FR2460336A1 - Procede de dephosphoration et de denitration de fonte contenant du chrome - Google Patents
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Classifications
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- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
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Abstract
PROCEDE DE DEPHOSPHORATION-DENITRATION D'UNE FONTE EN FUSION CONTENANT AU MOINS 3 DE CR, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE L'ON MAINTIENT LA CONCENTRATION DE SI DANS LA FONTE A 0,2 EN POIDS AU MAXIMUM, QUE L'ON MET LA FONTE EN CONTACT AVEC UN LAITIER COMPRENANT 30 A 80 EN POIDS D'AU MOINS UN FLUORURE OU CHLORURE DE METAUX ALCALINO-TERREUX, 0,4 A 30 EN POIDS D'AU MOINS UN OXYDE DE LITHIUM ETOU DE CARBONATE DE LITHIUM ET 5 A 50 EN POIDS D'AU MOINS UN OXYDE DE FER ETOU DE NICKEL, LE LAITIER POUVANT CONTENIR MOINS DE 40 EN POIDS D'AU MOINS UN OXYDE OU CARBONATE DE METAUX ALCALINO-TERREUX ET QU'EN MEME TEMPS, ON LIMITE L'OXYDATION DE CR PAR DIMINUTION DE LA PRESSION PARTIELLE DE CO EN METTANT EN CONTACT AVEC LE BAIN DE FONTE UN MELANGE GAZEUX D'OXYGENE ET DE GAZ INERTES.
Description
L'invention concerne un procédé de déphospho-
ration et de dénitration de fonte contenant du chrome (fonte contenant au moins 3% de Cr, appelée simplement
ci-après "fonte Cr").
Il est bien connu que le phosphore a un effet nuisible dans le fer et l'acier, spécialement dans les aciers inoxydables o il cause des criques de chaleur, une corrosion fissurante sous tension etc.. Il est donc
désirable de diminuer le plus possible la teneur en phos-
phore. Toutefois, on considérait jusqu'à présent comme impossible de déphosphorer une fonte contenant au moins
3% de Or.
Dans les techniques connues, le phosphore
contenu dans les matières premières reste dans les pro-
duits obtenus, la proportion étant d'environ 300 parties par million (ppm) . Si l'on veut fabriquer des aciers inoxydables dont la teneur en phosphore soit inférieure à ce taux, il n'y a pas d'autre moyen que d'utiliser des matières soigneusement choisies à faible teneur en phosphore, ce qui fait que, bien entendu, les produits
sont coûteux.
Assez récemment, il a été proposé, pour déphosphorer la fonte en fusion, d'incorporer au laitier de fusion des oxydes, carbonates ou chlorures de métaux alcalins. Par exemple, dans la demande japonaise publiée
N 2322/78, on décrit "un agent de déphosphoration des-
tiné à déphosphorer la fonte en fusion, formé d'un mélange de chaux, de minerai de fer, de carbonate de sodium et de fluorite et caractérisé par le fait que l'on ajoute de l'oxyde de fer à raison d'au moins 2,5 fois le poids de l'oxyde ou carbonate d'un métal alcalin, que l'on mélange les ingrédients, qu'on les pulvérise - - - - - - et qu'on les chauffe à 600 C ou au-dessus, de sorte que les composés des oxydes de fer et des oxydes de métaux alcalins se forment, et que l'on ajoute du CaO
à raison de 1 à 10 fois la quantité desdits composés".
Dans la demande japonaise publiée N 26715/78, on décrit
"un agent d'affinage auxiliaire de la fonte en fusion con-
tenant un composé de métal alcalin auquel on ajoute une matière contenant au moins 50% de SiO2 et/ou une matière dont la teneur totale en SiO2, Na20, MnO et FeO est d'au moins 60%, de sorte que la quantité de SiO02 et de matière contenant du Si02 est respectivement de 20% au maximum et de 50% au maximum". En outre, dans la demande japonaise
publiée NO 28511/78, on décrit "un laitier de déphosphora-
tion, de désulfuration ou de déphosphoration-désulfura-
tion comprenant comme ingrédients principaux 30 à 70% de CaO et 10 à 40% de CaF2, plus 1 à 30% d'au moins un des composés Na20, B205, Na2B407, K20, Ii20, NaCl, K01l et liOl". Il se peut que tous ces laitiers ou ces agents d'affinage soient efficaces pour la fonte normale
mais ils sont tout à fait inefficaces pour la déphospho-
ration de la fonte Or. Tous les textes cités concernent la déphosphoration de la fonte normale et on ne parle
pas de la déphosphoration de la fonte Or.
On considère que la difficulté de la déphos-
phoration de la fonte Or est la suivante.
On peut considérer que les réactions d'oxydation de P, Or et Fe se déroule comme suit: 2P + - 02 = P205 3,73 x 10-9 bar (1) 2Cr + - 02 Or203 5,07 x 10-14 bar (2) Fe + - 02 = FeO 1,37 x 10-9 bar (3) la valeur numérique de pression indiquée à droite de chaque équation représente la pression partielle d'oxygène à
l'équilibre à l'état normal à 15000 pour chaque substance.
On verra par ces données que Or se combine à l'oxygène bien plus facilement que P et Fe. C'est l'une des raisons pour lesquelles la déphosphoration de la fonte Or en fusion est extrêmement difficile en comparaison de celle de la fonte normale ne contenant pas de Cro Autrement dit, dans les procédés antérieurs, lorsqu'on cherchait à réaliser
la déphosphoration par oxydation, on obtenait une oxyda-
tion de Cr seulement sans oxydation de P. Même si P s'oxyde, Cr s'oxyde beaucoup plus. On a trouvé aussi que l'oxyde de Cr formé (que l'on appellera Cr203) nuit au pouvoir de déphosphoration du laitier. Il est entendu que le Cr203 formé se comporte comme un oxyde acide et se combine à des corps fixateurs de P205 en diminuant notablement leur pouvoir de fixation de P205o Autrement dit, dans le cas de la fonte Cr, la fixation du P205 formé est difficile, c'est-à-dire que la "rephosphoration" pose
des problèmes sérieux.
