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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une DEMANDE DE BREVET D'IMPORTATION Procédé perfectionné de fabrication d'acier.
La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'acier suivant lequel la scorie oxydante préalablement fondue est vigoureusement mélangée au métal en fusion, et elle a pour objet principal une méthode perfectionnée pour convertir le métal déphosphoré en acier de toùte autre composition chimique voulue.
Afin d'obtenir un mélange intime approprié de la scorie fondue avec le métal en fusion, on a déjà proposé de verser le métal en fusion dans la scorie ou de laisser couler simultanément la scorie et le métal dans une poche ou dans un four, ou enfin d'introduire le métal et la scorie fondus dans un four en les agitant intensivement par un champ électrique, le métal déphosphoré étant ensuite enlevé de la scorie.
Les détails connus de mise en oeuvre de ce procédé ayant pour objet le dit mélange vigoureux, afin d'obtenir la déphosphoration
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ne font pas clairement ressortir comment le métal déphosphoré est converti en acier de la composition chimique voulue sans transférer le métal déphosphoré dans des appareils coûteux, tels que des fours d'affinage, ou sans que le métal déphosphoré doive subir des opérations peu économiques, telles que refonte, enlèvement de la scorie, etc..
Le but de l'invention est précisément d'éliminer cette difficulté de sorte que de l'acier de toute composition chimique voulue puisse être produit directement du métal déphosphoré, d'une manière simple, efficace et économique, et sans devoir recourir à des appareils coûteux ou à des opérations onéreuses, comme spécifié ci-dessus, voir : refonte, ou enlèvement de la scorie, etc.
On sait que le métal, après déphosphoration, contient une quantité de carbone, de silicium et de manganèse tellement faible que ce métal déphosphoré n'est pas utilisable comme acier usuel après la coulée. De plus, après déphosphoration, le métal est recouvert d'une couche de scorie oxydante fortement basique, contenant un fort pourcentage de phosphore enlevé au métal.
Toute tentative d'introduire à froid, à travers la scorie du carbone, du silicium ou du manganèse ou tous autres éléments d'alliage, requis pour la production d'un acier de composition chimique voulue, est impraticable, à cause, soit de la perte excessive d'éléments d'addition, ou de l'irrégularité de la composition de l'acier, ou de la réduction du phosphore contenu dans la scorie et rentrant dans le métal, à l'encontre du but essentiel envisagé qui est de déphosphorer le métal.
Afin de surmonter la difficulté susmentionnée on chauffe au préalable et suivant l'invention ayant pour objet la méthode de préparer un acier de la composition requise après déphosphoration, les alliages nécessaires à une telle température qu'ils ne s'enrobent d'aucun film de scorie pendant le passage à travers la scorie fondue dans l'acier et sans qu'une réphosphoration ne s'établisse, mais que les alliages entrent en fusion parfaitement homogène. On
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chauffe l'alliage par conséquent au rouge dans un fourneau appro- prié.
Il va de soi que la température de. chauffe des constituants dépend de la nature de ceux-ci. Ainsi, un alliage d'apport à point de fusion très bas ne peut préalablement être chauffé à une température très élevée, tandis qu'un autre alliage d'apport peut sans danger être chauffé au préalable à une température non requise dans le cas d'un alliage à point de fusion faible. On peut cependant dire que les alliages d'apport peuvent être chauffés au préalable à une température peu inférieure à 700 C., mais, comme spécifié plus haut, cette température peut varier avec la nature de l'alliage.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les alliages portés au rouge sont de préférence ajoutés directement après que la réaction de déphosphoration est terminée, les alliages étant transvasés dans la poche de coulée qui contient déjà le métal déphosphoré et la scorie employée pour la déphosphoration.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, une période de temps suffisante est respectée de manière à permettre aux alliages ajoutés de fondre complètement et d'entrer d'une manière homogène dans le métal fondu déphosphoré, avant de commencer à couler l'acier fini dans des moules ou des lingotières.
Le temps permis à l'alliage de fondre d'une manière homogène dépend du point de fusion de cet alliage d'apport ainsi que de la quantité et de la température du métal fondu.
Le but du chauffage préalable du ferro-alliage au rouge, est d'empêcher que de la scorie n'enrobe cet alliage, ce qui donnerait une composition irrégulière de l'acier, et que la réduction du phosphore, savoir le retour de la scorie dans le métal, ce qui serait contraire au but principal initial : la déphosphoration.
Afin que l'invention soit bien comprise et qu'elle puisse aisément être réalisée, on donne ci-dessous les détails et résultats de trois essais pratiques :
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Exemple 1=
EMI4.1
<tb>
<tb> C <SEP> Mn <SEP> S <SEP> P
<tb> Analyse <SEP> du <SEP> métal <SEP> -vauavant <SEP> déphosphoration <SEP> 0,06 <SEP> 0.08 <SEP> 0.029 <SEP> 0.285
<tb> Composition <SEP> requise
<tb> de <SEP> l'acier <SEP> 0.10/.14 <SEP> 0.30/.50 <SEP> 0.060 <SEP> Max. <SEP> 0.050 <SEP> Max.
<tb>
Composition <SEP> de
<tb> l'acier <SEP> obtenu <SEP> 0.11/.12 <SEP> 0.47/.48 <SEP> 0. <SEP> 034 <SEP> 0.048
<tb>
Durée des opérations.
EMI4.2
<tb>
<tb>
Scorie <SEP> versée <SEP> dans <SEP> la <SEP> poche <SEP> ...............10.55 <SEP> à <SEP> 10.56 <SEP> a. <SEP> m.
<tb>
Métal <SEP> versé <SEP> dans <SEP> la <SEP> scorie <SEP> d'une
<tb> hauteur <SEP> de <SEP> 21 <SEP> pieds <SEP> 9 <SEP> pouces <SEP> ..............10.59 <SEP> à <SEP> Il.5 <SEP> a. <SEP> m.
