BE537844A

BE537844A -

Info

Publication number: BE537844A
Authority: BE

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  PROCEDE ET INSTALLATION POUR L'ELABORATION   -,EN   CONTINU DE L'ACIER A PARTIR DE
FONTE BRUTE Lettre rectificative : jointe pour valoir comme de droit à la date du 10/6/1955. 



    Page 1 ligné 37 au lieu de ., récipient allongé est difficilement obtenue Page Igne il faut lire : ...RECIPIENT ALLONGE N'A PAS ETE OBTENUE   

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
La présente invention est relative à un procédé d'élaboration en continu de l'acier à partir de fonte brute ainsi qu'à une installation des- tinée à la mise en oeuvre de ce procédé. 



   Tous les procédés connus d'affinage de fonte pour obtenir de l'a- cier exigent dans chaque cas une composition chimique de la fonte parfaite- ment déterminée. On sait qu'il est, par exemple, indispensable de travail- ler dans le procédé Bessemer, en présence d'une fonte à haute teneur en si- licium, avec un garnissage acide au convertisseur, tandis que le procédé 
Thomas demande un garnissage 'basique lorsqu'il s'agit de l'affinage de mi- nerais riches en phosphore. On doit de même adapter le garnissage à la com- position de la fonte à affiner lorsqu'on utilise le procédé Martin-Siemens. 



   Toutefois, l'adaptation de chaque procédé à la composition de la fonte doit également tenir compte d'autres facteurs, par exemple, du temps et de la température de réaction. Si l'on désire éliminer aussi complètement que possible d'une fonte donnée les éléments indésirables associés au fer, tels que le soufre, le silicium, le   phosphore,'le   manganèse, le carbone, on rencontre lors de l'application de tous les procédés connus, une diffi- culté résultant du fait que les conditions imposées pour la mise en oeuvre des réactions, grâce auxquelles ces divers éléments étrangers sont éliminés, diffèrent considérablement d'un élément à l'autre et sont souvent incompa- tibles.

   Ainsi, on ne peut forcément pas éviter que la combustion du silicium produise des températures très élevées d'environ   1.700 C,   températures qui sont très nuisibles pour l'élimination du phosphore. 



   Les conditions rencontrées sont particulièrement délicates lors- que le procédé d'affinage doit être effectué en continu. 



   Dans la mise en oeuvre des procédés en continu connus, on utilise des récipients allongés dans lesquels les diverses réactions s'effectuent l'une à côté de l'autre pendant que le métal traverse le récipient. Il est compréhensible que dans ces procédés les diverses réactions qu'on doive mettre en oeuvre pour assurer l'élimination des éléments étrangers, exerçant des influences particulièrement nuisibles les unes sur les autres. Pour cette raison, on a déjà proposé de revêtir des parties distinctesdu récipient pré- cité d'un garnissage différent et de les chauffer à des températures diffé- rentes.

   Toutefois, ces procédés ne permettent pas d'obtenir des aciers de haute qualité, étant donné que la subdivision qu'on s'efforçait de réali- ser, en vue de constituer des zones de réaction différentes dans un réci- pient allongé est difficilement obtenue. 



   Les dispositions, objet de l'invention, évitent d'une manière extrê- mement avantageuses les inconvénients des procédés et installations connus. 



   Le procédé conforme à l'invention pour l'élaboration en continu d'acier à partir de fonte consiste essentiellement à éliminer les éléments indésirables associés à la fonte dans des récipients individuels ne commu- niquant entre eux que par des canaux, des rigoles des passages transver- saux ou des éléments analogues, les conditions les plus favorables concer- nant le garnissage, les additions, le soufflage d'oxygène et la températu- re du bain étant produites dans chaque récipient séparé afin d'assurer dans chacun d'eux l'élimination d'une seule impureté particulièrement indési-   rable.   



   Grâce à l'invention, on obtient en premier lieu la suppression complète de toute influence réciproque défavorable des divers procédés à mettre en oeuvre et on peut créer les meilleures conditions, étant don- né que les réactions ne se produisent plus simultanément, mais successive- ment. 



   L'invention est décrite ci-après à titre non limitatif de ses pos- 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 sibilités de mise en oeuvre en référence au dessin annexé, dessin qui re- présente schématiquement : sur la Figo I, une installation destinée à la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention au moyen d'un exemple d'exécution représenté, partiellement, en coupe transversale; sur la Fig. 2, une coupe,par A-A, de l'installation représentée sur la Fig. I; sur la Fig. 3, une coupe, par B-B, de cette installation. 



