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Lors de la fusion de l'acier, on utilise de plus en plus de l'air enrichi en oxygène ou de l'oxygène puro On a également proposé de fondre l'acier dans un four à sole sans chambre en utilisant de l'oxygène ou de l'air enrichi en oxygène pour la combustion du combustible.
L'utilisation d'oxygène vise tout particulièrement à réduire les durées de la fusion et de l'affinage. A cette fin on a proposé de dou- bler la quantité d'oxygène introduite pendant la durée de la fusion par rapport à celle utilisée pendant la période d'ébullition,
Lorsque de l'air enrichi en oxygène ou de l'oxygène pur est utilisé lors de la fusion de l'acier et, tout particulièrement, lorsqu'après la fusion, pendant l'affinage, on travaille également avec une, quantité éle-
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vée en oxygène, il n'est pas toujours possible sans plus de soustraire le bain à l'influence de l'oxygène et il en découle le risque d'un surchauf- fage du bain d'acier ce qui favorise le déplacement de l'équilibre métallur- gique,
par exemple la solubilité du Feo.Il en découle une détérioration de la qualité de l'acier.
Suivant la procédé de l'invention, on obtient la fusion d'un acier qui, non seulement possède toutes les propriétés d'un excellent acier
Siemens-Martin, mais dont les propriétés peuvent également se comparer à celles du meilleur acier fondu dans un four électrique.
Suivant l'invention, l'acier rapidement affiné, prêt à la cou- lée ou presque prêt à la coulée, est soumis en un temps relativement court à l'influence d'un laitier extrêmement chaud, le laitier étant ainsi sur- chauffé par une amenée de chaleur accrue, avec une vitesse de chauffage dans laquelle la température du laitier est rapidement de loin supérieure à la température du bain d'acier, de manière que l'acier n'attemgne pas la température de surchauffage du laitier avant sa coulée. Dans ce cas, la trans- mission de chaleur usuelle du bsin d'acier à la sole du four coopère avec ka présence de petites belles d'oxyde carbonique entre le bain et le laitier.
De cette manière il est possible qu'au point de vue qualité les influences d'une forte réduction de la période d'affinage et de cuisson soient plus que compensées.
Au début du surchauffage du laitier, la température bain début surchauffage du laitier', la température du bain d'acier peut également être inférieure à la température nécessaire à la coulée, dans ce cas' afin d'obtenir la température de coulée appropriée, il faut tenir compte du faible accroissement de la température se présen- tant pendant le sur chauffage du laitier et de l'action éventuelle du laitier surchauffé lors de la coulée,
Les fours à sole à oxygène, c'est-à-dire des fours à sole sans chambre, de préférence,,
de section transversale ronde avec une évacuation centrale vers le haut des gaz et qui fonctionnent avec des brûleurws introduits dans le four tangentiellement par rapport à un cercle imaginaire dans le centre du four et qui sont alimentés par de l'oxygène ou de l'air enrichi en oxygène et un combustible, sont particulièrement appropriés pour la ':lise en oeuvre du procédé,
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De ce fait on obtient une flamme à. mouvement circulaire (cylin- dre tourbillonnant). le dimension et le nombre des brûleurs sont, de préférence, choisis de manière que les gaz de flamme atteignent la température la plus élevée, respectivement la combustion totale, environ à distance d'un demi rayon du four.
Cependant le four peut également avoir une section transversale se rapprochant ou correspondant à une ellipse.
La mise en oeuvre du procédé dans un tel four est avantageuse en raison de la forte réduction de la durée de charge, de la suppression des chambres, de la non-utilisation d'un lest d'azote important dans l'économie de chaleur ét du pouvoir de chauffage rapide.
@
Cependant le procédé)peut être mis en oeuvre également dans d'autres fours de fusion, par exemple les fours Siemens-Martin usuels.
Bien entendu, il faut alors procurer les conditions permettant un surchauf- fage rapide du laitier, par exemple par un pré-chauffage approprié de l'air de combustion, respectivement de gaz de chauffe, de l'addition d'oxygène ou similaire. Autrement dit, en tenant compte du pouvoir de sollicitation de l'assemblage réfractaire, toute la provision de surchauffage doit être thésaurisée pour la période du surchauffage du laitier et, pendant cette période, la température de la flamme est accrue par les moyens connus. En cas de besoin, l'air de combustion peut être fortement enrichi en oxygène.
La réduction du volume de la flamme qui en découle doit être contrariée par une admission accrue du moyen de chauffage et par un tirage renforcé de la cheminée, afin de contrarier par une transmission convective renfor- cée de chaleur à la couverture du laitier, la non-luminiscence de la flamme lors de l'enrichissement en oxygène.
Les figs. 1 et 2 représentent des exemples schématiques de la courbe de température en dépendance du temps d'une période d'affinage, res- pectivement de raffinage d'un processus dans un four à sole, et ce, à la fig. 1 dans un four à sole à oxygène et à la fig. 2 dans le four Siemens- Martin usuel.