Donc, pour effectuer la déphosphoration de la fonte Cr, il est nécessaire de favoriser la réaction: 2P + 5FeO ---> P205 + 5Fe (4)
et en même temps, de maitriser le plus possible la réac-
tion: 2Cr + 3FeO -- Cr203 + 3Pe (5) Les mesures connues pour l'oxydation d'un
bain de fonte avec limitation de l'oxydation de Cr consis-
tent à diminuer la pression partielle de CO dans l'atmos-
phère. Plus précisément, il est connu de diminuer la pression de l'atmosphère ambiante ou de mettre en contact avec le bain de fonte un mélange gazeux comprenant un gaz oxydant tel que l'oxygène (0) et un gaz inerte tel
que l'argon (Ar) ou l'azote (N).
Un autre moyen d'effectuer la déphosphoration tout en limitant l'oxydation de Cr consiste à diminuer le potentiel d'oxygène du bain de fonte. On peut obtenir cette diminution en augmentant la teneur en silicium (Si) du bain. Toutefois, cela n'est pas désirable parce que
Si s'oxyde en SiO2 qui diminue la basicité du laitier.
Il faut préciser que le carbone (C) s'oxyde en donnant
CO qui n'a pas d'influence sur les propriétés du laitier.
Il est donc préférable d'augmenter la teneur en carbone
du bain.
Selon la technique antérieure, par exemple selon la demande japonaise publiée N 28511/78 déjà citE concernant l'acier au carbone ordinaire, et comme on peut le prévoir d'après l'équation (1) ci-dessus, on pense que pour favoriser l'oxydation de P, il faut élever le potentiel d'oxygène du bain. Toutefois, dans le cas de la fonte Cr, on ne savait pas du tout si l'oxydation du
phosphore (déphosphoration) se produirait de façon satis-
faisante ou non dans le cas o l'on abaisserait le poten-
tiel d'oxygène du bain de fonte pour limiter l'oxydation
de Cr.
Sur la base des connaissances susdites, on a tenté de déphosphorer la fonte Cr en utilisant les laitiers de déphosphoration connus dans des conditions o l'oxydation de Or est limitée. Mais on n'a pas pu y réussir en limitant simplement l'oxydation de Or. Des expériences variées et répétées ont révélé que parmi les composés de métaux alcalins, Li20 et Li2003 sont spécialement efficaces pour la déphosphoration. (Ci-après, pour désigner Li20 et/ou Li2003, on dit "le composé
de Li".
On a conduit la déphosphoration de la fonte Or en utilisant des laitiers contenant des composés de
métaux alcalins et on a analysé le laitier après la déphos-
phoration par diffraction de rayons X. On a trouvé qu'en présence de 0r203, le laitier contenant le composé de Mi
a une plus grande affinité pour P205 que le laitier conte-
nant des composés de K et Na.
En outre, on a trouvé qu'il faut améliorer le laitier auquel on ajoute le composé de Li pour que
celui-ci agisse efficacement.
On a donc imaginé une composition appropriée
de laitier dans laquelle le composé de Mi coûteux est uti-
lisé efficacement et on a ainsi réussi à déphosphorer la fonte Cr par un affinage oxydant que l'on peut conduire à des températures ne dépassant pas 1600 0. Il est apparu aussi que l'on peut effectuer simultanément, par ce procédé,
la dènitration.
Selon l'invention, on propose un procédé nouveau de déphosphorationdénitration de la fonte en fusion contenant au moins 3% de Cr (fonteCr) caractérisé par le fait que l'on maintient la concentration de Si dans la fonte à 0,2% en poids au maximum, que l'on met la fonte en contact avec un laitier comprenant 30 à 80% en poids
d'au moins un fluorure ou chlorure de métaux alcalino-
terreux (premier constituant), 0,4 à 30% en poids d'oxyde de lithium et/ou de carbonate de lithium (deuxième constituant) et 5 à 50% en poids d'au moins un oxyde de
fer ou de nickel (troisième constituant), le laitier pou-
vant contenir moins de 40% en poids d'au moins un oxyde ou carbonate alcalino-terreux (quatrième constituant), et
qu'en même temps on limite l'oxydation de Cr.
Dans le procédé de l'invention, la concentra-
tion de Si dans la fonte Cr ne doit pas dépasser 0,2% La raison en est que Si s'oxyde préférentiellement et nuit à l'oxydation de P et que le Si02 formé se combine à l'agent de fixation de P, diminuant notablement son pouvoir de fixation. la teneur en Si doit ttre de préférence de 0,1% au maximum et de préférence de 0,05% au maximum. Donc, quand la teneur en Si de la fonte est élevée, il est nécessaire de désilicier et d'écumer le laitier au préalable. Le laitier de déphosphoration-dénitration utilisé dans le procédé de l'invention contient 30 à 80% en poids d'au moins un fluorure ou chlorure de métaux alcalino-terreux (CaF2, CaCl2, MXg2, MgC12 etc..) qui est
le premier constituant. Ce sont des réactifs de déphospho-
ration et en même temps des solvants puisqu'ils ont en eux-mêmes un bas point de fusion et forment facilement un laitier fluide. En outre, ils dissolvent le composé de
Mi et le retiennent de façon stable, de sorte qu'ils dimi-
nuent la perte par vaporisation du composé de Li et favo-
risent ainsi efficacement la réaction. En outre, ils main-
tiennent une bonne fluidité du laitier même quand il con-
tient une certaine proportion d'oxydes de Cr. Pour ces
raisons, ces composés constituent les ingrédients princi-
paux du laitier, étant de bons réactifs de déphosphoration-
dénitration et des solvants. Parmi ces corps, il faut choisir celui ou ceux qui sont appropriés en tenant compte de propriétés physico-chimiques telles que le point de fusion, la volatilité, l'hygroscopie et aussi du prix de revient. Le fluorure de calcium (0aF2) est préférable
pour sa maniabilité, son prix et son effet de déphosphora-
tion. Ce constituant doit être contenu à raison d'au moins 30%.Si la quantité est moindre, il est insuffisant comme réactif de déphosphoration, la fluidité du laitier est diminuée en présence de Cr203 et l'incorporation de
P au laitier diminue, ce qui nuit à la déphosphoration.
