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Firme Röchling'sche Eisen- und Stahlwerke G.m.b.H.
Procédé -Pour la préparation d'un acier à faible teneur en phosphore et en soufre.
La présente invention est relative à la préparation d'un acier à faible teneur en phosphore et en soufre dans un convertisseur ou dans un four SIEMENS-MARTIN basiques.
Différentes méthodes ont été déjà proposées pour améliorer l'acier THOMAS ou l'acier SIEMENS-MARTIN. On a proposé par exemple un raffinage supplémentaire de l'acier THOMAS ou de l'acier SIEMENS-MARTIN dans un four électrique. On a essayé également de traiter subséquemment l'acier avec une deuxième scorie, et cela aussi bien dans le convertisseur THOMAS ou le four SIEMENS-MARTIN même qu'après le déversement. Toutefois, ces propositions n'ont pas pu acquérir jusqu'à présent une importance pratique, car ces procédés augmentent par trop les frais de préparation ou se heurtent à des difficultés techniques.
Ce qui est gênant notamment dans le procédé THOMAS, c'est qu'il n'admet pas d'être complété par des dispositions provoquant un
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abaissement de température, donc par un ralentissement du processus d'affinage ou par un traitement à l'aide de produits refroidissants. On a proposé de soumettre l'acier THOMAS ou l'acier SIEMENS-MARTIN fini à un traitement subséquent avec une scorie fluide. Toutefois, comme la fusion des scories très basiques exige des températures très élevées, ce procédé entraîne donc une grande consommation de chaleur pendant la fusion, l'utilisation d'un chauffage électrique onéreux, de fours coûteux et provoque une forte usure du four.
On peut, il est vrai, élever la fusibilité des scories de ce genre par addition de fluorine (spath) ou d'autres fluorures, mais on sait que cette addition provoque un fort abaissement de la solubilité de la scorie dans l'acide citrique, de sorte que ce procédé est inemployable dans les pays pauvres en phosphates naturels et en autres sources de phosphore.
Conformément à la présente invention, l'action déphosphorante de la scorie THOMAS ou SIEMENS-MARTIN est augmentée par le fait que l'on forme une scorie calcaire à teneur alcaline que l'on ajoute dans le convertisseur THOMAS ou dans le four IEMENS-MARTIN au lieu de la chaux ou mélangée avec la chaux. On peut également introduire séparément dans le convertisseur ou dans le four les produits alcalins et la chaux et on utilise alors avantageusement la soude, de préférence non pas la soude légère du commerce, car la perte en poussière serait trop grande et de plus la poussière de soude gênerait la disposition des grilles dans les chambres. On introduit plutôt dans le four la soude en forme de briques ou de blocs fondus.
Pour éviter le refroidissement du bain et pour accélérer la dissolution des produits scorifiants ajoutés, les mélanges de chaux et des corps alcalins, ou les corps alcalins seuls, par exemple la soude, sont ajoutés à l'état réchauffé ou liquide. Afin d'éviter l'évaporation des corps alcalins pendant la période d'affinage préalable ou la période de fusion, on ajoute de préférence les corps alcalins pendant la période de déphosphoration. Dans ce cas, il est
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recommandé d'utiliser la soude liquide, afin que les corps alcalins ne s'évaporent pas aux températures élevées, avant de s'être combinés avec l'acide phosphorique.
Pour augmenter l'effet d'affinage, on peut ajouter aux corps alcalins des produits d'affinage solides ou bien on peut utiliser la ferrite sodée fondue qui peut être obtenue en faisant fondre ensemble la soude et des oxydes de fer. Une masse fondue de ce genre ne contient pas d'acide carbonique, de sorte que l'on évite le refroidissement du bain par expulsion de l'acide carbonique.
Lorsque l'on opère par changement de scorie, il est souvent suffisant de n'ajouter la soude qu'à la deuxième scorie.
Si l'on veut produire un acier THOMAS particulièrement pur, on évacue la scorie THOMAS et on sursouffle l'acier fini d'une manière connue avec une deuxième scorie en ajoutant conformément à l'invention des corps alcalins. L'addition de corps alcalins accélère la fusion de la chaux qui est particulièrement utilisée pendant la courte durée de sursoufflage avec la deuxième scorie. Le traitement de l'acier par des scories contenant des corps alcalins dans le convertisseur THOMAS ou dans le four SIEMENS-MARTIN peut être également combiné avec la purification subséquente en dehors du convertisseur ou du four SIEMENSMARTIN, par exemple dans un four électrique.
L'addition de corps alcalins augmente la fluidité de la scorie ainsi que sa puissance de réaction, ce qui accélère le processus d'affinage. L'augmentation de la basicité de la scorie par addition de corps alcalins permet d'obtenir un acier à faible teneur en phosphore et en soufre et diminue en même temps la durée de la charge. Le procédé est sensiblement moins cher que celui de la déphosphoration par la strontianite et analogues. Il permet également d'éviter totalement ou partiellement l'addition de fluorine dont les inconvénients sont connus. Contrairement à la fluorine, l'addition de soude augmente la solubilité dans l'acide citrique de l'acide phosphorique dans la scorie, et cette augmentation est par
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exemple déjà rendue sensible par une addition de 10 kilo. de soude à 4700 kilo. de scorie.
Le nouveau procédé rend possible entre autres la préparation d'un acier THOMAS à faible teneur en phosphore sans que le déchet soit supérieur à celui du procédé THOMAS habituel.
Lorsque l'on opère par changement de scorie, on peut réutiliser de la manière connue la deuxième scorie dans la charge suivante, de sorte qu'il ne se produit dans ce mode d'opération aucune perte supplémentaire de fer et de phosphore.
Exemple de réalisation:
22. 000 kilo. d'acier THOMAS à 1,9 % de phosphore et 0,6 % de manganèse ont été soufflés de la manière habituelle. Avant la fin de la période de sursoufflage, on a ajouté 60 kilo. de soude. L'acier fini contenait 0,022 de phosphore, mais n'était pas trop soufflé. Il a été obtenu 20.000 kilo. d'acier, ce qui correspond à un rendement de 90,7 %.