<tb>
Réaction <SEP> complète.......................... <SEP> 11. <SEP> 6 <SEP> a. <SEP> m.
<tb>
Ferro-manganèse <SEP> ajouté, <SEP> au <SEP> rouge
<tb> (température <SEP> environ <SEP> 1000 <SEP> C. <SEP> ) <SEP> 11.7 <SEP> a. <SEP> m.
<tb>
Début <SEP> de <SEP> la <SEP> coulée <SEP> ........................ <SEP> 11.12 <SEP> a. <SEP> m.
<tb>
Par <SEP> conséquent, <SEP> temps <SEP> accordé <SEP> à <SEP> l'alliage
<tb> pour <SEP> se <SEP> dissoudre <SEP> 5 <SEP> minutes.
<tb>
Exemple 2.
EMI4.3
<tb>
<tb>
C <SEP> Mn <SEP> S <SEP> P
<tb> Analyse <SEP> du <SEP> métal
<tb> avant <SEP> déphosphoration <SEP> 0.05 <SEP> 0.03 <SEP> 0.023 <SEP> 0.346
<tb> Composition <SEP> requise
<tb> de <SEP> l'acier <SEP> 0.10/.14 <SEP> 0.30/.50 <SEP> 0.050 <SEP> Max. <SEP> 0.050 <SEP> Max.
<tb>
Composition <SEP> de
<tb> l'acier <SEP> obtenu <SEP> 0.10/.11 <SEP> 0.48/.47 <SEP> 0.023 <SEP> 0.043
<tb>
Durée des opérations.
EMI4.4
<tb>
<tb>
Scorie <SEP> versée <SEP> dans <SEP> la <SEP> poche <SEP> 3. <SEP> 30 <SEP> à <SEP> 3.33 <SEP> p.m.
<tb>
Métal <SEP> versé <SEP> dans <SEP> la <SEP> scorie <SEP> d'une
<tb> hauteur <SEP> de <SEP> 21 <SEP> pieds <SEP> 9 <SEP> pouces <SEP> 3. <SEP> 38 <SEP> à <SEP> 3. <SEP> 43 <SEP> p. <SEP> m.
<tb>
Réaction <SEP> complète <SEP> 3. <SEP> 44 <SEP> p.m.
<tb>
Ferro-manganèse <SEP> ajouté, <SEP> au <SEP> rouge
<tb> (température <SEP> environ <SEP> 9500 <SEP> C. <SEP> ) <SEP> 3. <SEP> 45 <SEP> p.m.
<tb>
Début <SEP> de <SEP> la <SEP> coulée <SEP> ........................ <SEP> 3. <SEP> 50 <SEP> p.m.
<tb>
Par <SEP> conséquent, <SEP> temps <SEP> accordé <SEP> à <SEP> l'alliage
<tb> pour <SEP> se <SEP> dissoudre <SEP> 5 <SEP> minutes.
<tb>
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Exemple 3. -
EMI5.1
<tb>
<tb> C <SEP> Mn <SEP> S <SEP> P
<tb> Analyse <SEP> du <SEP> métal
<tb> avant <SEP> déphosphoration <SEP> 0.11 <SEP> 0.05 <SEP> 0.031 <SEP> 0.282
<tb> Composition <SEP> requise
<tb> de <SEP> l'acier <SEP> 0.10 <SEP> Max. <SEP> 0.30/.45 <SEP> Max. <SEP> 0. <SEP> 050 <SEP> Max. <SEP> 0.050Max
<tb> Composition <SEP> de <SEP> l'acier
<tb> obtenu <SEP> 0. <SEP> 07 <SEP> 0. <SEP> 38/.41 <SEP> 0. <SEP> 041 <SEP> 0. <SEP> 035
<tb>
Durée des opérations.
EMI5.2
<tb>
<tb> Scorie <SEP> versée <SEP> dans <SEP> la <SEP> poche <SEP> 8.40 <SEP> à <SEP> 8.42 <SEP> a.m.
<tb>
Métal <SEP> versé. <SEP> dans <SEP> la <SEP> sebrie <SEP> d'une
<tb> hauteur <SEP> de <SEP> 22 <SEP> pieds <SEP> 6 <SEP> pouces <SEP> ................ <SEP> 8. <SEP> 46 <SEP> à <SEP> 8. <SEP> 51 <SEP> a.m.
<tb> Réaction <SEP> complète <SEP> ........................... <SEP> 8. <SEP> 53 <SEP> a.m.
<tb>
Ferro-manganèse <SEP> ajouté, <SEP> au <SEP> rouge
<tb> (température <SEP> environ <SEP> 900 <SEP> C. <SEP> ) <SEP> ............... <SEP> 8.54 <SEP> a.m.
<tb> Début <SEP> de <SEP> la <SEP> coulée <SEP> 9.00 <SEP> a. <SEP> m.
<tb>
Par <SEP> conséquent, <SEP> temps <SEP> accordé <SEP> à <SEP> l'alliage
<tb> pour <SEP> se <SEP> dissoudre <SEP> ........................... <SEP> 6 <SEP> minutes.
<tb>
Il résulte donc des essais expérimentaux énumérés qué l'alliage d'apport c'est-à-dire le ferro-manganèse ne fut ajouté qu'une minute après que la réaction de déphosphoration s'est calmée et que la durée de la coulée de la fonte n'exigeait que 5 à 6 minutes.
Le procédé conforme à.l'invention permet d'obtenir des résultats réguliers et continus, de manière à permettre de produire à répétition un acier de la composition chimique voulue sans'devoir avoir recours à des appareils coûteux spécifiés précédemment.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.