BE1008090A6 - Procede de fabrication d'un acier a tres haute purete. - Google Patents

Abstract

Procédé de fabrication d'un acier à très haute pureté, dans lequel on soumet l'acier à une opération de brassage en poche par insufflation d'un gaz. On mesure au moins une grandeur représentative de l'intensité du brassage, et on compare la grandeur mesurée avec une valeur de référence prédéterminée de cette grandeur. On fait varier l'intensité du brassage de façon à réduire l'écart entre la valeur mesurée et la valeur de référence de la grandeur représentative précitée. La grandeur représentative de l'intensité du brassage peut être la fréquence des vibrations de la poche ou d'un support de la poche, l'amplitude de ces vibrations, ou l'intensité du son émis par le bain d'acier au cours du brassage. On peut encore apprécier l'intensité du brassage au moyen de la caractéristique pneumatique propre du circuit d'insufflation de gaz.

Description

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  Procédé de fabrication d'un acier à très haute pureté. 



  La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un acier à très haute pureté, destiné notamment au laminage à froid. 



  Par acier à très haute pureté, il faut entendre un acier qui contient très peu d'inclusions non métalliques. 



  Quelles que soient la nuance d'acier produite et la méthode de fabrication choisie, le brassage du bain d'acier par une injection de gaz inerte est la technique la plus utilisée pour la décantation des inclusions vers le laitier couvrant le bain d'acier dans la poche durant les opérations de métallurgie secondaire. La méthode d'injection qui conduit aux meilleurs résultats est l'insufflation d'un gaz inerte, en particulier de l'argon, à travers des éléments réfractaires perméables, tels que des briques poreuses, placés dans le fond de la poche. Actuellement, le contrôle du brassage est uniquement basé sur des données résultant de l'observation visuelle du bain par un opérateur. Cette façon de procéder présente deux inconvénients majeurs.

   D'une part, un dégagement gazeux visible en surface est généralement trop violent et provoque un risque de réoxydation du bain par contact avec l'atmosphère. D'autre part, un débit de gaz insufflé, réduit de façon à maintenir intact le laitier de couverture sur le bain d'acier, ne permet pas d'estimer correctement l'intensité de brassage requise pour une bonne décantation des inclusions. 



  La présente invention a pour objet de proposer un procédé de fabrication d'un acier à très haute pureté, qui ne présente pas les inconvénients ou les incertitudes évoqués plus haut. Ce procédé permet de réduire fortement le contenu inclusionnaire oxydé de l'acier dès la poche de coulée et par conséquent de diminuer nettement la quantité de produits, notamment laminés à froid, à mettre au rebut en raison de défauts de surface ou internes imputables à de telles inclusions. 



  Conformément à l'invention, un procédé de fabrication d'un acier à très haute pureté, dans lequel on soumet ledit acier à une opération de bras- 

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 sage en poche par insufflation d'un gaz, est caractérisé en ce que l'on mesure au moins une grandeur représentative de l'intensité dudit brassage, en ce que l'on compare ladite grandeur mesurée avec une valeur de référence prédéterminée de ladite grandeur, et en ce que l'on fait varier l'intensité dudit brassage de façon à réduire l'écart détecté entre ladite valeur mesurée et ladite valeur de référence prédéterminée de la grandeur représentative précitée. 



  Selon une mise en oeuvre particulière, on mesure les vibrations de la poche, et plus précisément la fréquence et/ou l'amplitude des vibrations de la poche ou d'un de ses supports, provoquées par l'insufflation du gaz de brassage. 



  L'intensité du mouvement vibratoire de la poche et/ou d'un de ses supports peut être déterminée au moyen d'un appareil approprié, par exemple un micro-accéléromètre, qui mesure au moins une grandeur caractéristique de ce mouvement, telle que le déplacement, la vitesse ou l'accélération au point d'application de l'appareil. 



  Cette mesure est de préférence effectuée dans au moins une gamme de fréquences prédéterminée. 