   Comme représenté sur le dessin, l'installation est constituée par des récipients individuels I,II,III, IV et V. Le récipient individuel I est destiné à l'élimination du soufre-et, à cet effet, il est monté sur des ga- lets I de manière qu'il puisse basculer. On coule la fonte liquide obtenue par exemple par fusion au haut fourneau dans ce récipient et l'on ajoute du carbonate de soude ou de la chaux. Le laitier sulfureux est évacué par le canal de sortie 2. Par des moyens connus, on veille à obtenir une liaison intime de la fonte avec des additions inqorporées. Ainsi, par exemple, on peut, d'une manière également connue, donner au récipient individuel I la forme d'un tube vertical dans lequel le carbonate de soude introduit à la partie inférieure se déplace à contre-courant par rapport à la fonte.

   Le récipient individuel I peut être revêtu d'un garnissage acide ou basique. 



   En faisant basculer le récipient individuel I, la fonte débarras- sée du soufre est amenée, par le canal 3, au récipient individuel II ayant la forme d'un convertisseur. Ce récipient individuel II ést revêtu d'.un garnissage acide et comporte des tuyères 4 réparties à sa périphérie. En injectant des gaz oxydants, par exemple, de l'air, de l'oxygène, ou un mé- lange de ces deux gaz, par les tuyères   4,   on obtient une combustion rapi- 'de du silicium contenu dans la fonte.'La température s'élève   alors.jusqu'à   environ   17000 C.   Par des moyens connus de refroidissement, par   exemple.en   amenant de la fonte ou de la mitraille par des chutes ou goulottes 5, on abaisse à volonté la température. 



   Dans le récipient individuel III à revêtement basique dans lequel la fonte débarrassée-du silicium pénètre par le canal 6,   s'effectue   la com- bustion du phosphore. En amenant, par l'intermédiaire de chutes 7, des ad-   ditions   massives, par exemple de mitraille, de minerai de fer de chaux, on abaisse à ce moment la température en dessous de 1500 C, soit au niveau le plus favorable à l'élimiantion du phosphore c'est-à-dire assez bas pour quela température ne dépasse pas notablement le point de fusion de la fonte décarburée. On régularise de même au moyen des tuyères 4, de façon correspondante l'arrivée des gaz oxydants. 



   Avant tout cet abaissement de la température rnd également impos- sible un suraffinage extrêmement nuisible du bain, suraffinage qui se pro- duit facilement dans tous les autres procédés d'affinage connus. 



   Les récipients individuels II et III présentent une section trans- versale circulaire, étant donné que cette forme est particulièrement favo- rable au rendement thermique. On donne au récipient individuel III des di- mensions plus grandes, car le temps de réaction indispensable à l'élimina- tion du phosphore .est plus long que le temps nécessaire à la combustion du silicium   s'effectuant'dans   le récipient individuel II. 



   Les tuyères sont montées dans les récipients II et III de telle manière que leurs orifices intérieurs soient disposés directement,par exem- ple à 5 mm, au-dessus du niveau du bain. De cette manière, le laitier surna- geant le bain.de métal n'est pas refroidi, mais il est au contraire   réchauf--   fé et rendu ou maintenu liquide par les gaz qui sortent à haute température 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 et se dispersent vers le haut. Le carbone se trouve également éliminé de la fonte, en faible quantité et en plus du silicium, dans le' récipient in-   dividuel   II et, en quantité plus importante en plus du phosphore, dans le ré- cipient individuel III.

   L'oxyde de carbone ainsi libéré est complètement trans- formé par combustion en acide carbonique au moyen d'air comprimé qu'on in- jecte par le haut par l'intermédiaire du tuyères 8. L'utilisation d'air comprimé permet, de plus, de diriger la chaleur produite sur le laitier surnageant le bain, de sorte que ce laitier reste toujours fortement réactif et liquide et qu'on puisse facilement l'évacuer par des canaux d'évacuation 9 et 10. 



   De cette manière, la fonte est soumise directement à un puissant réchauffa- ge et l'on utilise l'énergie calorifique libérée par le processus exothermi- que. 



   Les gaz de combustion qui sont encore à température élevée peuvent, d'une manière connue en soi, être utilisée pour le réchauffage préalable des divers produits d'addition. 



   Par le canal de communication 11, on amène la fonte affinée dans le récipient individuel   IV,   dans lequel s'effectuent d'autres opérations métallurgiques, en particulier un traitement de désoxydation. Pour amener les produits d'addition indispensables, par exemple, l'agent de désoxydation, on utilise des chutes 12. La fig. 3 montre la manière dont on introduit, au moyen d'un poussoir 13, les produits d'addition dosés avec précision dans le récipient individuel. Bien entendu, la même disposition peut être adoptée pour amener les produits d'addition aussi dans les récipients individuels II et III, afin d'assurer le meilleur dosage possible. 



   Etant donné que la fonte affinée sortant du récipient individuel pénètre dans le réceptacle individuel IV à une température très basse, on la réchauffe au moyen de brûleurs 14 pour la porter à la température requi- se par des opérations métallurgiques et par le traitement effectué .Le laitier résultant, qui absorbe également les produits de combustion indési- rables provenant des opérations précédentes et qui remontent à la surface du bain, est évacué par un canal de sortie 15. 



