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En opposition à l'affinage au vent par le fond de fonte Thomas (dans le convertisseur normal usuel), la déphosphorisation lors de l'affina- ge au vent par le dessus ne réussit que lorsque la déphosphorisation peut être terminée avant la fin de la décarburation.
Suivant un procédé ne faisant pas encore partie de l'état de la technique, ceci est obtenu du fait que la décarburation est retardée en main- tenant un grand écart entre le dispositif de soufflage et la surface du bain ou bien en utilisant de faibles pressions d'oxygène, etc... Ce procé- dé doit être poursuivi jusqu'au moment où la plus grande partie du phosphore est scorifiée, après formation d'un laitier de chaux riche en oxydules de fer.
Ensuite, la décarburation doit être mise en oeuvre en renversant les prescriptions de procédé appliquées jusqu'ici, par exemple, en réduisant l'écart entre le dispositif de soufflage et la surface du bain ou bien en utilisant une pression plus élevée de l'oxygène ; de cette manière le carbo- ne réduit l'oxydule de fer en excès du laitier, de façon qu'à la fin de ce procédé d'affinage également il soit possible d'obtenir un lâitier de phos- phate pauvre en fer, tout comme avec l'affinage au vent usuel.
Cependant les désavantages et les difficultés de ce procédé résident dans le fait que ces deux phases du procédé doivent être observées très strictement en ce qui concerne la durée et que des variations mêmes minimes dans leur déroule- ment provoquent, soit des teneurs excessives de phosphore dans le métal, soit une teneur trop élevée de fer dans le laitier; d'autre part, du fait que lors de la mise en oeuvre de la décarburation après le retardement antérieur de sa réaction, il se forme facilement des déchets très importants.
Lors de l'affinage au vent par le dessus, tout particulièrement lorsqu'il s'agit de quantités initiales relativement grandes, une autre pro- position, ne faisant également pas encore partie de l'état de la technique, vise à ne pas souffler avec une seule lance, mais bien avec deux ou plusieurs de celles-ci.
Dans l'ensemble et suivant le procédé actuel, l'affinage par souf- flage est mis au point de manière à procéder d'abord à la déphosphorisation et ensuite à la décarburation.
Cependant, de manière surprenante on a pû constater que la possi- bilité de souffler avec deux ou plusieurs lances permet de décarburer sous une des lances de soufflage et de déphosphoriser sous l'autre lance de souf- flage, c'est-à-dire que les deux réactions peuvent se dérouler simultanément l'une à côté de l'autre dans le bain. Dans ce cas il faut donner toute son indépendance à chacune des lances de soufflage.
Chaque lance de soufflage peut être déplacée individuellement.
Chaque lance reçoit également sa propre amenée, séparée des autres, de ma- nière que chaque lance de soufflage puisse travailler avec une autre pres- sion et une autre répartition de la quantité de l'air d'affinage que l'autre.
De cette façon il est également possible d'amener à chaque lance de'souffla- ge son propre mélange de gaz, à savoir oxygène ou air enrichi en O2 ou des additions d'acide carbonique ou de vapeur d'eau.
Dans le procédé suivant l'invention, la décarburation est obtenue sous une des lances de soufflage. A cette fin cette lance est conduite jusqu'à proximité presque immédiate au-dessus du bain et/ou cette lance souf- fle l'oxygène ou le gaz d'affinage contenant de l'oxygène à vitesse et à pression plus élevées, de toute manière de façon que le courant de souffla- ge traverse la couche de laitier et soit en contact avec la surface du mé- tal ou bien pénètre dans cette dernière.
Avec l'autre lance, l'oxygène ou bien le gaz d'affinage contenant de l'oxygène est soufflé depuis une distance et/ou avec une faible pression
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telles sur le bain, que le jet de soufflage ne puisse pas traverser la cou- che de laitier. Ici le laitier absorbe l'oxygène et la déphosphorisation s'effectue sous ce laitier riche en oxygène.
Les lances, soufflant de manières différentes (lance de décarbura- tion ou lance de déphosphorisation) doivent être placées à une distance tel- le l'une, de l'autre qu'elles ne se gênent en rien dans leur fonction respec- tive.
