LU82481A1 - PROCESS AND APPARATUS FOR MANUFACTURING CARBON STEEL AND LOW ALLOY STEEL USING A BASIC OXYGEN OVEN WITH BOTTOM BLOWING - Google Patents

PROCESS AND APPARATUS FOR MANUFACTURING CARBON STEEL AND LOW ALLOY STEEL USING A BASIC OXYGEN OVEN WITH BOTTOM BLOWING Download PDF

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LU82481A1
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blowing
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steel
molten metal
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I Yamazaki
K Marukawa
M Ueda
T Kajimoto
S Masua
S Anezaki
T Hirata
Y Tozaki
N Hiroki
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Sumitomo Metal Ind
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/35Blowing from above and through the bath

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Description

La présente invention concerne la fabrication d'aciers au carbone et d'aciers faiblement alliés au moyen d'un four à oxygène basique à soufflage par le fond. Plus i particulièrement, la présente invention concerne un procédé de fabrication d'acier dans lequel on injecte un jet de gaz ; dans un bain en fusion afin d'activer l'agitation de ce i ; dernier au cours du soufflage d'oxygène pur par le sommet au i | ~ moyen d'une lance.The present invention relates to the manufacture of carbon steels and low-alloy steels by means of a basic blown oxygen furnace. More particularly, the present invention relates to a method of manufacturing steel in which a gas jet is injected; in a molten bath in order to activate the agitation of this i; last during the blowing of pure oxygen from the top to the i | ~ by means of a lance.

Dans le procédé de fabrication d'acier avec s | soufflage d'oxygène par le sommet, on charge de la fonte en i ! * fusion, de la mitraille et d'autres matières de départ dans t ; un convertisseur, puis on effectue l'affinage de l'acier en | soufflant de l'oxygène pur sur la charge en fusion au moyen ! d'une lance à oxygène. Au premier stade ou au stade intermédiaire du soufflage, l'oxygène réagit vigoureusement avec le j bain en fusion ayant toujours une importante teneur en car bone, si bien que la formation d'oxyde de carbone est suffi-| santé pour agiter vigoureusement le bain en fusion.In the steel manufacturing process with s | oxygen blowing from the top, we load cast iron in i! * fusion, scrap metal and other starting materials in t; a converter, then refining the steel into | blowing pure oxygen over the molten charge by means! an oxygen lance. At the first or intermediate stage of the blowing, the oxygen reacts vigorously with the molten bath always having a high carbon content, so that the formation of carbon monoxide is sufficient. health to vigorously shake the molten bath.

ii

Toutefois, étant donné que la quantité de carbone contenue dans le bain en fusion diminue au stade final du soufflage, la formation d'oxyde de carbone diminue rapidemenl tandis que la réaction entre l'acier en fusion et le laitier s'atténue rapidement. Par suite de cette diminution de l'efficacité de décarburation de l'oxygène, c'est-à-dire la I réduction de la proportion d'oxygène utilisée pour effectuer la décarburation vis-à-vis de la quantité totale d'oxygène soufflée dans le bain en fusion, la présence d'un excès " d'oxygène est inévitable, ce qui donne lieu à une oxydation du fer bien au-delà du niveau d'équilibre. En outre, par ’ suite d'une agitation insuffisante de l'acier en fusion et .du laitier, il s'établit, entre eux, une différence de tempé i - I rature donnant lieu à une réaction de déphosphoration se I déroulant en exerçant une influence néfaste. Cette carac- i * téristique est due au fait que le métal en fusion est moins i i agité. En conséquence, on a proposé d'équiper un convertis- \ seur à oxygène d'un agitateur électromagnétique. On a égale- ! ment proposé d'ajouter de la mitraille de fer au bain en i fusion au dernier stade du soufflage afin de créer, dans ce i bain, une turbulence due à une différence de température entre la mitraille et ce bain en fusion. Toutefois, ces propositions n'ont jamais été adoptées dans la pratique, • car elles impliquent des frais de construction élevés et l'oi | suppose qu'elle^ ne donnent pas lieu à un effet aussi impor- t tant que celui escompté.However, since the quantity of carbon contained in the molten bath decreases at the final stage of the blowing, the formation of carbon monoxide decreases rapidly while the reaction between the molten steel and the slag rapidly decreases. As a result of this decrease in the efficiency of oxygen decarburization, i.e. the reduction in the proportion of oxygen used to effect decarburization vis-à-vis the total amount of oxygen blown in the molten bath, the presence of an excess of oxygen is inevitable, which gives rise to an oxidation of iron well beyond the equilibrium level. In addition, due to insufficient agitation of between molten steel and slag, a temperature difference is established between them, giving rise to a dephosphorization reaction which takes place by exerting a harmful influence. This characteristic is due to the fact that the molten metal is less agitated. Consequently, it has been proposed to equip an oxygen converter with an electromagnetic stirrer. It has also been proposed to add iron scrap to the bath in i fusion at the last stage of blowing in order to create, in this i bath, turbulence due to a difference in temperature cross between the grapeshot and this molten bath. However, these proposals have never been adopted in practice, • as they involve high construction costs and the cost of | supposes that they do not give rise to an effect as great as that expected.

De plus, on a proposé de faire tourner ou oscilli la lance de soufflage d'oxygène afin d'agiter davantage le métal en fusion et le laitier. Toutefois, en procédant de la sorte, on favorise 1'agitation du laitier, mais non celle de l'acier en fusion.In addition, it has been proposed to rotate or oscillate the oxygen blowing lance in order to further stir the molten metal and the slag. However, by doing so, it promotes the agitation of the slag, but not that of the molten steel.

Afin d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure, on a également proposé d'injecter un jet de gaz dans un métal en fusion par le fond, tout en soufflant de l'oxygène pur sur le bain en fusion au moyen d'une lance.In order to avoid these drawbacks of the prior art, it has also been proposed to inject a gas jet into a molten metal from the bottom, while blowing pure oxygen onto the molten bath by means of a lance. .

Les exemples de gaz devant être injectés dans le bain en i fusion sont limités à un gaz inerte tel que l'argon et à un ¥ gaz neutre tel que l'azote. Toutefois, étant donné que l'argon est très coûteux et que l'on doit en insuffler une quantité relativement importante dans le bain en fusion lors du soufflage par le fond afin d'agiter convenablement I. * ce bain, il en résulte inévitablement un net accroissement ‘ des frais. L'introduction d'azote pur ou d'un gaz constitué principalement d'azote, par exemple, l'air comprimé, a pour î / I / ^ 1 i- effet d’augmenter la teneur en azote du bain en fusion. Des i lors, il n'est pas non plus pratique de procéder a un soufflagi i d'azote·Examples of gases to be injected into the molten bath are limited to an inert gas such as argon and a neutral gas such as nitrogen. However, since argon is very expensive and a relatively large amount must be injected into the molten bath during the bottom blowing in order to properly stir I. * this bath, this inevitably results in net increase in costs. The introduction of pure nitrogen or a gas mainly consisting of nitrogen, for example compressed air, has the effect of increasing the nitrogen content of the molten bath. Therefore, it is also not practical to carry out a nitrogen blowing i

Dans le brevet français 1.151*053 eb dans le ? brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3*854*932, on décrit le J ' soufflage par le fond de différents types de gaz, notamment l'argon, la vapeur d'eau, l'air, l'oxyde de carbone, etc.In the French patent 1,151 * 053 eb in the? U.S. Patent No. 3 * 854 * 932, the bottom blowing of various types of gas, including argon, water vapor, air, oxide, is described. carbon, etc.

!' Toutefois, le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3*854*932, i ! par exemple, concerne la fabrication d'acier inoxydable, de s sorte que le but principal envisagé est la suppression de l'oxydation du chrome. Dès lors, il est nécessaire d'effectue ‘ le procédé de cette invention sous une pression inférieure à la pression atmosphérique. En outre, dans ce brevet, on considère que ces gaz sont des équivalents. De plus, étant donné que le brevet français précité décrit le soufflage par le fond d'une quantité relativement importante de gaz dans le bain en fusion, le procédé décrit dans ce brevet est moins économique.! ' However, U.S. Patent No. 3 * 854 * 932, i! for example, concerns the manufacture of stainless steel, so that the main goal envisaged is the suppression of chromium oxidation. Consequently, it is necessary to carry out the process of this invention under a pressure lower than atmospheric pressure. In addition, in this patent, it is considered that these gases are equivalent. In addition, since the aforementioned French patent describes the blowing from the bottom of a relatively large quantity of gas into the molten bath, the process described in this patent is less economical.

De plus, l'oxygène est soufflé dans le bain d'acier en fusion sous forme d'un jet supersonique au moyen de la lance classique. En conséquence, à la surface d'impact ; entre l'oxygène et l'acier en fusion, la température s'élève jusqu'à 2.000°C ou plus. En conséquence, les pertes de fer par évaporation (que l'on appellera ci-après "pertes en fumée") sont importantes. De plus, les problèmes que posent les projections de fines particules de fer après chauffage, J;! ' de même que les débordements de laitier et d'acier en fusion, !’ restent toujours sans solution. En conséquence, même dans ce procédé de soufflage combiné, on ne peut s'attendre à un ! sensible accroissement du rendement de coulée. En effet, !; I .In addition, oxygen is blown into the molten steel bath in the form of a supersonic jet using the conventional lance. As a result, at the impact surface; between oxygen and molten steel, the temperature rises to 2,000 ° C or more. Consequently, the losses of iron by evaporation (which will be called hereinafter "smoke losses") are significant. In addition, the problems posed by projections of fine particles of iron after heating, J ;! 'as well as the slag and molten steel overflows,!' are still unresolved. As a result, even in this combined blowing process, you can't expect one! significant increase in casting yield. Indeed, !; I.

(l suivant le procédé classique de fabrication d'acier au moyen i * i1 i d'oxygène, on utilise, comme lan.ce, la tuyère de type '.'Laval" I et l'on iniente le -iet d'oxvp-ène à une vitesse sunersoniaue i I - (dessus sont inévitables. Afin d'éviter ces inconvénients, on a essayé de régler la vitesse de décarburation et les ] conditions du laitier au cours du soufflage. Toutefois, il est difficile de contrôler ces facteurs en cours d'opération et, en fait, les meilleurs résultats escomptés n'ont pu être obtenus.(l according to the conventional method of manufacturing steel using i * i1 i of oxygen, the type '.'Laval "I nozzle is used as lan.ce and the oxi-iet is initiated -she at a sunersoniaue speed i I - (above are unavoidable. In order to avoid these drawbacks, attempts have been made to adjust the decarburization speed and the conditions of the slag during the blowing. However, it is difficult to control these factors during operation and, in fact, the best expected results could not be obtained.

