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''perfectionnements aux procédés d'élaboration du fer forge ou corroyé-
La présente invention est relative au pro- cédé ASTON, pour l'élaboration du fer forgé' ou corroyé tel qu'il a été, par exemple, décrit dans lea bre- vêts belgea n s 290.235 du 14 août 1920 et 312.096 dcu 8 septembre 1923.
L'invention est relative à l'élaboration du fer forgé conformément au procédé ASTON en traitant du métal sortant du convertisseur BESSEMER.
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La pratique a démontré que l'emploi, du 9 convertisseur BESSEMER offrait certaina avantagea par fabriqué four à,poitrines/ comparaison aved l'emploi de librique au four a poitrine ou de l'acier élaboré au four électrique. Après un nombre considérable d'expériences faites dans l'appli- cation du procédé ASTON, avec le métal BESSEMER, la demanderesse a constaté que la qualité de la loupe de fer soudé obtenue par le procédé ASTON se trouvait améliorée / et que l'on obtenait une meilleure réaction entre l'acier et la scorie de puddalge, dans laquelle cet acier était versé, quand le chauffage par souffla- ge était poussé jusqu'au point où la teneur en carbone était abaissée au-dessous de 0,10 %. Dans la pratique,
il est préférable de souffler de manière à abaisser cet- te teneur aux environs de 0,06% ce qui, dans la pra- tique générale de l'élaboration de l'acier, s'appelle un soufflage complet ou un sursoufflage.
Dans la pratique du procédé BESSEMER, c'est charge est coulée un fait bien connu que, lorsque la charge est coulée directement en / lingots, le produit devient cassante a chaud et craque quand on le travaille. C'est pour cela que dans le procédé BESSEMER, on ajoute des agents désoxydants tels que le le silicum manganèse, et l'aluminium, lesdits éléments, ou des combinaisons desdits éléments avec des éléments similaires, se combinant avec l'oxygène contenu dans la matière pour réduire cette dernière et la débarrasser des. gaz qu'elle rebferme.
La Société demanderesse a découvert que lors- que, dans l'application du procédé ASTON, on pousse le soufflage du métal BESSEMER jusqu'à ce que la teneur en carbone soit inférieure à, 0,01 %, et, de préférence,
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d'environ 0,06% l'oxydation de l'acier,qui rend cassante à chaud la matière finale, est supprimée grâce , au bain de puddlage dans lequel on coule le métal pour le transformer en granules, ledit bain ayant pour effet de de déaoxyder le métal et/mettre en liberté les gaz que , ce dernier contient. 11 se produit une réaction. entre contenant de 1' le métal soumis au soufflage et la scorie/oxyde de fer, réaction qui désoxyde le métal et met sea gaz en liber- t pendant la formation des granules dans la scorie.
laminé :41/ Par suite, le métal tiré de la loupe formée à la partie inférieure du récipient qui contient la sco- rie, possède les plus hautes qualités du fer puddlé à la main.
D'autre part, on a constaté que lorsque le métal a été soumis au soufflage pendant un temps: relativement court, de façon qu'il contienne encore plus de 0,10 % environ de carbone, on obtient quand on transforme ledit métal en granules, de la manière précitée, un fer cassant à chaude On a également constaté que, lorsque la teneur de la scorie en silice est trop forte, le métal soumis au soufflage à plein ne perd pas sa propriété d'être cassant à chaud. et' qu'il se comporte, pendant le corroyage ou laminage qu'il se comporte, pendant le corroyage ou le à la façon de ce que les affineurs appellent le "fer sec". Autrement dit, le produit ainsi obtenu ne possè- de pas les qualités soudantes désirées.
La Société demanderesse a constaté que, dans la pratique, pour obtenir une loupe de qualité supê- rieure, la teneur en silice de la scorie doit être infé- rieure à environ 15 % et, de préférence, ne pas dépas- ser sensiblement 10 %. Voici des exemples de scories de ce genre qui ont été utilisées :
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Exemple I.- Une scorie contenant environ
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68,47 % de peu, environ 12,20 % de Fe3 et environ 9 t, 92 de 8io2....
Exemple II.- Une scorie contenant 72,13 %
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de FeO, 7926 % de Fe et 10,56 % de s101.
Exemple III.- Une scorie contenant 72,30 %
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de FeO, 10,:0 ' de Fe. 0 et environ 10,18 % de ài0Îw
Ces scories contiennent, ordinairement, une faible proportion d'acide phosphorique, d'oxydes
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de manganeso,/5T'alu!nine et defiiagnesie, mais leurs éléments constitutifs essentiels sont la silice et les oxydes de fer.