Si les deux lances soufflent avec des mélanges de gaz différents, la lance sous laquelle il faut décarburer reçoit avantageusement un gaz d'af- finage plus riche en oxygène et chauffant plus fortement, tandis que l'autre lance, sous laquelle il faut déphosphoriser, reçoit un gaz d'affinage plus pauvre en oxygène, c'est-à-dire de l'air ou des mélanges de 02 et d'air ou bien des mélanges de 02 et H20 et/ou C02.
L'amenée d'oxygène des différentes lances de soufflage peut être réglée avec grande précision de manière que la déphosphorisation puisse être terminée avec certitude pendant la décarburation, et, ce, de façon que le laitier ne contienne que de très faibles teneurs- en fer (environ 7-12%), de manière que le processus d'affinage puisse être terminé en obtenant, à volon- té, une teneur en carbone basse ou élevée variant entre les limites d'envi- ron 0,05- 1,0% C, puisque chacune des deux réactions, décarburation et dé- phosphorisation, exige une consommation d'oxygène déterminée, dépendant de la concentration donnée des deux-éléments.
Plus la teneur en carbone doit être élevée à la fin de la déphosphorisation, plus rapidement la déphospho- risation doit se terminer avant la décarburation,ce qui est obtenu du fait que la quantité d'oxygène nécessaire pour la déphosphorisation est amenée plus rapidement que celle nécessaire pour la décarburation. Si par la sui- te la décarburation doit être effectuée sous les deux lances de soufflage, celles-ci sont mises au point identiquement pour la décarburation, de ce fait il est possible de terminer le processus d'affinage avec des teneurs en car- bone presque à volonté et avec un laitier très pauvre en fer.
Cependant, après la déphosphorisation principale lorsque le métal contient encore des teneurs très élevées en carbone d'environ 0,5 - 2,0%. il est possible de soutirer le premier laitier et, après une nouvelle addi- tion de charge, par exemple de chaux, de continuer à souffler comme dans la première phase de l'affinage avant le remplacement du laitier, demanière que sous l'une des lances s'effectue à nouveau la décarburation, tandis que sous l'autre a lieu la déphosphorisation, De ce fait il est possible d'ob- tenir un acier particulièrement pauvre en phosphore dont la teneur est infé- rieure à 0,03% P, de préférence inférieure à 0,02% P; la teneur en carbone cependant pouvant toujours être maintenue dans les limites d'environ 0,05 - 0,50%.
En outre, on a pû constater que le procédé suivant l'invention peut être utilisé et présente de grands avantages lors de l'affinage au vent par le dessus de types de fonte à teneur très faible en phosphore? inférieure par exemple à 0,5% P, ainsi que de la fonte Bessemer contenant du phosphore.
Si l'affinage ne devait être exécuté qu'avec une seule lance et si on ne vou- lait pas être obligé d'affiner trop excessivement, c'est-à-dire jusqu'à de faibles teneurs de carbone dans le fer, inférieures à 0,1, de préférence inférieures à 0,05% C et jusqu'à des teneurs en fer supérieures à 15% dans le laitier, il est nécessaire que la teneur en phosphore dans la fonte soit maintenue inférieure à 0,2%, autant que possible inférieure à 0,15%. Sui- vant le procédé de l'invention et lors de l'affinage au vent par le dessus de types de fonte à moins de 0,5% P sous un laitierdonc sans remplacer le laitier, il est possible sans aucune difficulté, de déphosphoriser à une teneur inférieure à 0,02%. P.
Les teneurs en carbone étant supérieures à
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0,1% dans le fer, c'est-à-dire sans devoir trop pousser l'affinage. Mais même pour des types de fonte pauvres en phosphore il est à conseiller de rem- placer le laitier afin d'obtenir des teneurs particulièrement faibles en phos- phore et en soufre dans l'acier, teneurs de préférence inférieures à 0,015% de P et 0,015% de S.