Un progrès apporté récemment dans ce domaine est le procédé "Q-Bop" dans lequel, au lieu de souffler de l'oxygène pur par le sommet, on le souffle dans le métal en fusion par des tuyères prévues au fond du convertisseur.Recent progress in this area is the "Q-Bop" process in which, instead of blowing pure oxygen from the top, it is blown into the molten metal through nozzles provided at the bottom of the converter.

Etant donné que, dans ce procédé "Q-Bop", on utilise de l'oxygène gazeux pur pour le soufflage par le fond plutôt que pour le soufflage par le sommet, il est nécessaire de souffler un autre gaz tel que le propane, afin de protéger les tuyères précitées. En conséquence, dans ce cas également on doit injecter une quantité relativement importante de gaz de soufflage dans le métal en fusion. Le "temps de mélange uniforme", qui sera décrit ci-après en détail, est d'environ 10 secondes.Since, in this "Q-Bop" process, pure oxygen gas is used for the bottom blowing rather than the top blowing, it is necessary to blow another gas such as propane, in order protect the aforementioned nozzles. Consequently, in this case too, a relatively large quantity of blowing gas must be injected into the molten metal. The "uniform mixing time", which will be described below in detail, is about 10 seconds.

I L'objet principal de la présente invention estThe main object of the present invention is

Ide fournir un procédé de fabrication d'acier au carbone et d'acier faiblement allié au moyen d'un four à oxygène basique Un autre objet de la présente invention est de fournir un procédé économique en vue d'agiter convenablement 1 un bain en fusion dans un convertisseur de fabrication d'acie au moyen d'oxygène.Another object of the present invention is to provide an economical process for the proper agitation of a molten bath. A method of manufacturing carbon steel and low alloy steel using a basic oxygen furnace. in a converter for making steel using oxygen.

| * Un autre objet encore de la présente invention Ί ‘ „ est de fournir un procédé de fabrication d'acier au carbone et d'acier faiblement allié au moyen d'un four à oxygène basique, procédé dans lequel tm gaz résiduaire évacué du four est mis en circulation et utilisé comme unique source de gaz devant être soufflé par le fond du four. . s>.| Yet another object of the present invention is to provide a process for the production of carbon steel and low alloy steel by means of a basic oxygen furnace, a process in which a waste gas discharged from the furnace is put into circulation and used as the only source of gas to be blown from the bottom of the oven. . s>.

' ? Un autre objet encore de la présente invention À ί " est de fournir un procédé de fabrication d’acier au carbone et d'acier faiblement allié avec un meilleur rendement de coulée.'? Yet another object of the present invention ί "is to provide a process for manufacturing carbon steel and low alloy steel with better casting efficiency.

rr

La présente invention réside dans un procédé ! de fabrication d'aciers au carbone et d'aciers faiblement i alliés dans un four à oxygène basique, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on introduit, dans le métal en fusion, - un jet de gaz constitué principalement d'anhydride carbonique ;· et ce, au moyen d'au moins une tuyère prévue dans la paroi ; 1 de base ou la paroi latérale de ce four à oxygène basique w- 1 au moins partiellement au cours du laps de temps s'écoulant t; ï: entre le début du soufflage et la coulée du bain en fusion, i- le débit du gaz de soufflage par le fond étant égal à 1/200-l 9/100 de la vitesse à laquelle l'oxygène vient heurter le ï, t bain en fusion via une lance.The present invention lies in a method! for manufacturing carbon steels and low alloy steels in a basic oxygen furnace, this process being characterized in that a gas jet consisting mainly of carbon dioxide is introduced into the molten metal; · And this, by means of at least one nozzle provided in the wall; 1 base or the side wall of this basic oxygen furnace w- 1 at least partially during the lapse of time t; ï: between the start of the blowing and the pouring of the molten bath, i- the flow rate of the blowing gas through the bottom being equal to 1 / 200-1 9/100 of the speed at which the oxygen strikes the ï, t molten bath via a lance.

j | Le gaz de soufflage qui est constitué principale- ? ment d'anhydride carbonique, peut contenir ce dernier à | raison de plus de 50% en volume, y compris le gaz d'échappe- * l ment venant d'un four d'affinage de métaux tel qu'un conver- || tisseur d'acier, ainsi qu'un gaz purifié ou concentré prove- j-I nant d'un gaz de combustion d'un four de chauffage. Parmi 'J d'autres composants du gaz de soufflage, on peut mentionner ‘ l'azote, l'oxygène, etc. Plus le gaz de soufflage contient de l'azote, plus la teneur en azote du bain en fusion est élevée. Dans le cas de la fabrication des aciers non calmésj | The blowing gas which is the main component? carbon dioxide, may contain carbon dioxide at | more than 50% by volume, including exhaust gas from a metal refining furnace such as a conver- || steel weaver, as well as a purified or concentrated gas from a combustion gas from a heating furnace. Among other components of the blowing gas, mention may be made of nitrogen, oxygen, etc. The more nitrogen in the blowing gas, the higher the nitrogen content of the melt. In the case of the production of non-quenched steels

NNOT

habituels, l'azote peut être présent dans le gaz de soufflage en une quantité inférieure a 50% en volume sans qu'il en résulte aucun inconvénient. Toutefois, il est préférable i ' ! d'utiliser un gaz contenant moins de 20$ en volume d'azote s'il est destiné à la fabrication d'un acier à faible teneur en azote. Toutefois, il est à noter que, si l'on insuffle une quantité relativement importante d'azote dans le bain en fusion, l'azote sera éliminé presque complètement jusqu’à ce que la teneur en carbone soit réduite à 0,5$· Cette caracté-! ristique est due au fait que la réaction de dénitrification a | lieu vigoureusement lorsque la teneur en carbone est supérieu à 0,5$· Dès lors, l’azote gazeux peut être insufflé dans le bain en fusion en lieu et place de l’anhydride carbonique ! . gazeux jusqu’à ce que la teneur en carbone soit réduite à | 0,5$. Après que la teneur en carbone ait été réduite à ! 0,5$ ou moins, le soufflage par le fond doit être effectué ! conformément à la présente invention.usual, nitrogen can be present in the blowing gas in an amount less than 50% by volume without resulting in any inconvenience. However, it is best i '! use a gas containing less than $ 20 by volume of nitrogen if it is intended for the manufacture of steel with low nitrogen content. However, it should be noted that if a relatively large amount of nitrogen is blown into the melt, the nitrogen will be removed almost completely until the carbon content is reduced to $ 0.5 · This character! is due to the fact that the denitrification reaction a | vigorously when the carbon content is greater than $ 0.5 · Therefore, nitrogen gas can be blown into the molten bath in place of carbon dioxide! . gaseous until the carbon content is reduced to | $ 0.5. After the carbon content has been reduced to! $ 0.5 or less, bottom blowing must be done! in accordance with the present invention.

En outre, lors de la mise en oeuvre du procédé de la présente invention, il se forme parfois un dépôt en champignon d’une épaisseur d’environ 5-15 cm à l’extrémité de la tuyère par suite de la différence de température i observée entre la tuyère refroidie par le gaz soufflé et le bain en fusion qui l’entoure. On suppose que ce dépôt se forme au début de l’opération et qu’il est constitué principalement de laitier. Par suite de la formation de | ce dépôt à l'extrémité d'une tuyère, il devient difficile ; de souffler le gaz en une quantité prédéterminée. Afin ! i d’éviter cette difficulté, il est conseillé d’accroître la ! j pression ou le débit du gaz de soufflage jusqu'à une valeur i j y à laquelle ce dépôt devient poreux suite au passage du gaz { à travers la tuyère. Il est également recommandé d’incorpore j ! une petite quantité d'oxygène dans le gaz de soufflage afin ! d'exploiter son dégagement de chaleur conformément à l’équa- i j „ tion suivante : i ! 2C0 + 0„ = 2C0„ j ; .In addition, during the implementation of the process of the present invention, there is sometimes a mushroom deposit with a thickness of about 5-15 cm at the end of the nozzle as a result of the temperature difference i observed between the nozzle cooled by the blown gas and the molten bath which surrounds it. It is assumed that this deposit forms at the start of the operation and that it consists mainly of slag. As a result of the formation of | this deposit at the end of a nozzle, it becomes difficult; to blow the gas in a predetermined amount. To ! To avoid this difficulty, it is advisable to increase the! j pressure or the flow rate of the blowing gas up to a value i j y at which this deposit becomes porous following the passage of the gas {through the nozzle. It is also recommended to incorporate j! a small amount of oxygen in the blowing gas so! to use its heat generation in accordance with the following equation: i! 2C0 + 0 „= 2C0„ j; .

Suivant la présente invention, le soufflage par 1 le fond est appliqué au moins partiellement pendant le laps de temps s’écoulant entre le début du soufflage d'oxygèneAccording to the present invention, the blowing by 1 the bottom is applied at least partially during the period of time elapsing between the start of the oxygen blowing

Au cours du procédé, on peut faire varier le débit de soufflag* par le fond, par exemple, suivant le déroulement de la réaction de fabrication d’acier dans le convertisseur. Par exemple, ±1 est préférable d'accroître le débit de soufflage à un stade final du soufflage par le sommet afin de compenser la diminution d’agitation due au ralentissement de la réaction de décarburation. En conséquence, une réaction efficace i d’affinage peut être poursuivie utilement jusqu'à son terme, donnant ainsi lieu à une sensible réduction de la quantité . de gaz utilisée.During the process, the blowing rate * can be varied by the bottom, for example, depending on the progress of the steelmaking reaction in the converter. For example, ± 1 is preferable to increase the blowing rate at a final stage of blowing from the top in order to compensate for the reduction in agitation due to the slowing down of the decarburization reaction. As a result, an effective ripening reaction can usefully be continued to completion, thereby resulting in a substantial reduction in quantity. of gas used.

De préférence, on effectue le soufflage d'anhy-I dride carbonique au moyen d'au moins une tuyère prévue dans ! le fond ou dans la paroi latérale du convertisseur de fabri- ! cation d’acier au moyen d'oxygène.Preferably, the blowing of carbon dioxide anhy-I is carried out by means of at least one nozzle provided in! at the bottom or in the side wall of the manufacturing converter! cation of steel using oxygen.

