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On sait que la fonte de première fusion, c'est-à-dire une fonte brute provenant directement du haut-fourneau, n'est appropriée que pour la fabrication de pièces finies simples telles que moulage de tuyaux, moulage à découvert, notamment de plaques, et analogue, car la fonte des hauts-fourneaux ne satisfait pas à des conditions sévères concernant la composi
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tion chimique et les propriétés physiques* Pour obtenir des pièces de fonderie de haute qualité, on utilise par con- séquent de la fonte qui est obtenue en fondant un mélange de composés solides, tels que des sortes de fontes brutes appropriées ( fonte de moulage, fonte-hématite, etc.),
de la grenaille de fonte, de la grenaille d'acier et le cas échéant des alliages de fer On obtient ainsi une fonte de seconde fusion. La fusion s'effectue en règle générale dans un cubilot, ainsi que ( pour la fonte spéciale) dans un four à réverbère, un four électrique, un four rotatif chauffé au gaz, un four d mazout, un four à poussier de charbon et un creuset.
Dans ce procédé, on a constaté que chaque fonte présente, en dehors des propriétés qui sont reconnaissables par analyse chimique, encore d'autres propriétés, qu'on peut observer, par exemple, lorsqu'on regarde la cassure et qui sont également transmises dans beaucoup de cas aux propriété de la fonte de seconde fusion.
3tant donné qu'on n'est, par conséquent, pas en mesure de supprimer avec sûreté, en refondant simplement la fonte, certaines particularités indésirables ( par exemple la nature amollissante ou durcissante de cette dernière impliquées par son passage dans le haut-fourneau, on a traité la fonte liquide de hautfourneau par addition d'acier, traitement thermique ultérieur dans des fours à réverbère, fours électriques ou mélangeurs de grandes dimensions, lorsqu'il s'agit de la fabrication d'une fonte de haute qualité.
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Toutefois, ce genre de travail est compliqué, long et coûteux. L'invention concerne un procédé pour la fabrication de pièces de fonderie de haute qualité en fonte de première fusion qui évite les inconvénients sus-mentionnés.
Conformément à l'invention, les pièces de fonderie de haute qualité sont fabriquées en effectuant les opérations chimiques, thermiques, techniques d'alliage, qui sont . nécessaires pour l'obtention d'une fonte de haute qualité, dans un tambour tournant lentement et comportant un revêtement réfractaire avec une fonte liquide venant du haut-fourneau, les opérations se faisant dans ce cas avec besoin de chaleur en soufflant un fluide gazeux d'affinage riche en oxygène, de préférence de l'oxygène techniquement pur, sous le niveau du bain de fonte, puis en coulant la fonte produite par traitement dans le tambour en pièces de fonderie.
Une amenée de chaleur de l'extérieur est superflue dans ce cas.
Le revêtement réfractaire du tambour peut être suivant besoin acide, basique ou neutre. Au cours de la rotation du tambour, la partie'de la maçonnerie de revêtement se trouvant au-dessus du bain vient en contact avec la charge et cède directement sa chaleur à cette charge.
Toutes les opérations qui servent à améliorer les propriétés d'utilisation de la fonte, telles que la sur-
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chauffe;, les corrections de structure, la déphosphoration la carburation, l'alliage, l'ensemencement, la dépôt, etc., peuvent être effectuées dans le tambour tournant de la manière la plus simple et même en partie simultanément.
Pour l'exécution de chacune de ces opérations, une dépense en appareillage en partie considérable était nécessaire jusque présent, cette 'circonstance avait pour effet qu'on devait jusqu'à$on présent s'imposer des limitations sidérahl a dans l'application des mesures mentionnées ci-dessus pour des raisons économiques et qu'on devait se contenter d'une qualité inférieure de la fonte produite.
Lorsqu'il importe, par exemple, de surchauffer la fonte brute pendant des laps de temps déterminés et à des tem- pératures déterminées, ce qui constitue une mesure le plus souvent désirable pour obtenir une fonte à grains fins, on procède conformément à l'invention de manière que des tuyères, de préférence refroidies l'eau, sont immergées de haut en bas au-dessous du niveau du bain en passant par des ouvertures ménagées dans les faces d'extrémité du tambour, puis qu'un fluide d'affinage, enrichi par de l'oxygène, de préférence de l'oxygène techniquement pur, -soit introduit par ces tuyères dans le bain de fusion, ndis que le tambour est en rotation. On obtient de ce fait en un temps très court une élévation considérable de la température du bain.