Par contre, si la teneur dépasse 80%, on n'obtient aucun avantage et il faut réserver la partie restante pour les autres ingrédients. la proportion préférentielle de ces ingrédients est de 40 à 75%, plus spécialement de 45 à 65%. Le laitier de déphosphoration-dénitration utilisé dans le procédé de l'invention contient 0,4 à 30% en poids d'au moins un des composés Li20 et Li2C03 (le composé de Li) qui est le deuxième constituant. Le composé de li augmente remarquablement la fluidité du laitier et
a une forte affinité pour Si02, A1203, B203, 0r203 etc..
qui ont un effet nuisible sur la déphosphoration et cela diminue leur effet nuisible. Pour la déphosphoration et la dénitration, il faut qu'il soit contenu à raison de 0,4% au moins, d'après les données expérimentales indiquées plus loin. S'il dépasse 30%, on n'obtient aucun avantage
mais seulement des pertes économiques. La teneur préféren-
tielle est de 0,8 à 20%, plus spécialement de 1,6 à 10%.
le laitier de déphosphoration-dénitration utilisé dans le procédé de l'invention doit contenir au moins un oxyde de fer et/ou de nickel (FeO, Fe203, NiO etc..), troisième constituant, en tant que source d'oxygène servant à oxyder le phosphore du bain. C'est une conséquence de l'équation (4) donnée plus haut. Habituellement, on utilise ces constituants sous la forme de minerai de fer, de calamine, d'oxyde de nickel fritté etc.. On utilise un de ces corps ou un mélange de deux ou plusieurs de ceux-ci. Il en faut au moins 5% du poids total de laitier. Pour
l'oxydation de P, on ajoute 5 à 50% en poids de ces ingré-
dients. La teneur préférentielle est de 10 à 50%, plus spécialement de 20 à 50%. Quand la teneur en carbone du bain est élevée, la concentration des oxydes de fer et/ou de l'oxyde de nickel tend à diminuer graduellement. Il
faut maintenir constanmment la concentration de ce consti-
tuant, dans le laitier, à 1% au minimum. Si l'on ajoute plus de 50% d'oxydes de fer et/ou d'oxyde de nickel, ils tendent à refroidir le laitier et à le solidifier. On peut aussi utiliser à cet effet de l'oxygène ou d'autres gaz oxydants. le laitier de déphosphorationdénitration utilisé dans le procédé de l'invention peut contenir moins de 40% d'au moins un oxyde ou carbonate de métaux alcalino-terreux (CaO, CaCO3, NgO, MgCO3 etc..), comme quatrième constituant. Ce sont des agents de réglage de basicité et des réactifs de déphosphoration. Bien qu'ils aient un point de fusion élevé, ils forment des laitiers à bas point de fusion lorsqu'on les utilise conjointement
avec les fluorures et chlorures de métaux alcalino-
terreux, les oxydes de fer et l'alumine. Ce sont des corps
basiques et ils ne nuisent pas aux propriétés de déphos-
phoration-dénitration du laitier. Les carbonates tels que CaCO3 et MgCO3 se convertissent immédiatement en oxydes à la température d'affinage en formant du C02. L'oxyde de calcium (CaO), qui est avantageux par son prix et sa
maniabilité, est utile à la protection des matières réfrac-
taires basiques, augmente la basicité de laitier et contrarie l'effet nuisible de SiO2 etc.. Donc, la quantité de ce constituant à ajouter dépend de la teneur en
ingrédients nuisibles inévitables tels que SiO2 etc...
Si les ingrédients nuisibles inévitables tels que SiO2 sont contenus en plus grande quantité, il faut ajouter ce constituant en quantité accrue en conséquence. Toutefois, l'addition d'une trop grande quantité de ce constituant élève le point de fusion du laitier et daens le pire des presque
cas, solidifie le laitier, empochant/la déphosphoration.
Lorsque la teneur en constituants nuisibles tels que SiO2 est négligeable, il n'est pas toujours nécessaire d'ajouter
ce composant. Lorsqu'on utilise CaO pour la déphosphoration-
dénitration de la fonte Or, il présente un comportement compliqué. Ce composé a de l'affinité pour les oxydes de
fer (formant du ferrite de calcium) et augmente la solubi-
lité des oxydes de fer dans le laitier. Ce phénomène est en lui-même avantageux pour l'oxydation de P. Mais d'autre part, il augmente aussi la solubilité du Cr203 qui est nuisible. Donc, la présence d'une quantité appropriée de CaO est désirable mais une trop grande quantité de ce composé est indésirable. Même lorsqu'on n'ajoute pas de
CaO, celui-ci se forme en quantité nécessaire à la déphos-
phoration, par la réaction:
Li20 + CaP2 -3 2liF + CaO.
L'addition d'oxydes et/ou carbonates de métaux alcalino-
terreux est comprise entre O et moins de 40% du poids total du laitier, de préférence elle est de 5 à 20%, plus
spécialement de 7 à 15%.
Dans le laitier utilisé dans le procédé de l'invention, la silice, l'alumine, l'oxyde de bore, l'oxyde de chrome (Si02, A1203, 3203, 0r203) etc.. sont des ingrédients nuisibles inévitables provenant des matières réfractaires utilisées et/ou du laitier existant déjà avant l'addition du laitier de déphosphoration. La silice (Si02) et 3203 forment respectivement, avec les oxydes de métaux alcalins, des silicates et borates à bas point de fusion. D'autre part, Si02, A1203, B203, Cr203 etc. . jouent le rôle d'oxydes acides et se combinent avec Li20 et CaO, diminuant la basicité du laitier et nuisant donc au pouvoir de déphosphoration du laitier utilisé dans le procédé de l'inventiono Il faut donc maintenir aussi
basse que possible la teneur en ces ingrédients.
La quantité de laitier utilisée dans le pro-
cédé de l'invention n'est pas critique, elle est habituel-
lement de 10 à 130 kg par tonne de métal et la teneur du laitier en composé de Li est de 0,5 à 20 kg par tonne de métal. Dans le procédé de l'invention, pour limiter l'oxydation de Cr, on règle la pression partielle de CO dans l'atmosphère ou bien on règle la teneur en C du bain,
comme mentionné plus haut.
On peut pratiquer le procédé de l'invention
à une température atteignant 16000C.
