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L'invention se rapporte à un procédé mécano-chimique pour traiter des métaux contenant des impuretés indésirables, notamment des composés sulfurés; elle se rapporte plus particu- lièrement à un procédé mécano-chimique pour traiter ces métaux à l'état fondu alors qu'ils sont soumis à un écoulement turbu- lent et en un courant relativement peu profond ; plusparticuliè- rement encore, l'invention se rapporte à un procédé mécano- chimique pour traiter ces métaux fondus en un état d'écoulement turbulent sous l'influence de forces supérieures à la pesanteur.
Il a été antérieurement proposé de traiter les métaux à l'état fondu au moyen de divers agents chimiques pour enlever des impuretés indésirables, par exemple le soufre, le phosphore, etc. Pour la plupart, ces procédés enseignent la nécessité de
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disperser les agents de traitement chimique dans le bain de métal fondu.
La dispersion de l'agent de traitement dans le bain de métal fondu se faisait suivant divers procédés, par exemple en ajoutant l'agent au métal fondu dans le chenal de coulée allant du four à la poche de coulée, employant ainsi la force du mouvement du métal fondu pour disperser l'agent dans le métal, ou en ajoutant l'agent dans le bain de métal fondu dans la poche de coulée et en versant le métal fondu d'une poche de coulée dans une autre de manière à ce que l'agent de traitement flot- tant sur le bain de métal fondu soit transporté dans le bain par la force du courant de métal lorsqu'il est versé d'une poche de coulée dans l'autre.
Ceci est particulièrement vrai en ce qui concerne les agents de traitement alcalins pour l'enlèvement du soufre dans la fonte brute, enlèvement qui est considéré comme une des opérations les plus importantes dans la fabrication de fer marchand et d'acier.
Etant donné l'importance de la désulfuration du fer et de l'acier industriellement, les principes de l'invention seront décrits et illustrés ci-après en rapport avec la désulfuration; ceux qui sont versés dans ce domaine comprendront toutefois que la présente invention est en fait un moyen pour traiter sous d'autres rapports le fer et l'acier à l'état fondu.
En vue de la désulfuration du fer et de l'acier, on a uti- lisé divers agents de désulfuration alcalins dans les procédés antérieurs, l'agent le plus commun étant le carbonate de sodium technique ou "sel de soude calciné".
On a compris depuis longtemps qu'un composé plus alcalin que le carbonate de sodium doit, du moins virtuellement, être un agent de désulfuration plus efficace que le carbonate de sodium ou que les composés moins alcalins des métaux alcalino-terreux.
La matière dont on pourrait disposer logiquement à cet effet industriellement est évidemment la soude caustique. Cependant,
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la soude caustique n'a jamais eu de succès industriellement dans les opérations de désulfuration; elle a été appliquée avec un succès très modéré, même dans des procédés assez compliqués qui sont des variantes du procédé de rechargement en poche signalé plus haut.
Les difficultés rencontrées dans l'emploi de la soude caus- tique ou du carbonate de sodium dans les opérations de désulfu- ration proviennent principalement de l'effet corrosif de ces matières sur les revêtements réfractaires de l'appareillage dans lequel se fait la réaction de désulfuration; ceci est particuliè- rement vrai pour la soude caustique qui, à la température des bains de métal fondu, c'est-à-dire supérieure à environ 1370 C, attaque rapidement ces produits réfractaires. Une autre difficul- té rencontrée dans l'emploi de la soude caustique, particulière- ment dans la désulfuration des métaux ferreux, est la vaporisa- tion ou conversion en fumées de la soude caustique fondue aux températures des bains de métaux ferreux fondus, fumées qui,'dans les procédés antérieurs, constituaient un danger pour le person- nel qui y était exposé.
On vient de découvrir maintenant, contrairement aux enseig- nements des procédés antérieurs,que le traitement chimique et particulièrement la désulfuration des métaux fondus contenant des composés sulfurés, et autres impuretés indésirables, peut s'effectuer sans devoir produire une phase fortement dispersée de l'agent de traitement chimique dans le bain de métal fondu, et que l'on peut avantageusement réaliser ceci sans devoir mettre l'agent de traitement en contact avec les réfractaires de l'ap- pareillage dans lequel le traitement chimique a lieu. L'importan- ce de cette particularité de l'invention semblera immédiatement évidente à ceux qui sont au courant de la partie.