   Le dernier récipient individuel V dans lequel l'acier finalement obtenu s'écoule par la canalisation de transfert 16, sert de récipient collec- teur et permet de passer éventuellement du procédé en continu à un prélèvement intermittent. Pour permettre de même le réchauffage de ce récipient indivi- duel ou pour le   maintenir   à une température déterminée, on utilise des brû- leurs 17, un canal 18 pour l'évacuation du laitier et uni canal 19 pour l'éva- cuation de l'acier. Un dispositif d'alimentation 20 sort à 1'.introduction et au préchauffage des'produits d'addition pour obtenir un alliage. 



   L'avantage du procédé et de l'installation conformes à l'invention réside non seulement dans le fait qu'on peut obtenir en continu des aciers de qualité très particulière et parfaitement déterminée, mais aussi dans le fait qu'on peut partir d'une fonte de composition quelconque, étant donné qu' on peut sans difficulté créer les meilleures conditions assurant l'élimina- tion de chacun des éléments indésirables associés à la fonte. En présence d' une fonte particulièrement pauvre en silicium, par exemple, on peut éventuel- lement se dispenser d'utiliser le récipient individuel II. 



   Il est   également'très   important que, dans chacun des traitements sé- parés, le laitier produit dans chaque cas se trouve évacué séparément et ne puisse plus agir de façon nuisible dans les traitements ultérieurs. Au con- traire, le défaut de tous les procédés d'affinage connus, réside précisément dans le fait que des éléments indésirables associés à la fonte et déjà sépa- rés sont réintroduits dans le bain de fusion'par le laitier participant obli- gatoirement à la réaction.

Claims

R E V E N D I C A T IONS.

La présente invention a pour objet : A) - un procédé d'élaboration en continu d'acier à partir de fonte, ce procédé étant caractérisé par les particularités suivantes prises isolé- ment ou en combinaison ; I- l'élimination des éléments indésirables associés à la fonte s'ef- fectue dans des récipients individuels ne communiquant entre eux que par des canaux, des rigoles, des passages ou des éléments analogues et, en vue d'as- surer l'élimination d'un seul de ces éléments jugé particulièrement indési- rable;-;, on crée dans chaque récipient individuel les meilleures''conditions concernant le garnissage, les additions, le soufflage d'oxygène ainsi que la température du bain; 2- on évacue séparément le laitier produit dans chaque récipient individuel;

3- dans le premier récipient à garnissage acide ou basique, on élimine le soufre presque complètement par addition de carbonate de soude ou de chaux, une liaison intime étant assurée au cours de ce processus entre la fonte et les agents de désulfuration, par exemple, par application d'un processus à contre-courant; 4- dans le deuxième récipient individuel à garnissage acide, on élimine de préférence le silicium, les températures élevées indésirables pro- venant de l'élimination de teneurs élevées en silicium étant réduites par des moyens de refroidissement, par exemple en ajoutant de la fonte ou de la mitraille;

5- dans le troisième récipient à garnissage basique on élimine, de préférence, le phosphore et le carbone, l'introduction de gaz oxydants ainslique les additions, par exemple² de mitraille, de minerai de fer ou de chaux, étant régularisée de telle manière que la température s'en trouve fortement abaissée, de préférence à un niveau ne dépassant pas notablement le point de fusion de la fonte décarburée; 6- dans un quatrième récipient individuel et par réchauffage du bain, on effectue une désoxydation, les produits de combinaison indésirables, résultant d'opérations métallurgiques antérieures et remontant du bain-dans le laitier, étant évacués avec celui-ci ;

7- on amène l'acier qui vient d'être obtenu à un cinquième réci- pient individuel éventuellement réchauffé et à partir duquel, en vue du façonnage de l'acier, on effectue des prélèvementsde façon continue ou inter- mittente ; 8- dans chacun des récipients individuels respectifs dans lesquels on met en oeuvre des processus d'oxydation, on injecte par le'haut de l'air comprimé; B- Le produit industriel nouveau que constitue une installation ser,- vant à la mise en oeuvre du procédé précité, cette installation étant carac- térisée par les particularités suivantes prises isolément ou en combinaison: 9- elle comprend une série de récipients individuels communiquant entre eux par des canaux,, des rigoles, des passages ou des éléments analo- gues;

10- les récipients individuels respectifs dans lesquels on met en oeuvre des-processus d'oxydation présentent une section transversale de forme circulaire, les tuyères destinées à injecter des gaz oxydants étant réparties sur la périphérie du récipient individuel correspondant; <Desc/Clms Page number 6> 11- les tuyères destinées à injecter des gaz oxydants débouchent directement au-dessus du niveau du bain d'acier en cours d'affinage.