  Selon un autre mode de mise en oeuvre, on mesure l'intensité du son émis par le bain d'acier au cours du brassage. 



  Cette intensité sonore est de préférence mesurée également dans au moins une gamme de fréquences prédéterminée. 



  L'intensité du mouvement vibratoire de la poche ou d'un de ses supports, de même que l'intensité du son émis par le bain d'acier, est convertie par l'appareil de mesure en un signal électrique représentatif de l'intensité mesurée. 



  La valeur de référence de la grandeur représentative choisie est obtenue en mesurant l'intensité du mouvement vibratoire, respectivement du son, correspondant à une intensité de brassage considérée comme optimale, compte tenu des caractéristiques géométriques et physiques du bain d'acier. 

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  Les caractéristiques géométriques comprennent notamment les dimensions de la poche et de ses supports, ainsi que la hauteur du bain d'acier et du laitier dans la poche. Les caractéristiques physiques englobent en particulier la composition du bain d'acier et du laitier surnageant, leur température respective ainsi que leur degré de fluidité. 



  En pratique, la valeur de référence n'est pas unique, mais elle se traduit par une gamme de valeurs optimales, hors de laquelle le brassage ne sera en principe pas considéré comme satisfaisant. 



  Lorsque l'intensité mesurée, celle du mouvement vibratoire de la poche comme celle du son émis par le bain, quitte ladite gamme de valeurs optimales en franchissant une de ces limites, un signal prédéterminé, par exemple sonore ou lumineux, avertit l'opérateur qui peut alors intervenir dans le sens approprié. Cette intervention consiste à augmenter ou, au contraire, à réduire l'intensité du brassage de façon à la ramener à un niveau satisfaisant, en agissant sur les paramètres d'insufflation du gaz. 



  La gamme de valeurs de référence est avantageusement déterminée à partir d'opérations de brassage considérées comme optimales, c'est-à-dire assurant une décantation satisfaisante des inclusions oxydées sans rompre, même très localement, la couche de laitier recouvrant le bain d'acier. 



  En principe, il existe une gamme de valeurs de référence propre à chaque installation et à chaque type d'acier. 



  On constate cependant, dans la pratique, que ces gammes de valeurs de référence ne sont pas très différentes selon les types d'acier traités, dans la mesure où les installations utilisées sont identiques. 



  Du fait de la diversité de ces installations ainsi que, dans une moindre mesure, des types d'acier traités, il n'est pas possible d'indiquer des valeurs absolues pour les conditions de brassage, notamment les débits et les pressions du gaz insufflé. 



  On peut néanmoins considérer que lesdites valeurs de référence doivent être comprises dans une gamme prédéterminée, par exemple entre 85 % et 95 

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 % de la valeur correspondant à une intensité de brassage qui conduirait à découvrir une partie de la surface du bain. Ces valeurs tiennent compte du fait que, pour une bonne pratique des additions en poche, par exemple d'aluminium ou de titane, le bain d'acier peut être découvert de façon contrôlée pour permettre le passage des matières d'addition directement dans l'acier, sans contact avec le laitier. 



  Ces valeurs ne doivent cependant pas être considérées comme des limites rigoureuses valables dans tous les cas. Elles peuvent être adaptées, pour chaque opération, en fonction des circonstances locales et notammemt en fonction des possibilités d'intervention d'un opérateur. 



  Selon une autre mise en oeuvre intéressante, ladite grandeur représentative de l'intensité du brassage peut être la pression d'insufflation du gaz de brassage. 



  Il est cependant apparu que, dans les conditions opératoires usuelles actuellement, un contrôle du brassage basé sur la mesure de la pression ou du débit du gaz de brassage, n'était pas réalisable avec une précision suffisante ; cette imprécision résulte d'une part des fuites et des pertes inévitables dans le circuit d'alimentation du gaz, et d'autre part des variations aléatoires des caractéristiques des briques poreuses. 