Les avantages du travail suivant l'invention résident dans le fait que par un tel déroulement simultané l'un à côté de l'autre des deux réactions de la décarburation et de la déphosphorisation, les deux réactions sont beaucoup; plus exactement "dosées" et tout le processus d'affinage peut être exécuté avec beaucoup de précision. Il pouvait être supposé que la décarburation sous l'une des lances de soufflage gênerait la déphoephorisa- tion sous l'autre. Cependant, il n'en est rien ; aucontraire, la décarbura- tion donne lieu à un bon mouvement vif du bain, de manière que la déphospho- risation ne peut être qu'améliorée et favorisée.
Avec une vitesse d'affina- ge très élevée, il est possible d'obtenir de très courtes durées de souffla- ge qui ne prennent pas plus de temps que l'affinage par le fond dans les convertisseurs usuels. En outre, lors du travail suivant l'invention, le processus d'affinage s'effectue très uniformément sans les moindres déchets.
Enfin, l'affinage se termine avec des laitiers pauvres en fer et l'acier est également pauvre en oxygène et très pur.
Lorsqu'il s'agit de dispositifs à plus de deux lances de soufflage, on utilise, au choix, une partie des lances de soufflage pour la décarbura- tion et l'autre pour la déphosphorisation, et ce, suivant la valeur des deux réactions que l'on veut obtenir dans chaque cas.
Un dispositif servant à la mise en oeuvre du procédé décrit plus haut est représenté schématiquement à la fig. 1. Un récipient d'affinage 1 pouvant être muni d'un chapeau 2, contient un bain de fusion de fonte 3 avec une couche de laitier 4. La lance d'affinage 5 qui doit servir à la décar- buration et souffle, par conséquent, dans le bain de métal, est équipée d'un dispositif de levage et d'abaissement 7. La même chose est vraie pour la lance de déphosphorisation 6 qui peut être déplacée indépendamment au moyen du dispositif de levage et d'abaissement 8, cependant cette lance ne souffle que dans la couche de litier 4. La canalisation d'amenée 9 pour la lance de décarburation 5 est séparée de la canalisation d'amenée 10 de la lance 6.
La canalisation d'amenée 9 est munie d'un dispositif mélangeur 11 servant au mélange de gaz quelconque, de même, la canalisation d'amenée 10 est munie d'un dispositif mélangeur 12. En outre, chacune des canalisa- tions 9 et 10 comprend un organe étrangleur 13, respectivement 14.
Quelques exemples pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'in- vention sont donnés ci-après :
Exemple 1 :30 tonnes de fonte Thomas contenant 2% de phosphore, 1,0% de manganèse, 0,3% de silicium et environ 3,7% de carbone doivent être affinées en acier, en une opération suivant le procédé de l'invention. On dispose d'une installation avec trois lances de soufflage. L'affinage est effectué à l'oxygène pur. Pendant les premières six minutes de soufflage, on ajoute et on liquéfie la chaux. L'addition en chaux est de 12% . Pen- dant cette période les trois lances soufflent à faible écartement de la sur- face du bain, écartement comprenant environ 30 cm.
Ensuite deux lances de soufflage sont amenées à un écartement de 60 cm. de la surface du bain et on souffle encore pendant huit minutes, jusqu'au moment où la flamme du car- bone disparait simplement. Ensuite l'affinage est terminé. Le métal présen- te une composition de 0,08% de carbone, 0,040% de phosphore et 0,18% de man- ganèse. Le laitier contient 10,5% de fer et environ 18% d'acide phosphori- que. L'acier est pauvre en azote et en oxygène.
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Exemple 2 : 30 tonnes de fonte Thomas de la même composition doi- vent être soufflées en acier dans la même installation, cependant la teneur en phosphore doit être inférieure à 0,020%. Dès le début on ajoute 10% de chaux et on souffle pendant cinq minutes, les trois lances de soufflage é- tant placées à un écartement de 30 cm. de la surface du bain. Ensuite, deux lances sont disposées plus haut de manière à être placées à un écarte- ment de 60 cm. de la dite surface du bain. La lance de soufflage la plus basse est encore rapprochée de la surface du bain, et ce, à un écartement d'environ 20-25 cm. En-même temps la quantité d'oxygène de cette lance de soufflage est réduite au deux tiers de la.quantité antérieure. On continue ensuite à souffler pendant sept minutes de cette façon et puis le soufflage est arrêté.
