<Desc/Clms Page number 1>
PROCEDE POUR FABRIQUER DE L'ACIER SPECIAL PAR
ADDITION' DE SOUFRE:.
La présente invention a. pour objet un procède pour fabriquer de l'acier spécial contenant du soufre.
La.teneur en soufre nécessaire pour améliorer la facoulté de formation de copeaux des aciers- spéciaux, est généralement ajoutée à l'acier en fusion sous forme de soufre oristallise ou. amorphe, ou encore sous forme de fer contenant du soufre. Ce mode d'addition du soufre a,pour conséquence toute une série d'inconvénients; notamment, le soufre ne peut pas être- mélangé d'une manière suffisamment intime au métal en fusion, ae qui est dû entre autre à la. différence entre les poids spécifiques.
La. présente invention vise la suppression de ces inconvénients. Pour celât on se fonde sur le fait que, la plupart du temps, an ajoute encore à l'acier en fusion, et après la
<Desc/Clms Page number 2>
coulée, une certaine quantité; de métal désoxydant, générale,- ment du manganèse ou un autre métal devant former un alliage avec la masse en fusion.. Conformément à la présente invention, ce métal, par exemple le manganèse, et le soufre sont ajoutés, non pas séparément,. mais simultanément sous la forme d'un mélange ayant les proportions convenables.
Ce mélange est, par exemple,. obtenu en mélangeant, tout en remuant, du manganèse métallique et du. ferre-manganèse à l'état finement divi- sé, ou. encore de la poudre-de manganèse-, dans le soufre fondu à l'état très fluide. Lors de sa solidification, ce mélange acquiert un caractère métallique particulier et peut être coulé commodément sous forme de petites masses ou de morceaux de forme quelconque. Ses morceaux sont ajoutés au bain d'acier.
Le caractère métallique particulier du mélange sclidifié ne semble pas être dû à une combinaison chimique entre le soufre et le manganèse, mais au fait que le manganèse pulvérulent est en suspension dans le soufre. Etant donné que cette suspension est déjà suffisante à.l'état liquide fluide, on peut également ajouter le. mélange à l'état liquide au bain d'acier et l'on obtient, de cette manière, les mêmes avantages.
Ces avantages résident dans le fait que le mélange a un poids spécifique plus grand que celui du soufre pur, qu'il se mélan- ge par conséquent mieux.avec l'acier en fusion et qu'il pênètre plus rapidement dans la masse en .fusion; par ailleurs, la présence des particules de manganèse en suspension dans le soufre élève le point d'inflammation du soufre, ou tout au moins la vitesse de combustion de ce dernier corps se trouve diminuée. on obvie également aux inconvénients qui résident, en raison de la combustion rapide du soufre, dans le dosage difficile des quantités de ce corps et dans l'action d'apport d'oxygène du soufre brûlé: sur le fer et sur le manganèse du bain.
<Desc/Clms Page number 3>
Conformément à l'invention,. il est toutefois recommandé d'ajouter au bain le mélange sous forme de morceaux solidifiés, car on se trouve ainsi dans la possibilité d'appli quer enaore d'autres mesures pour empêcher la combustion du soufre, en ce sens que les morceaux peuvent être entourés d'une enveloppe qui les protège de l'oxydation. Une solution de verre soluble, par exemple, dans laquelle on trempe les morceaux, convient pour former une telle enveloppe, on uti lise toutefois, de préférence, une enveloppe faite en matière réductrice telle que du pap.ier, par exemple.
Le principal avantage de l'invention réside dans une répartition très uniforme du soufre dans le bloc d'acier solidifié. Alors que dans les procédés usuels de fabrication d'aciers, spéciaux, des différences de 0,10 % dans la teneur en soufre (pour une teneur moyenne de 0,23 %). entre le haut et le bas du lingot d'acier, sont normales, ces différences sont diminuées de moitié par l'utilisation, conformément à l'invention, d'un mélange de soufre et de manganèse; si, en plus., on utilise une enveloppe protégeant de l'oxydation, lets différences précitées sont pratiquement éliminées.
Cet avantage est d'autant plus remarquable que les différences dans la teneur en soufre observées dans les aciers spéciaux. usuels ne sont pas imputables à des "liquations" au sens propre du mot, ce qui fait que l'on n'était pas en mesure, jusqu'à ce jour, d'éviter aes différences par des moyens grace auxquels an obtient des aciers dits non ressués.
