BE493372A - - Google Patents

Description

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  "PROCEDE DE DECARBURATION DE LA FONTE BRUTE DANS LE   CONVERTISSEUR  .   



   Le procédé consistant, pour la décarburation de la fonte brute dans le convertisseur, à souffler par les tuyères du fond, au lieu d'air, des mélanges d'oxygène et d'anhydride carbonique ou d'oxygène et de vapeur ,d'eau, est connu. Il est mélangé de l'anhydride carbonique ou de la vapeur   1 d'eau   à l'oxygène pur pour abaisser la température du fond où sont aménagées les tuyères, parce que, si l'on-devait introduire de l'oxygène pur, celui-ci ne résisterait pas, là où l'oxygène pur rencontre le fer, aux très hautes températures développées à cet endroit.

   Quelque souhaitable que soit l'ac- tion réfrigérante de l'anhydride carbonique ou de la vapeur d'eau à l'égard de la résistance du convertisseur, celle-ci constitue pourtant un inconvénient pour le processus de décarburation considéré dans son ensemble, en particu- lier comparativement à   un'processus   de décarburation dans lequel on n'utili- se que de l'oxygène pur. 



  Les calculs montrent que, dans la décarburation de la fonte brute-au moyen d'oxygène pur, on peut traiter en même temps qu'une tonne de fonte brute, environ 450 à 500 Kg.de mitraille. Si la décarburation se fait'au moyen de mélanges d'oxygène et d'anhydride.carbonique respectivement de vapeur d'eau, la chaleur produite par la réaction de décarburation ne pourra être utilisée que dans une beaucoup moindre mesure pour faire fondre la mitraille qui ;est ajoutée froide.

   En effet, la chaleur produite par les réactions de   décarbu-   ration (oxydation et scorification des matières accompagnant le fer) doit fournir les quantités de chaleur nécessaires à la formation d'oxyde de car- 'bone respectivement d'hydrogène à partir de l'anhydride carbonique respec- tivement de la vapeur d'eau ainsi qu'à chauffer ceux-ci à la température à laquelle ils quittent le convertisseur. C'est la chaleur de dissociation de l'anhydride carbonique respectivement de la vapeur d'eau qui contribue pour la plus grande part à l'action réfrigérante de ces gaz. 



   L'invention a pour objet d'obvier à l'inconvénient mentionné et en outre de créer des conditions encore plus favorables du point de vue mé- tallurgique pour le processus de décarburation. Le procédé faisant-l'objet 

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 de l'invention consiste,lorsqu'on décarbure de la fonte brute dans le con- vertisseur .en y soufflant des mélanges d'oxygène avec de l'anhydride car- bonique respectivement de la vapeur d'eau par les tuyères du fond, à   brû-   ler pendant toute la durée du soufflage ou pendant une partie de celle-ci, les gaz réducteurs montant du bain, tels que l'oxyde de carbone ou l'hy- drogène, au-dessus du liquide du bain à l'intérieur du convertisseur, avec de l'air oude l'oxygène ou un mélange des deux gaz introduit dans le con- vertisseur à proximité du bain. 



   Le convertisseur est pourvu à cet effet d'une ou de plusieurs tuyères qui traversent sa paroi et par laquelle (lesquelles) de l'air, de l'oxygène ou un mélange des deux gaz est soufflé dans le gaz qui monte. 



   Les Figs. 1 et 2 montrent schématiquement le dispositif utilisé. 



  Un mélange d'oxygène et d'anhydride carbonique est introduit en 2 dans le convertisseur à manteau 1 et à garnissage en briques 8, et soufflé par le fond 3 muni de tuyères dans le bain   4.   



   Au-dessus de la surface du bain sont prévues les tuyères 5 res- pectivement 6, traversant le manteau 1 du convertisseur et le garnissage en briques 8 et servant à y introduire l'air. Leur embouchure se trouve, quelle que soit la position   du   convertisseur, au-dessus de la surface du bain. 



  Le soufflage est dirigé dans la chambre de combustion au-dessus du bain. 



   La Fig. 2 montre la structure d'une tuyère 9 dans le cas où elle doit être refroidie au moyen d'eau pour le soufflage d'oxygène..Une'grande partie des gaz qui autrement brûle avec l'air atmosphérique à l'ouverture, est ainsi déjà brûlée à l'intérieur du convertisseur immédiatement au-dessus de la surface du bain avec l'oxygène additionné, respectivement l'air addi- tionné. La force du jet d'air ou d'oxygène ne devra pas être telle que ce- lui-ci puis'se se faire sentir à la surface du bain, et encore moins, telle qu'il puisse pénétrer profondément dans le bain de métal à la façon d'un corps solide. L'oxygène entrant par les tuyères devra être consommé par le gaz, et non-pas par le métal, et la chaleur qui prend naissance devra être dirigée de la flamme vers le bain par rayonnement et convexion. 