La fusion de métal contient encore 1,2% de carbone, 0,15% de phosphore et environ 0,30% de manganèse. Le laitier ne contient que 8,5% de fer avec environ 20% d'acide phosphorique. Ensuite on soutire le laitier et on ajoute 4% de chaux à la fusion de métal. Les trois lances sont remi- ses en oeuvre, et ce, de manière qu'une des lances soit placée à un petit écart de 30 cm. de la surface du bain, tandis que les deux autres lances sont maintenues à un écartement de 60 cm. de façon que leur jet d'oxygène ne puisse pas traverser le laitier. Dans cette position on souffle pendant quatre minutes jusqu'au moment où la flamme du carbone disparaît, ensuite l'affinage est terminé. La fusion contient maintenant 0,07 % de carbone et environ 0,016 de phosphore seulement.
Le laitier contient, avec 15% de fer, seulement 2,3% d'acide phosphorique.
Exemple 3 -. Dans la même installation il faut affiner en acier et en une seule opération, de la fonte ne contenant que 0,35% de phosphore, en- viron 2,2% de manganèse et 0,5% de silicium. A cette fonte on ajoute 8% de chaux et on souffle d'abord pendant quatre minutes avec les trois lances abais- sées de manière que toutes trois décarburant. L'écart entre la pointe des lances et la surface du bain est d'environ 30 cm. Lors du soufflage subsé- quent, seule une des lances est relevée de manière qu'avec un écartement de 60 cm. environ de la surface du bain, elle ne puisse plus souffler à travers le laitier. Les deux autres lances restent dans leur position antérieure.
On continue ensuite à affiner pendant neuf minutes jusqu'à la fin de la dé- carburation. Le bain de métal contient alors 0,11% de carbone, 0,35% de manganèse et 0,030% de phosphore. La teneur en fer du laitier est de Il,5%.
Exemple 4. : Avec une même fonte que celle de l'exemple 3 et dans une même installation d'affinage9 il faut obtenir un acier particuliè- rement pauvre en phosphore. On procède de manière qu'on ajoute environ 6% de chaux et on souffle d'abord pendant trois minutes avec les trois lances de soufflage abaissées, à savoir à 30 cmo de la surface du bain. Ensuite une des trois lances de soufflage est relevée à environ 60 cmo et dans cet- te position on continue de souffler pendant sept minutes. Ensuite le souf- flage est arrêté. Le bain de métal contient environ 0,9% de carbone, 0,050% de phosphore et environ 0,7% de manganèse. Le laitier est pauvre en fer, c'est-à-dire qu'il contient moins que 10% de fera Ensuite on soutire le laitier et on ajoute à nouveau 3% de chaux à la fusion de métal.
Lors de l'affinage subséquent à l'oxygène, deux lances de soufflage sont maintenues dans leur position abaissée et la troisième lance est relevée à 60 cm. du bain. Après trois minutes de soufflage, la fusion est presque entièrement décarburée. Le métal contient maintenant 0,08% de carbone, seulement 0,013% de phosphore et environ 0,16% de manganèse. Le laitier comprend-environ 12,5% de fer avec seulement 1,5% d'acide phosphorique. Dans tous les cas, l'acier est très pauvre en azote et ne contient que de faibles teneurs en oxygène qui ne dépassent pas une valeur de 0,050% avant la désoxydation.
De ce qui précède il ressort clairement que:l'invention réside, en principe, dans le fait que le moyen d'affinage contenant de l'oxygène
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est partiellement soufflé à travers le laitier directement sur le bain de métal et que ceci procure la décarburation et qu'il est soufflé partielle- ment sur ou dans le laitier, ce qui procure la déphosphorisation. Si on utilise pour chacun de ces courants de soufflage des lances de soufflage individuellement mobiles,à amenées ou évacuations séparées pour le moyen d'affinage contenant de l'oxygène on bien l'eau de refroidissement, il exis- te un certain désavantage résidant dans une consommation technique plus élevée par rapport aux installations ne travaillant qu'avec une seule lan- ce de soufflage.