Dans, ce qui suit, on va décrire un exemple de mise en oeuvre de l'invention au moyen d'un mélange de soufre et de manganèse, parce que ce mode de mise en oeuvre est le plus avantageux; il est toutefois bien évident que l'esprit de l'invention vise également- -utilisation, à la place du manga- nès.e.,. d'un autre métal susceptible d'être allié à l'acier,
<Desc/Clms Page number 4>
même du fer, métal que l'on mélange, tout en remuante avec le soufre.
Exemple -
On désire obtenir un acier spé.cial ayant la composition suivante :
C=0,08
MN=0,70
P=0,075
S =200
Fe = Reste.
Dans l'échantillon de coulée, l'analyse de l'acier en fusion auquel on désire incorporer le soufre. indique une teneur en manganèse de 0,72 % et une teneur en soufre de 0,206%.
<Desc / Clms Page number 1>
PROCESS FOR MAKING SPECIAL STEEL BY
ADDITION OF SULFUR :.
The present invention a. for object a process to manufacture special steel containing sulfur.
The sulfur content required to improve the chip-forming ability of special steels is generally added to the molten steel in the form of oristallized sulfur or. amorphous, or in the form of iron containing sulfur. This method of adding sulfur results in a whole series of drawbacks; in particular, the sulfur cannot be mixed in a sufficiently intimate manner with the molten metal, ae which is due among other things to the. difference between specific weights.
The present invention aims to eliminate these drawbacks. This is based on the fact that, most of the time, an still adds to the molten steel, and after the
<Desc / Clms Page number 2>
pouring, a certain amount; deoxidizing metal, generally manganese or another metal to form an alloy with the molten mass. According to the present invention, this metal, for example manganese, and sulfur are added, not separately ,. but simultaneously in the form of a mixture having the suitable proportions.
This mixture is, for example ,. obtained by mixing, while stirring, metallic manganese and. finely divided iron manganese, or. more manganese powder, in the molten sulfur in a very fluid state. On solidification, this mixture acquires a particular metallic character and can be conveniently cast in the form of small masses or pieces of any shape. Its pieces are added to the steel bath.
The particular metallic character of the sclidified mixture does not appear to be due to a chemical combination between sulfur and manganese, but to the fact that the pulverulent manganese is suspended in the sulfur. Since this suspension is already sufficient in the fluid liquid state, it is also possible to add the. mixing in the liquid state in a steel bath and the same advantages are obtained in this way.
These advantages reside in the fact that the mixture has a greater specific gravity than that of pure sulfur, that it therefore mixes better with molten steel and that it penetrates more quickly into the mass. fusion; moreover, the presence of manganese particles in suspension in the sulfur raises the ignition point of the sulfur, or at least the rate of combustion of the latter body is reduced. one also obviates the drawbacks which reside, because of the rapid combustion of sulfur, in the difficult dosage of the quantities of this substance and in the action of supplying oxygen from the burnt sulfur: on the iron and on the manganese of the bath .
<Desc / Clms Page number 3>
According to the invention ,. it is, however, recommended to add the mixture to the bath in the form of solidified pieces, since it is thus possible to apply other measures to prevent the combustion of sulfur, in the sense that the pieces can be surrounded an envelope that protects them from oxidation. A water glass solution, for example, in which the pieces are soaked, is suitable for forming such a casing, however, preferably a casing made of reducing material such as paper, for example, is used.
The main advantage of the invention lies in a very uniform distribution of sulfur in the solidified steel block. While in the usual manufacturing processes of special steels, differences of 0.10% in the sulfur content (for an average content of 0.23%). between the top and the bottom of the steel ingot, are normal, these differences are halved by the use, in accordance with the invention, of a mixture of sulfur and manganese; if, in addition, an oxidation-protecting shell is used, the aforementioned differences are practically eliminated.
This advantage is all the more remarkable given the differences in the sulfur content observed in special steels. usual are not attributable to "liquidations" in the proper sense of the word, so that we were not able, until now, to avoid these differences by means by which one obtains steels said not to sweat.
In the following, an example of implementation of the invention will be described by means of a mixture of sulfur and manganese, because this embodiment is the most advantageous; it is however obvious that the spirit of the invention is also aimed at -use, instead of manga- nès.e.,. another metal capable of being alloyed with steel,
<Desc / Clms Page number 4>
even iron, a metal which is mixed while stirring with the sulfur.
Example -
It is desired to obtain a special steel having the following composition:
C = 0.08
MN = 0.70
P = 0.075
S = 200
Fe = Stay.
In the casting sample, analysis of the molten steel to which it is desired to incorporate sulfur. indicates a manganese content of 0.72% and a sulfur content of 0.206%.