En procédant ainsi, on évite l'emploi de substances coûteuses et gênantes pour désoxyder le métal et mettre ses gaz en liberté, on rend le procédé susceptible d'une grande régularité et on amélioie le produit obtenu. Appliquer le traitement du convertis- seur BESSEMER jusqu'à ce que la teneur en carbone soit inférieure à 0,10 % et ait été abaissée à environ 0,06 % est chose relativement facile et les charges successives peuvent être obtenues avec une grande régularité. D'autre part, on a constaté que lorsque le carbone est présent en plus grande quantité, il est susceptible de se séparer et de se répartir irr4gulièrement dans :la loupe, ce qui donne lieu à la formation de pointa durs et de criqûres dans le produit final.
On a constaté également, au cours des expé- riences, que la teneur en carbone et en silice com- binéa existant dans l'acier au moment où ce dernier est ptêt à être coulé, doit être inférieure à 0,20 %, car ceci contribue à réduire ou à supprimer d'une
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façon plus ou moins complète la fragilité du fer soudé obtenu. La teneur en silicium, du métal granuler doit être inférieure à 0,09 % et, de prêté- rence, elle doit être bien inférieur à ce chiffre.
Une forte teneur en silicium de l'acier tend à rendre ce dernier trop "sec" et à empêcher la formation convenable de la loupe de fer.
On a également constaté'à ce sujet que la teneur en oxygène de l'acier au moment où on le verse dans le bain doit être inférieure à 0,31%, tandis que le carbone et le silicium ensemble ne doivent pas dépasser 0,20 %. En pareil cas, on a constata qu'il est inutile d'ajouter un ou plusieurs métalloïdes ré- ducteurs, mais,bien entendu, on peut faire quelques petites additions., en particulier lorsque le métal ne peut pas être coulé convenablement pour qu'on puisse le granuler. En tout cas, si l'on fait de semblables additions à l'acier, avant la coulée, ces additions ne doivent pas élever au-dessus de 0,20 % la teneur totale en carbone et en silicium. La teneur en manganèse doit être également relativement faible.
Toutes les caractéristiques précitées, découvertes pendant la. période d'expériencest de développement, ont été trouvées avantageuses pour l'obtention de la qualité et de l'homogénéité convenables du produit.
Les avantagea de la présente invention ré sultent de la découverte d'après laquelle le carbone doit être brûlé dans le convertisseur, de manière à tomber au-dessous de 0,10 % et, de préférence, jusqu voisinage @ de 0,06 %; quand ce résultat est atteint, les substances: réductrices deviennent inutiles car lotion d'une scorie de puddlage convenable, renfermant la
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en teneur appropirée oxydes de fer qu'on constate dans la bonne scorie de puddlage, donne un excellent produit.
Pour donner des produits de qualité supé- rieure, la scorie ne doit pas contenir plus de
15 % de silice environ et, de préférence, la teneur en silice ne doit guère dépasser 10 %. On peut faire des additions au métal soumis au soufflage, mais elles ne sont point indispensables.
Il est bien entendu que l'on peut apporter des modificationd au convertisseur BESSEMER utilisa et que le soufflage du métal peut être opéré la.târa- lement ou par le fond, bien que ce dernier procède soit préférable, d'autres modifications pouvant encore être apportées au procédé sans que l'économie de l'invention en soit altéra
REVENDICATIONS
1. Un procédé pour l'élaboration du fer forg ou corroyé, caractérisé par le fait qu'on traite par le procéda BESSEMER, le métal jusqu'à ce que sa teneur en carbone soit inférieure à 0,10 % et qu'on verse ensuite le métal dans un bain de scories de pud- dalge.
2. Procédé conformément à la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on verse le métal dans et à travers un bain de scoriesconstitué par un sili- cate de fer, ce qui a pour effet de désoxyder le métal et de le débarrasser de ses gaz.
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'' improvements to the processes for making wrought or wrought iron
The present invention relates to the ASTON process for the production of wrought or wrought iron such as has been, for example, described in Belgian patents 290.235 of August 14, 1920 and 312,096 of September 8, 1923. .
The invention relates to the production of wrought iron in accordance with the ASTON process by treating the metal leaving the BESSEMER converter.
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The practice has shown that the use of the 9 BESSEMER converter offers certain advantages by manufacturing a breast oven / comparison with the use of librique in the breast oven or of steel produced in an electric oven. After a considerable number of experiments carried out in the application of the ASTON process, with the BESSEMER metal, the Applicant has observed that the quality of the welded iron magnifier obtained by the ASTON process was improved / and that we obtained a better reaction between the steel and the puddalge slag, into which this steel was poured, when the blast heating was pushed to the point where the carbon content was lowered below 0.10%. In practice,
it is preferable to blow in such a way as to lower this content to around 0.06% which in general steelmaking practice is called full blowing or overblowing.