Pendant la période E. la charge métallique, ainsi que les com- posants formant du laitier appropriés, sont fondus, le bain de métal atteint gnant la température EB et le laitier la température ES. Pendant la période
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A, l'acier prêt, à la coulée est coulé à la température de couléc A.
Dans le procédé normal, c'est-à-dire suivant la pratique actuel- le, la température de coulée A est atteinte en augmentant presque uniformé- ment pendant la durée to2 lorsqu'il s'agit du four à sole à oxygène, et pen- dant la durée tH lorsqu'il s'agit du four Siements-Martin. Simultanément, pen- dant les périodes correspondantes, la température du laitier depuis ES jus- qu'à S est atteinte également en augmentant uniformément. L'augmentation de la température du bain et l'augmentation de'la température du laitier s'effectuent pratiquement de manière ininterrompue et presque parallèle.
En outre, il est souvent d'usage de raidir le laitier avant la coulée par l'ad- dition de chaux, de dolomie et similaire et d'étrangler le chauffage du four ; il en découle une baisse de la température du laitier depuis "S jusqu'à "'S, ainsi que représenté à la fig. 2.
Suivant le procédé de l'invention et ainsi qu'indiqué par des traits interrompus, il est possible, entre autre pour préserver l'assemblage réfractaire du four, principalement cependant pour éviter le surchauffage du bain de métal, de ne pas forcer trop fortement le chauffage jusqu'au moment
U de manière que le bain et le laitier atteignent les températures intermé- diaires UB et US avec une vitesse réduite correspondante. Le surchauffage du laitier à la températures, suivant l'invention, se présente seul depuis le moment U, donc pendant la période ¯ t o2 (fig.1), respectivement ¯ tH (fig.
2), tandis que le bain de métal atteint, au momènt de la coulée, la tempéra- ture de coulée A.
Suivant l'invention, le procédé mis en oeuvre en utilisant le four à sole à oxygène, trouve un champ d'application bien plus étendu lors- qu'il est employé en procédé duplex ou triplex. Sous ces termes il faut com- prendre, par exemple, la succession:
Convertisseur Thomas/Four à sole à oxygène, ou
Four Siemens-Martin/Four à sole à oxygène,
Convertisseur Thomas/Four Siemens-Martin/Four à sole à oxygène.
Ci-après se trouvent indiquées les propriétés de quelques aciers exécutés suivant le procédé de l'invention dans des fours à sole à oxygène ronds, sans chambre:
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Tableau.
Composition chimique
EMI5.1
<tb> n <SEP> C <SEP> Si <SEP> Mn <SEP> P <SEP> S <SEP> N <SEP> Cu <SEP> Cr <SEP> Ni <SEP> Al
<tb>
EMI5.2
fusion ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯#################-##############
EMI5.3
<tb> 27 <SEP> 0,09 <SEP> 0,38 <SEP> 0,53 <SEP> 0,027 <SEP> 0,019 <SEP> 0,005 <SEP> 0,18 <SEP> 0,03 <SEP> 0,04 <SEP> 0,010
<tb>
<tb> 33 <SEP> 0,11 <SEP> 0,32 <SEP> 0,38 <SEP> 0,021 <SEP> 0,028 <SEP> 0,006 <SEP> 0,19 <SEP> 0,03 <SEP> 0,05 <SEP> 0,030
<tb> 42 <SEP> 0,12 <SEP> 0,30 <SEP> 0,43 <SEP> 0,014 <SEP> 0,035 <SEP> 0,006 <SEP> 0,16 <SEP> 0,03 <SEP> 0,05 <SEP> 0,005
<tb>
<tb> 44 <SEP> 0,11 <SEP> 0,31 <SEP> 0,56 <SEP> 0,024 <SEP> 0,037 <SEP> 0,006 <SEP> 0,16 <SEP> 0,03 <SEP> 0,05 <SEP> o,oi5
<tb>
<tb> 45 <SEP> 0,09 <SEP> 0,32 <SEP> 0,20 <SEP> 0,014 <SEP> 0,022 <SEP> 0,005 <SEP> 0,16 <SEP> 0,03 <SEP> 0,04 <SEP> 0,
010
<tb>
Tableau 2 Propriétés mécaniques Charge à l'état de laminage
EMI5.4
<tb> n <SEP> épreuve <SEP> de <SEP> rupture <SEP> essai <SEP> de <SEP> essai <SEP> de <SEP> résilience
<tb>
<tb> fusion <SEP> résilience <SEP> étiré <SEP> et <SEP> vieilli
<tb>
<tb> charge
<tb>
EMI5.5
¯¯¯¯¯¯¯Th3 B <5 câl0 I/ DVPR . mk cm2 DYM mlt cm2 27 32 43,6 30 38,5 65 22,3 24y4 11,4 14,3 16,0
EMI5.6
<tb> 33 <SEP> 30,8 <SEP> 42,1 <SEP> 30,5 <SEP> 38,5 <SEP> 62 <SEP> 19,6 <SEP> 20,1 <SEP> 9,6 <SEP> 19,0 <SEP> 15;4
<tb>
<tb> 42 <SEP> 36,6 <SEP> 45,6 <SEP> 24 <SEP> 31,5 <SEP> 60 <SEP> 17,4 <SEP> 20,0 <SEP> 17,1 <SEP> 8,1 <SEP> 15,6
<tb>
<tb> 44 <SEP> 31,1 <SEP> 43,5 <SEP> 28 <SEP> 37 <SEP> 66 <SEP> 18,9 <SEP> 19,7 <SEP> 11,3 <SEP> 14,0 <SEP> 8,9
<tb>
EMI5.7
45 3Oe4 40,0 33y5 42s5 65 22s3 22,0 15,4 13,1 18,1
Tableau .
