BE515691A - - Google Patents

Description

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  PROCEDE POUR LA PRODUCTION D'ACIER A BASE DE FER BRUT PAR AFFINAGE. 



   L'invention concerne un procédé pour la production d'acier   à   base de fer brut, par affinage avec du gaz riche en oxygène soufflé sur la surface de la matière en fusion,particulièrement pour la fabrication de rails. 



   Comme on le sait les aciers pour rails, fabriqués à base de fer brut et de mitraille,dans le convertisseur basique suivant le procédé d'af-   finage   par jet d'air,présentent aux basses températures une déformation im- parfaite. C'est pourquoi on n'utilise, par exemple, pas de rails en acier Tho- mas dans les pays où les hivers sont très rigoureux. Des essais ont révélé que la teneur en azote des aciers est beaucoup plus importante que leur teneur en oxygène.

   Nous en voyons la preuve dans la manière de se comporter des aciers pour rails Bessemer qui, à teneur aussi élevée en azote que les   aciers Thomas,   possèdent une résistance au froid bien meilleureo Par ce fait les mesures pri- ses jusqu'ici pour diminuer la teneur en azote des aciers affinés par jet d' air, dans le convertisseur basique, n'ont pas donné une qualité de rails qui équivaut, même au point de vue résistance au froid, à la qualité des aciers Siemens Martin. 



   Pour mesurer la déformation du rail, diverses compagnies de chemins de fer attachent, par exemple, une grande importance à l'essai de pliage des rails. En effet, cet essai, exécuté à basses températures, indique très clai- rement la sensibilité au froid des raiiso S'il est exécuté suivant les pres- criptions de la Eidgenössische Materialprüfungsanstalt Zürich ou des Chemins de fer   Allemands,   il donnera par exemple comme résultat, à + 20  C avec des eprouvettes de rails en acier Thomas, une flexion de 4 à 8 mm. Si, au contrai- re, on effectue l'essai à - 30  C, la flexion diminuera à des valeurs en-des- sous de 4 mmo Pour les rails en acier Siemens Martin, les chiffres de flexion se trouvent pour + 20  C entre 6 et 12 mm et descendent, à - 30  C, jusque 4 à 8 mm. 

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   Pour des raisons économiques on donnera toujours la préférence à l'acier au convertisseur fabriqué à meilleur marché par rapport à l'acier Siemens Martin. Si l'on réussit à produire au convertisseur basique dans le-   quel.,   comme on le sait, un déphosphorage très important est possible, un acier pour rails qui, au point de vue déformation dans le froid est supérieur aux aciers affinés par jet d'air ordinaires et est au moins équivalent à l'acier Siemens   Martin,   on aura de ce fait réalisé un progrès technique décisif. 



   La présente invention a pour objet la solution de ce problème et envisage la fabrication d'un acier résistant au froid et pauvre en oxygène et à très basse teneur en azote, par exemple,   0,008 %   et moins. Le procédé consiste   à   affiner le fer brut avec environ 4 % de C, moins de 1,2 % de Si et 1 - 3 % de Mn, à l'état de fusion par soufflage d'oxygène pratiquement   pur sur la surface du bain de fusion ; legaz CO se formant dans le centre   de réaction provoque alors un mouvement régulier de la matière en fusion. 



   On exécutera utilement le procédé de telle manière que l'oxygène soit soufflé hors d'une tuyère ayant un diamètre d'environ 20 - 40 mm, une pression de 5 - 10 atm. et un éloignement de 20 - 100 cm, par rapport au mi- lieu de la surface du bain. Dans ces conditions la pression d'impact de   l'oxy-   gène sur la surface du bain est d'environ 0,5 à 1 atm. et le centre de réac- tion se développe dans le milieu du bain sur une étendue comportant 1/10 - 1/40 de la surface totale. La température élevée dans le centre de réaction et la production de gaz entraînent le mélange permanent.

   L'acier ainsi fa- briqué, est par conséquent, très pauvre en oxygène puisque pendant l'affi- nage, par la production de gaz de CO dans le centre deréaction, les portions de la matière en fusion qui viennent d'être affinées abandonnent constamment leur excédent d'oxygène aux autres parties de la matière en fusion, qui sont encore plus riches en éléments oxydables. 



   Suivant une forme d'exécution préférée de l'invention le mouvement du bain peut surtout vers la fin de l'opération d'affinage, être   favorisé   par des moyens auxiliaires, par exemple par le balancement mécanique du convertis- seur ou par l'effet d'induction de courants électriques. 



   Des essais avec l'acier ainsi fabriqué ayant la même teneur en azote que les aciers Siemens Martin, par exemple 0,008 % ont donné, lors d' essais de pliage de rails suivant les prescriptions de la Eidgenössische Ma- terialprüfungsanstalt Zürich, le résultat suivant : l'acier pour rails avec résistance à la traction de 85 K  par mm2 donne des flexions de 11 à 18 mm à + 20  C et des flexions de 10 à 16 mm à - 30  C; donc des valeurs plus fa- vorables que celles des aciers Siemens Martin. L'invention s'applique égale- ment pour des aciers destinés à d'autres   dcmaines   d'application, en particulier lorsqu'on exige des aciers une bonne déformation au froid. 



   REVENDICATIONS. 



   1. - Procédé pour la fabrication d'acier résistant au froid, pau- vre en oxygène, avec une teneur en azote en-dessous de 0,008 %, caractérisé par le fait que, sur du fer brut en fusion avec environ 4 % de C, moins de 1,2 de Si et 1 - 3 % de Mn, on souffle de l'oxygène pratiquement pur et, par production de GO dans le centre de réaction, on effectue un mouvement régulier de la matière en fonte. 



   2. - Application, comme acier pour rails,   d'un   acier fabriqué suivant le procédé conforme à la revendication 1.

Claims (1)

1. 30 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que de l'oxygène est soufflé hors d'une tuyère d'environ 20 - 40 mm de dia- mètre intérieur et avec 5 - 10 atmo de pression., 4. - Procédé suivant les revendications 1 et 3, caractérisé par le fait que l'éloignement de la tuyère de la surface du bain de fusion est de 20 - 100 cm.

   5. - Procédé suivant les revendications 1, 3 et 4, caractérisé <Desc/Clms Page number 3> par le fait que la pression superficielle de l'oxygène à la surface du bain est d'environ 0,5 - 1 atm.

   60 - Procédé suivant les revendications 1, 3 et 5, caractérisé par le fait que la surface de frappe comporte µ/la - 1/40 de la superficie du bain.