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Description


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 procédé de   fabrication en   confina   d'acier   en partant de fer brut. 



   La présente invention part de l'idée qu'il serait d'un avanta- ge extraordinaire s'il etait possible de décomposer en processus élémentaires, par des dispositifs successifs, les diverses phases des procédés connus de fabrication d'acier en partant de fers bruts ou de mélanges de fers - procédés en une ou plusieurs phases, basiques, acides oa mélangés - et d'obtenir ainsi séparément sous la plus forte concentration les scories formées à chaque phase. 



   Ce but, qui ne peat être réalisé avec aucun des procédés con- nus à ce jour, est atteint   conformément   à l'invention du fait que le fer liquide à transformer en acier parcourt, dans une rigole, plusieurs étages de transformation dans lesquels se   développent   les diverses réactions. Plusieurs étages de transformation ou grou- pes de tels étages, disposés dans une rigole, et destinés aux di- verses phases des divers procédés de fabrication, sont disposés en succession de manière telle que le fer traverse successivement tous ces étages.

   La nature de ces étages peut être basique, acide ou 

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 neutre, et las rigoles peuvent être ouvertes ou être montées dans un four fertile.   Cornue   cependant le maintien de la chaleur est de grande importance pour le développement des procédés métallurgi- ques et que la récupération des chaleurs perdues constitue une grande économie, on préférera en général le montage de ces rigoles en four fermé. 



   L'invention utilise par exemple   une   disposition telle que représentée au dessin annexé, en coupe à la   fig.l   et en plan à la fig.2. 



   1 désigne la rigole pour le fer liquide   2.   Les étages de   transformation   sont formés par des écluses 3 renfermant des con- duites 4 pour les matières à ajouter. Les écluses 3 possèdent un écoulement inférieur 5 par lequel, après que le procédé est ter-   minée   les étages sont vidés. Les scories formées dans les divers étages sont retenues par des barrages 6 et sont   éliminées   par exemple par le trop-plein 7. L'ajoute des matières addition:.elles se fait dans l'espace creux d'aspiration des étages par de   l'air   ou au gaz porteur.

   Afin   d'empêcher   que les matières d'ajouté - quand on emploie de grandes quantités d'air ou de gaz, aussi bien que lors de   l'application   de fortes   pressions   de vent - ne   traversent   le jet retombant sans pouvoir réagir ou allier complè- tement, la rigole 1 est, entre les deux barrages 6 recouverte, au-dessus du premier étage   3   par un couvercle ou une hotte 9, ce qui forme une chambre   10   revêtue de matière réfractaire 11 et fer- mée à l'air ambiant.

   Cette chambre 10 capte les matières et gaz soufflés et les amène, par les canaux   12   disposés latéralement à la rigole 1, dans le deuxième étage non recouvert, Derrière ce deuxième étage, on peut encore prévoir des vannes 8 pourvues uni- quement d'écoulement inférieur.

   Afin d'empêcher que le courant passant au-dessus du barrage 3 soit divisé en plusieurs jets par suite du frottement et ne se dissolve en gouttes par suite de l'accélération pour une grande hauteur de cnute, la rigole 1 est de préférence conformée comme le montre la   fig.3.   Cette rigole a, pour une hauteur et une section d'écoulement égales à celles 

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 d'une rigole de construction usuelle a parois Latérales inclinées, une partie inférieure de faible largeur, à parois latérales faible- ment inclinées et une partie supérieure de plus grande largeur à parois latérales   pus   fortement inclinées. 



     ,Quand.   les matières d'ajouté doivent être chauffées avant leur introduction dans l'espace vide   d'aspiration;   l'addition de ces   matières   se   fait,     conformément   à   l'invention;   par ues trous de tuyère   13   disposés dans le fond de la rigole et aboutissant dans la chambre   fermée   de réaction. De ce fait, l'étage de transforma- tion disposé dans cette chambre disparaît. Les matières   d'ajouté   sont alors chauffées, par suite de leur soufflage au travers du fer qui   s'écoule,   sont préparées pour la réaction, sont captées par la hotte S disposée au-dessus   de   la rigole et sont amenées alors à l'étape suivant de réaction. 