Propriétés mécaniques formalisées
Etat de laminage - recuit
EMI5.8
<tb> n <SEP> épreuve <SEP> de <SEP> rupture <SEP> essai <SEP> de <SEP> essai <SEP> de <SEP> résilience
<tb>
<tb> fusion <SEP> résilience <SEP> étiré <SEP> et <SEP> vieilli
<tb>
<tb> recuit
<tb>
EMI5.9
S B 10 DVM mk cm2 DVM mkg/cm'
EMI5.10
<tb> 27 <SEP> 33,0 <SEP> 44 <SEP> 30,5 <SEP> 36,5 <SEP> 68 <SEP> 24,9 <SEP> 26,1 <SEP> 21,4 <SEP> 21,0 <SEP> 22,6
<tb>
<tb> 33 <SEP> 32,6 <SEP> 42,4 <SEP> 31,0 <SEP> 38 <SEP> 67 <SEP> 21,0 <SEP> 20,3 <SEP> 17,7 <SEP> 16,7 <SEP> 10,6
<tb>
<tb>
<tb> 42 <SEP> 31,5 <SEP> 43,2 <SEP> 28,5 <SEP> 36 <SEP> 61 <SEP> 20,3 <SEP> 19,7 <SEP> 12,0 <SEP> 9,7 <SEP> 11,6
<tb>
<tb>
<tb> 44 <SEP> 31,4 <SEP> 43,7 <SEP> 31,0 <SEP> 39 <SEP> 65 <SEP> 21,7 <SEP> 20,2 <SEP> 16,9 <SEP> 17,4 <SEP> 16,6
<tb>
<tb>
<tb> 45 <SEP> 31,6 <SEP> 41 <SEP> 30,
5 <SEP> 38 <SEP> 67 <SEP> 24,0 <SEP> 24,4 <SEP> 16,0 <SEP> 12,0 <SEP> 16,0
<tb>
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EMI6.1
En comparaison aux aciers de C(,:} iableam, der; rsc:rs à urw.J.'y...1J identique, exécutés avec le procédé usuel âieaens-r.':.r. Lir, prc: e:ctrnt tous les valeurs suivantes:
EMI6.2
<tb> Limite <SEP> Résistance <SEP> à <SEP> Dilata- <SEP> contrac- <SEP> Résilience
<tb>
EMI6.3
d' a1l2ncements: la traction: tion:
tion Ifon-vieilli vieill K mm k,,mm 1=5d 5l, B#::-/C.)
EMI6.4
<tb> 21-25 <SEP> 37-45 <SEP> 28-25 <SEP> 50-45 <SEP> 17-12 <SEP> 1-2
<tb>
Lors d'une composition chimique de la qualité 37-45, on obtient donc, avec le procédé mis en oeuvre suivant l'invention, les valeurs de ré- sistance (limite d'allongement, résistance) de la qualité 41-50, tandis que les valeurs de tenacité (dilatation, contraction, résilience) des qualités plus douces sont de loin supérieures.
Il est à remarquer que les aciers peuvent être considérés comme étant résistant au vieillissement. Ils possèdent un bon pouvoir correspondant de soudure électrique et autogène, un excellent pouvoir d'étirage, une bonne limite de viscosité et également des propriétés de résistance dynamique.
Dans le four à sole à oxygène, il est également possible d'exé- cuter des aciers très durs (jusqu'à 1,5 % C) d'une excellente qualité sans risquer des débordements gênants. La même chose est vraie pour des aciers à alliage moyen ou supérieur.
En raison de leur qualité, les aciers de fours à sole à oxygène qui sont fondus suivant l'invention peuvent, de ce fait, être manifestement définis comme aciers nobles.
EMI6.5
R E v E IT D I C A T I 0 iT S .
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.