Lors du travail avec plusieurs lances, l'ouverture du ré- cipient d'affinage doit présenter une importance telle que deux ou plusieurs lances de soufflage puissent y être introduites l'une à côté de l'autre.
Dans le procédé de l'affinage au vent par le dessus exécuté techniquement jusqu'à présent, la forme du récipient correspond presque totalement à cel- le d'un convertisseur normal soufflant par le fond. L'embouchure relative- ment étroite de ce récipient rend, au moins, très difficile l'introduction de plusieurs lances de soufflage et, par conséquent, un travail suivant l'in- vent ion.
Il a été prouvé qu'il est possible de travailler suivant le procé- dé de 1.'invention également dans le cas où l'on ne dispose que d'un seul jet de soufflage. Ceci s'effectue de manière que la lance de soufflage est périodiquement soulevée et abaissée, et ce, à durées relativement courtes, déterminées suivant la durée totale du soufflage ; jet de soufflage tra- versant le laitier et atteignant le bain de métal dans la position la plus basse de la lance et décarburant pendant ce temps;.tandis que lorsque la lance se trouve à une position beaucoup plus élevée, le jet de soufflage ne traverse plus la couche de laitier mais souffle sur ou dans le laitier et son oxygène est absorbé par le dit laitier.
Le mouvement de la lance de soufflage peut être effectué par l'intermédiaire d'un actionnement quel- conque, par exemple en utilisant un disque excentrique.
Il a été propose, en outre, de mettre en rotation une lance de soufflage dont la partie inférieure est légèrement repliée angulairement, de manière que le jet de soufflage tourne dans un plan horizontal au-dessus du bain. Si une telle lance de soufflage, légèrement repliée angulairement à sa partie inférieure, est introduite obliquement;dans le convertisseur, ainsi qu'il faudrait procéder avec l'embouchure usuelle oblique du convertis- seur à soufflage par le fond afin d'atteindre exactement la chambre du con- vertisseur, l'embouchure de cette lance de soufflage, lors de la position oblique de celle-ci, suit un arc de cercle qui tourne autour d'une surface oblique, correspondant à l'inclinaison de la lance de soufflage.
Lors de son trajet au-dessus du bain, la pointe de la lance est donc rapprochée pen- dant une partie de son trajet de la surface du bain et est à nouveau écar- tée de cette surface pendant l'autre partie de son trajet. Avec une incli- naison appropriée de la lance de soufflage et avec une dimension appropriée de la partie légèrement repliée de la lance, le jet de soufflage traverse le laitier et souffle sur le bain de métal lorsque la pointe de la lance est la plus rapprochée de la surface du bain et décarbure, tandis que lors de la continuation de son trajet au-dessus du bain et à un écartement plus grand de la surface du bain, à savoir à la partie opposée de son trajet en arc de cercle, elle ne souffle que sur ou dans le laitier et déphosphorise.
Suivant une autre forme d'exécution de l'invention, il est égale- ment possible de réunir plusieurs tuyères de soufflage dans un manteau de refroidissement et de prévoir les ouvertures de sortie pour le gaz de souf- flage à des hauteurs différentes. De préférence ces ouvertures de sortie sont situées partiellement à la pointe et partiellement à un écartement con- sidérable de la pointe du dispositif de soufflage.
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Le ou les courants de soufflage qui, suivant l'invention, doivent traverser la couche de laitier et atteindre le bain de métal, sont soufflés depuis la pointe extrême de la lance de soufflage, verticalement ou presque verticalement vers le bas. Par contre, les courants de soufflage qui doivent souffler sur ou dans les laitier sortent du manteau de refroidissement à un écartement de la pointe de la lance et sont orientés latéralement ou obliquement vers le bas. L'écartement depuis ces ouvertures latérales de sortie jusque la pointe de la tuyère doit au moins présenter 10 cm. Suivant l'épaisseur de la couche de laitier, cependant, cet écartement peut atteindre juqu'à 60 cm.
Ces jets de soufflage sortant latéralement doivent souffler dans ou sur le laitier et traverser essentiellement non-brûlés le courant de gaz brûlés venant de la décarburation.
