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PROCEDE DE FABRICATION DE FONTE DE MOULAGE.
L'obtention de fonte de moulage'et son bilan économique dépend essentiellement de la possibilité de traiter comme charge du Haut-Fourneau, outre des minerais pauvres en fera en particulier les minerais acides alle- mands, d'importantes quantités de mitrailles d'acier et des.minerais.riches étrangers
Le manque de mitrailles se fait sentir de plus en plus et ne pour- ra guère diminuer dans l'avenir.
La nécessité s'impose aussi toujours davan- tage afin d'économiser des devises., de délaisser les minerais étrangerso Par suite des circonstances économiques., il n'est pas favorablerde produire au Haut-Fourneau de la fonte de moulage de la qualité désirées que l'on puisse refondre sans difficulté dans les cubilots ordinaires actuels de fonderie afin d'obtenir une fonte de valeuro
Dans le but de créer de meilleures possibilités de traiter dans le Haut-Fourneau des minerais pauvres,, en particulier des minerais acides indigènes., et de débarasser largement le Haut-Fourneau des éléments de for- mation du laitier,, une voie nouvelle a été indiquée depuis de longues années pour produire une fonte brute par le procédé FASCHE-PEETZ, selon le procédé de réduction dit acide ou super acide.
A cet effet il est renoncé intention- nellement à une température et une composition de laitier telles que celles qui seraient nécessaires pour éviter dans une marche normale du. four la ten- dance naturelle à l'élévation de la basse teneur en soufre., ce-qui,, d'une part, oblige à diminuer fortement la réserve de chaleur du Haut-Fourneau, d' autre parte n'évite cependant pas la nécessité de soumettre la fonte de cou- lée riche en soufre à une'désulfuration connexe au moyen de soude ou de tou- te autre manière., avec., en pratique,
tous les phénomènes d'accompagnement indésirableso Il est pourtant regrettable que ce procédé n'ait pu réussir en pratique dans la mesure où cela eût été souhaitable dans l'intérêt de - l'économie nationale allemande.
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Les considérations exposées ci-avant au sujet de la production de fonte de moulage au Haut-Fourneau fournissent maintenant aux métallurgistes l'occasion de réfléchir sur la manière de rendre possible l'obtention écono- mique d'une fonte de moulage en déchargeant le Haut-Fourneau des éléments de formation du laitier tout en partant de minerais pauvres en particuliers de minerais acides allemands.
Selon la présente invention, basée sur les principes du procédé de réduction acide ou super acide au Haut-Fourneau, à partir de minerais pau- vres, en particulier les minerais acides allemands, avec des quantités rela- tivement petites de laitiers., on coule en premier lieu une fonte de peu de valeur à basse teneur en C. et en Mn et à haute teneur en Sa fonte qui est ensuite chargée dans un cubilot neutre ou basique, utilisé avec une quanti- té de combustible excédant la proportion normale.
en marche réductrice et comme générateur de gaz, avec un vent chaud à 400 C et plus.,, le dit cubilot étant conduit avec une quantité relativement grande de laitier basique, en ajoutant les éléments d'alliage nécessaires à la fonte tels que du Mn ou du Si sous forme de minerai ou d'oxyde ou même de laitierde manière à ob- tenir une fonte de moulage pauvre en soufre,,, de la composition désirée et à une température élevée de coulée, d'environ 1450 à 1600 C.
Dans ce nouveau procédé, on renonce aussi tangentiellement à donner à la fonte immédiatement au Haut-Fourneau les caractéristiques dé- sirées en fonderie. Par conséquent la composition de cette fonte de peu de valeur est d'importance secondaire. Par contre, il est essentiel de constituer dans le Haut-Fourneau, avec de petites ajoutes de calcaire mais éventuellement en renonçant complètement à la chaux ou au C03 et mê- me si nécessaire sans aucune ajoute d'éléments manganifères, un lit de fu- sion qui assure au laitier des propriétés satisfaisantes de coulabilité.
Dans certains cas, la viscosité du laitier peut être obtenue par des addi- tions d'éléments bon marchés porteurs de A1203 ou par des alcalis. Si la composition du minerai le permet, l'indice p du laitier, c'est-à-dire le rapport entre les constituants basiques et acides du laitierpeut dans des cas particuliers être abaissé à une valeur voisine de 0,2, dans 1' hypothèse, naturellement, où, en vue de l'économie du procédé, la teneur en FeO du laitier, ne soit pas beaucoup supérieure à celle d'un laitier basique normal.
Une telle fonte a environ la composition suivante
EMI2.1
<tb> C <SEP> = <SEP> 2,4 <SEP> à <SEP> 3% <SEP>
<tb>
<tb> Si <SEP> = <SEP> 1,5,à <SEP> 3%
<tb>
<tb> Mn <SEP> = <SEP> 0,2 <SEP> à <SEP> 0,6%
<tb>
<tb> Po <SEP> = <SEP> 0,5 <SEP> à <SEP> I.8%
<tb>
<tb> S. <SEP> = <SEP> jusque <SEP> I% <SEP> et <SEP> plus
<tb>
La teneur en Si est une fonction de la température et de la ba- sicité du laitier. Le passage à une marche avec laitier acide ou super aci- de favorise même la réduction du Si. La perte en Mn est relativement faible. on peut donc renoncer à l'ajpute d'éléments manganifères. La teneur en P. ne subit, parle changement de marche du four, aucune modification remarqua- ble. La basse teneur en C et la haute teneur en S. éliminent un emploi direct ultérieur dans le cubilot normal.
Abstraction faite de la composition chimi- que, la structure métallographique de la fonte est aussi influencée défavo- rablement.
