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"Procédé d'épuration de l'acier, particulièrement de désoxydation, et application de ce procédé à la fabrication des aciers."
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On sait que l'épuration de l'acier, notamment la desoxydation., la désulfuration et la déphosphoration, se fait en général d'abord progressivement par différentes opérations, généralement de longue durée, adaptées à la nature du métal de départ, aux résultats à obtenir et à la méthode de traitement employée. Lorsque l'épuration est déjà très avancée, on l'achève par des additions, dites "finales", de petites proportions de corps tels que l'aluminium, le silicium, le titane. Dans ce procédé clas- sique l'agent principal de désoxydation est le manganèse.
On connaît également une méthode d'épuration qui consiste à réaliser très rapidement une désoxydation, en mélangeant intimement l'acier fondu à une quantité importante d'un laitier synthétique acide fondu capable de dissoudre une partie de l'oxyde de fer et de l'oxyde de manganèse qui sont dissous dans l'acier.
L'invention décrite ci-dessous a pour objet un nouveau procédé d'épuration de l'acier, particulièrement de désoxydation, dont les avantages par rapport,, aux précédents seront exposés plus loin, et une application de ce procédé pour la fabrication des aciers.
Ce procédé est caractérisé par le fait que l'acier, ayant des taux d'impuretés élevés, notamment fortement oxydé, est intimement mélangé, à l'état liquide, à une quantité importante d'aluminium liquide, par exemple de l'ordre de 1 à 3 kgs d'aluminium par tonne d'acier.
On réalise ainsi très brutalement une épuration. pouvant être totale, de l'acier, en même temps que son calmage.
Ce procédé supprime l'emploi de laitier épurateur qu'il
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faut préparer à l'avance, et dispense du traitement par les "additions finales".
Ce résultat s'explique comme suit :
En raison des taux d'impuretés oxydantes élevés de l'acier, il se forme avec l'aluminium des quantités importantes d'alumine insoluble. La chaleur considérable dégagée par ces réactions augmente la fluidité du bain.
En conséquence les corps formés se séparent facilement par ascension, et même entrainent avec eux les autres impuretés non transformées qui peuvent pré-exister dans l'acier, notamment les oxydes insolubles.
Le mélange intime de l'acier et de l'aluminium liquides peut se faire simplement, en versant l'acier sur l'aluminium contenu dans une poche de coulée.
Pour aider à l'élimination définitive des produits formés, on ajoute à l'aluminium fondu, avant le mélange, des produits capables de les transformer en scories.
Ces produits seront par exemple des bases minérales, telles que chaux, soude, etc.... ou/et des oxydes métalliques tels que oxyde de manganèse ou de la silice.
Pour que l'action de ces corps d'addition soit complète, ils sont mélangés sans alumine, à l'état fondu, après addition s'il y a lieu, de fondants, tels soude, spath, etc....
Dans le cas où leur fusion est impossible, on les réduit en poudre très fine, par exemple en morceau au maximum de l'ordre de quelques millimètres de diamètre, et portée avant l'opération à la température élevée, par exemple de l'ordre de 1. 000 ou 1.500 degrés.
Ces corps sont, préalablement au versement de l'acier
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mis dans la même poche que l'aluminium fondu, restant à sa surface ou dans le bain d'aluminium suivant leur densité. Lorsqu'on verse l'acier sur ce bain, le mélange est intime aussi bien entre les deux métaux qu'avec les corps d'addition. L'épuration de l'acier pouvant être totale, avec calmage,est ainsi obtenue en un temps très court, de l'ordre d'une minute.
Le procédé d'épuration de l'acier tel qu'il a été défini et décrit ci-dessus présente en outre l'avantage de permettre, suivant une de ses applications particu- lières, la fabrication d'aciers connus ou nouveaux de toutes natures et de toutes nuances, contenant toutes proportions déterminées de corps constituants annexes, en particulier, carbone, silicium ou manganèse. Cette application est caractérisée par le fait que ces aciers sont obtenus sans intervention épurante appréciable des constituants annexes grâce à l'intervention préalable de l'aluminium liquide.
Suivant un premier mode d'exécution du procédé pour l'obtention de ces aciers, on dispose les constituants annexes, réglés, fondus, par exemple dans une poche d'aciérie, puis on verse sur ce liquide le bain d'acier déjà traité par de l'aluminium liquide comme il a été dit ci-dessus.
Suivant une variante de ce mode d'exécution, on prépare d'abord un bain des constituants annexes réglés, fondus, puis on verse par-dessus l'aluminium fondu qui surnage. Sur ces deux bains superposés on verse ensuite l'acier non épuré, notamment de l'acier très oxydé. Dans ce deuxième mode d'exécution, la désoxydation se fait
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principalement par l'aluminium et très accessoirement par les constituants annexes dont une petite partie est éliminée. Cette partie éliminée peut être déterminée par l'expérience de sorte que l'on connaît à l'avance la quantité de carbone, de sllicium ou de manganèse à incorporer au bain épurateur d'aluminium pour qu'il en reste dans l'acier la quantité désirée suivant la nature d'acier à obtenir.
Suivant une autre variante on évite un refroidissement excessif et un danger de figeage du bain des constituants annexes de l'acier au fond de la poche où se fait ultérieurement l'intervention épurante de l'aluminium, en versant ce bain dans la poche, après y avoir préala- blement versé, pour apport de chaleur, une certaine quantité de l'acier à épurer ultérieurement, par exemple une ou deux tonnes d'acier pour une coulée totale de l'ordre de 20 ou 30 tonnes. Comme dans la variante précédente l'expérience permet de déterminer d'une part, les quantités de carbone, silicium, manganèse ou d'autres corps de constitution de l'acier à faire intervenir pour avoir dans l'acier final la composition désirée, d'autre part la quantité d'aluminium liquide approprié au mode ppératoire.
= Suivant la pureté de l'acier et la proportion des matières d'addition ajoutées on peut obtenir, d'une part, toute une gamme d'aciers connus ou nouveaux de toutes compo- sitions avec beaucoup, peu, ou pas, d'un élément constitutif usuel quelconque tel que manganèse, silicium ou carbone, avec telle quantité qu'on désire d'autres éléments constitu- tifs, tels que chrome, nickel, etc.... et on peut obtenir d'autre part, sans emploi de silicium ou de manganèse, ou
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des deux, des aciers "semi-calmés", qui sont intermé- diaires entre les aciers "non calmés" et les aciers "calmés".
REVENDICATIONS et Qesupue
Ayant ainsi décrit mon invention et me réservant d'y apporter tous perfectionnements ou modifications qui me paraîtraient nécessaires, je revendique comme ma propriété exclusive et privative.
1 - Procédé d'épuration de l'acier, particulière- ment de désoxydation, caractérisé par le fait que l'acier ayant des taux élevée d'impuretés, notamment oxydé fortement, est mélangé à l'état liquide avec une quantité importante d'aluminium liquide suffisante pour réaliser la désoxydation complète et le calmage.
Il - Procédé suivant I, caractérisé par le fait que l'acier liquide est versé dans l'aluminium liquide.
III - Procédé suivant I et II, caractérisé par le fait que le bain d'aluminium est préalablement additionné de produits capables de fixer l'alumine pour former de le scorie, par exemple des bases minérales telles que chaux, soude ou/et des oxydes métalliques tels qu'oxyde de manganèse ou silice.
IV - Procédé suivant 1 à III, caractérisé par le fait que les produits de formation de scories sont ajoutés l'état tondu ou, s'ils sont infusibles, chauffés à très hautes température et finement @ divisés.
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