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"PERFECTIONNEMENT A LA FABRICATION DES LINGOTS D'ACIERO
La présente invention concerne la fabrication de lingots d'acier et elle a pour but de réduire les reborda ou "retassurea" au minimum.
L'un des buts de l'invention consiste à réaliser une amélioration des lingots en acier "retassé" par l'addi- tion de certains agents.
Un autre but de l'invention consiste à réaliser la production d'un lingot "retassé" plus massif, c'est-à- dire d'un lingot contenant moins de soufflures que ceux
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qu'on a obtenus jusqu'ici et dans lesquels les défauts appelés "bouts noirs" sont plus ou moins complètement évités..
Ces buts de l'invention, ainsi que d'autres, résulteront de la discussion qui va suivre des lingots "retassés" en général, et particulièrement des causes des défauts mentionnés ci-dessus.
On sait que l'acier "retassé't, appelé aussi acier ouvert ou acier à effervescence, pour le distinguer de l'acier reposé ou en partie reposé, est fabriqué par un procédé permettant aux gaz. de s'échapper librement du mé- tal pendant sa solidification dans les moules. On admet que ces gaz sont principalement de l'oxyde de carbone,de l'hydrogène et de l'azote, et comme au fur et à mesure qu'ils se dégagent,le lingot se solidifie, les gaz qui restent emprisonnés forment des soufflures de formes et de natures différentes.
Quelques-unes des soufflures sont très rapprochées- de la surface du lingot et s'étendent de cette surface vers le centre en donnant à la croûte supérieure une apparence spongieuse et il en résulte que dans beaucoup de lingots coulés de bouts la moitié inférieure paraît avoir au démoulage une couleur plus foncée que la moitié supé- rieureo Les lingots présentant ce défaut sont généralement appelés "lingots à bout noir". Un lingot dont la croûte superficielle est de cette nature s'arrachera et se brisera sous l'action des cylindres en produisant une barre mal- propre et rugueuse impropre à beaucoup d'usages.
Le dégagement des gaz est probablement causé par la réaction entre l'oxyde de fer et le carbone qui se trou- vent dans l'acier en fusion ( C + FeO#Fe+CO). La vi- tesse convenable de leur dégagement' est telle que l'acier ne monte pas en se solidifiant et que le lingot solidifié
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présente un sommet plat. La température de coulée et la rapidité dela coulée ont une grande action sur le dégage- ment de ces gaz.
Généralement parlant, lorsque la température est modérée et que le laitier sur lequel la chauffe a eu lieu avait une fluidité moyenne, les lingots tomberont d'envi- ron 5 à 7,5 cm dans les moules, en s'arrêtant la et en se solidifiant jusqu'à une distance d'environ 12, 5 à 15 cm de chaque côté (dans un lingot de 37,5 X 40 cm). Lorsque l'intensité de la réaction diminue, le métal est refoulé à travers le trou central de la croûte et l'action cesse.
Les facteurs suivants modifient les conditions qui accompagnent la solidifications A. Ceux lui tendent à faire tomber le lingot dans les moules.
1) Chauffage du côté froid de températures "nor- males" (pas trop froid, sans quoi le lingot se solidifiera, simplement sur place).
2) Chaleur de finissage sur un.laitier fluidea
3) Faible teneur de l'acier en carbone et en manganèse.
B. Ceux qui tendent à faire monter les lingots, dans les moules:
1) Température élevée.
2) Laitier épais.
3) Forte teneur en carbone et en manganèse.
C'est l'équilibre entre les facteurs, ci-dessus qui détermine la montée ou la descente du lingot ou, ce qui arrive souvent, la montée après une descente.. :La "descente dans les moulea" est généralement accompagnée d'une réaction. prolongée et une couronne se forme autour d'un petit trou.. @ La "montée dans les moules" est accompagnée d'une courte
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période d'action et la couronne s'étend autour d'un grand- troua
Par suite de la cessation de la réaction en pareil cas avant que la masse du métal ait atteint le point de solidification, le dégagement suivant de gaz au change- ment critique de solubilité gazeuse au passage de l'état liquide à l'état solide ne trouve aucun chemin libre pour
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s'échapper..
{ L'agitation due à "Ileffervescencell permettiait le passage libre de ces gaz hors du métal..} C'est parce que le gaz ne peut pas s'échapper qu'il forme. des souf- flures..