La description qui va suivre, en regard des
figures annexées, données à titre d'exemple, fera bien
comprendre co=rent l'invention peut être réalisée.
La figure 1 est un graphique montrant la relation entre la teneur en C du bain d'une part, le degré de déphosphoration et la perte de Cr d'autre part,
lorsqu'on effectue la déphosphoration d'une fonte conte-
nant 18% de Cr (fonte 18 Cr);
La figure 2 un graphique montrant la rela-
tion entre la température du bain de fonte et le degré de déphosphoration, dans la déphosphoration de fonte 18 Cr;
La figure 3 un graphique montrant la rela-
tion entre la teneur en i2C0O3 du laitier et le degré de déphosphoration;
La figure 4 un graphique montrant la rela-
tion entre la teneur en C et la température, en vue d'une déphosphoration satisfaisante; La figure 5 un graphique montrant la relation entre le degré de déphorphoration et la composition du
laitier après la déphosphoration.
La figure 1 montre la relation entre la teneur en C du bain et le degré de déphosphoration, lorsqu'on effectue la déphosphoration d'une fonte 18 Cr au moyen d'un laitier contenant 10% de Li2C03, 10% de CaO, 50% de CaF2 et 30% de FeO à 1430 C. On voit que plus la teneur en C est élevée, plus le degré de déphosphoration est élevé et plus la perte de Cr est faible, comme expliqué plus haut. Toutefois, il existe entre la concentration de C et la concentration de Or une corrélation oui sera expliquée
en détail plus loin.
La figure 2 montre l'influence de la tempé-
rature du bain sur le degré de déphosphoration lorsqu'on déphosphore une fonte 18 Cr (C: environ 6%) avec un laitier à 10% de Li2C003, 10%o de CaO, 50% de CaF2 et 30% de ?eO. Comme on le voit, le laitier utilisé dans l'invention est efficace même aux températures supérieures à 150000 C,
ce qui est la limite supérieure de la température d'affi-
nage quand on utilise le laitier connu contenant des composés de métaux alcalins. Toutefois, aux températures
dépassant 1600 C, le degré de déphosphoration diminue.
La raison en est que la perte du composé de Ii par vapo-
risation augmente aux températures élevées et que les pro-
duits de déphosphoration se décomposent, c'est-à-dire qu'il se produit une rephosphoration. Par contre, à des températures trop basses, l'Oxydation de Or augmente et
le degré de déphosphoration diminue.
La figure 3 montre la relation entre le degré de déphosphoration et la concentration de Li2003 ajouté dans lelaitier lorsqu'on déphosphore une fonte 18 Cr avec un laitier à 20% de FeO et 80% de CaF2 contenant diverses
quantités de Li2C003 à 1430 C.
Si l'on élimine plus de 50% de P, cela est commercialement utile. Donc, comme le montre la figure 3, il faut une teneur en Li2CO03 d'au moins 1% (0,18% sous forme de Li, 0,4% sous forme de Li20). Si l'on utilise
plus de 30% de Li2003 (5,65% en Li), le taux de déphospho-
ration arrive à la saturation et il ne se produit qu'un accroissement de la perte de Li par vaporisation. Dans le procédé de l'invention, on peut ajouter le composé de Li sous forme de minerai de lithium. On peut ajouter de l'oxyde et/ou du carbonate de Na et/ou de K comme agent 1 1 auxiliaire. En tout cas, la quantité préférée du
composé de Li est indiquée par cette figure.
En ce qui concerne la relation entre la concentration de C et la température de la fonte Cr d'une part, l'oxydation de Or d'autre part, on connaUt l'équation empirique de Hilty. Cette équation concerne simplement l'oxydation préférée de C plutôt que de
Cr et bien entendu elle n'a rien à voir avec la rela-
tion d'oxydation concurrente de P et Cr relativement à la fonte Cr en contact avec un laitier contenant le
composé de métaux alcalin.
On a recherché les conditions dans
lesquelles on peut réaliser un degré approprié de dé-
phosphoration sans nuire aux propriétés du laitier
en ce qui concerne la température du bain et la concen-
tration de C pour diverses concentrations de Or. La méthode utilisée est la suivante. On fond la fonte Cr dans un creuset en magnésie, on fait flotter un anneau de graphite sur le bain fondu et on place un latier dans l'anneau. Le laitier comprend 10% de Li2003, % de CaO, 50% de CaP2 et 30% de PeO et on l'utilise à raison de 70 g/kg de métal. On conduit des expériences
en faisant varier la concentration de Or, la tempéra-
ture (t OC) et la concentration de C et on recherche les conditions dans lesquelles on obtient un degré de déphosphoration notable; elles sont indiquées sur la figure 4 en tant que domaines de déphosphoration appropriée. Sur la figure 4, les zones hachurées
indiquent de tels domaines de déphosphoration appro-
priés. La relation est représentée par l'inégalité suivante:
2 3
16000C > toC ú -35960/ élog(E%Cr_7 / g %C) -
21,88}- 273.0C (6).
D'après les connaissances concernant la fonte normale ou l'acier au carbone normal, on utilise pour la déphosphoration un laitier contenant des composés de métaux alcalins et on élève le potentiel d'oxygène du bain. Par contre, selon l'invention, on a trouvé qu'il faut utiliser un laitier contenant le composé de li et qu'il faut abaisser le potentiel d'oxygène en augmentant la teneur en C ou par un autre moyen. Cela est contraire à l'opinion admise jusqu'ici, à savoir que dans la déphos-
phoration oxydante, il faut élever le potentiel d'oxy-
gène du bain.
La limite supérieure de la température de
déphosphoration est de 16000C, étant donné qu'aux tem-
pératures supérieures à 1600 00, les produits de déphos-
phoration sont instables même dans le laitier utilisé dans le procédé de l'invention. Toutefois, le laitier utilisé dans le procédé de l'invention maintient stable le composé de li qui y est dissous et ainsi la perte par vaporisation du composé de Li est diminuée et le
laitier est caractérisé par un pouvoir de déphosphora-
tion-dénitration à de plus hautes températures que le laitier antérieur contenant des composés de métaux alcalins. -Comme le montre la figure 4, il existe une limite inférieure à la température du bain ai l'on veut réaliser un degré approprié de déphosphoration avec une teneur prédéterminée en Or et la teneur en O qui règne à ce moment. La raison en est qu'en dessous de la température limite inférieure, l'oxydation de Or est favorisée et la concentration de Cr203 dans le laitier est accrue. Dans la déphosphoration de la fonte Or, une plus forte concentration de O est préférable car on peut alors utiliser un plus large intervalle
de température.