   Si par exemple de la soude calcinée est soufflée sous pression avec de   l'air   au travers du fer liquide, les produits de réaction étant captés par la hotte 9 et amenés à l'étage   suivante   la soude est   décomposée,   par ce soufflage,en ses composants : sodium, acide carbonique et oxygène, dont le sodium métallique, conduit dans le fer brut à l'étage suivant de transformation, détermine une désulfuration du fer. 



   Suivant le procédé de   .L'invention,   pour les diverses phases du procédé, on dispose en succession, de   tisanière   adéquate, des étages ou groupes d'étage de nature basique, acide ou neutre, dans lesquels du vent ou des matières d'ajoute ou du vent et des   matiè-   res   d'ajouté   sont amenés. L'amenée du vent ou du gaz sert à l'affi- nage du fer brut. Les   quantités   de   vaut     d'affinage   nécessaires sont notablement plus grandes que les quantités de gaz-porteur pour les matières   d'ajouté;   par contre, alles peuvent être plus   faibles   que pour l'affinage par les dispositifs connus.

   Les diverses sco- ries peuvent ici être enlevées séparément sous plus forte concen- tration, ce qui est de grande importance pour la préparation ou l'utilisation ultérieure de ces scories. 



   Etant donné la grande différence entre les divers types de 

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 fers bruts et entre les procédés   connus   de fabrication d'acier, il serait trop long d'indiquer ici toutes las   possibilités   cependant, afin de   donner   une bonne compréhension de   l'invention;   il va être cite ci-dessous quelques cas particuliers à titre   d'exemple.   



   Chaque fer brut renferme plus ou moins de noyaux de scories. 



  Ces scories peuvent être facilement séparées par soufflage de petites   quantités   da soude dans le   premier   étage ou stade de trans- formation, et s'enlever   automatiquement   par une addition simulta- née de fondants, par   exemple   du   spath   fluor. Le fer libéré de sco- ries peut, comme on le sait, être bien débarrassé du soufre dans un autre étage par l'ajoute de plus grandes quantités da soude ou d'autres agents de désulfuration. Les autres composants accempa- gnant la fer peuvent ici être protégés par   l'ajouta   de   carbone,   carbures, ou autres agents   de   réaction.

   Finalement, dans les au- tres   étages,   les autres corps   d'accompagnement   du fer   peuvent   être enlevés   séparément   et   successivement,   da   manière   analogue, en succession stoechiométrique. 



   Le fer brut contenant du phosphore et du vanadium fondu dans des hauts   fourneaux   basiques peut être   soufflée   dans des étages de caractère acide, pour former un laitier contenant le vanadium puis être travaillé en un laitier   Thomas,     dans   des étages de ca-   ractère   basique, par soufflage de poussière de chaux. Le fer pau- vre en phosphore donne alors un produit de type nématite. 



   Le fer brut phosphoreux pourrait aussi être soufflé pour donner un engrais de grande valeur, par l'ajoute de matières ren-   fermant   du potassium,   éventuellement   sous   ajoute   simultanée de produits calcareux, 
Dans les divers   étages   ou   groupes   d'étages da   transformation,   le fer peut, par l'ajoute de carbone, être carburé, par l'ajoute de silicium, être silicie, par l'ajoute de phosphore ou d'alcalino-   terreux;   être travaillé en acier automatique et, par l'ajoute de   matières     d'alliage,   être allié. 



   Le fer peut   également   être désoxydé dans les étages de   trens-   

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 formation par l'ajoute de   métal   en poudre ou d'autres matières de désoxydation.   on   peut aussi finir l'acier à l'abri de l'air ou par um gaz protecteur. 



   On a déjà fait, il est vrai, des propositions en vue d'affi- ner ou de préaffiner le fer brut en continu. Ainsi, par exemple, suivant une proposition connue, le fer brut doit tomber vers la bas sur de larges étages de transformation disposés alternative- ment des deux côtés dans un four. L'affinage se fait ici par du gaz de gazogène, aspiré en contre-courant de bas en haut. Le gaz n'est pas ajouté aux divers étages de transformation, mais tout le gaz parcourt successivement tous les étages, et il en résulte que le gaz usé non seulement est entraîné comme ballast,   mais   en outre qu'il   empêche   partiellement les réactions désirées.