Dans un procédé de ce genre, dans lequel des quantités déterminées d'éleéments accompagnant le fer sont oxydées,
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lorsque la perte de ces éléments d'accompagnement est indésirable, on tient avantageas? ment compte de cette perte en utilisant une fonte brute ayant des teneurs convenable-
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ment élevées en éléments d'accompagnement, ..'aie il est également possible, en assurant et en maintenant une température de bain convenable, comme décrit ci-dessus,
de compenser la perte d'importants éléments d'accompagne- ment du-fer dans le mambour même ou de produire l'alliage du bain en utilisant des alliages de fer pulvérulents ou granuleux.
Lors du traitement dans le tambour conforme à l'invention, la fonte brute n'est pas seulement chauffée dans la mesure désirée dans chaque cas, mais elle est aussi largement débarrassée de gaz dissous ou provenant des réactions, de sorte qu'on obtient des pièces de fonderie exemptée de poges L'enlèvement des scories du bain effectué de manière simple permet d'éliminer du bain de fusion les particules de scories en suspension dans ce bain, qui étaient montées à la surface pendant la surchauffe, ensemble avec les produits d'oxydation des éléments accompagnant le fer . En effectuant un affinage de courte durée par de l'oxygène, le cas échéant avec addition de minerai et de croûtes de laminage, on peut obtenir--, par enlèvement, des scories riches en vanadium,
cette opération n'étant effectuée jusqu'à présent que dans le cas de fonte brute qui était transformée en acier. Après l'extraction du vanadium, cette scorie constitua une matière première remarquable pour la production de ferro- manganèse en raison de sa teneur en manganèse et de son manque de phosphore, dans la mesure où des scorifiants
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basiques, tels que la chaux. de sont pas utilisés pour sa formation. tant donné que l'enlèvement des scories du tambour peut être effectué simplement et rapidement, on ne rencontre pas de difficultés pour utiliser un procédé à enlèvement double ou multiple des scories et pour produire de cette manière, par exemple, du fer à teneur en phosphore par- ticulièrement faible.
En outre, la fluidité du fer dans le tambour peut évidem- ment être aussi augmentée par addition de produits con- tenant du phosphore; de même, on peut s'appliquer à obtenir un aspect de graphite globuleux de la fonte par traitement avec du magnésium ou des alliages de magnésium, Les pièces de fonderie fabriquées suivant le procédé de l'invention possèdent des propriétés mécaniques remarquables, une composition régulière et une structure homogène. En outre, le fer produit conformément à l'invention est beau- coup plus pauvre en soufre que le fer usuel de cubilot de seconde fusion, car l'absorption de soufre à partir du coke s'effectuant dans le cubilot est supprimée.
En outre, le procédé conforme à l'invention permet de produire de la manière la plus simple des fers spéciaux ayant les qualités les plus différentes, par exemple de la fonte grise à graphite feuilleté, en fines paillettes ou globuleux. Mais on peut aussi obtenir: avantageusement dans
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le tambour tournant une matiére première pour les petits convertisseurs, Le procédé permet d'appliquer pour la première fois, avec une fonte venant du haut-fourneau,
les opérations connues servant à améliorer de façon' économique la fonte de haut- fourneau dans un dispositif unique à appareils simples en rencocant à une amenée de chaleur supplémentaire de l'extérieur, puis de produire les sortes les plus différentes d'acier spécial de grande qualité.
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It is known that primary pig iron, that is to say, a pig iron coming directly from the blast furnace, is only suitable for the manufacture of simple finished parts such as pipe casting, open casting, in particular of plates, and the like, since the cast iron of blast furnaces does not meet severe conditions concerning the composition.
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chemical and physical properties * In order to obtain high-quality castings, therefore, cast iron is used which is obtained by melting a mixture of solid compounds, such as suitable kinds of pig iron (cast iron, cast-hematite, etc.),
cast iron shot, steel shot and, where appropriate, iron alloys. A secondary cast iron is thus obtained. The melting is usually carried out in a cupola furnace, as well as (for special melting) in a reverberatory furnace, an electric furnace, a gas-heated rotary furnace, an oil furnace, a coal dust furnace and a coal dust furnace. crucible.
In this process, it has been observed that each cast has, apart from the properties which are recognizable by chemical analysis, still other properties, which can be observed, for example, when looking at the break and which are also transmitted in many cases of the properties of secondary melting.