Cette figure présente complètement ce
qu'on a expliqué plus haut.
La figure 5 montre la relation entre le degré de déphosphoration et la composition du laitier après déphosphoration, c'est-à-dire la relation entre le degré de déphosphoration défini ci-après et la composition du laitier après déphosphoration lorsqu'on déphosphore une fonte 18 Or avec un laitier contenant % de Li2003, 10% de CaO, 50% de CaP2 et 30% de PeO à 14300 avec des concentrations variables de C. Degré de déphosphoration = % P avant déphosphoration - % P après déphosphoration x 100 (%) % P avant déphosphoration La composition du laitier est représentée par % M Li % Cr203 %Zli représente la concentration totale des composés
de Li, en Li.
Comme on le voit ici, lorsqu'on réalise un degré satisfaisant de déphosphoration, la valeur de
% L Li est constamment d'au moins 0,05.
% 0r203 Dans le procédé de l'invention, on peut mettre le laitier en contact avec le bain de fonte par divers moyens. On divise le laitier en portions et on le met en contact portion par portion avec le bain de fonte de sorte que chaque portion peut être mise en contact avec celui-ci de façon différente. Par exemple, on introduit une portion telle quelle dans le bain et on place simplement la portion restante à la surface
du bain.
Par le procédé de l'invention, on effectue non seulement la déphosphoration et la dénitration mais encore la désulfuration. Le degré de dénitration
atteint environ 60% ou davantage.
On illustrera maintenant l'invention par
des exemples pratiques.
EXIPIE 1:
On fond 100 kg de fonte Or contenant 6% de C, moins de 0,05% de Si et 18% de Or dans un creuset en graphite au moyen d'un four à induction à haute fréquence. Au bain fondu, on ajoute en trois portions, à des intervalles de 5 minutes, 5 kg d'un laitier à 8%
de Li2C03, 10 de CaO, 72/o de CaF2 et 10% de Fe203.
On agite le métal fondu et le laitier en injectant de l'argon à travers un bouchon poreux prévu au fond du creuset. On poursuit le traitement pendant 15 minutes et pendant ce temps, on maintient la température entre 1420 et 1440 C. Le Tableau I indique les compositions
du métal et du laitier avant et après le traitement.
La température du bain de fonte, dans l'exemple, satis-
fait à la condition 1381 C <t C (1600 C qui est
tirée de l'inégalité (6).
EXEMPLE COMPARATIF I
A titre de comparaison, on fond dans un creuset en magnésie 100 kg de la fonte Cr contenant 4% de C, moinsde 0,05% de Si et 18% de Cr. On fait flotter sur le bain un anneau de graphite dans lequel on introduit un laitier. On utilise la même quantité
du m9me laitier que dans l'exemple 1. Pendant le trai-
tement, on maintient la température du bain entre 1350 et 1380'C. Les autres conditions sont les mêmes que dans l'exemple 1. Le Tableau 1 indique la composition du métal et du laitier après le traitement. Le degré de déphosphoration est faible et la perte de Cr est
grande. La température de cet exemple comparatif ne sa-
tisfait pas à la condition de l'inégalité (6). En
outre, la concentration de 0 est faible.
EXEMPLE COMPARATIF 2
A la mLme quantité du même métal fondu que dans l'exemple 1, on ajoute, en trois portions, 0,4 kg de Li2C0O3 (44%) et 0,5 kg de Fe203 (56%)-soit 0,9 kg au total. Les autres conditions d'expérience sont les
mêmes que dans l'exemple 1. Dans cet exemple compara-
tif, bien que l'on utilise la même quantité de Li2CO3 que dans l'exemple 1, le laitier manque de solvants
et le degré de déphosphoration est donc faible.
TABLEAU 1
_, Ingrédient M 6 t a 1 ___L a i t i e r (%) (%û)ELi) Echan il C Si P Cr (%Li) (%Cr203) Echantillon.
EXEMPLE 1.203
Avant traitement 6,21 < 0,05 0,025 18,09 Après traitement 6,23 (< 0,05 0, 007 17,73 1,21 7,17 0,17
EXEMPLE
COMPARATIF 1
Avant traitement 4,15 < 0,05 0,026 18,05 Après traitement 4,10 ( 0,05 0, 022 16,94 I,04 23,10 0,045
_.,, ,. ....DTD: EXEMPLE
COMPARATIF 2
Avant traitement 6,33 '0,05 0,025 18,10 Après traitement 6,37 0O,05 0,020 17,88 %O CD %0 or CM
EXEMPLE 2
On fond 100 kg de fonte Cr contenant 6,7% de C, moins de 0,05% de Si et 25% de Cr dans un creuset
en graphite au moyen d'un four à induction à haute fré-
quence. Au bain fondu, on ajoute en trois portions, à des intervalles de 5minutes, un laitier comprenant I kg de Li2C03, I kg de CaO, 3 kg de CaF2 et I kg de Fe203. Pour agiter le métal fondu et le laitier, on injecte de l'argon à travers un bouchon poreux prévu au fond du creuset. On poursuit le traitement pendant 15
minutes et pendant ce temps, on maintient la tempéra-
ture du bain entre 1440 et 1460 C. Le Tableau 2 indique la composition du métal et du laitier avant et après le traitement. La température du bain de fonte dans cet exemple satisfait à la condition 1396 \< t C < 1600 C,
dérivée de l'inégalité (6).
