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la présente invention concerne un procédé pour souffler la fonte dans lequel des gaz ou mélanges gazeux oxydants, en particulier de l'oxygène sont soufflés de haut en bas sur la surface du bain, la chaleur nécessaire pour le,processus de traitement étant fournie par la réaction entre les gaz et le bain lui-même- De tels procédés, dans lesquels la fonte est soufflée dans le convertisseur au moyen d'un jet dirigé sur la surface du bain, sont connus en soi, et présentent différents avantages par rapport à ceux dans lesquels le milieu de soufflage est introduit dans le bain par des tuyères de fond- On a déjà proposé, pour les procédés dans lesquels le jet de souf- flage est dirigé depuis le haut sur la surface du bain,
de réduire notablement l'énergie de celui-ci afin d'éviter la suroxydation du bain- Cette limita- tien de l'énergie du jet soufflant dirigé sur la surface du.bain, s'est avérée avantageuse, toutefois, une difficulté, s'est fait jour, du fait que la fai- ble énergie du jet de soufflage est, dans certains circonstances, insuffisan- te pour repousser la couche de scories surnageant à la surface du métal, en particulier, lorsque cette couche n'est pas liquide, ce qui a lieu le plus souvent lorsque les produits additionnels pour régler la formation des scories pendant le traitement, sent répandus sur le bain avant le début du soufflage, ce qui est pratiquement le cas le plus fréquent.
Cette couche de scories peut retarder longuement l'amorçage de la réaction et même l'empêcher' En effet, c'est seulement lorsque le jet de soufflage rencontre, en début de traitement, pour la première fois le métal du bain que la réaction prend naissance; elle est alors si violente que le contact entre le jet de soufflage et le métal s'en trouve assuré pour le déroulement ultérieur du traitement.
On a constaté, que l'amorçage de la réaction était souvent différé pendant un certain temps après le début du soufflage, jusqu'à ce que s'établisse à un certain endroit le premier contact entre le jet de soufflage et le métal et qu'ait lieu pour ainsi dire l'allumage- Il en résulte, d'une part, une prolongation de la durée du traitement et.une perte en oxygène, d'autre part une limitation à l'abaissement possible de l'énergie du jet de soufflage-
Il est connu d'ajouter pour accélérer le départ de l'allumage des charges liquides des petits convertisseurs acides, une matière très inflammable et de grand pouvoir calorifique, de préférence de 1'aluminium ou du titane.
Ce procédé est coûteux et pour le moins incommode dans les cas où le gaz oxydant est soufflé sur une surface réduite, car il y a alors lieu de prendre des dispositions pour que les matières inflammables à haut pouvoir calorifique se trouvent contre la surface de contact du jet.
L'objet de l'invention, est de remédier à ces inconvénients par un procédé suivant lequel le jet de soufflage est dirigé sur la surface du bain avec une énergie qui n'est pas suffisante pour amener la traversée immédiatement de la couche de scories- L'invention consiste essentiellement en ce qu'au début du soufflage la couche de scories est rompue, dans la z@ne de contact du jet de soufflage avec la surface du bain, par l'intermédiaire d'un corps solide' Par la rupture mécanique de la couche de scories se trouve établi, au moins pendant un instant, le contact entre le milieu de soufflage et le métal, ce qui suffit pour amorcer le traitement, qui alors se poursuit ensuite grâce au bouillonnement du bain-
Suivant la forme primitive du procédé,
on peut jeter dans le convertisseur un corps solide par exemple un morceau de ferraille suffisamment lourd, qui en traversant la surface rompra pour un instant la couche de scories dans la région de contact du jet de soufflage. Toutefois, conformément à l'invention, ce corps solide est amené vers la couche de scories au moyen du support de la tuyère- Suivant une réalisation préférentielle de l'invention, le corps solide sera fixé au support de la tuyère de soufflage au-dessus de la couche de scories, par une fixation qui se libérera par la température- Ceci peut être réalisé en liant le corps solide avec une ficelle de chanvre au support de la tuyère, qui sera consumée quelques instants après son introduction dans le convertisseur.