   On voit facilement que la quantité de chaleur qui a été consommée lors de l'entrée de l'anhydride carbonique respectivement de la vapeur d'eau au fond   muni   de tuyères, pour leur dissociation, est ainsi de nouveau libé-   rée'à   la phase gazeuse. En outre, la combustion de l'oxyde de carbone formé au moyen du carbone de la fonte brute, en anhydride carbonique fournit en- core'une quantité de chaleur considérable..Si même toute la chaleur formée par la combustion ultérieure ne parvient pas dans le bain, et si les   gaz-,   anhydride carbonique, vapeur d'eau et le cas échéant aussi   azote;qui   sor- tent chauds'du convertisseur, entraînent avec eux de la chaleur, il existe à présent la possibilité d'élever considérablement le pourcentage de   mi-   traille.

   Au point de vue thermique, le procédé de décarburation faisant l'objet de la présente invention se rapproche fort du procédé dans lequel. il est fait usage d'oxygène pur, mais lui est notablement supérieur'-par l'in- tensité du mouvement du bain et la courte durée du soufflage. 



   La chaux surnageant à la surface du bain forme, dans la chaleur   des 'flammes -dirigées   vers le bain déjà à partir du début du soufflage pendant -la combustion-'du carbone, une scorie liquide susceptible de réaction, alors que dans un autre cas celle-ci ne se forme que plus tard. Il en résulte que la combustion et la   sçorification   du phosphore commencent   déjà.avant.que   le carbone né soit éloigné du bain, donc que la combustion du carbone et du phosphore ont lieu parallèlement. Le caractère de la phase gazeuse'contribue encore à ceei.

   Par la combinaison de la phase gazeuse et de la   succession   des réactions métallurgiques, on se rapproche à présent de la   succession   des phé- nomènes métallurgiques qui se produisent dans le four Siemens-Martin avec.cet- te différence toutefois, qu'ici le bain est soumis dans le convertisseur:à un mouvement très vif et   qu'on. a,   en réglant le temps et la quantité d'air 

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 respectivement d'oxygène amené à la phase gazeuse au-dessus du bain, la possibilité de lui donner, comme on le désire, un caractère plus oxydant ou plus réducteur et de refroidir le bain suivant les besoins en y ajoutant de la mitraille.

   Par ces moyens, éventuellement encore en échangeant la scorie devenue phosphoreuse contre de la scorie fraîche exempte de phosphore, on peut obtenir des aciers à teneur en phosphore particulièrement basse. On choisira pour la combustion ultérieure des gaz au-dessus du bain, de l'air, de l'oxygène ou un mélange des deux gaz, suivant la teneur en azote que l'acier devra présenter, l'oxygène étant employé de préférence là où celleci doit être réduite au maximum. 



    REVENDICATIONS.   



   Procédé pour la décarburation de la fonte brute dans le convertisseur par insufflation de mélanges d'oxygène et d'acide carbonique ou d'oxygène et de vapeur d'eau à travers le fond muni de tuyères, caractérisé en ce que, pendant toute la durée du soufflage ou une partie de celle-ci, les gaz réducteurs montant du bain (tels que l'oxyde de carbone et l'hydrogène) sont brûlés à l'intérieur du convertisseur à proximité du bain avec addition d'air ou d'oxygène, ou d'un mélange de ces deux gaz.

Claims (1)

1. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la teneur de la phase gazeuse au-dessus du bain en gaz agissant comme oxydants ou réducteurs sur le métal et la scorie, est réglée par la variation dans le temps et en quantité de l'air ou de l'oxygène amené au gaz.

   Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la chaleur libérée au-dessus du bain par la combustion supplémentaires-est utilisée pour la fusion de mitraille introduite dans le bain et en ce que le.b&in est ainsi refroidi dans une mesure qui dépend de la quantité introduite.

   Procédé suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la scorie phosphoreuse formée est remplacée d'une façon connue en soi avant la fin du soufflage par une scorie exempte de phosphore.

   Convertisseur pour la mise à exécution du procédé suivant les revendications 1 à 4, caractérisé par des tuyères pour de l'air ou de l'oxygène, agencées dans la paroi latérale du convertisseur, et dont l'embouchure se trouve au-dessus de la surface du bain quelle que soit la position du convertisseur tandis que le soufflage effectué à travers celles-ci est dirigé dans la chambre de combustion au-dessus du bain