   Le gaz peut ici trouver son chemin au travers des vides formés dans le courent de far retombant et divisé en plusieurs parties sur sa largeur et de ce fait n'avoir visiblement qu'une action réduite. gi l'on maintenait le courant. sous une force telle qu'il remplis- se toute la largeur de la rigole et du four, ce courant annihile- rait   complètement   le tirage à chaque étage et de ce fait, on n'au.- rait plus aucune réaction. 



   Une proposition récente en vue de l'affinage du fer en conti- nu comporte un réservoir allongé, en forme de   tambour;   équipé, à un côté d'une entrée pour le fer brut et à l'autre côté. d'une sor- tie pour le fer affinée tandis que les espaces externes servent d'espaces de séparation du métal et du laitier. Le défaut de ce dispositif consiste en ce que le fer n'est pas conduit obligatoi- rementdepuis l'entrée jusqu'à le sortie de   manière   que dans las   grande   'espaces et lors de   l'affiiiage   soit empêché   un     mélange   du fer amené   précédemment   et ultérieurement, par courent antérieur, courant postérieur et courant de retour.

   Il est donc très coûteux que ce procédé puisse être réalisé réellement en   continu ;   au contraire, en doit admettre qu'avec un tel four, il faut revenir au travail discontinu. 



   Les avantages du nouveau procédé consistent en ce que, pour la première fois, il est donna un   moyen   de travailler en acier fini 

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 le fer brut venant du mélangeur ou   du.   haut fourneau, sans devoir dépendre directement de la préparation du lit de   fusion,   au haut fourneau, car on peut   obtenir,de   n'importe quel fer   brut,   chaque produit. fini par une succession, un garnissage et un   fonctionnement   adéquats des divers étages. 



   Un autre avantage est constitué par les scories obtenues à plus forte   concentration.   Des scories mélangées ne sont pas aptes, comme on le   sait,   à un emploi e.t une préparation ultérieurs. 



   De plus, les déchets sont ramenés à un   minimum   par suite de la faible couche de fer à traverser, pour la même raison, et par l'emploi augmenté de matières   d'ajouté,   et la faible   consommation   de gaz et d'air, les quantités nuisibles d'hydrogène,   d'oxygène   et d'azote contenues dans le produit fini sont beaucoup plus fai-   bles.   



   Le procédé peut être appliqué à la fabrication de métaux non ferreux et de leurs alliages. 



   REVENDICATIONS. 



   1. Procédé de fabrication d'acier en partant du fer brut, par processus métallurgique connu appliqué sur un courent conti- nu de fer, caractérisé en ce que les processus métallurgiques sont réalisés séparément ou en combinaisons de peu de processus chaque fois dans un étage de transformation ou un groupe de tels étages d'une rigole, et en ce que les scories provenant de chaque processus sont enlevées séparément.

Claims

2. Procédé suivant revendication 1, caractérisé en ce que les matières à ajouter aux divers processus sont d'abord souf- flées, par un ou plusieurs trous de tuyère disposés dans le fond de la rigole, au travers du fer qui s'écoule puis sont amenées alors à l'étape de transformation.

3. procédé suivant revendication 1, caractérisé en ce que les matières d'ajouté rejetées sont captées et sont ramenées à des étapes antérieurs ou postérieurs de préparation.

4. L'application du procédé suivant revendications 1,2 ou <Desc/Clms Page number 8> 3 à la fabrication de métaux non ferreux et de leurs alliages.

5, Dispositif de mise en oeuvre du procédé suivant revendi- cations 1,2 ou 3, caractérisé en ce que les parties ou comparti- ments de rigole d'un ou plusieurs étages de transformation sont re- couvertes, entre deux barrages (6) par des hottes (9) amovibles de manière à former des chambres (10) desquelles les matières d'ajoute rejetées arrivent à d'autres étages de transformation.

6. Réalisation de la rigole du dispositif suivant revendica- tion 5, caractérisée en ce que les parois latérales de la rigole sont de faible inclinaison à la partie inférieure et de plus forte inclinaison à la partie supérieure.