EXEMPLE COMPARATIF 3
A la même quantité du mime métal fondu que dans l'exemple 2, on ajoute en trois portions, à des intervalles de 5 minutes, 2 kg de Na2C03, 2,5 kg de
CaO, 1,5 kg de CaF2, I kg de Fe203. Les autres condi-
tions sont les mêmes que dans l'exemple 2. Au lieu de Li2C03, on utilise Na2C03 et la teneur en CaF2 sort de
la gamme prévue par l'invention. Le degré de déphospho-
ration est donc faible. Le Tableau 2 indique la compo-
sition du métal et du laitier avant et après le eraitements.lg i TABLEAU 2 Ivehanti - eI C Si P Cr avant traitement 6,74 (0,05 0,031 25,51
Exemple 2
après traitement 6,80 <0,05 0,010 25,04 avant Exemple traitement 6,64 <0, 05 0,030 25,47
compara-
tif 3 après raitement 6,75 '0,05 0,026 25,02
EXEMPLE 3:
On fond 100 kg de fonte Cr contenant 4% de C, moins de 0,05% de Si et 12/o de Cr dans un creuset
en magnésie au moyen d'un four à induction à haute fré-
quence. On fait flotter sur le bain un anneau de graphite dans lequel on met un laitier comprenant 0,3 kg (8%o) de Li2C03, 2,7 kg (73,0%) de CaF2, 0,4 kg (11%) de NiO et 0,3 kg (8%o) de CaO. On poursuit le traitement pendant 15 minutes et pendant ce temps, on injecte dans le bain, par une lance immergée, 750 1 d'un mélange gazeux comprenant 67% de 02 et 33% d'Ar. Pendant le traitement, on maintient la température du bain entre 1380 et 140000 C. Le Tableau 3 indique la, composition
du métal et du laitier avant et après le traitement.
La pression partielle de CO est abaissée par Ar et
par suite l'oxydation de Cr est bien maltrisée.
TABLEAU
* Composition du laitier après Ingré- traitement dient (%) C Si P or (% r Li) (%0r203) -:'r2QL
Echantillon 203,--
Avant Exem- traitement 4,01 <0,05 0,025 12,20
pie 3. .....
Après traitement 3,92 <0,05 0,007 12,01 1,46 6,19 0,24 rO 6 1 0 2 o o t'J EXEiPLE COMPARATIF 4 On répète le processus de l'exemple I si ce n'est que la concentration de Si est de 0,25%. Les résultats sont indiqués au Tableau 4. Etant donné la forte concentration de Si, le degré de déphosphoration
est faible.
EXEMPLE COMPARATIF 5
On répète le processus de l'exemple I si ce n'est que l'on utilise 4,5 kg d'un laitier comprenant 9,50/0 de Li2C03, 16,0% de CaO et 75% de CaF2. Les résultats sont indiqués au Tableau 4. Etant donné que le laitier ne contient pas d'oxyde de fer ni d'oxyde de nickel, le pouvoir d'oxydation est faible et donc
le degré de déphosphoration est faible.
EXEMPLE COMPARATIF 6
On répète le processus de l'exemple 3 si ce n'est que l'on utilise 3 kg d'un laitier comprenant % de Li2C03, 45% de CaO, 30% de CaF2 et 2P0% de FeO
et qu'on n'injecte pas de mélange Ar-O2. Les résul-
tats sont indiqués au Tableau 4. Etant donné la forte concentration de CaO, le laitier se solidifie et, par suite, la déphosphoration n'est pas effectuée de façon satisfaisante.
TABLEAU 4
3o nréCdient( Si F Cr Ech antillon Avant Exemple traitement 6,22 0,25 0, 030 18,10 comparatif 4 Après traitement 6,25 0,14 0,024 18,02 Avant Exemple traitement 6,28 <0,05 0,025 18,21 comparatif Après traitement 6, 30 <0,05 0,019 18,11 Avant Exemple traitement 4,04 <0,05 0,024 12,27 comparatif tAprse traitemet #,06 (0,05 0,017 120
EXEMIPLE 4:
On fond 100 kg de fonte Cr contenant 6% de C, moins de 0,05% de Si et 18% de Cr dans un creuset en magnésie au moyen d'un four à induction à haute fréquence. On fait flotter sur le bain un anneau de
graphite dans lequel on place 3,5 kg d'un laitier conte-
nant 0,5 kg de Li2C03, I kg de CaO, 3 kg de CaF2 et
3,5 kg de FeO. On poursuit le traitement pendant 15 mi-
nutes et pendant ce temps, on agite le métal et le laitier en injectant de l'argon à travers un bouchon
poreux prévu au fond du creuset. On maintient la tempé-
rature du bain entre 1580 et 1600 C. Le Tableau 5 in-
dique la composition du métal avant et après le trai-
tement. La quantité de laitier qui reste après le
traitement est d'environ 5 kg.
EXEMPLE COMPARATIF 7
On répète le processus de l'exemple 4 si ce n'est que l'on utilise comme laitier 0,5 kg de Li2CO3 pur. Le Tableau 5 indique la composition du métal avant et après le traitement. La majeure partie du laitier se perd par vaporisation et il ne reste qu'une
petite quantité de laitier solidifié.
TABLEAU 5
--____ Ingrédient (%, Echantillon Si P or Avant traitement 6,04 <0,05 0, 029 18,11 Exemple 4 Après traitement 5,97 (0,05 0,014 17,98 Avant Exemple traitement 6,07 <0,05 0,028 18,15 comparatif 7 Après traitement 5,96 (0, 05 0,028 18,05
EXEMPLE 5:
A la même quantité du même métal fondu que dans l'exemple 1, on ajoute en trois portions, comme dans l'exemple 1, 5 kg d'un laitier à 105 de Li200C3,
18% de CaO, 32/o de CaF2 et 40% de FeO. Les autres con-
ditions expérimentales sont les mêmes que dans l'exem-
ple 1. Le Tableau 6 indique la composition du métal avant et après le traitement. Bien aue la concentration de CaF2 soit plut8t faible, le laitier a une fluidité
suffisante pour la déphosphoration.
EXEMPLE COMPARATIF 8
On répète le processus de l'exemple 5 si ce n'est que la composition du laitier comprend 10% de Li2C03, 25% de CaO, 25% de CaF2 et 40%5 de FeO. Le Tableau 6 indique la composition du métal avant et après le traitement. La concentration de CaF2 est
trop faible pour jouer le r8le de réactif de déphospho-
ration, la fluidité du laitier est insuffisante et
par suite, la déphosphoration ne s'effectue pas suffi-
samment.