On a également trouvé que dans le cas où on utilise de la soude caustique ou du carbonate de sodium, ou des mélanges de
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ces-matières, en tant qu'agent de désulfuration, on peut aisément se débarrasser des fumées de ces matières durant la désulfuration sans qu'elles constituent un danger pour le personnel travaillant au procédé de désulfuration.
Par conséquent, un des objets de la présente invention est d'apporter un procédé mécano-chimique pour traiter un métal fon- du contenant des composés sulfurés et autres impuretés indésira- bles,,procédé dans lequel l'agent de traitement chimique ne doit pas être dispersé dans le bain de métal fondu.
Un autre objet de l'invention est d'apporter un procédé continu mécano-chimique pour le traitement de métaux fondus contenant des composés sulfurés et autres impuretés indésirables, le métal fondu étant soumis au traitement au moment où il passe du four à la poche de coulée.
Un autre objet de l'invention est d'apporter un procédé pour désulfurer des métaux fondus contenant des composés sulfu- rés, procédé dans lequel l'agent de désulfuration peut être - maintenu sans contact avec les matériaux réfractaires de l'appa- reillage dans lequel la réaction de désulfuration- s'opère.
Un autre objet de l'invention est encore d'apporter un pro- cédé par lequel on peut utiliser les agents de désulfuration les plus alcalins sans craindre d'endommager les produits réfractai- res dans l'appareillage dans lequel s'exécute la réaction de désulfuration.
Un autre objet de l'invention est aussi d'apporter un pro- cédé pour la désulfuration des métaux fondus, dans lequel les fumées de l'agent de désulfuration alcalin peuvent être aisément éliminées sans danger pour le personnel qui y travaille.
Ces objets et d'autres objets apparaîtront pour les person- nes au courant de la partie en prenant connaissance de la des- cription plus détaillée qui est donnée ci-après.
En principe, le procédé mécano-chimique de la présente
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invention pour le traitement des métaux fondus- contenant des composés sulfurés et d'autres impuretés indésirables comporte les phases opératoires consistant à soumettre un courant relati- vement peu profond de métal fondu à un écoulement turbulent dans une zone de traitement, à produire un courant d'agent de traite- ment sur la surface de ce métal fondu, à maintenir ces courants en contact adjacent continu et substantiellement de même étendue dans cette zone, et à séparer le métal fondu de l'agent de trai- tement .
En ce qui concerne la désulfuration du ier et de l'acier, l'expression "agent de désulfuration alcalin" telle qu'on l'uti- lise ici est sous-entendue comprendre les oxydes, hydroxydes, carbonates, bicarbonates et silicates des métaux alcalins : lithium, sodium, potassium, rubidium et caesium, de même que- des mélanges de ces matières entre elles, et avec des additifs qui peuvent être utilisés pour remplir une fonction spécifique, par exemple en tant que fondants, dans le traitement du bain métalli- que durant la désulfuration. Les formes techniques des composés alcalins mentionnés plus haut sont évidemment en ordre principal des composés sodiques, par exemple la soude caustique, le carbo- nate de sodium et le silicate de soude.
Dans la mise en oeuvre du procédé de la présente invention, spécifiquement en matière de désulfuration, il est essentiel que le bain de métal fondu à désulfurer soit maintenu en un courant relativement peu profond, de préférence, dans le cas d'opérations pratiques, de l'ordre de 2,5 à 7,7 cm de profondeur, et que le courant soit maintenu en écoulement turbulent, par opposition à un écoulement laminaire.