Chacun de ces courants de soufflage peut être conduit séparément des autres courants dans la lance de soufflage et peut provenir d'amenées, séparées, doemanière que les pressions et, éventuellement, la composition'du gaz d'affinage contenant de l'oxygène puissent être réglées individuellement dans chacun des différents courants de soufflage. Seul le manteau de refroidissement est alors commun aux différents courants de soufflage.
Il est cependant également possible de n'introduire dans la lance qu'une seule amenée de gaz d'affinage contenant de l'oxygène et de faire dévier les différents courants de soufflage seulement immédiatement avant leur sortie du manteau de refroidissement en les écartant les uns des au- tres de la valeur mentionnée plus haut.
De cette manière il est également possible de travailler avec plusieurs courants de soufflage, tout comme lors de la mise en oeuvre de plusieurs lances de soufflage, mais en n'utlisant qu'une seule lance. Le moyen d'affinage peut être constitué par de l'oxygène ou de l'air ou bien de l'air enrichi en oxygène, éventuellement mélangé à d'autres gaz conte- nant de l'oxygène, tels que,par exemple, C02 ou H2O.
Aux dessins, les figs. 2 à 5 représentent des exemples des autres formes d'exécution de l'invention, à savoir, la fige 2 une lance de souffla- ge 15 pouvant être soulevée et abaissée périodiquement et actionnée, dans le sens indiqué par la flèche, par un entraînement non-représenté. La fig. 3 représente une lance de soufflage 16 munie d'une pointe repliée, introduite obliquement dans le convertisseur et mise en rotation à la partie située au-dessus du replia de manière que la pointe repliée 17 -exécute un arc de cercle au cours duquel la pointe se rapproche ou s'éloigne du bain de fu- sion. A la partie inférieure de l'arc de cercle, la lance souffle à travers le laitier dans le bain de fusion, tandis que dans la partie supérieure de l'arc de cercle, la lance ne souffle, par exemple, que sur le laitier.
La fige 4 représente une lance de soufflage 18 qui est traversée par plusieurs courants de gaz séparés les uns des autres. L'ouverture de sortie pour le courant de soufflage 19 est prévue à la pointe de la lance de soufflage, tandis que les ouvertures de sortie pour les courants de gaz 20 et 21 sont disposées à écartement de la dite pointe. La fig. 5 représente une forme d'exécution dans laquelle un seul courant de gaz est conduit à travers la lance jusqu'aux dérivations pour les courants de gaz latéraux qui sortent obliquement vers le bas par les ouvertures 22-23. Sous les ouvertures 22 et 23 le courant central de gaz est conduit plus loin jusqu'au moment où il sort de la pointe de la lance.
L'écartement de l'ouverture centrale jusqu'au bain de fusion est calculé de sorte que le courant gazeux attei- gne le bain de métal à travers le laitier, tandis que l'écartement des ou- vertures 22 et 23 est choisi de manière que les courants de soufflage sor- tant de ces ouvertures n'atteignent que le laitier ou pénètrent dans ce dernier.
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Avec ce nouveau procédé il est évidemment possible d'effectuer simultanément et de manière réglable l'une par rapport à l'autre la déphos- phorisation et la décarburation, cependant, comme tous les autres procédés d'affinage au vent, ce procédé présente la propriété de modifier la compo- sition du bain de métal pendant la très courte durée de l'affinage, de ma- nière qu'il soit difficile de déterminer le point final de l'affinage et qu'un produit final uniforme, tel qu'il est atteinte par exemple, dans les fours Siemens-Martin ou dans les fours électriques, ne puisse pas être obte- nu avec certitude.
Même lors de l'affinage depuis le haut, connu antérieu- rement, avec des moyens d'affinage gazeux tels que l'air, l'air enrichi en oxygène, l'oxygène pur, l'acide carbonique ou la vapeur d'eau, éventuelle- ment en mélanges, la situation est telle que pour les types de fonte conte- nant du phosphore, il est toujours nécessaire de procéder à côté de la dé- phosphorisation, à une très large décarburation jusqu'à des teneurs en car- bone inférieures à 0,1%.
