BE489060A - - Google Patents

Description

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  "Procédé permettant de réduire la teneur en soufre d'un acier" . 



   On peut réduire la teneur en soufre d'un acier par divers procédés, principalement par raffinage sous des scories basiques appropriées ou par traitement dans une roche avec des scories spéciales préparées séparément. Ces   procédés   sont limités dans leur emploi; par exemple, on ne peut nas mainte- nir des scories basiques dans des fours   garnis   de réfractaires acides et, pour cette raison, la production d'acier à teneur 

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 on soufre suffisamment basse dans des fours à garnissage acide n'est normalement possible que lorsqu'on charge des matières faiblement sulfureuses. De même, la -préparation d'une scorie pour le traitement ultérieur de l'acier en fusion peut néces- siter un   appareillage   spécial. 



   L'addition de magnésium à l'acier en vue de sa puri- fication a été proposée de nombreuses fois et, en'raison du fait que le magnésium est volatil à des températures très élevées et que l'addition de magnésium métallique à la fonte ou à l'acier en fusion produit une réaction violente, on a proposé aussi d'in- troduire le magnésium dans le métal en fusion sous forme d'al- liage, Mais, malgré ces propositions, le magnésium   n'est   pas en usage à l'heure actuelle comme agent de désulfuration pour l'acier.

   Les recherches faites par la demanderesse ont démontré qu'il était possible d'introduire le magnésium dans l'acier sans danger pour le personnel et sans qu'il en résulte d.es inconvé-   nients   si on l'ajoute sous forme d'alliage à teneur élevée en nickel* c'est-à-dire d'alliage contenant 80% ou davantage de nickel. Le nickel joue le rôle de véhicule pour le magnésium.

   Il est possible d'allier le magnésium et le nickel sans grande   dif-   ficulté et quand on ajoute l'alliage résultant à la fonte ou à l'acier en fusion, le nickel se dissout facilement dans le métal en fusion et, en abaissant la tension de valeur du magnésium, il permet l'incorporation du magnésium dans le métal en fusion sans qu'il en résulte une réaction assez violente pour être dangereuse à la condition que la teneur en magnésium de l'alliage ne soit pas trop   élevée.   Le procédé est d'application aisée et lo ma- gnésium se combine immédiatement avec le soufre dans le métal en fusion en formant un produit de faible densité qui se   sépare   du métal en fusion et qui forme une scorie à la surface du bain ou qui s'unit à la scorie. 



   L'alliage utilisé pour l'introduction du magnésium dans le métal en fusion ne doit pas contenir plus de 17% de ma- gnésium parce quo, s'il en contenait davantage,   il y   aurait 

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 danger pour les ouvriers en raison de la violence de la réaction. 



  Il est facile de   comprendre   que plus la teneur en   magnésium   de l'alliage d'addition est faible, -plus doit être grande la quan- tité d'alliage à utiliser et,  -car   conséquent, plus   sera grande   la quantité de nickel introduite dans l'acier final. Or, dans la pratique courante de l'aciérie, il est   nécessaire   de travail- ler conformément à des spécifications données et celles-ci im- posent habituellement des limites supérieures nour la teneur en nickel. Il n'est guère   -nossible,   bien entendu, de préparer des alliages d'addition de compositions différentes convenant à cha- quo bain.

   Au contraire, le fabricant d'acier   demande   un seul al- liage   d'addition   ou tout au plus un   netit   nombre d'alliages, de manière telle qu'il puisse utiliser une quantité convenable (déterminée par la teneur en soufre du bain et par d'autres fac- teurs) sans avoir à craindre que son acier s'écarte de la   spéci-     fication.   En raison du fait quo dans de nombreuses spécifications d'aciers la teneur,maximum en nickel est inférieure à 5%, la teneur en magnésium de l'alliage d'addition ne doit pas être trop basse.

   Une autre raison   nour   éviter des teneurs en magnésium très faibles est que nlus la teneur est faible, plus l'opération ost   coûteuse   car il faut utiliser une quantité plus grande d'alliage   d'addition.   D'autre part, on constate que la quantité de magnésium utilement employée, c'est-à-dire la quantité qui réagit effectivement avec le soufre, conjointement avec le résidu que l'on retrouve dans l'acier, est   proportionnellement   plus grande lorsque la teneur en magnésium de l'alliage d'addition s'abaisse. En fait, la demanderesse a constaté que la   teneur   en magnésium d.e l'alliage d'addition ne doit pas être inférieure à 6%, car, s'il- en est autrement, les conditions nécessaires ne sont pas satisfaites. 



   La demanderesse adopte de préférence une teneur en magnésium comprise entre 6 et 10%. Le complément de   l'alliage   est de préférence du nickel. 



   On peut aussi utiliser des alliages modifiés dans les- 

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 quels une certaine partie du nickel est remplacée   -par   du cuivre, par du silicium ou par les deux, car le cuivre possède dans une mesure notable les propriétés qui rendent désirable le nickel et le silicium sert de véhicule mouvant être utilisé lorsque, pour une raison quelconque, il est nécessaire de limiter la quantité de nickel introduite dans   l'acier,     n   fait, la teneur en cuivre peut atteindre 30% et la teneur en silicium   25,   pourvu que, en aucun cas, la teneur en nickel ne soit pas infé- rieure à 50. 