! Les avantages qu'offre l’utilisation d’anhydride I carbonique comme gaz de soufflage, résident non seulement j dans le fait qu'il est moins coûteux qu'un gaz inerte tel! The advantages of using carbon dioxide I as a blowing gas lie not only in the fact that it is less expensive than an inert gas such as

Ique l'argon, mais qu'il augmente également deux fois de volume lorsqu'on l'ajoute au bain en fusion conformément à l'équation suivante ; C + = 2C0, provoquant ainsi une j violente agitation du bain en fusion. En d'autres mots, I comparativement à l'argon ou à l'azote, il faut moins de l I gaz pour réaliser le même effet d'agitation. Cette réduction i il · ! de la quantité de gaz utilisée signifie que l'on peut simplifie il'équipement, y compris les canalisations requises pour souffler du gaz dans l'acier en fusion conformément à la * présente invention. C'est là une caractéristique très I avantageuse du point de vue pratique.Ique argon, but it also increases twice in volume when added to the molten bath according to the following equation; C + = 2C0, thus causing violent agitation of the molten bath. In other words, I compared to argon or nitrogen, it takes less than I gas to achieve the same stirring effect. This reduction i it ·! of the amount of gas used means that equipment can be simplified, including the lines required to blow gas into the molten steel in accordance with the present invention. This is a very advantageous feature from a practical point of view.

Suivant la présente invention, le débit du gaz de soufflage par le fond est limité à moins de 9/100, de j] , préférence, à moins de 5/100 de la vitesse à laquelle l'oxy- l 1 gène vient heurter le bain en fusion au moyen d'une lance-, * .*According to the present invention, the flow rate of the blowing gas through the bottom is limited to less than 9/100, j], preferably, to less than 5/100 of the speed at which the oxygen l 1 gene strikes the molten bath by means of a lance, *. *

SiYes

Ice qui signifie qu'une quantité relativement faible de gaz ^ est injectée dans le bain en fusion moyennant le procédé de soufflage par le fond. Si le gaz de soufflage par le fond est injecté dans le bain en fusion en une quantité supérieure à 9/100 de la vitesse d'oxygène soufflé par une lance, l'agitation se produit d'une manière à ce point vigoureuse que le rendement de coulée est sensiblement réduit en raison du débordement important du bain en fusion. D'autre [part, si la quantité du gaz de soufflage par le fond est inférieure à 1/200 du gaz de soufflage par le sommet, on ne peut réaliser l'agitation requise du bain en fusion.Ice which means that a relatively small amount of gas is injected into the molten bath using the bottom blowing process. If the bottom blowing gas is injected into the molten bath in an amount greater than 9/100 of the speed of oxygen blown by a lance, agitation occurs in such a vigorous manner that the yield casting is significantly reduced due to the large overflow of the molten bath. On the other hand, if the amount of blowing gas from the bottom is less than 1/200 of the blowing gas from the top, the required agitation of the molten bath cannot be achieved.

En outre, selon une caractéristique préférée, la quantité du gaz de soufflage par le fond peut être réduite en se basant sur la quantité de métal en fusion à traiter, indépendamment de la vitesse de soufflage de l'oxygène pur au moyen d'une lance. Suivant cette forme de réalisation, la quantité de gaz à injecter dans le bain en fusion est réglée avec précision de telle sorte que le temps de mélange uniforme soit de 20 secondes ou plus.Furthermore, according to a preferred characteristic, the amount of bottom blowing gas can be reduced based on the amount of molten metal to be treated, independently of the blowing speed of pure oxygen by means of a lance. . According to this embodiment, the amount of gas to be injected into the molten bath is precisely adjusted so that the uniform mixing time is 20 seconds or more.

L'expression "temps de mélange uniforme" désigne le temps nécessaire pour mélanger uniformément l'acier en fusion et le laitier en fusion uniquement par le procédé de soufflage par le fond. Le temps de mélange uniforme est un facteur introduit par K. Nakanishi et al. ("Ironmaking and ; Steelmaking" (1975) 3, 193) et il est défini comme suit :The term "uniform mixing time" refers to the time required to uniformly mix the molten steel and the molten slag only by the bottom blowing process. The uniform mixing time is a factor introduced by K. Nakanishi et al. ("Ironmaking and; Steelmaking" (1975) 3, 193) and it is defined as follows:

Temps de mélange uniforme ^ = 800 x £ (sec.) £= 28,5 x T x log (1 + z/148) (watts/tonne) . ' g où.Uniform mixing time ^ = 800 x £ (sec.) £ = 28.5 x T x log (1 + z / 148) (watts / ton). 'g where.

Q = débit du gaz (Nm3/minute) W = quantité d'acier en fusion (tonnes) g T = température du bain ( °K) I Z = profondeur du bain (cm). - , ........- > -^***ρ*Μ«*τί^«* * Dans une forme de réalisation préférée, le temps de mélange uniforme est supérieur à 30 secondes. Si la quantité de gaz se situe dans les limites définies ci-dessus, | on obtient alors une agitation parfaite. Si le temps de mélange uniforme est inférieur à 20 secondes, 1*agitation entre l’acier en fusion et le laitier en fusion se déroule d'une manière à ce point vigoureuse que la réduction de l’oxyde de fer contenu dans le laitier en fusion se déroule !l I de manière excessive, réduisant ainsi la teneur en oxyde de | fer qui est efficace pour la déphosphoration de l'acier en | ’ fusion. De plus, si le temps de mélange uniforme est inférieu j à 15 secondes, il se produit d'importantes fuites d'acier en I fusion par les tuyères, réduisant ainsi le rendement de coulée de l’acier.Q = gas flow rate (Nm3 / minute) W = quantity of molten steel (tonnes) g T = bath temperature (° K) I Z = bath depth (cm). -, ........-> - ^ *** ρ * Μ "* τί ^" * * In a preferred embodiment, the uniform mixing time is greater than 30 seconds. If the quantity of gas is within the limits defined above, | we then obtain perfect agitation. If the uniform mixing time is less than 20 seconds, the agitation between the molten steel and the molten slag takes place in such a vigorous manner that the reduction of the iron oxide contained in the slag in fusion takes place! l I excessively, thereby reducing the oxide content of | iron which is effective for dephosphorization of steel in | ’Fusion. In addition, if the uniform mixing time is less than 15 seconds, significant leaks of molten steel occur through the nozzles, thereby reducing the casting efficiency of the steel.

Si le temps de mélange uniforme est supérieur à 70 secondes, c'est-à-dire si la quantité de gaz de soufflage par le fond est nettement réduite, on n'escompte aucune agitation et le procédé de soufflage est pratiquement le même que le soufflage par le sommet du procédé classique de fabrication d'acier au moyen d'oxygène. Il en résulte un net accroissement de la quantité totale de fer contenue dans le laitier en fusion, ainsi qu'une réduction du rendement de coulée. Dès lors, il est souhaitable de régler le temps de mélange uniforme à une valeur comprise entre 20 et 70 [secondes.If the uniform mixing time is more than 70 seconds, i.e. if the amount of bottom blowing gas is significantly reduced, no agitation is expected and the blowing process is practically the same as the blowing from the top of the conventional steel fabrication process using oxygen. This results in a marked increase in the total quantity of iron contained in the molten slag, as well as a reduction in the casting yield. Therefore, it is desirable to set the uniform mixing time to a value between 20 and 70 [seconds.

Sur la base des expériences qui ont été effectuées, on peut dire que, par exemple, lorsque la profondeur du bain est de 250 cm, le temps de mélange uniforme de 20 secondes correspond à un débit de soufflage par le fond de 0,5 Nm3/minute par tonne d'acier en fusion, tandis qu'un K temps de mélange uniforme de 70 secondes correspond à un I débit de soufflage par le fond de 0,02 Nm3/minute par tonne *!On the basis of the experiments which have been carried out, it can be said that, for example, when the depth of the bath is 250 cm, the uniform mixing time of 20 seconds corresponds to a blown throughput rate of 0.5 Nm3 / minute per ton of molten steel, while a K uniform mixing time of 70 seconds corresponds to an I blowing rate at the bottom of 0.02 Nm3 / minute per ton *!

Considérant le fait que l'oxygène gazeux est déchargé principalement sous forme d'oxyde de carbone gazeux ! i après l'opération de décarburation effectuée dans ce four 1 “ d'affinage à soufflage d'oxygène par le sommet, sous un de i I ses aspects, la présente invention fournit un procédé d'af- I finage d'acier dans lequel on utilise ce gaz résiduaire ; comme unique source de gaz devant être soufflé par le bas dans le bain· en fusion afin d'agiter ce dernier. De la sorte, ! le procédé fournit son propre gaz pour l'agitation de l'acier ’l en fusion.Considering the fact that gaseous oxygen is discharged mainly in the form of gaseous carbon monoxide! i after the decarburization operation carried out in this 1 ″ top blown oxygen refining oven, in one of its aspects, the present invention provides a method of steel refining in which this waste gas is used; as the only source of gas to be blown from below into the molten bath · in order to agitate the latter. In this way, ! the process provides its own gas for stirring molten steel.

i ; * En conséquence, la présente invention réside également de ! un procédé de fabrication d'acier dans un four à oxygène basique en soufflant de l'oxygène pur par le sommet et en soufflant, par le fond, un gaz constitué principalement | d'anhydride carbonique, ce procédé étant caractérisé en ce qu'un gaz résiduaire déchargé et recueilli de ce four est | combiné avec un supplément d'oxygène et/ou de vapeur d'eau, le mélange ainsi obtenu étant ensuite soumis à une combustion tandis que le gaz de combustion ainsi obtenu et constitué i j principalement d'anhydride carbonique est utilisé au moins I partiellement comme gaz de soufflage par le fond.i; * Consequently, the present invention also resides from! a process for the manufacture of steel in a basic oxygen furnace by blowing pure oxygen from the top and by blowing from the bottom a gas consisting mainly of | of carbon dioxide, this process being characterized in that a waste gas discharged and collected from this furnace is | combined with additional oxygen and / or water vapor, the mixture thus obtained is then subjected to combustion while the combustion gas thus obtained and consisting ij mainly of carbon dioxide is used at least I partially as gas blowing from the bottom.

Etant donné que le gaz de combustion contient parfois une quantité relativement importante d'azote gazeux, il est préférable d'éliminer ce dernier ou de recueillir ! ; l'anhydride carbonique du gaz de combustion, pour utiliser ! ensuite le gaz riche en anhydride carbonique comme gaz de soufflage par le fond. L'élimination de l'azote gazeux du gaz de combustion est effectuée, de préférence, lorsqu'on envisage la fabrication d'acier à faible teneur en azote.Since the combustion gas sometimes contains a relatively large amount of nitrogen gas, it is preferable to eliminate it or collect! ; carbon dioxide from the combustion gas, to use! then the gas rich in carbon dioxide as a bottom blowing gas. The removal of nitrogen gas from the flue gas is preferably carried out when considering the manufacture of low nitrogen steel.

Pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus, on a prévu un appareil de fabrication d'acier comportant un systèn de circulation de gaz et comprenant, en combinaison, un four .1 .For the implementation of the method described above, there is provided a steel manufacturing apparatus comprising a gas circulation system and comprising, in combination, an oven .1.

'« / à oxygène basique permettant à la fois le soufflage d'oxygène par le sommet et le soufflage d'un gaz riche en anhydride I _ carbonique par le fond, un dispositif en vue de recueillir ' «Mt*·'" · le gaz résiduaire provenant du four, un dispositif en vue de brûler ce gaz avec de l'oxygène et/ou de la vapeur d'eau, un dispositif facultatif en vue de séparer le gaz de combustion en anhydride carbonique et en azote, ainsi qu'un système de canalisations en vue d'acheminer l'acier en fusion dans le four avec l'anhydride carbonique venant du dispositif de combustion et du dispositif de séparation précités.'' / With basic oxygen allowing both the blowing of oxygen from the top and the blowing of a gas rich in carbon dioxide by the bottom, a device for collecting '' Mt * · '"· the waste gas from the oven, a device for burning this gas with oxygen and / or water vapor, an optional device for separating the combustion gas into carbon dioxide and nitrogen, as well as a system of pipes for conveying the molten steel in the furnace with the carbon dioxide coming from the aforementioned combustion device and separation device.

La présente invention réside également dans un procédé caractérisé en ce qu'on injecte l'oxygène de soufflage par le sommet au moyen d'une lance sur le métal en fusion à une vitesse de sortie de Mach 0,8-2,0, de préférence, Mach 0,8-1,5.The present invention also resides in a process characterized in that the blowing oxygen is injected from the top by means of a lance on the molten metal at an outlet speed of Mach 0.8-2.0, of preferably Mach 0.8-1.5.

Sous un autre aspect, le procédé de fabrication d'acier à soufflage d'oxygène par le sommet suivant la présente invention réside dans un procédé caractérisé en ce que, conjointement avec un jet d'oxygène de soufflage par le sommet on charge une poudre d'un agent formateur de laitier (fondant) comprenant de la chaux vive, du calcaire, de la fluorite, de I la dolomite, du minerai de fer ou leurs mélanges tandis que,In another aspect, the method of manufacturing top blown oxygen steel according to the present invention resides in a method characterized in that, together with a top blown oxygen jet, a powder of charge is loaded. a slag-forming agent (flux) comprising quicklime, limestone, fluorite, dolomite, iron ore or mixtures thereof while,

Ien même temps, on souffle de l'anhydride carbonique par le ’ dessous dans l'acier en fusion tout au long de la période du soufflage d'oxygène par le sommet ou même jusqu'au moment du début de la coulée, c'est-à-dire au moins partiellement pendant le laps de temps s'écoulant entre le début du souffla^ et la coulée du bain en fusion.At the same time, carbon dioxide is blown from below into the molten steel throughout the period of the blowing of oxygen from the top or even until the start of casting. that is to say at least partially during the period of time elapsing between the start of the soufflé ^ and the pouring of the molten bath.

Lorsqu'on utilise le convertisseur classique à soufflage d'oxygène par le sommet, le jet d'oxygène peut être projeté avec une poudre par une lance classique de ! soufflage par le sommet. Toutefois, l'introduction d'une?· I ♦ ' V '"* I poudre dans une canalisation à oxygène sous haute pression entraîne inévitablement des frais d’équipement élevés. En conséquence, on prévoit un parcours séparé pour diriger la poudre vers un gaz support jusqu’à la pointe de la lance de soufflage d’oxygène, de même que pour mélanger la poudre avec un jet d’oxygène devant être distribué par la tuyère de la lance. En procédant de la sorte, on peut supprimer les inconvénients précités du procédé LD-AC sans provoquer une abrasion de la tuyère de soufflage d’oxygène de type "Laval”. Plus spécifiquement, dans un exemple d’un procédé de ce type et selon une forme de réalisation de l’invention (voir figure 6 et 7 auxquelles il est fait référence ci-après), on utilise une lance à trois gaines (quatre tubes coaxiaux). Le gaz support pour la poudre de fondant n’est pas spécifié et l’on peut choisir un gaz approprié suivant la composition et la granularité des particules du fondant, le diamètre intérieur de la canalisation, le type et le débit du gaz support ou le type de four utilisé. Toutefois, il est souhaitable de charger la quantité totale d’une poudre donnée de fondant I en un laps de temps correspondant à peu près aux trois quarts I de la période de soufflage et ce, afin de dissoudre le fon- ! dant au cours de la période de l’opération d’affinage et | également afin de former rapidement un laitier réactif per- | » mettant d’assurer une opération d’affinage efficace.When using the conventional top blown oxygen converter, the oxygen jet can be sprayed with powder by a conventional lance! blowing from the top. However, the introduction of? · I ♦ 'V' "* I powder into a high pressure oxygen line inevitably leads to high equipment costs. Consequently, a separate route is provided for directing the powder to a carrier gas to the tip of the oxygen blowing lance, as well as for mixing the powder with an oxygen jet to be dispensed by the nozzle of the lance. By doing so, the disadvantages can be eliminated of the LD-AC process without causing abrasion of the "Laval" type oxygen blast nozzle. More specifically, in an example of a process of this type and according to an embodiment of the invention (see FIGS. 6 and 7 to which reference is made below), a lance with three sheaths (four coaxial tubes) is used. ). The support gas for the flux powder is not specified and an appropriate gas can be chosen according to the composition and the granularity of the particles of the flux, the internal diameter of the pipe, the type and the flow rate of the support gas or the type of oven used. However, it is desirable to load the total quantity of a given powder with fondant I in a period of time corresponding approximately to three quarters I of the blowing period, in order to dissolve the fungus! during the period of the refining operation and | also in order to quickly form a reactive slag per- | "Putting in ensuring an efficient refining operation.

* | Suivant le procédé de la présente invention, on } souffle un gaz par dessous l’acier en fusion conjointement i ··{ i avec la distribution d’un fondant au moyen d’une lance et, • de préférence, le gaz de soufflage par le fond est soufflé à un débit de 0,02 à 0,5 Nm3/minute par tonne d’acier en fusion dans le cas d’un bain d’une profondeur de 250 cm.* | According to the process of the present invention, a gas is blown from below the molten steel together with the distribution of a flux using a lance and, preferably, the blowing gas by the bottom is blown at a flow rate of 0.02 to 0.5 Nm3 / minute per ton of molten steel in the case of a bath with a depth of 250 cm.

i / 1 . .3.i / 1. .3.

1'···^Ι1 '··· ^ Ι

Dans cet intervalle, le fer et le manganèse subissent moins d'oxydation à mesure que le débit du gaz augmente. En conséquence, en choisissant des conditions appropriées pour soufflei le fondant, de même que pour souffler le gaz par le dessous du bain en fusion, suivant le type d’acier à fabriquer, on peut obtenir un acier ayant une composition finale désirée avec une haute précision, un haut rendement et de manière très aisée.In this interval, iron and manganese undergo less oxidation as the gas flow increases. Consequently, by choosing suitable conditions for blowing the flux, as well as for blowing the gas from below the molten bath, depending on the type of steel to be produced, it is possible to obtain a steel having a desired final composition with a high precision, high efficiency and very easy.

||

Les caractéristiques de la présente invention ont été décrites en détail ci-dessus. La présente invention est particulièrement applicable à la fabrication d’acier au carbone, par exemple, l’acier non calmé, l’acier calmé, I etc, de même qu’à la fabrication d’acier faiblement allié.The features of the present invention have been described in detail above. The present invention is particularly applicable to the manufacture of carbon steel, for example, non-quenched steel, quenched steel, I etc, as well as to the manufacture of low-alloy steel.

j Plus particulièrement, la présente invention fournit un ! procédé satisfaisant pour la fabrication d'acier à faible teneur en carbone, par exemple, de l’acier contenant moins de 0,3% de carbone.More particularly, the present invention provides a! satisfactory process for making low carbon steel, for example, steel containing less than 0.3% carbon.

Le procédé de la présente invention offre les avantages décrits ci-après comparativement au procédé classique.The process of the present invention offers the advantages described below compared to the conventional process.

Etant donné que l’oxydation du fer, du manganèse, etc., est fortement inhibée, le rendement en fer est nettement amélioré et l'on peut réduire la quantité de ferro-alliages utilisés. En outre, étant donné que la différence de température entre l'acier en fusion et le laitier diminue, la déphosphoration est favorisée. Un autre avantage de la présente invention réside dans le fait que le gaz de soufflage, Î c'est-à-dire l'anhydride carbonique, existe en une quantité abondante dans une installation de fabrication d'acier et ce, à un faible prix. C'est là un aspect économique de la présente invention. Dès lors, la présente invention possède également une valeur pratique si l’on considère qu'actueblemei / ; / on cherche à économiser l'énergie et à empêcher la pollution . de 1'environnement.Since the oxidation of iron, manganese, etc. is strongly inhibited, the iron yield is significantly improved and the amount of ferro-alloys used can be reduced. In addition, since the temperature difference between the molten steel and the slag decreases, the dephosphorization is favored. Another advantage of the present invention resides in the fact that the blowing gas, Î that is to say carbon dioxide, exists in an abundant quantity in a steel manufacturing installation and this, at a low price. . This is an economic aspect of the present invention. Therefore, the present invention also has practical value if we consider that actueblemei /; / we seek to save energy and prevent pollution. of the environment.

Comme on l'a mentionné ci-dessus, le procédé de la présente invention peut être aisément mis en oeuvre dans i le procédé traditionnel de fabrication d'acier en installant au moins une tuyère dans le four classique à oxygène basique. Bien entendu, l'application de la présente invention n'est pas limitée aux convertisseurs existants à oxygène. Pour autant qu'il soit possible de combiner le soufflage par le sommet et le soufflage par le fond, la présente invention j j , est applicable à n'importe quel type de four d'affinage de j métaux.As mentioned above, the process of the present invention can be easily implemented in the traditional steel-making process by installing at least one nozzle in the conventional basic oxygen furnace. Of course, the application of the present invention is not limited to existing oxygen converters. As far as it is possible to combine top blowing and bottom blowing, the present invention j j is applicable to any type of metal refining furnace.