D'une manière semblable, on peut également employer un fil métallique qui fondra sous l'influence de la température régnant dans le convertisseur, par exemple un fil de plomb. On peut
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même prévoir une attache inflammable qui libérera la liaison sous l'influence de la température, et même le cas échéant, un fil en alliage de magnésium qui après Inflammation brûlera rapidement' Conformément à l'intention on peut fixer à la tuybre, une barre de fer ou d'un autre métal- Une telle barre br@le rapidement au contact du bain ou de la couche de scories, et si la fixation a été réalisée ainsi qu'il a été mentionné, de façon que celle-o@ se délie sous -.-'influence de la température,
le danger d'un transport exagéré de chaleur sur la tuyère par l'inter- médiaire de cette barre, se trouve ecarté- A cette fin, la longueur d'une telle barre sera choisie de façon que celle-ci traverse la couche de scories et rmpe dans le bain métallique et on peut le cas échéant favoriser la rupture delà couche de scories en déplaçant cette barre-
A la place d'une barre, on peut également utiliser le cas échéant un tuyau qui entoure l'orifice de la tuyère et qui est maintenu ai support de celle-ci au moyen d'une fixation qui se libère à la chaleur* Le soufflage s'effectue alors au début, c'est-à-dire pendant quelques secondes, à travers le tuyau,
ce qui a pour effet d'augmenter l'énergie du milieu soufflant lancé à la surface du bain- Si l'on choisit une longueur de tuyau telle, que celuici traverse la couche de scories, et pénètre dans le bain métallique, on se trouve alors au début du soufflage, dans des conditions analogues à celles ré- sultant de l'emploi d'une lance, le milieu de soufflage étant introduit sous la surface du bain de métal et la réaction s'amorce avec une grande énergie, et lorsque quelques instants plus tard les moyens de fixation du tuyau se détachent sous l'influence de la température, la réaction est déjà en pleine marche.
Dans les dessins joints l'invention est représentée schématiquement par des exemples de réalisations'
Les figures 1 et 2 montrent deux réalisations différentes dans lesquelles le corps solide est fixé au support de la tuyère amovible-
La figure 3 montre une réalisation dans laquelle le corps solide est lancé dans le convertisseur*
Dans la réalisation'de la figure 1, 1 représente le convertisseur 2 le bain de métal et 3 la couche de scories- La tuyère est désignée par 4 et le support de la tuyère par 5.
Au support de la tuyère, une barre de fer 6 est fixée au moyen d'une ficelle de chanvre ou d'un fil métallique facilement fusible 7. Cette barre 6 trempe dans le bain 2 en traversant la couche de scories 3- En quelques instants le moyen de fixation 7 est consumé ou fondu, toutefois, lors de l'introduction dans le convertisseur du porte-tuyère 5, la barre 6 a crevé la couche de scories amorçant ainsi la réaction. Si cette réaction ne démarre pas immédiatement, on peut en favoriser l'amorçage en remuant le porte-tuyère 5.
Lors de la chute de la barre 6 dansle bain, la couche de scories se trouve à nouveau énergiquement rompue-
Dans la réalisation suivant la figure 2, un tuyau 8 est accroché au porte-tuyère 5 au moyen d'un fil métallique ou d'une ficelle de chanvre 9- Ce tuyau constitue en même temps un conduit pour le jet de soufflage qui s'échappe de la tuyère 4 et agit comme une sorte de lance, en introduisant le jet de soufflage sous la surface du bain de métal 2- La réaction entre le milieu de soufflage et le bain métallique se trouve, ainsi énergiquement amorcée- Ce tuyau se trouve également libéré aprs un court délai,
par combustion.ou fusion de sa fixation 9 et choit dans le bain*
La figure 3 montre une réalisation dans laquelle un corps solide qui peut être un morceau de ferraille est simplement lancé dans le convertisseur 1 contre la couche de scories 3. A cet effet, on prévoit une ouverture de lancement 10 et le cas échéant un. dispositif de guidage,par laquelle le morceau de ferraille peut être jeté dans le convertisseur, et qui est agencée de manière à ce que ladite ferraille tombe verticalement, près de la tuyère 5 et approximativement au milieu de la zone de contact du jet de soufflage,
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et de la couche de scories 3 indiquée par le cône en lignes brisées 12.