Cependant, ainsi qu'il a été prouvé par des essais en liaison avec la présente invention, en utilisant le principe de base da la dite invention. il existe la possibilité d'amener une partie du moyen d'affinage gazeux dans ou sur le laitier et de souffler une autre partie sur ou dans le bain de mé- tal à travers la couche de laitier, de maintenir des teneurs élevées, régla- bles, en carbone dans le bain et d'arriver malgré tout à de faibles teneurs en phosphore tout en obtenant avec grande certitude un acier uniforme, et ce, en procédant de la manière suivante
D'abord, seule une partie de la fonte à traiter est introduite dans le dispositif d'affinage et est affinée de la manière prescrite par l'invention.
Les teneurs en carbone, après une large déphosphorisation., sont d'autant plus élevées que la partie de l'oxygène gazeux amenés au bain est faible, partie qui est directement soufflée sur ou dans la surface du métal, en opposition à la partie qui n'est en contact qu'avec le laitier et qui est absorbée par ce dernier, Ensuite l'affinage est continué avec une amenée simultanée de fonte et en ajoutant en permanence ou périodiquement des additions telles que la chaux et similaires; cette fonte arrivant en con- tinu et dans un dosage exact, est amenée presque instantanément aux faibles teneurs voulues en phosphore et aux faibles teneurs voulues en carbone.
L'action de l'oxygène gazeux soufflé sur le laitier afin d'obte- nir la déphosphorisation, peut être renforcée en ajoutant des apporteurs d'oxygène solides, tels que par exemple des minerais ou des spathso
La méthode particulière de l'invention pour l'affinage au vent par le dessus peut être utilisée de manière particulièrement avantageuse pour tous types de fabrication en continu d'acier. A l'endroit avantageuse- ment le plus éloigné de l'amenée de fonte du récipient d'affinage et au moyen d'un soutirage ou d'un trop plein, l'acier et le laitier sont soutirés en une quantité telle que le niveau de l'acier et du laitier reste essentiel- lement à la même hauteur.
La mise en oeuvre de l'affinage continu de fonte, déphosphorisation et décarburation simultanées est.représentée à la fige 6.
Sous la lance de décarburation 24, le gaz de soufflage pénètre jus- qu'à la fusion de fer 25, tandis que sous la lance de déphosphorisation, 26, le gaz de soufflage ne pénètre que jusque dans le laitier 27. La fonte 29 est amenée en continu depuis un réservoir 28, de même des quantités ap- propriées de chaux et similaires 31 proviennent d'un dispositif d'addition 30. Le laitier 27 s'écoule par l'évacuation de laitier 32 et l'acier 25 par l'évacuation d'acier 33 à une cadence correspondant à la vitesse de l'amenée et à la vitesse de l'affinage. Le dispositif fournissant le gaz de
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soufflage peut être subdivisé et est désigné par 34.
Cependant le procédé suivant l'invention peut également être uti- lisé pour une méthode dans laquelle l'affinage débute dans un récipient d'affinage vide ou presque vide et se termine avec un jet de fonte amené en permanence lorsque le récipient est:rempli d'acier pour ensuite soutirer la charge. Dans ce cas particulier, les lances de soufflage doivent être relevées au fur et à mesure que le niveau du métal monte, cependant la mise au point des différentes lances de soufflage l'une par rapport à l'au- tre et par rapport à la surface du bain reste inchangée.
Si, ainsi qu'il est procédé actuellement et exclusivement, tou- tes les lances de soufflage soufflent sur ou dans le bain de métal à travers la couche de laitier, il faudrait toujours trop fortement décarburer afin de pouvoir éliminer le phosphore. Un tel affinage d'une fonte d'acier con- tenant 0,3% de phosphore, 2,1% de manganèse, 0,7% de silicium et 4,0% de carbone, procure un acier ne contenant que 0,03% de carbone, 0,13% de man- ganèse et 0,025% de phosphore.