3Since one is not, therefore, able to safely remove, by simply remelting the cast iron, certain undesirable features (for example the softening or hardening nature of the latter involved by its passage through the blast furnace, blast furnace liquid iron has been treated by adding steel, subsequent heat treatment in reverberant furnaces, electric furnaces or large-sized mixers, when it comes to the production of high-quality cast iron.
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However, this kind of work is complicated, time consuming and expensive. The invention relates to a process for the production of high quality foundry parts from primary cast iron which avoids the above-mentioned drawbacks.
In accordance with the invention, high quality foundry parts are made by performing chemical, thermal, alloying techniques, which are. necessary for obtaining a high quality cast iron, in a slowly rotating drum and comprising a refractory lining with a liquid cast iron coming from the blast furnace, the operations being carried out in this case with the need for heat by blowing a gaseous fluid d Refining rich in oxygen, preferably technically pure oxygen, below the level of the pig iron bath, followed by pouring the processed pig iron into the drum into castings.
A heat supply from the outside is unnecessary in this case.
The refractory lining of the drum may be acidic, basic or neutral as required. As the drum rotates, the portion of the facing masonry above the bath comes in contact with the load and directly transfers its heat to that load.
All operations which serve to improve the working properties of cast iron, such as over-
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heater ;, structural corrections, dephosphorization, carburizing, alloying, seeding, deposition, etc., can be carried out in the rotating drum in the simplest way and even partly simultaneously.
For the execution of each of these operations, a partly considerable expenditure in apparatus was necessary until now, this circumstance had the effect that until now we had to impose sidereal limitations in the application of measures mentioned above for economic reasons and that one had to settle for an inferior quality of the cast iron produced.
When it is important, for example, to superheat pig iron for fixed periods of time and at fixed temperatures, which is a measure most often desirable in order to obtain fine-grained pig iron, the procedure is carried out in accordance with the invention so that nozzles, preferably water cooled, are submerged from top to bottom below the level of the bath, passing through openings in the end faces of the drum, and then a refining fluid , enriched with oxygen, preferably technically pure oxygen, -or introduced by these nozzles into the molten bath, ndis that the drum is rotating. As a result, a considerable increase in the temperature of the bath is obtained in a very short time.
In a process of this kind, in which determined quantities of elements accompanying the iron are oxidized,
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when the loss of these accompanying elements is undesirable, one holds advantageeas? account for this loss by using a pig iron having suitable contents -
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It is also possible, by ensuring and maintaining a suitable bath temperature, as described above, high in accompanying elements,
to compensate for the loss of important accompanying iron elements in the drum itself or to produce the bath alloy using powdered or granular iron alloys.
During the treatment in the drum according to the invention, the pig iron is not only heated to the extent desired in each case, but it is also largely free of dissolved gases or from the reactions, so that we obtain poges-exempt foundry parts The simple removal of slag from the bath allows the slag particles suspended in this bath to be removed from the molten bath, which had risen to the surface during overheating, together with the products of the bath. oxidation of the elements accompanying iron. By carrying out a short-term refining with oxygen, if necessary with the addition of ore and rolling crusts, it is possible to obtain -, by removal, slag rich in vanadium,
this operation being carried out until now only in the case of pig iron which was transformed into steel. After the extraction of vanadium, this slag was a remarkable raw material for the production of ferro-manganese because of its manganese content and its lack of phosphorus, since slags
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basic, such as lime. are not used for its training. Since the slag removal from the drum can be carried out simply and quickly, there is no difficulty in using a double or multiple slag removal process and in this way producing, for example, iron with a phosphorus content particularly weak.
In addition, the fluidity of the iron in the drum can of course also be increased by the addition of products containing phosphorus; Likewise, one can apply to obtain a globular graphite appearance of the cast iron by treatment with magnesium or magnesium alloys. The foundry parts manufactured according to the process of the invention have remarkable mechanical properties, a regular composition and a homogeneous structure. Furthermore, the iron produced in accordance with the invention is much poorer in sulfur than conventional secondary cupola iron, since the absorption of sulfur from the coke in the cupola is suppressed.
In addition, the process according to the invention makes it possible to produce in the simplest manner special irons having the most different qualities, for example gray cast iron with laminated graphite, in fine flakes or globular. But we can also obtain: advantageously in
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the drum rotating a raw material for small converters, The process allows to apply for the first time, with a cast iron coming from the blast furnace,
the known operations serving to economically improve the blast-furnace cast iron in a single device with simple apparatus by applying an additional heat supply from the outside, and then to produce the most different kinds of high-grade special steel. quality.