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PROCEDE POUR LA FABRICATION D'UN ACIER A FAIBLE TENEUR EN .AZOTE, .AFFINE AU VENT.
L'acier affiné an vent présente, par rapport à l'acier au bas- foyer, certains désavantages découlant de ce procédé d'affinage et par des nombreuses mesures différentes, il a été essayé d'obtenir un acier à faible te- neur en azote, affiné au vent.
La possibilité d'empêcher totalement la péné- tration de l'azote de l'air dans le métal, en utilisant des gaz riches en oxy- gène et exempts d'azote en remplacement de l'air,9 permet d'éviter la satura- tiono Cependant.\! de telles mesures sont trop conteuses pour être utilisées avec succès dans une exploitation normale. Toutes les autres mesures se bor- nent à réduire pour autant que possible:
la pénétration de l'azote De cette manière, le maintien d'une température basse était couronné de succès,\) cepen- dant à l'usage.9 celle-ci est limitée par les températures nécessaires pour la coulée.
En outre, de nombreuses propositions ont été publiées visant à rédui- re la pénétration de l'azote en diminuant les surfaces de contact et la durée de contact entre le bain de fusion et l'air (vent)., Le maintien d'un film d'oxyde entre le gaz et le métal est également apte à empêcher la pénétration de l'azote. Cependant, toutes 'ces mesures connues actuellement ne permettent pas d'atteindre la faible teneur en azote que présente leader Siemens-Martin et qui est nécessaire pour le traitement ultérieur d'un acier subissant des efforts particulièrement grands.
Il est particulièrement impossible d'éviter certaines variations, étant donné que, ainsi qu'il a été constaté finalement, le fer brut semais à l'affinage peut présenter déjà des teneurs relativement élevées en azote qui se transmettent sans perte aucune à l'acier.Lorsque ce fait a été constatée des mesures ont été recherchées qui devaient amener une diminution de la teneur en azote dans le fer brut et des propositions ont été soumises qui, cependant, ne pouvaient que rarement être mises en concordance avec les conditions d'exploitation. Il est encore actuellement très difficile de maîtriser la teneur en azote dans le fer brut.
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Deux mesures, -uniquement proposées dans le but de diminuer la
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pénétration de l'azote sans cependant permettre d'ae.d e la faible teneur nécessaire pour l'acier de très hante valeur et qui n'ébzùnenî pas non plus la teneur en azote du fer braty permettent de manière surprevente, en les as- sociant avantageusement, d'obtenir également par affinage au vent des te-
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neurs en azote aussi faibles que celles obtenues jusque a présent lors de 1-'affinage au bas-foyer. Il est particulièrement importait dlttre dans ce cas indépendant de la teneur en azote du fer brut étant donné que l'emploi du nouveau procédé procure un succès identique lorsque la, teneur en azote -
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du fer brut est élevée, par exemple, au-dessus de Oy006 %.
De cette manière il est possible de partir, par exemple, d'un fer brut Thomas contenant 0009% N 2 et d'obtenir un acier ne contenant que 0006 % d'azote. Les teneurs en azote obtenues se situent approximativement entre OC004 % et ,r008 % (Les teneurs en azote sont déterminées dans tous les cas à 1-laide du procédé de désagrégation par fusion suivant Kempf et Abresch, voir archives pour la si- dérurgie 14 (1940/41) page 255/59).
Suivant l'invention, l'affinage est effectué dans un convertisseur dans lequel, lorsque le convertisseur est relevé, les orifices de soufflage du fond n'immergent que faiblement sous la surface du bain. Dans ce cas, lvrs- que la section du convertisseur est ovale, il recevra une forme symétrique par rapport à son axe longitudinal et soufflera en position inclinée. Chaque con- vertisseur est disposé relativement autour d'un axe placé approxima.tivement dans son centre de gravité.
Lorsque le convertisseur est basculé de sa posi- tion horizontale, dans laquelle il a été remplie dans la position verticale, dans laquelle le fond pour le soufflage est immergé par le baine il en résul- te une position intermédiaire dans laquelle les orifices du fond ne sont' que
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faiblement recouvertes par le bain. Etant donné qu'à ce moment le vent de souf- flage est déjà en action, cette position devient clairement apparente par uns forte projection d'étincelles. Suivant l'invention, le convertisseur doit être soulevé à partir de cette position encore au maximum de 30 autour de son axe de rotation.