] Dans les dessins annexés : | la figure 1 est une vue latérale en élévation I illustrant schématiquement le four à oxygène basique à soufflage par le fond utilisé suivant la présente invention ; la figure 2 est un graphique montrant les diagrammes de soufflage suivant la présente invention ; la figure 3 est un schéma illustrant le système de l'appareil de fabrication d'acier suivant la présente | invention ; | les figures 4 et 5 sont des graphiques montrant | l'effet exercé par la présente invention ; i | . la figure 6 est une vue par le bas de la lance I à trois gaines devant être utilisée dans une forme de réali- λ sation de la présente invention, et | . la figure 7 est une coupe transversale longitu- \ ' j = dinale de cette lance, cette coupe étant prise suivant la] In the accompanying drawings: | Figure 1 is a side elevational view I schematically illustrating the basic bottom blown oxygen furnace used according to the present invention; Figure 2 is a graph showing the blowing diagrams according to the present invention; Figure 3 is a diagram illustrating the system of the steel fabrication apparatus according to this | invention; | Figures 4 and 5 are graphs showing | the effect exerted by the present invention; i | . FIG. 6 is a view from the bottom of the lance I with three sheaths to be used in an embodiment of the present invention, and | . FIG. 7 is a longitu- \ 'j = dinal cross section of this lance, this section being taken along the

-I-I

ligne a-a de la figure 6.line a-a of figure 6.

a ' * § Suivant la présente invention, on charge de la I * fonte, de la mitraille de fer et d.' autres matières de départ ! dans un four à oxygène basique à soufflage par le fond,-a- \ ri f • c'est-à-dire le convertisseur 1 illustré en figure 1. Au fond de ce convertisseur à oxygène, on prévoit deux à dix tuyères concentriques 2. Au cours du fonctionnement de ce convertisseur, une lance 4 projette de l'oxygène pur sur la surface ou dans le métal en fusion 3j tandis que le gaz de soufflage par le fond, constitué principalement cPanhydride carbonique, est soufflé dans ce métal en fusion au moyen des tuyères 2. Dans cet exemple, les tuyères sont disposées en deux rangées. Toutefois, il est à noter que la structure, la disposition et le nombre de tuyères ne sont pas particulièrement limités.a '* § According to the present invention, I * I cast iron, scrap iron and d.' other starting materials! in a basic bottom-blown oxygen furnace, -a- \ ri f • that is to say the converter 1 illustrated in FIG. 1. At the bottom of this oxygen converter, two to ten concentric nozzles 2 are provided During the operation of this converter, a lance 4 projects pure oxygen onto the surface or into the molten metal 3j while the bottom blowing gas, mainly consisting of carbon dioxide, is blown into this molten metal by means of the nozzles 2. In this example, the nozzles are arranged in two rows. However, it should be noted that the structure, the arrangement and the number of nozzles are not particularly limited.

Dans une forme de réalisation préférée de la présente invention, un jet de gaz constitué principalement d'anhydride carbonique et distribué par des conduites 5 est introduit dans le métal en fusion 3 par des tuyères concentriques 2 prévues au fond du four à oxygène basique et ce, au moins partiellement au cours de la période allant du début du soufflage à la coulée du bain en fusion, le débit de ce gaz de soufflage par le fond étant inférieur à 9/100 du débit d'oxygène soufflé sur le bain en fusion par la lance Dans une forme de réalisation de la présente | invention, le temps de mélange uniforme est réglé à 20 | secondes ou plus.In a preferred embodiment of the present invention, a gas jet consisting mainly of carbon dioxide and distributed by pipes 5 is introduced into the molten metal 3 by concentric nozzles 2 provided at the bottom of the basic oxygen furnace and this , at least partially during the period from the start of blowing to the casting of the molten bath, the flow rate of this bottom blowing gas being less than 9/100 of the flow rate of oxygen blown onto the molten bath by la lance In one embodiment of this | invention, the uniform mixing time is set to 20 | seconds or more.

! * On décrira à présent une autre forme de réalisa- ! tion de l'invention en se référant à la figure 3 l un four i | 31 de fabrication d'acier au moyen d'oxygène comporte une i ! . lance 32 de soufflage d'oxygène par le sommet et une série! * We will now describe another form of realization! tion of the invention with reference to Figure 3 l an oven i | 31 steel fabrication using oxygen has an i! . launches 32 blowing oxygen from the top and a series

SS

S de tuyères 33 de soufflage de gaz par le fond. De l'oxygène i | gazeux est soufflé dans le four 31 par la lance 32 de souffla^ par le sommet afin d'effectuer une décarburation, cet oxygène gazeux étant ensuite évacué principalement sous forme d'oxyde s .j.S of gas blowing nozzles 33 from the bottom. Oxygen i | gaseous is blown into the furnace 31 by the lance 32 of souffla ^ from the top in order to effect decarburization, this gaseous oxygen then being evacuated mainly in the form of oxide s .j.

TT

de carbone gazeux. Un gaz constitué principalement d’anhydride carbonique est projeté, par les tuyères 33 de soufflage par le fond, dans le four 31 où il se décompose selon la réaction C + C02 —> 2C0, pour être ensuite évacué du four.carbon gas. A gas mainly consisting of carbon dioxide is sprayed, through the bottom blowing nozzles 33, into the oven 31 where it decomposes according to the reaction C + C02 -> 2C0, to then be removed from the oven.

Ces deux alimentations d’oxyde de carbone gazeux sont captées dans une hotte 34 prévue au sommet du four 31 · Elles contiennent moins de 20$ en volume d’azote gazeux car elles viennent se substituer à l’atmosphère lorsqu'elles sont captées dans la hotte.These two supplies of gaseous carbon monoxide are captured in a hood 34 provided at the top of the oven 31 · They contain less than $ 20 by volume of nitrogen gas because they come to replace the atmosphere when they are captured in the hood.

Le gaz capté dans la hotte 34 est tout d’abord débarrassé des poussières par un collecteur de poussières 35}The gas captured in the hood 34 is first of all freed of dust by a dust collector 35}

Ipuis il est transféré dans un gazomètre 36, où il est conservé momentanément avant de subir les traitements ultérieurs. Le gaz contenu dans le gazomètre 36 est mélangé avec de l'oxygène et/ou de la vapeur d'eau avant de pénétrer dans un brûleur 37· Le gaz contenu dans le gazomètre 36 peut être brûlé avec de l'oxygène venant d'un réservoir 4* prévu pour alimenter en oxygène la lance de soufflage par le sommet 32, ce gaz étant éventuellement déshumidifié avant d'être transféré dans un réservoir d'anhydride carbonique 39 ou encore, après combus-Then it is transferred to a gasometer 36, where it is kept momentarily before undergoing the subsequent treatments. The gas contained in the gasometer 36 is mixed with oxygen and / or water vapor before entering a burner 37 · The gas contained in the gasometer 36 can be burned with oxygen from a tank 4 * designed to supply oxygen to the blowing lance from the top 32, this gas possibly being dehumidified before being transferred to a carbon dioxide tank 39 or, after combustion-

Ition, le gaz peut être soumis à une dénitrification dans un séparateur de C02/N2 38 afin d'accroître la teneur en C02 avant le transfert de ce gaz dans le réservoir d'anhydride ^ carbonique 39.Ition, the gas can be subjected to denitrification in a CO 2 / N 2 separator 38 in order to increase the CO 2 content before the transfer of this gas into the carbon dioxide tank 39.

I L'anhydride carbonique transféré dans son réservoi: Ü 39 est amené, par le régulateur de débit 40, à la tuyère 33 ! ' I de soufflage de gaz par le fond. En variante, cet anhydride ; carbonique peut être combiné avec du gaz non traité venant i du gazomètre 36 avant d’être acheminé à la tuyère 33· ‘ Le gaz projeté dans le bain par la tuyère 33 de soufflage par le fond est à nouveau capté dans la hotte 34 avec l’oxyde de carbone provenant de la décarburation.. Dès I lors, chaque alimentation d'oxyde de carbone et d'anhydride . carbonique gazeux maintient un recyclage dans le parcours décrit ci-dessus.I The carbon dioxide transferred to its tank: Ü 39 is brought by the flow regulator 40 to the nozzle 33! 'I gas blowing from the bottom. Alternatively, this anhydride; carbon dioxide can be combined with untreated gas coming i from the gasometer 36 before being conveyed to the nozzle 33 · 'The gas projected into the bath by the bottom blowing nozzle 33 is again captured in the hood 34 with l carbon monoxide from decarburization. From then on, each supply of carbon monoxide and anhydride. carbonic gas maintains recycling in the path described above.

On décrira à présent une autre forme de réalisation de l'invention en se référant aux figures 6 et 7 · Le | fond d'un convertisseur de 2 tonnes à soufflage d'oxygène pur par le sommet comporte deux tuyères (diamètre intérieur : 8 mm) par lesquelles un gaz doit être soufflé par le dessous du bain en fusion. La lance utilisée pour le soufflage d'oxygène par le sommet est une lance à trois gaines (quatre tubes coaxiaux) 61, comme représenté dans la vue par le bas et la coupe transversale longitudinale des figures 6 et 7 J le centre du disque 63 de l'extrémité 62 de cette lance comporte une seule ouverture de tuyère 65 d'un diamètre de 10 mm faisant office de passage 64 pour la distribution d’une poudre de fondant, cette ouverture étant entourée de trois ouvertures de tuyères 67 ayant chacune un diamètre de 4*2 mm et faisant office de passage 66pour la distribution de l'oxygène. Cette lance permet de souffler la poudre contre la surface du bain en fusion 68 lorsqu'elle est mélangée avec l'oxygène devant ] être projeté par les trois points périphériques.Another embodiment of the invention will now be described with reference to Figures 6 and 7 · The | bottom of a 2 ton converter blowing pure oxygen from the top has two nozzles (inside diameter: 8 mm) through which a gas must be blown from below the molten bath. The lance used for blowing oxygen from the top is a lance with three sheaths (four coaxial tubes) 61, as shown in the bottom view and the longitudinal cross section of Figures 6 and 7 J the center of the disc 63 of the end 62 of this lance has a single nozzle opening 65 with a diameter of 10 mm acting as a passage 64 for the distribution of a flux powder, this opening being surrounded by three nozzle openings 67 each having a diameter 4 * 2 mm and serving as a passage 66 for the distribution of oxygen. This lance allows the powder to be blown against the surface of the molten bath 68 when it is mixed with the oxygen which has to be sprayed by the three peripheral points.