EXEMPLE 6:
On fond 100 kg de fonte Cr contenant 3% de C, moins de 0,05% de Si et 18% de Cr dans un creuset en
magnésie au moyen d'un four à induction à haute fré-
quence. On fait flotter sur le bain un anneau de matière réfractaire dans lequel on ajoute, en trois portions, 5 kg d'un laitier comprenant 8% de Li2C03, 10% de CaO, 52/ de CaF2 et 30o de Fe203. On maintient le laitier et le métal sous un vide de 6,6 102 Pa (5 torr). On poursuit le traitement pendant 15 minutes pendant lesquelles on maintient la température du bain entre 1410 et 14300 C. Le Tableau 6 indique la composition du métal et du laitier avant et après le traitement. On diminue la pression partielle de CO on appliquant une dépression et l'oxydation de Cr est donc
bien maîtrisée.
TABLEAU 6
M é t a i L a i t i e r 4) (%ú Li) C Si P Cr (% ZLi) (%Cr203) (%Cr) Echantillon (023 Avant traitement 6,15 <0,05 0,023 18,29 Exemple 5 Aè ' Après
traitement 6,19 < 0,05 0,009 18,05 - - -
Avant Exemple traitement 6,20 0,05 0,024 18,10
compa-
ratif 8 Après.
traitement 6,03 0,05 0,016 17,93 - - -
Avant traitement 3,16 < 0,05 0,026 18,22 Exemple 6 Aprè.., Apre s traitement 2,83 < 0,05 0,008 18,04 1,04 3,67 0,28 %o c> leJ r1j CM od
EXEMPLE 7:
On répète le processus de l'exemple I pra-
tiquement dans les m9mes conditions si ce n'est que l'on maintient la température du bain entre 1500 et 1530 C. La teneur en azote de la fonte est de 0,015% avant le traitement par le laitier et de 0,002% après
le traitement. Le degré de dénitration est de 87%.
EXEMiPLE 8:
On répète le processus de l'exemple 2 pra-
tiquement dans les mêmes conditions si ce n'est que l'on maintient la température du bain entre 1550 et 1600 0C. La teneur en azote de la fonte est de 0,02% avant le traitement par le laitier et de 0,006% après
le traitement. Le degré de dénitration est de 70%.
EXEmPLE 9:
On répète le processus de l'exemple 3 dans les mêmes conditions si ce n'est que l'on maintient la température du bain entre 1490-1520 C. La teneur en azote de la fonte est de 0,014% avant traitement par le laitier et de 0,002%o après traitement. Le degré
de dénitration est de 86%.
EXEMPLE 10:
On répète le processus de l'exemple 4 prati-
quement dans les mêmes conditions. La teneur de la fonte en azote est de 0,015% avant le traitement par le laitier et de 0,001% après le traitement. Le degré
de dénitration est donc de 93%.
EXEMPLE 11:
On répète le processus de l'exemple 5, prati-
quement dans les mêmes conditions si ce n'est que l'on
maintient la température du bain entre 1510 et 1530 C.
La teneur de la fonte en azote est de 0,016% avant le
traitement par le laitier et de 0,002% après le traite-
ment. Le degré de dénitration est donc de 88%.
EXEMPLE 12:
On répète le processus de l'exemple 6, pra-
tiquement dans les mêmes conditions si ce n'est que l'on
maintient la température du bain entre 1490 et 15400C.
La teneur en azote est de 0,010% avant le traitement par le laitier et de 0,003% après le traitement. Le
degré de dénitration est donc de 70%/.
EXEMPLE CONPAR.ITIF 9
On répète les processus de l'exemple compara-
tif' 6, pratiquement dans les mêmes conditions. La teneur en azote de la fonte est de 0,015e% avant le traitement
et de 0,0101% après le traitement. Le degré de dénitra-
tion est de 33%. La teneur en CaO est si forte que le laitier se solidifie et que la dénitration n'est pas
suffisamment favorisée.
L'invention permet de déphosphorer la fonte
Cr par affinage oxydant, ce qui était considéré anté-
; rieurement comme impossible à l'échelle commerciale. Le procédé de l'invention est un affinage oxydant et
par suite, il n'est pas nécessaire de régler soigneuse-
ment l'atmosphère. On n'a donc pas besoin d'un équi-
pement à grande échelle. Etant donné que la perte du composé de Li par vaporisation est maintenue au minimum, le traitement de déphosphorationdénitration est possible même à des températures supérieures à 15000C et il suffit d'utiliser une petite quantité du composé de Li qui est coûteux. Autrement dit, le prix de revient du laitier est réduit et en outre la formation de vapeurs et de poussière, qui était un inconvénient inévitable des composés alcalins, est diminuée et les conditions de fonctionnement sont remarquablement améliorées.
RBVX;DI CGTIOYS
1. Procédé de dérhosprhoration-dénitration d'une fonte en fusion contenant au moins 3% de Cr,
caractérisé par le fait que l'on mainrti ent la corcen-
tration de Si dans la fonte à 0,2 en poids au maximum,
que l'on met la fonte en contact avec un laitier com-
prenant 30 à 80% d'au moins un fluorure et/ou chlorure de métaux alcalinoterreux, 0,4 à 3C0 en poids d'au moins un oxyde de lithium et/ou de carbonate de lithium et 5 à 50% en poids d'au moins un oxyde de fer et/ou de nickel, le laitier pouvant contenir moins de %/o en poids d'au moins un oxyde ou carbonate de métaux alcalino-terreux et qu'en même temps, on limite
l'oxydation de Cr.
2. Procédé selon la revendication 1, carac-
térisé par le fait que pour limiter l'oxydation de Cr,
on diminue la pression partielle de CO de l'atmosphère.
5. Procédé selon la revendication 2, carac-
térisé par le fait que pour diminuer la pression par-
tielle de CO, on met en contact avec le bain de fonte
un mélange gazeux d'oxygène et de gaz inerte.
4. Procédé selon la revendication 2, carac-
térisé par le fait que pour diminuer la pression par-
tielle de CO, on applique une dépression.
5. Procédé selon la revendication 1, carac-
térisé par le fait que pour limiter l'oxydation de Cr,
on abaisse le potentiel d'oxygène du bain.