Si cependant dans un récipient d'affinage équipé de trois lances de soufflage, deux de celles-ci soufflent à un écartement de 60 cm. de la surface du métal et seule la troisième lance à un écartement de 20 cm. du niveau du métal, de manière que seul l'oxygène de cette troisième lance entre en contact immédiat avec le bain de métal, il est possible de scori- fier le phosphore sans devoir trop abaisser la teneur en carbone. Dans ce cas, une fonte identique à la précédente procure, avec une telle méthode de travail pendant l'affinage, un acier contenant également 0,025% de phos- phore, cependant avec une teneur en carbone de 0,22% et de 0,18% de manga- nèse.
Si maintenant toutes les lances soufflent à un écartement de 60 cm. de la surface du métal, et ce, seulement sur ou dans le laitier, on ob- tient un acier contenant 0,025% de phosphore avec 1,20% de carbone.
Dans les trois cas la consommation d'oxygène par tonne de fonte est identique et comprend environ 100 à 110 Nm3.
Suivant la quantité de l'oxygène soufflé sur ou dans le laitier ou bien ajoutée avec des apporteurs solides à la quantité d'oxygène souf- flée sur ou dans le bain de métal, il est possible de retarder la combus- tion du carbone, tout particulièrement par rapport à la scorification du phos- phore, mais également par rapport à la scorification de tous les autres ac- compagnateurs du fer et qui sont moins nobles que ce dernier.
La composition de l'acier doit être déterminée pendant l'affinage et elle peut être maintenue avec beaucoup de précision. De ce fait, tout particulièrement la teneur en phosphore dans l'acier, mais également les te- neurs de toutes les autres parties constitutives -se scorifiant de la fon- te, peuvent être réglées du fait que le courant d'oxygène conduit à l'amenée de la fonte peut être modifié de manière que pour un poids identique de fonte, l'amenée en oxygène soit accrue ou réduite. Dans cette méthode d'affinage, les teneurs en fer du laitier également dépendent de l'amenée d'oxygène par tonne de fonte.
Indépendamment à ce qui précède, les teneurs en carbone dans le métal sont mises au point par le réglage des lances de soufflage suivant l'invention.
Ce procédé présente une importance particulière lors de l'affinage en acier de fonte Thomas. Ici il est possible, pour la première fois avec certitude, d'obtenir la déphosphorisation en même temps que des teneurs en carbone fortement variables dans le métal, et ce, suivant le réglage des
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lances de soufflage utilisées lors'de l'affinage. Il est donc possible d'ob- tenir un acier déphosphorisé à teneurs en carbone variables, également lors de l'affinage de fonte Thomas.' lement lors
Si des aciers pauvres en azote doivent être obtenu par soufflage, il est à conseiller d'utiliser, à la place d'air ou de vant enrichi en oxy- gène, un oxygène présentant un maximum de pureté, évantuellement mélangé à de l'acide carbonique ou à de la vapeur d'eau.
Il suffit que le degré de pureté de l'oxygène présente au moins 88% pour pouvoir garantir des teneurs en azote inférieures à 0,005% dans l'acier.
Cependant il est également possible d'affiner les types de fonte pauvres en phosphore suivant-la méthode de l'invention. De même, avec le procédé suivant l'invention et pour des fontes riches en manganèse, il est possible dans de larges limites de régler l'une par rapport à l'autre les teneurs en manganèse et en carbone dans l'acier, et ce, en tenant compte des possibilités de modification entre le phosphore et le carbone.
Suivant l'invention, avec des aciers à composition variable à une échelle impossible jusqu'à ce jour, il est possible d'obtenir une matière d'une uniformité également non encore atteinte jusqu'à présente L'acier est . de particulièrement bonne qualité et présente, tout particulièrement, un de- gré élevé de pureté et il est d'une grande uniformité au point de vue de sa composition.
REVENDICATIONS.
1. - Procédé pour l'affinage au vent par le dessus de fonte conte- nant du phosphore, caractérisé en ce que l'oxygène ou le gaz d'affinage con- tenant de l'oxygène est soufflé sur la surface du bain de fonte recouverte de laitier de manière qu'une partie du gaz soit soufflée à travers le laitier directement sur ou dans le bain de fonte et décarbure à cet endroit, tandis que l'autre partie du gaz est utilisée pour la déphosphorisation du fait que cette partie de gaz n'est soufflée que sur ou dans le laitier.