I La présente invention sera décrite plus en détail j par les exemples de mise en oeuvre ci-après.The present invention will be described in more detail by the examples of implementation below.

j , Exemple 1j, Example 1

Pour la mise en oeuvre de la présente invention, on utilise un convertisseur classique à oxygène d'une capacité j ; de 25Ο tonnes. Au fond de ce convertisseur, on installe j quatre tuyères d'un diamètre de 10 mm. Dans ce convertisseur, j comme matières premières principales, on charge 215 tonnes de fonte, 35 tonnes de mitraille de fer et, comme autre matière de départ, 3 tonnes de chaux vive. La composition de la fonte est la suivante (en % en poids) : 4*63% de C,* 19 - i ί 0,48$ de Si, 0,45$ de Mn, 0,123$ de P, 0,00l8$ de S, 0,0038$ de N, le reste étant du fer avec des impuretés accidentelles. La température de cette fonte est de 1.385°C.For the implementation of the present invention, a conventional oxygen converter with a capacity j is used; 25Ο tonnes. At the bottom of this converter, four jets with a diameter of 10 mm are installed. In this converter, j as the main raw materials, we load 215 tonnes of pig iron, 35 tonnes of scrap iron and, as other starting material, 3 tonnes of quicklime. The composition of the melt is as follows (in% by weight): 4 * 63% of C, * 19 - i ί $ 0.48 of Si, $ 0.45 of Mn, $ 0.123 of P, $ 0.0018 of S, $ 0.0038 of N, the remainder being iron with accidental impurities. The temperature of this cast iron is 1.385 ° C.

On effectue le soufflage de gaz par le sommet et par le fond comme décrit ci-après.Gas blowing is carried out from the top and from the bottom as described below.

On effectue le soufflage de l'oxygène par le sommet à un débit de 40.000 Nm3/h suivant le diagramme de la figure 2. On effectue également le soufflage par le fond suivant le diagramme de cette figure 2. Comme représenté en figure 2, on amorce le soufflage par le fond à un débit de 50 Nm3/h que l'on porte à 100 Nm3/h lorsqu'on entame le soufflage d'oxygène par le sommet. Au stade final du soufflage, on porte le débit du soufflage par le fond à 200 Nm3/h, puis on le réduit à 50 Nm3/h au terme du soufflage par le sommet.The blowing of the oxygen is carried out from the top at a flow rate of 40,000 Nm 3 / h according to the diagram in FIG. 2. The blowing from the bottom is also carried out according to the diagram of this FIG. 2. As shown in FIG. starts blowing from the bottom at a flow rate of 50 Nm3 / h which is brought to 100 Nm3 / h when the oxygen blowing is started from the top. At the final blowing stage, the flow rate of the bottom blowing is brought to 200 Nm3 / h, then it is reduced to 50 Nm3 / h at the end of the blowing from the top.

Le gaz du soufflage par le fond est un gaz d'échappement venant d'un convertisseur à oxygène et il comprend, en pourcent en poids, 18$ de C0, 63$ de CC^j 16$ de ^ et 3$ de A titre de comparaison, on effectue également j un procédé classique de fabrication d'acier à l'oxygène en ί utilisant le même convertisseur à oxygène. La composition de la matière de départ chargée dans le convertisseur et le mode de soufflage par le sommet sont identiques à ceux décrits ci-dessus. Toutefois, dans ce cas, on n'applique pas le soufflage par le fond. L'acier que l'on envisage de fabriquer^ est un acier non calmé à faible teneur en carbone. Le tableau 1 ci-après résume la composition finale de l'acier en fusion.The bottom blowing gas is an exhaust gas from an oxygen converter and includes, in percent by weight, $ 18 of C0, $ 63 of CC ^ d $ 16 of ^ and $ 3 of As For comparison, a conventional method of manufacturing oxygen steel is also carried out using même the same oxygen converter. The composition of the starting material loaded in the converter and the mode of blowing from the top are identical to those described above. However, in this case, the bottom blowing is not applied. The steel being considered for fabrication is a low carbon, non-quenched steel. Table 1 below summarizes the final composition of the molten steel.

/ v - 20 - ! ' Tableau 1/ v - 20 -! '' Table 1

Composition (% en poids) Tem- Teneur Rende- ___ péra- en Fe ment I~~r I » Z Ö Z ture dans de C ^ P S N (oc) le lai- coulée tier (%) ____ {%) _Composition (% by weight) Tem- Content Rend- ___ per- in Fe ment I ~~ r I »Z Ö Z ture in C ^ P S N (oc) la tiered milk (%) ____ {%) _

Présente 0,063 0,16 0,017 0,012 0,0025 1.625 13,8 96,3 ; inventionPresents 0.063 0.16 0.017 0.012 0.0025 1,625 13.8 96.3; invention

Procédé 0,065 0,12 0,021 0,015 0,0011 1.618 19,5 95,8 classique ! Comme on le constate d’après les chiffres du tableau 1 ci-dessus, l’acier obtenu par le procédé de la présente· invention possède une composition rentrant dans le cadre de celle de l’acier non calmé à faible teneur en car-Process 0.065 0.12 0.021 0.015 0.0011 1,618 19.5 95.8 classic! As can be seen from the figures in Table 1 above, the steel obtained by the process of the present invention has a composition which falls within the framework of that of non-quenched steel with a low car-

Ibone ; on observe également une déphosphoration remarquablement efficace, ainsi qu’un excellent rendement de coulée. Exemple 2Ibone; there is also a remarkably effective dephosphorization, as well as an excellent casting yield. Example 2

Dans cet exemple, on répète l’exemple 1, avec cette exception que l’on utilise différents types de gaz S comme gaz de soufflage par le fond.In this example, example 1 is repeated, with the exception that different types of S gas are used as the bottom blowing gas.

Ainsi qu’on l’a mentionné ci-dessus, le gaz de I soufflage par le fond suivant la présente invention peut être îAs mentioned above, the bottom blowing gas according to the present invention may be î

Iun gaz d’échappement venant d’une installation de fabrication de fonte ou d’une installation de fabrication d’acier. En conséquence, dans cet exemple, on utilise ce type de gaz „ d’échappement comme gaz de soufflage par le fond. Le gaz n° 1 provient d’un gaz d’échappement d’un convertisseur à -3 I oxygène et il est enrichi d’anhydride carbonique. Le gaz n° 2 provient d’un gaz d’échappement venant d’un four chaud et il est enrichi d’anhydride carbonique.An exhaust gas from a pig iron manufacturing facility or a steel manufacturing facility. Consequently, in this example, this type of exhaust gas is used as the bottom blowing gas. Gas # 1 comes from an exhaust gas from a -3 I oxygen converter and is enriched with carbon dioxide. Gas 2 comes from an exhaust gas from a hot oven and is enriched with carbon dioxide.

j '4 J · ί _i 4 j · ί _

Le tableau 2 ci-après résume la composition t finale de l’acier en fusion lors de chaque essai.Table 2 below summarizes the final composition t of the molten steel during each test.

Tableau 2Table 2

Composition du gaz ($ en volume)Gas composition ($ by volume)

Gaz n° C02 CO N2 H2 02 1 95 0 5 0 0 2 52,6 0 43 3,2 1,2Gas n ° C02 CO N2 H2 02 1 95 0 5 0 0 2 52.6 0 43 3.2 1.2

Tableau 3 1^ Composition finale ($ en Teneur Tempé- poids) en Fe ratureTable 3 1 ^ Final composition ($ in Temp-Weight content) in Fe rature

Gaz n° -,- ?anf.le J __C N__{%)__ i 0,058 0,15 0,0019 14,2 1.632 2 0,063 0,15 0,0085 14,5 1.619Gas n ° -, -? Anf.J __C N __ {%) __ i 0.058 0.15 0.0019 14.2 1.632 2 0.063 0.15 0.0085 14.5 1.619

Suivant la présente invention, on peut utiliser un gaz d’échappement provenant d’un convertisseur à oxygène comme gaz-de soufflage par le fond. Si la teneur en azote de ce gaz d'échappement est inférieure à 50$ en volume, la : vteneur en azote de l’acier obtenu sera acceptable. En outre, suivant la présente invention, on agite vigoureusement le ] , bain en fusion, assurant ainsi la décarburation et la dé- i J phosphoration à un degré suffisant pour que le procédé de ! . l'invention soit d’une réalisation pratique.According to the present invention, an exhaust gas from an oxygen converter can be used as the bottom blowing gas. If the nitrogen content of this exhaust gas is less than $ 50 by volume, the nitrogen content of the steel obtained will be acceptable. Furthermore, according to the present invention, the] is vigorously stirred, the molten bath, thereby ensuring decarburization and dechosphorization to a degree sufficient for the process to! . the invention is practical.

Exemple 3 j I On charge les matières de départ ci-après dansExample 3 j I The following starting materials are loaded into

» K»K

un convertisseur à oxygène du type représenté en figure 1.an oxygen converter of the type shown in FIG. 1.

; La caoacité de ce convertisseur est de 250 tonnes et la S - 22 - profondeur du bain est de 250 cm. Au fond du convertisseur, on prévoit deux tuyères concentriques (la tuyère Interieure a un diamètre intérieur de 12,7 mm et un diamètre extérieur; The cocoa capacity of this converter is 250 tonnes and the S - 22 - bath depth is 250 cm. At the bottom of the converter, two concentric nozzles are provided (the inner nozzle has an internal diameter of 12.7 mm and an external diameter

Ide 15,4 mm, la largeur de la fente est de 1,15 mm, tandis que la tuyère extérieure a un diamètre intérieur de 17j7 mm | et un diamètre extérieur de 19>1 mm).Ide 15.4 mm, the width of the slot is 1.15 mm, while the external nozzle has an internal diameter of 17d7 mm | and an outside diameter of 19> 1 mm).

Fonte : 220 tonnes.Cast iron: 220 tonnes.

[Mn] = environ 0,40$ et [P] = environ 0,150$ dans la fonte.[Mn] = about $ 0.40 and [P] = about $ 0.150 in the font.

Mitraille de fer : 30 tonnes.Iron scrap: 30 tonnes.

Autres matières : chaux vive 9 tonnes minerai de fer 4>5 tonnes dolomite légère 3 tonnes fluorite 0,2 tonne laitier de convertisseur 1,8 tonne.Other materials: quicklime 9 tonnes iron ore 4> 5 tonnes light dolomite 3 tonnes fluorite 0.2 tonnes slag from converter 1.8 tonnes.

