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Procédé de déphosphoration rapide des aciers très oxydés.
Le brevet délivré en Belgique à la Société d'ELECTRO-
CHIMIE, d'ELECTROMETALLURGIE & DES ACIERIES ELECTRIQUES D'UGI-
NE, sous le n .389.578 comme suite à la demande formée par elle en date du 31 Août 1932, sous le bénéfice de la priorité de la demande de brevet italien N R.146 N 14 du 31 Août 1931, in- dique un moyen général pour abaisser instantanément et dans de très fortes proportions la teneur en phosphore des fers ou aciers, en provoquant, par un moyen quelconque, un brassage violent entre l'acier à déphosphorer, à l'état fondu, et un laitier basique oxydant fondu contenant de l'oxyde de fer,
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brassage qui entraîne une véritable pulvérisation du laitier dans le métal.
Il avait: été on effet découvert par la Société deman- deresse que, par ce procédé, la réaction n'oxydation, par FeO, du phosphore dissous dans le fer eb la réaction de combinaison de P2O5 ainsi formé avec la chaux - réactions qui, dans les procédés métallurgiques ordinaires, sont relativement longues, conduisant à des opérations atteignant une ou plusieurs heures - se Droduisent avec des vitesses extrêmement considérables et insoupçonnées jusqu'à cette date, ce qui constitue un procédé simple, économique , rapide, sûr et précis, sans nécessité d'aucun apport de chaleur extérieure, pour la solution des problèmes classiques de déphosphormation des aciers.
La Société demanderesse avait ainsi trouvé une nouvelle méthode absolument générale pour la déphosphoration des aciers ; selon l'importance de la chute de teneur 'en phosphore désirée on fait varier soit la quantité de laitier mise en jeu, soit la teneur en FeO du laitier, celle- ci étant, bien entendu, d'autant plus élevée qu'il y a plus de P à enlever.
La présente invention se rapporte à l'application du procédé rappelé ci-dessus aux aciers contenant peu de phosphore - par exemple entre 0,03 et 0,07 - mais par contre une quantité importante de FeO dissous dans l'acier . C'est le cas notamment des aciers Thomas sursoufflés auxquels on peut faire subir une déphosphoration complémentaire en vue d'abaisser leur teneur en phosphore à celle qui est exigée pour les aciers fins au-dessous de 0,020 %.
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A cet effet, le procédé conforme à la présente invention, consiste essentiellement à opérer le brassage violent de l'acier avec un laitier fondu basique dont la teneur en oxyde de fer est considérablement réduite, cette réduotion pouvant aller jusqu'à une suppression complète de l'oxyde.
Dans ces conditions, c'est à l'oxyde de fer contenu dans l'acier oxydé qu'il est fait appel pour assurer, en combinai- son avec les propriétés basiques du laitier la déphosphoration.
Si, en effet, les deux conditions prévues ci-dessus sont réalisées, à savoir: faible teneur en P, forte teneur en FeO, on constate que la quantité de FeO dissous dans l'acier est suffisante pour que , par brassage violent avec un laitier basique fondu ne conte- nant pas de FeO, il y néanmoins formation de phosphate de chaux : l'oxyde de fer dissous dans l'acier oxyde le phosphore qui se combine avec la chaux libre du laitier. La déphosphoration se trou- ve ainsi réalisée ,- sans soufflage d'air ou de gaz - par la seule action de l'oxyde de fer, du bain d'acier.
Le principe de la réaction est entièrement le même que celui de la réaction du brevet antérieur précité de la demande- resse, mais dans le présent cas, étant donné la faible baisse en P à réaliser, par suite de sa faible teneur initiale èt l'état initial très oxydé de l'acier, le Fe0 dissous dans celui-ci suf- fit pour obtenir le résultat désiré et il est inutile que le laitier basique mis en oeuvre contienne déjà du FeO.
Il a été parlé ci-dessus de formation de phosphate de chaux, mais il est bien évident que toute autre base alcaline ou n
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alcalino-terreuse peut être utilises pour remplacer partiellement ou totalement la chaux dans le laitier fondu.
Il y a intérêt seulement à avoir un laitier le plus basique possible, avec le minimum de silice, et à ajoutera si nécessaire, pour rendre celui-ci très fluide - ce qui est essentiel pour que le rendement du brassage soit bon et les vi- tesses de réaction élevées - d'autres corps fluidifiants comme le spath, l'alumine ou la magnésie, la soude ou autres bases alcalines ou alcalino-terreusos.
Voici, à titre d'exemple d'application du procéda, le détail 0t les résultats d'une opération effectuée sur 15 tonnes environ d'un acier contenant à l'origine,0,:)34 de P. Ces 15 tonnes d'acier ont été brassées violemment, avec environ 1000 kilogs d'un laitier contenant 17 % de SiO, S,32 % d'Al2O3 et le reste en chaux et magnésie; la teneur en C du métal suroxydé était de 0,045 ; dénotant par conséquent une forte teneur en FeO dissous présent dans le bain.
Après brassais énergique, selon le mode opératoire on poche décrit dans le brevet antérieur rap- pelé ci-dessus, - par versement violent de l'acier, en gros jet, dans le bain de laitier - la teneur en P de l'acier est tombée en moins d'une minute à 0,013 % teneur tris convenable pour des aciers fins.
Il est à remarquer que cette façon de procéder donne en même temps un avantage important, en ce sens que l'oxygèneanéces- saire à l'oxydation du P étant emprunté au FeO dissous dans le bain, il y a ainsi une désoxydation indirecte partielle de l'acier.
Ceci est avantageux pour le traitement ultérieur de désoxydation
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à faire subir à l'acier après sa déphosphoration. En particulier ce résultat est spécialement intéressant si l'on procède ensuite à la désoxydation de l'acier par brassage violent avec des laitiers fondus à pouvoir de dissolution élevé vis-à-vis de FeO, le rendement d'une telle opération étant évidemment fonction de la quantité initiale de FeC dissoute dans l'acier.
La façon de réaliser le brassage intense entre lai- tier et métal importe peu pourvu que le mélange entre laitier et métal soit poussé jusqu'à un état de division élevé ; on peut le réaliser en particulier par les modes divers énoncés dans le brevet antérieur précité,par exemple par l'opération en poche, ou par tout moyen mécanique propre à provoquer, par des mouvements d'ensemble de l'acier et du laitier, une émulsion de ce dernier dans le métal.
REVENDICATIONS
1) Procédé de déphosphoration rapide des aciers fortement oxydés et à teneur en phosphore relativement faible, caractérisé en ce que l'on brasse violemment l'acier avec un laitier basique ne contenant que peu ou pas d'oxyde de fer, par exemple en versant violemment l'acier, en gros jet, dans le bain de laitier.