6. Procédé selon la revendication 5, carac-
térisé par le fait que pour abaisser le potentiel d'oxygène du bain, on augmente sa teneur en C.
7. Procédé selon la revendication 6, carac-
térisé par le fait que l'on maintient la teneur en C à
au moins 5%.
8. Procédé selon la revendication 7, carac-
térisé par le fait que l'on maintient la teneur en C
à au moins 6 %.
e. Procédé selon la revendication 6, carac-
térisé par le fait que l'on maintient, entre la concen-
tration de C, la concentration de Cr et la température du bain, la relation représertée par l'inégalité: 51O0o > t Co o-35 _60/ t _(Cr 73
21,88 - 273_70C.
10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la composition du laitier, %I Li
représentée par, après la fin de la déphos-
% or203
phoration, est d'au moins 0,05.
11. Procédé selon la revendication 1, carac-
térisé par le fait que le laitier contient 40 à 75% en poids d'au moins un fluorure ou chlorure de métaux alcalino-terreux, 0,8 à 2(/o d'au moins un oxyde de lithium et/ou de carbonate de lithium, 10 à 50% en poids d'au moins un oxyde de fer et/ou de nickel et 0 à moins de 40% en poids d'au moins un oxyde ou
carbonate de métaux alcalino-terreux.
12. Procédé selon la revendication 1, carac-
térisé par le fait que le laitier contient 45 à 65%' en poids d'au moins un fluorure ou chlorure de métaux alcalino-terreux, 1,6 à 1/0% en poids d'au moins un oxyde de lithium et/ou de carbonate de lithium, 20 à % en poids d'au moins un oxyde de fer et/ou de nickel et 0 à moins de 40% d'au moins un oxyde ou
carbonate alcalino-terreux.
13. Procédé selon la revendication 11, carac-
térisé par le Lait que le laitier contient 5 à 20%o en poids d'au moins un oxyde ou carbonate de métaux alcalino-terreux. 14. Procédé selon la revendication 12, caracté_isé par le fait que le laitier contient 7 à 15% en poids d'au moins un oxyde ou carbonate de métaux alcalino-terreux.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2546182A1 (fr) * | 1983-05-18 | 1984-11-23 | Nisshin Steel Co Ltd | Procede de production d'acier contenant du chrome a faible teneur en p |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58151416A (ja) * | 1982-03-03 | 1983-09-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | クロムを含む溶融鉄合金の脱燐・脱硫方法 |
| JPS5947349A (ja) * | 1982-09-09 | 1984-03-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | クロムを含む溶融鉄合金の脱燐・脱硫方法 |
| IT1234939B (it) * | 1985-12-06 | 1992-06-02 | Centro Speriment Metallurg | Procedimento per la riduzione del contenuto di impurezze nella ghisa |
| EP0437618B1 (fr) * | 1989-07-08 | 1995-10-04 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Procede de dephosphoration d'une fonte liquide contenant du chrome avec abaissement de la perte de chrome par oxydation |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1062328A (fr) * | 1951-08-30 | 1954-04-21 | Procédé pour la déphosphoration de métaux, par exemple de la fonte et ins?ons pour la mise en oeuvre de ce procédé | |
| FR2096985A7 (en) * | 1970-07-23 | 1972-03-03 | Eurossid | Desulphurisation and dephosphorisation of ferrous metal - - by direct addn to melt in casting ladle |
| US3942977A (en) * | 1975-03-24 | 1976-03-09 | Foote Mineral Company | Process for making iron or steel utilizing lithium containing material as auxiliary slag formers |
| US3998624A (en) * | 1975-10-06 | 1976-12-21 | Mercier Corporation | Slag fluidizing agent and method of using same for iron and steel-making processes |
| JPS52105515A (en) * | 1976-03-03 | 1977-09-05 | Nippon Steel Corp | Dephosphorization of molten pig iron |
| FR2366365A1 (fr) * | 1976-09-30 | 1978-04-28 | Sumitomo Metal Ind | Procede de dephosphoration de la fonte liquide |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3172756A (en) * | 1965-03-09 | Process of dephosphorizing pig iron | ||
| US2333741A (en) * | 1942-09-29 | 1943-11-09 | Electro Metallurg Co | Manufacture of cast iron |
| US2504802A (en) * | 1944-09-27 | 1950-04-18 | Westinghouse Electric Corp | Brazing flux |
| US3179540A (en) * | 1963-05-21 | 1965-04-20 | Asinovskaja Gnesja Abramovna | Flux for soldering and low-temperature soldering-welding of cast iron by brass solders |
-
1979
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-
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1062328A (fr) * | 1951-08-30 | 1954-04-21 | Procédé pour la déphosphoration de métaux, par exemple de la fonte et ins?ons pour la mise en oeuvre de ce procédé | |
| FR2096985A7 (en) * | 1970-07-23 | 1972-03-03 | Eurossid | Desulphurisation and dephosphorisation of ferrous metal - - by direct addn to melt in casting ladle |
| US3942977A (en) * | 1975-03-24 | 1976-03-09 | Foote Mineral Company | Process for making iron or steel utilizing lithium containing material as auxiliary slag formers |
| US3998624A (en) * | 1975-10-06 | 1976-12-21 | Mercier Corporation | Slag fluidizing agent and method of using same for iron and steel-making processes |
| JPS52105515A (en) * | 1976-03-03 | 1977-09-05 | Nippon Steel Corp | Dephosphorization of molten pig iron |
| FR2366365A1 (fr) * | 1976-09-30 | 1978-04-28 | Sumitomo Metal Ind | Procede de dephosphoration de la fonte liquide |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ABJP/77 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2546182A1 (fr) * | 1983-05-18 | 1984-11-23 | Nisshin Steel Co Ltd | Procede de production d'acier contenant du chrome a faible teneur en p |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| DE3024308A1 (de) | 1981-02-26 |
| SE8004627L (sv) | 1980-12-30 |
| GB2057015B (en) | 1983-01-12 |
| US4290803A (en) | 1981-09-22 |
| GB2057015A (en) | 1981-03-25 |
| SE437273B (sv) | 1985-02-18 |
| DE3024308C2 (de) | 1983-08-11 |
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