Suivant le procédé de la présente invention, on injecte différents types de gaz de soufflage par le fond dans le bain en fusion, tout en soufflant de l'oxygène pur par le sommet au moyen d'une lance. Le tableau 4 ci-après résume les conditions de soufflage et le temps de mélange uniforme obtenu.According to the process of the present invention, different types of blowing gas are injected from the bottom into the molten bath, while blowing pure oxygen from the top by means of a lance. Table 4 below summarizes the blowing conditions and the uniform mixing time obtained.

/7 î ! i * l ! l - ' b I +5 I Μ Ο Lo Ρ Η ß t ß ® ^ ^ ß , β ω S β ο'Β^ζ, ό ό -ίο g g/ 7 î! he ! l - 'b I +5 I Μ Ο Lo Ρ Η ß t ß ® ^ ^ ß, β ω S β ο'Β ^ ζ, ό ό -ίο g g

Oiti EU ÜH'-' On On On r* GOiti EU ÜH'- 'On On On r * G

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1 G 0) G bD G1 G 0) G bD G

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Exemple 4Example 4

Dans cet exemple, on utilise un convertisseur à soufflage d’oxygène par le sommet d’une capacité de 2 tonnes. Au fond de ce convertisseur, on prévoit deux tuyèr« d’un diamètre de 6 mm.In this example, we use a top blowing oxygen converter with a capacity of 2 tonnes. At the bottom of this converter, there are two pipes "with a diameter of 6 mm.

Par ces tuyères, on injecte de l’anhydride carbc nique gazeux dans le métal en fusion. L’oxygène nécessaire ? * pour le soufflage par le sommet est chargé par les tuyères de type rectiligne et les tuyères de type ”Laval".Through these nozzles, carbon dioxide gas is injected into the molten metal. Oxygen needed? * for blowing from the top is loaded by straight type nozzles and ”Laval” type nozzles.

| Dans une série d’expériences, on fait varier i | · le débit de l’anhydride carbonique utilisé pour le soufflag» par le fond. Dans une autre série d’expériences, on fait 1 varier la vitesse de sortie de l’oxygène du soufflage par le sommet.| In a series of experiments, we vary i | · The flow of carbon dioxide used for blowing "from the bottom. In another series of experiments, the speed of exit of the oxygen from the top blowing is varied.

Parmi les autres conditions expérimentales, on mentionnera :Other experimental conditions include:

Fonte : 2.000 kg, 1.380°C,Cast iron: 2,000 kg, 1,380 ° C,

4,20$ de C, 0,52$ de Si, 0,61$ de Mn, 0,121$ de P, 0,020$ de S$ 4.20 C, $ 0.52 Si, $ 0.61 Mn, $ 0.121 P, $ 0.020 S

Mitraille : 360 kg I Débit d’oxygène : 6 Nm3/minute.Scrap: 360 kg I Oxygen flow: 6 Nm3 / minute.

Pression de l’oxygène avant son passage idans la lance : 5 kg/mm2Oxygen pressure before passing through the lance: 5 kg / mm2

Distance entre 11 extrémité de la lance et la surface du bain : 300 mm.Distance between the end of the lance and the surface of the bath: 300 mm.

* Débit d’anhydride carbonique : 0,1-2,3 Nm3/minu i l a · tonne J Vitesse du jet d’oxygène : Mach 0,3-2,3 j| Période de soufflage : 18,6 minutes.* Carbon dioxide flow rate: 0.1-2.3 Nm3 / minu i l a tonne J Oxygen jet speed: Mach 0.3-2.3 d | Blowing time: 18.6 minutes.

I // - 25 -I // - 25 -

Dans ces conditions, on détermine le rendement de la coulée et 1*effet de l'oxygène. Les résultats obtenus sont résumés dans les figures 4 et 5. La figure 4 montre les résultats obtenus lorsqu’on fait varier le débit d’anhydride carbonique comme indiqué avec une vitesse de sortie d’oxygène de Mach 1. La figure 5 montre les résultats I ’ obtenus lorsqu'on fait varier la vitesse de sortie de l'oxy gène comme indiqué à un débit d’anhydride carbonique de 1 Nm minute tonne.Under these conditions, the yield of the casting and the effect of oxygen are determined. The results obtained are summarized in FIGS. 4 and 5. FIG. 4 shows the results obtained when the carbon dioxide flow rate is varied as indicated with an oxygen exit speed of Mach 1. FIG. 5 shows the results I 'obtained when the oxygen output speed is varied as indicated at a carbon dioxide flow rate of 1 Nm minute ton.

Les résultats repris sous forme de courbes dans les figures 4 et 5 sont indiqués en comparaison avec ceux obtenus dans le procédé classique de soufflage d’oxygène par le sommet et sans adopter un soufflage par le fond.The results shown in the form of curves in FIGS. 4 and 5 are indicated in comparison with those obtained in the conventional method of blowing oxygen from the top and without adopting blowing from the bottom.

D’après les résultats indiqués en figure 4} il est à noter que l’on obtient un meilleur rendement de coulée (graphique A) et un meilleur effet d’oxygène (graphique B) comparativement à ceux du procédé classique lorsqu’on adopte un débit d'anhydride carbonique de 0,3-2 Nm3/minute tonne à une vitesse de sortie d'oxygène de Mach 1. D’après la I figure 5* ü est également à noter que l'on obtient un i ! meilleur rendement de coulée (graphique A) et un meilleur effet d’oxygène (graphique B) comparativement à ceux obtenus dans le procédé classique lorsqu’on adopte une vitesse de sortie d’oxygène de Mach 0,8-2, de préférence, de Mach 0,8-1 à un débit d'anhydride carbonique de 1 Nm3/minute tonne.From the results indicated in FIG. 4} it should be noted that a better casting yield (graph A) and a better oxygen effect (graph B) are obtained compared to those of the conventional method when a carbon dioxide flow rate of 0.3-2 Nm3 / minute ton at an oxygen exit velocity of Mach 1. From I to Figure 5 * ü should also be noted that an i is obtained! better casting yield (graph A) and a better oxygen effect (graph B) compared to those obtained in the conventional method when adopting an oxygen output speed of Mach 0.8-2, preferably Mach 0.8-1 at a carbon dioxide flow rate of 1 Nm3 / minute ton.

I 5 Exemple 5 jj jj L’appareil de fabrication d'acier comprend un convertisseur à soufflage d’oxygène par le sommet de 250 tonnes muni de quatre tuyères de soufflage par le fond et i. du système de circulation de gaz comportant les éléments décrits ci-dessus en se référant à la. figure 3· Les condi- I - - 26 - i ε j; ' tions de l'affinage sont les suivantes : la fonte est constituée de 4,63$ de C, de 0,51$ de Si, de 0,43$ de Mn, de 0,115$ de P, de 0,023$ de S , le reste étant du Fe 5 la température du bain en fusion est de 1.358°C, le taux de métal chaud est de 87$ et l'on charge 3*5 tonnes de minerai de fer conjointement avec des matières auxiliaires constituées de 11 tonnes de chaux, vive et de 8 tonnes de dolomite Le débit d'alimentation de l'oxygène soufflé par le sommet est de 40*000 Nm3/h. On brûle le gaz résiduaire récupéré par le système de mise en circulation ci-dessus, on le soumet à une dénitrification et on le charge à un débit de 1.500 Nm3/h comme gaz de soufflage par le fond constitué de 98,5$ j en volume de C02 et de 1,5$ en volume de N2· Le système j d'affinage est adapté à la fabrication d'acier non calmé ! à faible teneur en carbone : on souffle de l'oxygène de la même manière que dans le procédé classique, tandis que le gaz de soufflage par le fond est chargé à un débit constant jusqu'au début de la coulée.I 5 Example 5 dd dd The steel fabrication apparatus includes a 250 ton top blast oxygen converter with four bottom blast nozzles and i. of the gas circulation system comprising the elements described above with reference to. figure 3 · The conditions I - - 26 - i ε j; refinements are as follows: the cast iron is made up of $ 4.63 C, $ 0.51 Si, $ 0.43 Mn, $ 0.115 P, $ 0.023 S, the remainder being Fe 5, the temperature of the molten bath is 1.358 ° C., the rate of hot metal is 87 $ and 3 * 5 tonnes of iron ore are loaded together with auxiliary materials consisting of 11 tonnes of quick lime and 8 tonnes of dolomite The feed rate for the oxygen blown from the top is 40,000 Nm3 / h. The waste gas recovered by the above circulation system is burned, subjected to denitrification and charged at a flow rate of 1,500 Nm3 / h as blowing gas through the bottom consisting of $ 98.5 d volume of C02 and $ 1.5 in volume of N2 · The j refining system is suitable for the production of non-quenched steel! Low carbon: oxygen is blown in the same way as in the conventional process, while the bottom blowing gas is charged at a constant rate until the start of the casting.

Les résultats de 11 affinage sont les suivants : du four, on peut récupérer une quantité de 108.000 Nm3/h d’un gaz résiduaire constitué de 71,1$ en volume de CO, de 15,2$ en volume de CO^, de 10,5$ en volume de N2 et de 3,2$ en volume de H^O. L'acier ainsi obtenu donne l'analyse finale suivante : 0,0058$ de C, 0,01$ de Si, 0,11$ de Mn, 0,018$ de P, 0,020$ de S, 0,0011$ de N, le reste étant du Fe, tandis que sa température est de 1.628°C, ce qui indique que des opérations d'affinage telles que la décarburation » et la dénitrification étaient adéquates pour la fabrication de l'acier désiré.The results of 11 refining are as follows: from the furnace, a quantity of 108,000 Nm 3 / h can be recovered from a waste gas consisting of $ 71.1 by volume of CO, by $ 15.2 by volume of CO 2, of $ 10.5 by volume of N2 and $ 3.2 by volume of H ^ O. The steel thus obtained gives the following final analysis: $ 0.0058 for C, $ 0.01 for Si, $ 0.11 for Mn, $ 0.018 for P, $ 0.020 for S, $ 0.0011 for N, the remainder being Fe, while its temperature is 1.628 ° C, which indicates that refining operations such as decarburization and denitrification were adequate for the manufacture of the desired steel.