  La présente mise en oeuvre offre la possibilité d'assurer un contrôle précis et fiable de l'intensité du brassage en se basant sur une mesure de la pression d'insufflation du gaz de brassage dans le bain d'acier. 



  A cet effet, on insuffle dans le bain d'acier un débit de gaz variant de façon connue, par exemple de manière sinusoïdale, et on établit la caractéristique pneumatique réelle, c'est-à-dire la courbe pression d'insufflation/débit de gaz insufflé, du circuit d'alimentation de gaz. Cette courbe tient compte automatiquement des différentes fuites et pertes de ce circuit ainsi que des propriétés des briques poreuses. On détermine ensuite la valeur, dite valeur optimale, de la pression d'insufflation et/ou du débit de gaz insufflé correspondant à une intensité de brassage considérée 

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 comme optimale, et on contrôle le brassage dudit bain d'acier en se référant à ladite caractéristique pneumatique ainsi qu'auxdites valeurs optimales de la pression d'insufflation et/ou du débit de gaz insufflé. 



  Les valeurs optimales de la pression d'insufflation et/ou du débit de gaz insufflé peuvent être déterminées de toute manière appropriée, notamment au moyen d'une mesure de l'intensité des vibrations ou du son qui a été indiquée plus haut. 



  Par ailleurs, il convient également de déterminer la durée optimale de l'opération de brassage. Cette durée dépend notamment de l'intensité du brassage, et du volume d'acier à traiter, mais aussi du degré de décantation désiré des inclusions oxydées. Elle doit également être compatible avec la cadence de travail de l'aciérie.

Claims (8)

1. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un acier à très haute pureté, dans lequel on soumet ledit acier à une opération de brassage en poche par insuffla- tion d'un gaz, caractérisé en ce que l'on mesure au moins une grandeur représentative de l'intensité dudit brassage, en ce que l'on compare ladite grandeur mesurée avec une valeur de référence prédéterminée de ladite grandeur, et en ce que l'on fait varier l'intensité dudit bras- sage de façon à réduire l'écart entre ladite valeur mesurée et ladite valeur de référence de la grandeur représentative précitée.
2. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la grandeur représentative de l'intensité du brassage est la fréquence des vibra- tions de la poche ou d'un support de la poche, provoquées par l'insuf- flation du gaz de brassage.
3. 3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la grandeur représentative de l'intensité du brassage est l'amplitude des vibrations de la poche ou d'un support de la poche, provoquées par l'insufflation du gaz de brassage.
4. 4. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la grandeur représentative de l'intensité du brassage est l'intensité du son émis par le bain d'acier au cours du brassage.
5. 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'on mesure ladite intensité du son dans au moins une gamme de fréquences prédé- terminée.
6. 6. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite valeur de référence est comprise dans une gamme prédé- terminée, par rapport à la valeur de ladite grandeur représentative qui correspond à une intensité de brassage considérée comme optimale. <Desc/Clms Page number 7>
7. 7. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite valeur de référence est comprise entre 85 % et 95 % de la valeur de ladite grandeur représentative, qui correspond à une intensité de brassage considérée comme optimale.
8. 8. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la grandeur représentative de l'intensité du brassage est la pression d'insuffla- tion du gaz de brassage, en ce que l'on établit la caractéristique pneumatique du circuit d'alimentation de ladite poche en gaz de bras- sage, c'est-à-dire la courbe pression d'insufflation/débit de gaz in- sufflé dudit circuit, en ce que l'on détermine la valeur, dite valeur optimale, de la pression d'insufflation et/ou du débit de gaz insufflé correspondant à une intensité de brassage considérée comme optimale, et en ce que l'on contrôle le brassage dudit bain d'acier en se réfé- rant à ladite caractéristique pneumatique ainsi qu'auxdites valeurs optimales de la pression d'insufflation et/ou du débit de gaz insufflé.