   L'un quelconque des alliages d'addition définis ci- dessus peut contenir d'autres éléments sans   inconvénient .   La quantité totale de ces éléments ne doit en aucun cas' dépasser   10± et,   pris individuellement, les éléments en question, avec les pourcentages maxima, sont: carbone 2,5%; cobalt   1;   fer 3%; manganèse   1;, ;   molybdène 1%; tungstène   1; ;   chrome 1%; titane 0,5%, niobium 0,5% et vanadium 0,5%. L'alliage peut, en outre, conte- nir, et contient habituellement, des   impuretés.   Une considéra- tion importante dans l'utilisation d'alliages ternaires ou d'al- liages plus complexes est, naturellement, la possibilité d'ad- mettre l'élément ou les éléments d'addition dans l'acier fini. 



  Si l'on désire la -présence de l'un des éléments en question dans l'acier, il peut être avantageux de l'introduire dans celui-ci par son incorporation dans l'alliage. 



   La quantité de l'alliage d'addition ajoutée au métal en fusion dépend de divers facteurs.   n   crémier lieu, il est, bien entendu, nécessaire de tenir   comte   des teneurs initiale et finale désirées en soufre.   ',tant   donné que le magnésium pro- duit la désulfuration de l'acier par réaction donnant lieu à la formation de sulfure de magnésium, il suffit théoriquement d'ajouter trois parties en poids de magnésium pour quatre par- ties de soufre à éliminer. Mais, comme on l'a indiqué plus haut, même lorsqu'on utilise des alliages d'addition préparés confor-   mément   à l'invention, il se produit des certes considérables de magnésium et, en fait, plus de la moitié du magnésium de l'al- 

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 liage d'addition peut se trouver perdue.

   La demanderesse a cons- taté que la perte en magnésium est moindre si l'alliage est placé dans une poche et si l'on coule sur lui le métal en fusion, au-   trement   dit si la désulfuration est effectuée au dernier stade de l'élaboration de   l'acier.   La demanderesse a encore constaté que la teneur en magnésium est moindre si   l'on   ajoute l'alliage en morceaux assez volumineux   plutôt   qu'en   Délites   particules. 



  Par   exemple,   des cubes de 10   cm.   environ conviennent si on les place dans la   oche   avant d'y couler le métal en fusion, Bien entendu, plus la température de l'acier est élevée, plus sont grandes les certes de magnésium ot, en conséquence, il faut tenir compte de la température pour déterminer la quantité d'alliage d'addition à utiliser. Le dernier facteur est le type de gar- nissage du récipient d.ans lequel se produit la désulfuration, car l'alliage d'addition est plus efficace pour l'élimination du soufre si le garnissage est basique que s'il est de nature acide. 



   Si on le désire, on peut ajouter l'alliage d'ad- dition à la fonte en fusion employée pour la fabrication de l'acier par   lo   procédé au convertisseur; autrement dit, on peut produire la désulfuration de la fonte en fusion avant de l'introduire dans le convertisseur. Dans ce cas, on introduit l'alliage d'addition dans le métal en fusion provenant du cubilot ou autre four et on écume la scorio contenant le sulfure de magnésium résultant avant d'introduire dans le convertisseur la fonte désulfurée. On peut utiliser la fonte désulfurée en fusion pour la production d'acier à basse teneur en soufre dans le four Martin ou dans des fours électriques, à garnissage acide. 



   On va donner maintenant des exemples: 
Exemple I 
Un bain en fusion d'acier dans un four électrique à haute fréquence contenait 0,3% de carbone, 0,3% de silicium, 0,8% de manganèse et 0,063% de soufre.   On   a désoxydé ce bain avec 0,05% d'aluminium et on l'a coulé à 1600  C dans une roche chauf- fée qui contenait des morceaux d'un alliage nickel-magnésium à 

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 8% de magnésium. La quantité d'alliage   nickel-magnésium   était de 
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 '3; 2 en -poids de l'acier. On a maintenu l'acier dans la -noclm rendant une minute, on a enleva de la surface la scorie et on a coulé.   A   l'analyse, on a constate que l'acier contenait   0,012   de soufre. 
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  Dxem-ole II Un bain fondu d'acier dans un four électrique à haute fréquence contenait 0.3-, de carbone, 0,3;: de silicium, 0,8- de manganèse et   0,079   de soufre. On a désoxydé ce bain avec 0,05% d'aluminium et on a ajouté dans le four, sous forme de petite morceaux, un alliage nickel-magnésium contenant 16% de   magnésium..   
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 La quantité d'alliage d'addition utilisée à été de 1,9 en poids de l'acier. L'acier coulé contenait O.017 de soufre. 



  R S S U H 5 L'invention a nour objet un procédé roui- la réduc- tion da la teneur en soufre d'un acier, procédé -nrésentant les 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. caractéristiques suivantes prises isolément ou en combinaison: EMI6.4 1 / on utilise le magnésium comme agent de désulfu- ration et on l'ajoute au métal en fusion sous la forme d'un al- liage contenant au moins 80% de nickel, la teneur en magnésium de l'alliage étant comprise entre 6 et 17%; 2 / on désulfure de la fonte en fusion par addition d'un alliage à teneur élevée en nickel contenant de 6 à 17 de magnésium, on enlève de la fonte en fusion la scorie contenant le sulfure résultant et on introduit la fonte dans un convertis- EMI6.5 soeur, dans un four artin ou dane un four électrique; 3 l'alliage renfermant du magnésium contient de 6 à 10% de magnésium;

   4 / l'alliage contenant du magnésium est un alliage binaire de nickel et de magnésium ayant une teneur en magnésium de 6 à 10%; 5 / on modifie l'alliage en remplaçant une certaine quantité de nickel par du cuivre, par du silicium ou par ces <Desc/Clms Page number 7> deux corps, la teneur en cuivre ne délassant nas 30%, la tenue on silicium ne dépassant pas 25% et la teneur en nickel étant d'au moins 50%.