In the practice of the BESSEMER process, it is a well known fact that when the charge is poured directly into ingots, the product becomes brittle when hot and cracks when it is worked. This is why in the BESSEMER process, deoxidizing agents such as silicum manganese and aluminum are added, said elements, or combinations of said elements with similar elements, combining with the oxygen contained in the material to reduce the latter and get rid of it. gas that it closes.
The Applicant Company has discovered that when, in the application of the ASTON process, the blowing of the BESSEMER metal is pushed until the carbon content is less than 0.01%, and preferably
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by approximately 0.06%, the oxidation of the steel, which makes the final material brittle when hot, is eliminated thanks to the puddling bath in which the metal is poured to transform it into granules, said bath having the effect of to de-oxidize the metal and / release the gases which the latter contains. There is a reaction. between containing the blown metal and the slag / iron oxide which reaction deoxidizes the metal and releases gas during the formation of granules in the slag.
laminated: 41 / Consequently, the metal drawn from the magnifying glass formed at the lower part of the receptacle which contains the scary, possesses the highest qualities of hand-puddled iron.
On the other hand, it has been observed that when the metal has been subjected to the blowing for a relatively short time, so that it still contains more than about 0.10% of carbon, one obtains when the said metal is transformed into granules , in the aforementioned manner, a hot brittle iron It has also been found that, when the content of the silica slag is too high, the metal subjected to the fully blown does not lose its property of being hot brittle. and 'that it behaves, during wrought or rolling that it behaves, during wrought or in the manner of what refiners call "dry iron". In other words, the product thus obtained does not have the desired welding qualities.
The Applicant Company has found that, in practice, in order to obtain a magnifying glass of superior quality, the silica content of the slag should be less than about 15% and, preferably, not substantially exceed 10%. . Examples of such slag that have been used are:
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Example I. - A slag containing approximately
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68.47% bit, about 12.20% Fe3 and about 9 t, 92 of 8io2 ....
Example II.- A slag containing 72.13%
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of FeO, 7926% of Fe and 10.56% of s101.
Example III.- A slag containing 72.30%
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of FeO, 10,: 0 'of Fe. 0 and about 10.18% of αi0Îw
These slags usually contain a small proportion of phosphoric acid, oxides
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manganeso, / 5T'alu! nine and defiiagnesie, but their essential building blocks are silica and iron oxides.
By proceeding in this way, the use of expensive and troublesome substances to deoxidize the metal and release its gases is avoided, the process is made susceptible of great regularity and the product obtained is improved. Applying the treatment of the BESSEMER converter until the carbon content is less than 0.10% and has been reduced to about 0.06% is relatively easy and successive charges can be obtained with great regularity. On the other hand, it has been observed that when carbon is present in greater quantity, it is liable to separate and to distribute itself irregularly in the magnifying glass, which gives rise to the formation of hard points and cracks in the final product.
It has also been observed, during experiments, that the content of carbon and of combined silica existing in the steel when the latter is ready to be cast must be less than 0.20%, since this helps to reduce or eliminate a
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more or less completely the fragility of the welded iron obtained. The silicon content of the granulated metal should be less than 0.09% and, preferably, it should be well below this figure.
A high silicon content of the steel tends to make the latter too "dry" and to prevent the proper formation of the iron bur.
It has also been found in this connection that the oxygen content of the steel when it is poured into the bath should be less than 0.31%, while the carbon and silicon together should not exceed 0.20 %. In such a case it has been found that it is unnecessary to add one or more reducing metalloids, but, of course, some small additions can be made, particularly when the metal cannot be cast properly so that we can granulate it. In any case, if similar additions are made to the steel, before casting, these additions must not raise the total carbon and silicon content above 0.20%. The manganese content should also be relatively low.
All the aforementioned characteristics, discovered during the. period of developmental experimentation, have been found to be advantageous in obtaining the proper quality and consistency of the product.
The advantages of the present invention result from the discovery that carbon must be burnt in the converter so as to fall below 0.10% and, preferably, to about 0.06%; when this result is achieved, the reducing substances become useless because a lotion of a suitable puddling slag, containing the
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in the appropriate iron oxides content which is observed in the good puddling slag, gives an excellent product.
To give superior quality products, the slag should not contain more than
About 15% silica and, preferably, the silica content should hardly exceed 10%. Additions can be made to the metal subjected to the blowing, but they are not essential.
It goes without saying that modifications can be made to the BESSEMER converter used and that the metal blowing can be carried out at the grout or from the bottom, although the latter proceeds is preferable, other modifications being possible. made to the process without the economy of the invention being altered
CLAIMS
1. A process for the production of wrought or wrought iron, characterized by the fact that the metal is treated by the BESSEMER process until its carbon content is less than 0.10% and that then the metal in a bath of puddalge slag.
2. Method according to claim 1, characterized in that the metal is poured into and through a slag bath made up of an iron silicate, which has the effect of deoxidizing the metal and of ridding it of its gas.