Les économies importantes obtenues au Haut-Fourneau permettent ensuite de soumettre la fonte de peu de valeur ainsi produite, à un nou- veau processus de fusion, qui, non seulement donne à la fonte la composi- tion chimique désirée par la fonderie, mais encore lui confère les quali- tés corrélatives à une surchauffe à environ 1500 C et plus, analogues à
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celles pourrait atteindre par exemple par sur chauffage dans un'mélangeur à sole plate ou dans un procédé multiplex de grande puissance (Four électri- que). '
La fonte de peu de valeur obtenue à bon marché au Haut-Fourneau est donc introduite dans un cubilot;
1. qui possède de préférence un garnissage neutre ou basique et peut selon le cas travailler en marche continueo
2 dans lequel on utilise un vent soufflé chaud;
éventuellement enrichi en oxygène,, de préférence à 400 C et plus, par exemple 500 à 600 C et plus, le chauffage de ce vent pouvant se faire dans un récupérateur chauf- fé par les gaz d'échappement du cubilot ou aussi dans un Cowper existant d' un Haut-Fourneau.
3 dans lequel on utilise un laitier basique en quantité corres- pondant aux processus de réduction nécessaires et à la composition de la fonte et grâce auquel la surchauffe et l'affinage de la fonte sont influen- cés favorablement.
4 qui travaille avec une proportion de coke excédant les seuls besoins de la fusion tout en permettant une marche réductrice.. et dans le- quel on peut employer un combustible de petit calibre ou un autre combusti- ble de peu de valeur.
5 qui selon le cas, peut travailler comme générateur de gaz une partie des gaz produits étant utilisable pour le préchauffage du vent par post combustion.
La paroi du cubilot et les tuyères de soufflage elles-mêmes sont de préférence refroidies par 1-'eau. Dans un tel cubilot, on est en situation, non seulement de fondre de la fonte et de la mitraille., mais aussi de faire des réductions et de produire une élévation de température de la matière en fusion, de 1500 à 1600 Co
Une fonte de peu de valeur de la composition approximative pré- cédemment donnée se transforme par passage dans ce four en une fonte de la composition requise par le fondeur. La teneur en Co peut être élevée sans difficulté jusqu'à 3,5 à 4% et plus. La teneur en Si. ne souffre aucun changement. parce qu'il ne se produit pas de perte au fen digne d'être ci- tée ; le Si peut si on le désire être augmenté par addition de Fe-Si.
La même chose vaut pour la teneur en Mn qui peut être, le cas échéant re- levée par ajoute d'éléments manganifères. parce que le four marche en ré- ducteur et que la basicité du laitier et la haute température assurent un bon apport en Mn. La teneur en P. ne subit que des changements peu impor- tants ; si une élévation était nécessaire, on pourrait 19obtenir par des addi- tions de scories Thomas, de phosphates ou d'autres éléments contenant du phosphore.
La teneur en S. s'abaisse considérablement et est en fait con- ditionnée par la haute température et une conduite basique du laitier.
Si la teneur finale en soufre était encore trop élevée,, on pourrait sans peine adjoindre un processus de désulfuration par les moyens connus quia en égard à la haute température de coulée de la fonte ont un bon rendement.
Comme avantage particulieril faut mettre en évidence la fi- nesse de la structure-et 1-'amélioration des propriétés de la fonte, obte- nues par la forte surchauffe. La fonte de peu de valeur obtenue en Haut- Fourneau peut en outre être aussi chargée dans le cubilot soit entièrement soit partiellement sous forme granulée, ce qui autorise l'emploi de coke de petit calibre ou d'un combustible de petit calibre bon marché.
Il est aussi possible de charger la fonte dans le cubilot, soit entièrement soit partiellement à l'état fluide. En outre l'invention s' étend à une modification du procédé telle que, dans les conditions énumé-
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rées, la fonte de peu de valeur obtenue au Haut-Fourneau peut être-chargée dans un cubilot tel que décrit précédemment, en mélange avec des mitrailles, des vieilles fontes ou d'autres éléments ferreux, ce mélange pouvant être fondu sous forme de fonte coulable immédiatement en pièces de fonderie. Le principe du procédé, n'est pas changé pour cela.
Dans tous les cas il est déterminant que les produits de fonde- rie peuvent être fabriqués à partir de la plus grande partie possible de minerais allemands pauvres grâce à un traitement au Haut-Fourneau où l'on re- nonce intentionnellement aux conditions qualitatives des ajoutes, cette fonction étant transmise à un cubilot qui travaille en marche réductrice sui- vant la technique indiquée ci-avant. Les économies au Haut-Fourneau sont de cette façon plus que suffisantes pour assurer pleinement l'économie du procé- dé.
REVENDICATIONS.
1) Procédé de fabrication de fonte pour fonderie, caractérisé en ce que, une fonte de peu de valeur, à basse teneur en C et en Mn et à haute teneur en S est obtenue, d'une manière connue, au Haut-Fourneau à partir de minerais pauvres en fer, en particulier des minerais acides, et avec une quantité relativement petite de laitier, par le procédé de fusion acide ou super acide, la dite fonte étant chargée, soit seule, soit en mé- lange avec des mitrailles d'acier, des vieilles fontes, etc....
dans un cu- bilot neutre ou basique, utilisé en marche réductrice, comme générateur de gaz avec une proportion de combustible excédant la normale et avec un vent chaud à environ 400 C et plus et avec une quantité relativement grande de laitier basique, les éléments d'alliage nécessaires à la fonte de fonderie, tels que en particulier le Manganèse et le Silicium, étant ajoutés sous for- me de minerais ou d'oxydes ou même de laitier, de telle sorte que la fonte pauvre en soufre ainsi obtenue ait la composition désirée et une tempéra- ture de coulée de 1450 à 1600 C et plus.