Lorsque cette position est atteinte,, il est facile de redresser entièrement le convertisseur et de l'incliner vers 1-'autre côté jusqu'à ce que le fond se place dans une position identique à celle occupée au. début de l'o- pération. Dans ce cas il est à conseiller d'élargir le diamètre des orifices de soufflage de manière à pouvoir réduire leur nombre et ce, jusqu'à environ 20-30 mm. En même temps, le gaz d'affinage doit au moins contenir 30 % -volu- mes de l'oxygène disponible pour l'affinage, sous forme libre ou dissociée et, dans ce cas,
il est procédé à un soufflage d'une à tout au plus 3 minutes pen-
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dant le processus sPaffinnage avec de l'air enrichi en oxygène ou en acide car- bonique ou en vapeur d'eau ou en un autre gaz ou mélange dégageant de l'oxygè- ne; dans ce cas la période de soufflage à 1-laide d'air frais enrichi en oxy- gène peut cesser à la fin de la décarburation. Un soufflage prolongé avec de
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l'air enrichi eux oxygène ne diminue évidemment pas 1'ef.fet,? cependant celui- ci n'est pas renforcé ou de très peu et est inutile pour le procédé suivant
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1-'invention. Par enrichissement croissaht en 0-xyge %née le rendement devient meilleure des teneurs en azote de 0004 - os005 % faisant généralement partie d'un gaz dl'affinage avec environ 60 % d'oxygène libre.
Le surplus de chaleur obtenu par l'enrichissement en oxygène doit être utilisé par une ajoute de ferrailles ou de minerais Il est avantageux'de réaliser l'équilibre de tem-
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pérature seulement vers là fin ou après la décarburation, a'est4a4ire, de refroidir le bain pendant la àéphosphorisationo La courte durée nécessaire pour l'enrichissement en oxygène permet de travailler avec des installations relativement petites et à peu de frais. La modification conseillée de la :L'or- me du convertisseur ne constitue qu'une dépense unique qui peut être faite généralement dans le cadre du remplacement usuel des récipients.
Le procédé décrit plus haut peut être appliqué, en outre, en liai-
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son avec des mesures connues en soi, c'est-à-dire en ajoutant sa. convertis- seur pendant la période de décarburation des matières qui, par suite de leur
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réaction chi1nique, dégagent de l'oxygène, telles que les minerais ou des spaths, par exemple, de la pierre à chaux. De ce faite non seulement la ce- titude concernant 1-'obtention de faibles teneurs en azote est accrue, mais il est également possible de réduire 1'enrichissement en oxygène gazeux en
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concordance avec les masses d.gorgee dégagées par les matières ajoutées.
De plus, particulièrement lors de 1-'ajoiee de pierre à che,;: (en plus ou à la place de la chaux vive) l'acier obtenu est particulièrement pur.
Gependant, P invel'l"&iol1 permet.\> en outre, de travailler avec . des convertisseurs construits comme les convertisseurs Thomas usuels, de manière qu'il n'est pas nécessaire de transformer les convertisseurs Tho- mas existants. De tels convertisseurs sont inclinée, lors du procédé suivant l'invention, au plus tard lors de la transition de façon que le fond immerge
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faiblement, e3esSà-dire, tout au plus de 30 sous la surface du bain de fu- sion. Les orifices de soufflage des fonds normaux qui emmergent du bain lors d'un tel soufflage incliné, sont obturés avant l'inclinaison du convertis- seur. Il est alors possible de travailler pendant toute la durée de la dé- carburation et éventuellement encore au début de la déphosphorisation avec du vent enrichi en oxygène.
Il est donc possible, suivant le procédé,, de travailler également avec des convertisseurs normaux à fonds usuels sans transformation aucune; 1'oxygène ajouté sous forme gazeuse ou celui provenant de la dissociation ainsi que 1'oxygène dégagé par la, réaction chimique de minerais ou similaire produisant ensemble un enrichissement en oxgyène d'environ 30 à 60 %.
De cette manière il est enfin possible d'éliminer définitivement
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la différence au point de vue qualité entre l'acier Siemens-Martin et l'acier affiné au vent et d'assurer au procédé par affinage au vent la place légitime qui lui est conférée de par son rendement élevé et son économie.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé pour la fabrication d'un acier affiné au vent res- .
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semblant à 1-'acier Siemetts-l'-1artin, caractérisé en ce que le convertisseur souffle dans une position telle qu'il est relevé de 30 autour de son axe de rotation à partir de 1'immersion totale des orifices de soufflage, dans ce cas le diamètre des dits orifices de soufflage peut être élargi jusqu'à 20 - 30 mm et caractérisé en ce que pendant les dernières 1 à 3 minutes de la décarburation, l'air frais est enrichi d'au moins 30 % -volumes d'oxygène sous forme libre ou. dissociée.