement après l'introduction de. la ma- tière carbonée, a pour résultat un produit ayant des propriétés améliorées supérieures à ce qui peut être obtenu en introduisant la ma tière carbonée d'une autre manière que par cette technique d'inoculation.
Dans d'autres essais effectués sensiblement de la même manière que dans les exemples qui précèdent, on a injecté dans le métal fondu diverses formes commerciales de matières car bonées composées principalement de carbone élémentaire. Ces essais ont montré que d'au tres formes de matières carbonées composées principalement de carbone élémentaire peuvent être injectées dans un métal ferreux fondu par le procédé selon l'invention, et qu'on peut ob tenir une bonne utilisation du carbone, à con dition que ces matières ne contiennent que peu ou pas du tout d'humidité ou de substances combustibles volatiles.
Cependant, si la teneur en cendres d'une telle matière est élevée, il peut être indésirable de l'employer à cause des réactions qui peuvent se produire entre les composants de la cendre et les composants de la fonte en fusion.
Un avantage important du procédé d'injec tion selon l'invention est que l'augmentation de la teneur en carbone du métal fondu peut être facilement et exactement contrôlée en con trôlant la quantité de graphite qui y est intro duite. Par exemple, dans une série de trois essais différents, employant une fonte ayant la composition indiquée à l'exemple 2, et effec tués tous sensiblement comme décrit dans cet exemple, et dans lesquels le rapport de la quantité de graphite introduite au poids du métal ferreux employé était le même pour chaque cas,
la teneur en carbone totale -du pro duit coulé a été trouvée remarquablement uni- forme, la plus basse étant de 3,28 % et la plus haute de 3,31 %. De même,
dans une série de quatre essais, dans lesquels on a employé une fonte de la composition indiquée à l'exemple 3, et qui ont été effectués sensiblement comme décrit dans cet exemple, et dans chacun des quels la proportion du graphite introduit à la quantité de métal ferreux traité est restée la même,
la .teneur en carbone totale du produit coulé était comprise entre 3,69 % et 3,75 0/0. Par suite de cette utilisation uniforme du car bone dans le métal fondu, et du haut degré d'utilisation du carbone,
la teneur totale en carbone du produit coulé peut être prédite facilement et avec exactitude si l'on connait la teneur en carbone de la masse en fusion et la quantité de carbone injectée.
REVENDICATION I Procédé de carburation de fonte par intro duction d'une matière carbonée composée prin- cipalement de carbone élémentaire dans une masse de fonte en fusion, à une distance notable au-dessous de la surface de celle-ci, ca ractérisé en ce que ladite matière carbonée est sous forme granulaire finement divisée et est entrainée dans ledit métal fondu au moyen d'un gaz et en ce que ladite matière carbonée est sensiblement exempte d'humidité et de subs tances volatiles,
de sorte qu'il ne se produit pas d'augmentation sensible du volume du gaz par rapport au poids de la matière solide introduite dans le métal fondu, du fait du chauffage de ladite matière carbonée à la tem pérature du métal fondu.
SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce que l'on introduit du graphite de four électrique finement divisé dans la masse de fonte en fusion.
2. Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce que l'on introduit du coke cuit finement divisé dans la fonte en fusion.
3. Procédé selon la revendication I, carac térisé par l'introduction d'un mélange intime de carbure dé calcium finement divisé et de matière carbonée finement divisée, composée principalement de carbone élémentaire, dans la masse de fonte en fusion. 4. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que le métal fondu a la composi tion d'une fonte grise.
5. Procédé selon la revendication I,-carac- térisé en ce que la matière carbonée est sensi blement exempte de cendre.
.6. Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce que l'on coule le métal fondu dans des moules promptement après l'introduc tion dans celui-ci de ladite matière carbonée.
7. Procédé selon la revendication I, ca ractérisé en ce que le volume du gaz entraîneur employé est de 0,007 à 0,06 m3 par livre de matière solide amenée dans le métal fondu.