i - 27 - * Exemple 6i - 27 - * Example 6

On fait fonctionner un convertisseur muni d'un système de ce type selon quatre procédés différents, à savoir le procédé de la présente invention (I), le procédé LD-AC (il) , le procédé dans lequel on souffle de l'oxygène par le dessus et un gaz par le dessous en chargeant un fondant sous forme • d'une masse (ill), de même que le procédé classique de souf- ' flage d'oxygène par le sommet (IV). Dans chaque cas, on adopte les conditions ci-après et l'on obtient les résultats . indiqués dans le tableau 5· Composition de la fonte : 4,3$A converter equipped with a system of this type is operated according to four different processes, namely the process of the present invention (I), the LD-AC process (it), the process in which oxygen is blown by the top and a gas from below by charging a flux in the form of a mass (ill), as well as the conventional process of blowing oxygen from the top (IV). In each case, the following conditions are adopted and the results are obtained. indicated in table 5 · Composition of the cast iron: $ 4.3

de C, 0,50$ de Si, 0,58$ de Mn, 0,125$ de P et 0,023$ de S. Température : 1.380°Cof C, $ 0.50 of Si, $ 0.58 of Mn, $ 0.125 of P and $ 0.023 of S. Temperature: 1.380 ° C

Charge : 2.000 kg de fonte et 370 kg de mitraille Débit de l'oxygène soufflé par le sommet : ! 6 Nm3/minute tonneLoad: 2,000 kg of cast iron and 370 kg of scrap metal Flow rate of oxygen blown from the top:! 6 Nm3 / minute ton

Gaz support de la poudre : argon gazeux à un débit de 1 Nm3/minutePowder support gas: argon gas at a flow rate of 1 Nm3 / minute

Gaz de soufflage par le fond : anhydride carbonique gazeux à un débit de 1 Nm3/minute Distance (h) entre la lance et la surface du ; . métal en fusion : 300 mm | Période de soufflage : 17,3 minutes.Bottom blowing gas: carbon dioxide gas at a flow rate of 1 Nm3 / minute Distance (h) between the lance and the surface of the; . molten metal: 300 mm | Blowing time: 17.3 minutes.

; ! Tableau 5 ! 3 ___ i Analyse chimique ($) Tempé- Débor- Teneur Ren- j rature dement en Fe de- ij ----- (°C) dans le ment i . : C Si Mn P S laitier ($) ί ($); ! Table 5! 3 ___ i Chemical analysis ($) Tempe- overflow Content of Fe dej iure de- ij ----- (° C) in ment i. : C Si Mn P S dairy ($) ί ($)

Ji________—-- j ' I 0,38 - 0,30 0,012 0,019 1.680 néant 6,3 +0,5 à î II 0,39 - 0,15 0,013 0,021 1.685 impor- 21,8 -0,7 j tant ^ III 0,38 - 0,27 0,035 0,021 1.680 néant 6,5 +0,4 i IV 0,41 - 0,14 0,044 0,025 1.690 néant 7,3 0Ji ________—-- I I 0.38 - 0.30 0.012 0.019 1,680 none 6.3 +0.5 to I II 0.39 - 0.15 0.013 0.021 1,685 important 21.8 -0.7 d as much ^ III 0.38 - 0.27 0.035 0.021 1,680 none 6.5 +0.4 i IV 0.41 - 0.14 0.044 0.025 1,690 none 7.3 0

Comme on le constate d’après le tableau ci—dessus le procédé de la présente invention est très pratique étant i i i - 28 - * » I donné que l’on peut utiliser le convertisseur existant à oxygène en installant simplement une tuyère au fond ou dans Λ la paroi latérale. En outre, le gaz devant être utilisé pour le soufflage par le fond peut être un gaz d'échappement venant du convertisseur, avec ou sans le traitement complémentaire d’accroissement de la concentration d'anhydride I carbonique. Dès lors, le procédé de la présente invention est aisément applicable au convertisseur existant à oxygène et il offre des avantages pratiques.As can be seen from the table above, the process of the present invention is very practical, since the existing oxygen converter can be used by simply installing a nozzle at the bottom or in Λ the side wall. In addition, the gas to be used for the bottom blowing may be an exhaust gas coming from the converter, with or without the additional treatment for increasing the concentration of carbon dioxide. Consequently, the process of the present invention is easily applicable to the existing oxygen converter and it offers practical advantages.

/^λ i ! i i i j i/ ^ λ i! i i i j i

Claims (12)

1. Procédé de fabrication d’acier au carbone et d’acier faiblement allié dans un four à oxygène basique, ce procédé consistant à préparer un métal en fusion approprié pour la fabrication de l’acier dans ce four à oxygène basique, effectuer le soufflage par le sommet et le soufflage par le fond, puis couler l’acier en fusion obtenu, caractérisé en ce qu’on introduit un jet du gaz de soufflage par le fond constitué principalement d'anhydride carbonique dans le métal en fusion par au moins une tuyère prévue dans le fond ou la paroi latérale du four à oxygène basique et ce, au moins partiellement au cours du laps de temps s'écoulant entre le début du soufflage et la coulée du bain en fusion, le débit du gaz de soufflage par le fond étant de 1/200-9/100 de la vitesse à laquelle l’oxygène projeté par une lance viem heurter le bain en fusion.1. A method of manufacturing carbon steel and low-alloy steel in a basic oxygen furnace, this method consisting in preparing a molten metal suitable for the manufacture of steel in this basic oxygen furnace, performing blowing through the top and blowing through the bottom, then pour the molten steel obtained, characterized in that a jet of the blowing gas through the bottom consisting mainly of carbon dioxide is introduced into the molten metal by at least one nozzle provided in the bottom or side wall of the basic oxygen furnace and this, at least partially during the period of time elapsing between the start of blowing and the pouring of the molten bath, the flow rate of the blowing gas through the bottom being 1 / 200-9 / 100 of the speed at which the oxygen projected by a viem lance hits the molten bath. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la teneur en azote du gaz de soufflage par le fond est limitée à 20$ en volume maximum.2. Method according to claim 1, characterized in that the nitrogen content of the bottom blowing gas is limited to $ 20 in maximum volume. 3. Procédé suivant l’une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le gaz de soufflage par le fond contient une faible quantité d’oxygène.3. Method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the bottom blowing gas contains a small amount of oxygen. 4· Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on règle la quantité du gaz de soufflage par le fond de telle sorte que le temps de mélange uniforme soit supérieur à 20 secondes.4 · A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the amount of the blowing gas is adjusted by the bottom so that the uniform mixing time is greater than 20 seconds. 5- Procédé suivant la revendication 4λ caracté-= risé en ce que le temps de mélange uniforme est compris entre 20 et 70 secondes.5- A method according to claim 4λ character = = in that the uniform mixing time is between 20 and 70 seconds. 16. Procédé suivant l’une quelconque des reven-. dications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comprend également les étapes consistant à recueillir un gaz résiduaire évacué du four à oxygène basique, combiner ce gaz résiduaire avec , de l’oxygène et/ou de la vapeur d’eau, brûler le mélange ainsi obtenu, puis récupérer le gaz de combustion formé pour le souffler dans le métal en fusion au moins comme partie i du gaz de soufflage par le fond.16. Method according to any one of the res-. dications 1 to 5, characterized in that it also comprises the stages consisting in collecting a waste gas evacuated from the basic oxygen furnace, combining this waste gas with, oxygen and / or steam, burning the mixture thus obtained, then recover the combustion gas formed to blow it into the molten metal at least as part i of the bottom blowing gas. 7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu’on récupère l’anhydride carbonique du gaz. de combustion pour le souffler dans le métal en fusion au moins i comme partie du gaz de soufflage par le fond. «7. Method according to claim 6, characterized in that the carbon dioxide is recovered from the gas. combustion to blow it into the molten metal at least i as part of the bottom blowing gas. " 8. Procédé suivant l'une quelconque des reven-! dications 1 à 7, caractérisé en ce que le gaz de soufflage r ! par le sommet vient heurter le métal en fusion à une vitesse de sortie de Mach 0,8—2. 9» Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le gaz de soufflage par le sommet vient heurter le métal en fusion à une vitesse de sortie de Mach 0,8-1,5·8. Method according to any one of the res-! dications 1 to 7, characterized in that the blowing gas r! by the top strikes the molten metal at an exit speed of Mach 0.8—2. 9 »Method according to claim 8, characterized in that the blowing gas from the top strikes the molten metal at an outlet speed of Mach 0.8-1.5 · 10. Procédé suivant l’une quelconque des revendications 1 à 9j caractérisé en ce qu'on introduit une poudre d’un agent formateur de laitier dans le métal en fusion conjointement avec le jet d'oxygène de soufflage par le sommet10. A method according to any one of claims 1 to 9j characterized in that a powder of a slag-forming agent is introduced into the molten metal together with the top blowing oxygen jet 11. Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce que l'agent formateur de laitier est au moins | - une des substances suivantes : la chaux vive, le calcaire, >! J la fluorite, la dolomite, le minerai de fer et leurs mélanges.11. Method according to claim 10, characterized in that the slag-forming agent is at least | - one of the following substances: quicklime, limestone,>! J fluorite, dolomite, iron ore and mixtures thereof. 12. Appareil de fabrication d'acier comportant !| un système de mise en circulation de gaz, caractérisé en ce , qu’il comprend, en combinaison, un four permettant à la fois le soufflage d'oxygène pur par le sommet et le soufflage d’un gaz constitué principalement d'anhydride carbonique^· :.- - 31 - / “ \ I par le fond, un élément en vue de recueillir le gaz rési- ! duaire évacué du four, un élément en vue de mélanger ce gaz résiduaire avec de l'oxygène et/ou de la vapeur d'eau, un élément en vue de brûler le mélange ainsi obtenu, ainsi qu'un élément destiné à faire passer le gaz de combustion ; formé à travers un système de canalisations afin de l'injec ter dans le métal en fusion contenu dans ce four.12. Steel manufacturing apparatus comprising! a gas circulation system, characterized in that it comprises, in combination, an oven allowing both the blowing of pure oxygen from the top and the blowing of a gas mainly consisting of carbon dioxide ^ ·: .- - 31 - / “\ I through the bottom, an element for collecting the resided gas! duaire evacuated from the oven, an element for mixing this waste gas with oxygen and / or steam, an element for burning the mixture thus obtained, as well as an element for passing the combustion gases; formed through a system of pipes in order to inject it into the molten metal contained in this furnace. 13· Appareil de fabrication d'acier suivant la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend également un élément destiné à séparer l'anhydride carbonique du gaz de combustion, l'anhydrique carbonique ainsi séparé étant injecté dans le métal en fusion au moins comme partie du gaz de soufflage par le fond.13 · Steel manufacturing apparatus according to claim 12, characterized in that it also comprises an element intended to separate carbon dioxide from the combustion gas, the carbon dioxide thus separated being injected into the molten metal at least as part of the bottom blowing gas.
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