hors du soufflage de la fontepar un jet de gaz oxydant, dirigé de haut en bas sur la surface du bain, on a trouvé avantageux de réduire la pression unitaire moyenne de surface du jet de soufflage au-dessous de
0.75 kg/cm2, et même le cas échéant de la remaner à 0.5 kg/cm2- Il en ré- sulte différents avantages, du fait qu'on évite une suroxydation du bain-
On obtient également des avantages particuliers en réduisant' encore la pression unitaire du jet de soufflage à la surface du bain, et en choisissant cette pression inférieure à 0.1 kg/cm2 et même, inférieure à 0.02 kg/cm2. Dans tous les cas cités, où le jet de soufflage rencontre la surface du bain avec une énergie très réduite, la rupture mécanique de la couche de scories, en vue d'amorcer le processus du traitement,
conformément à l'invention, présente de notables avantages
Lors d'un emploi pratique du procédé, on'peut, par exemple travailler dans les conditions suivantes :
Dans un convertisseur, dans lequel on veut souffler 30 t. de fonte brute par un jet d'oxygène pur dirigé sur la surface du bain de haut en bas, une tuyère de soufflage de 30 mm. de diamètre intérieur est disposée à 1 m. de la surface du bain de métal au.repos- La pression à la sortie de la tuyère est de 7 atm- et le jet de soufflage.rencontre la surface du bain avec une énergie relativement faible- Lorsque la couche de scories, qui surnage à la surface de la fonte se fige., au moment de l'addition de la chaux, et des fondants froids, cette couche solide de scories empêche l'oxygène d'accéder au bain de métal.
On fixe avant de commencer le soufflage, une masse de fer au moyen d'un.mince fil de fer, ainsi qu'il est représenté à la figure 1, au corps de tuyère, cette tuyère étant levée au-dessus du convertisseur- Cette masse peut être par exemple un barreau de chute d'une section de 50 mm2 sur une longueur d'environ 2 m- Pais on abaisse le corps de tuyère et la tuyère de soufflage de façon que.cette dernière se trouve à la hauteur indiquée de 1 m. au-dessus de la surface du bain au repos- On ouvre en même temps la soupape d'admission de l'oxygène, de.
manière que celui-ci se trouve soufflé contre la surface du bain- Lors de l'abaissement du corps de tuyère dans le convertisseur, le barreau métallique qui y est attaché, traverse la croûte de scories, donnant ainsi à l'oxygène la possibilité d'entrer en réaction avec la surface du bain métallique. En peu de temps, le fil de fer, à l'aide duquel le barreau est fixé au corps de tuyère, fond sous l'action de la chaleur et la partie du barreau qui n'est pas encore fondue tombe dans le bain métallique, rompant à nouveau la couche de scories. Le contactentre l'oxygène et le bain de métal ayant été établi de cette façon, et de ce fait, la réaction étant amorcée, celle-ci se poursuivra de la manière habituelle.
REVENDICATIONS.
1'- Procédé de soufflage de la fonte, dans lequel des gaz ou mélanges gazeux oxydants, en particulier de l'oxygène, sont soufflés de haut en bas sur la surface du bain, la chaleur nécessaire pour le processus de traitement étant fournie par la réaction entre les gaz et le bain lui-mê- me, le jet gazeux étant dirigé sur la surface du bain avec une énergie qui n'est pas suffisante pour traverser immédiatement la couche de scories, caractérisé en ce qu'au début du soufflage un corps solide rompt la cou che de scories dans la zone de contact du jet de soufflage et de la surface du baan.