Les points essentiels pour 1 production de bons aciers. retassés. aont donc (a) d'avoir un acier "propre" en le faisant sous un bon laitier crémeux et (b) en même temps de donner au métal une durée de réaction suffisante dans les moules pour permettre aux gaz de s'échapper lors du changement d'état.
Il s'ensuit qu'un agent prolongeant cette période de réaction et conservant la.fluidité si nécessaire pour le dégagement des gaz augmentera notable- ment les qualités et l'aspect du lingoto
Avec ces considérations en vue, l'inventeur a fait récemment plusieurs expériences approfondies pour déter- miner les effets de divers agents d'addition sur les lin- gots retassés. Parmi ces agents, du minerai de chrome, des croûtes dé laminage, du chlorure de sodiums du spath- fluor et d'autres fluorures tels que le fluorure de so-
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dium.
et de baréun ont été essayésa
Le minerai de chrome et les croûtes, de laminage ont eu une légère action bonifiante, mais on a constaté que les fluorures et en particulier le spath-fluor sont les seuls agents qui aient eu une action très efficace et donné des résultats satisfaisants. Les essais faits au moyen de spath-fluor ont 'été brièvement les suivants:
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Une charge de 85 tonnes sur sole basique ouverte contenant 0,12 de carbone et 0,50 de manganèse. a été coulée dans soixante lingotières de 37,5 x 40 cm, jusqu'à une hauteur d'environ 1,40m à 1,50 m, contenant chacune envi- ron 1400 Kg de métal.
Cinq seulement des lingots ont été traités et la. moyenne des lingots restants est descendue de 2,5 cm dans les moules, pour remonter ensuite de 4 à 5 cm en formant un rebord ou couronne autour d'un trou de 14cm par 16 cm environ. La durée de formation du rebord'de neuf des lingots. non traités a été soigneusement observée et on a trouvé que la durée moyenne a partir de la fin de la. cou- lée jusqu'à la fin de l'action, de formation du rebord a été pour ces lingots de 9'35". Ces lingots formèrent un rebord. autour d'un trou de 14 cm par 16 cm environ.
Des additions d'environ 28,35 grammes de spath- fluor pulvérisé du commerce furent faites à cinq des lin- gots et les résultats observés ont été les suivants.: Lingot N 41 42 45 44 45.
Temps de for- 10 min. 10 min. 10 min. 10 min, 10 min.. ration du rebord. 20 sec. 50 sec.40 sec.45 sec. 50 sec.
Tous ces lingots sont tombés de 5 à 7,5 cm dans le moule et restés à ce niveau. Ils ont formé un rebord autour d'un trou de 7,5 cm par 10 cm. La plus petite ad- dition de spath-fluor a été faite au lingot N 41, ce qui est probablement cause que la.. @ durée de formation du .' rebord pour ce lingot est plus petite que celle qui a. été observée pour les quatre autres lingots. Ces cinq lingots tendaient à former un rebord descendant et après l'enlève- ment de la tête ils ne présentaient aucune partie spongieuse, tandis que les lingots non traités avaient des rebords montanta et présentaient des sommets spongieux.
Les lingots traités comprenaient le deuxième lot -
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de cinq. démoulés et se distinguaient facilement des lingots non traités par leurs bouts de couleur claire en comparai- son des bouts foncés du troisième lot démoulé cinq. minutes après. Dix minutes après le démoulage de vingt lingots, on constata que dans les lingots non traités (démoulés immédiatement après le démoulage des cinci lingots traités), une couleur foncée semblable s'étendait à 15 cm plus haut dans le bout que dans le cas des lingots traités.
En pratique il est utile de faire varier la quantité, de spath-fluor ou des autres fluorures utilisés d'environ 30 à 170 grammes pour 1350 Kg de métal, bien que la quantité la plus petite soit généralement suffisante pour donner de bons résultats. Le spath-fluor est ajouté au. moule de préférence lorsqu'on a. déjà versé une petite quantité de métal (environ 15 cm).
Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée au mode d'application du spath-fluor dans les mou- les et que, si tous les fluorures peuvent ne pas donner les résultats désirés, ceux qui ont été appliqués sont parti- culièrement efficaces, en sorte que l'invention vise l'application des- fluorures, en général et du spath-fluor en particulier dans le but indiqué..