L'agent de désulfuration alcalin, qui comprend de préférence du carbonate de sodium ou de la soude caustique, ou des mélanges de ces matières, celles-ci constitu- ant les substances les plus fortement alcalines disponibles in- dustriellement comme agents de désulfuration, s'écoule conformé-
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ment à la présente invention sur la surface du courant peu pro- fond du bain de métal fondu, de manière à produire un écoulement turbulent de l'agent de désulfuration fondu. Ceux qui sont au courant de ce domaine comprendront que l'agent de désulfuration peut également contenir des additifs fondants, par exemple des borates alcalins, des oxydes et fluorures de métaux alcalino- terreux, de l'oxyde d'aluminium, etc.
Cependant, suivant la pré- sente invention, ces matières ne sont de préférence pas en quan- tités suffisantes pour détruire l'état de fusion de l'agent de désulfuration aux -températures du bain métallique fondu.
En produisant l'écoulement turbulent à la fois du bain de métal fondu et de l'agent de désulfuration alcalin fondu, il est également essentiel que les courants s'écoulent de façon à ce que ceux-ci se présentent mutuellement des surfaces substantiellement de même étendue et continuellement adjacentes, et ainsi l'écoule- ment turbulent des courants adjacents provoque le changement con- tinuel des surfaces liquides à l'interface, évitant ainsi complè- tement la technique courante consistant à maintenir un agent de désulfuration alcalin fondu à l'état fortement dispersé au sein du bain de métal fondu.
Un moyen éminement pratique de produire l'écoulement turbulent du métal et de l'agent de désulfuration, conformément à la présente invention, consiste à utiliser un cylindre rotatif ayant une vitesse de rotation suffisante pour obliger le métal fondu à former une couche uniforme sur les sur- faces internes du cylindre.
On se propose d'examiner plus en détail les principes de la présente invention en se rapportant aux dessins en annexe, qui font partie de l'invention.et dans lesquels : la figure 1 est une coupe verticale d'un appareillage con- venant à la mise en oeuvre du procédé de l'invention.
La figure 2 est une coupe verticale suivant les lignes II-II de la figure 1 en regardant dans la direction indiquée par les
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flèches.
La figure 3 est une coupe verticale schématique d'un appa- reillage semblable à celui de la figure 1, conçu pour un écoule- ment continu en contre-courant du métal et de l'agent de traite- ment.
La figure 4 est une coupe suivant les lignes IV-IV de la figure 3, considérée dans la direction indiquée par les flèches.
Dans les dessins, 2 est l'enveloppe d'acier d'un cylindre comportant un revêtement réfractaire 4 sur lequel est placée une couche monolithique 6 d'un produit réfractaire approprié, par exemple de l'oxyde de magnésium.
Le cylindre de l'appareillage comporte une enveloppe 2, avec revêtements réfractaires 4 et 6, et est conç pour tourner à des vitesses de rotation relativement élevées, suffisantes pour main- tenir une couche 8 de métal fondu couvrant la surface de la cou- che réfractaire interne 6. La rotation du cylindre s'effectue à l'aide d'un moyen de commande non représenté. L'enveloppe 2 du cylindre comporte des bandages 16 qui sont en prise avec des ga- lets 18 sur lesquels le cylindre-est monté. Du métal fondu est introduit dans le cylindre au moyen d'un récipient de coulée 10, à revêtement réfractaire, ou à l'aide d'autres systèmes adéquats, tandis que le cylindre tourne comme indiqué plus haut.
A cet égard, on a trouvé que dans un cylindre rotatif comme celui montre dans la figure 1, ayant un diamètre intérieur par exemple de 30,48 cm et conçu pour une profondeur de métal fondu de 25,4 mm par exemple de fer fondu, une vitesse de rotation de 350 tours par minute assure le maintien de fer fondu en une cou- che uniforme sur le revêtement réfractaire durant les opérations* A partir des dimensions et de la vitesse de rotation, on peut aisément calculer qu'à l'interface revêtement-métal fondu est appliquée une force environ 21 fois celle de la pesanteur, et qu'à la surface du métal fondu est appliquée une force environ
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17 fois celle de la pesanteur.
Ces calculs sont établis en déter- minant l'accélération centripète (Ac) en pied (30,48 cm)/seconde à partir de la vitesse en pied (30,48 cm)/seconde, (V), et du rayon, (r), suivant l'équation Ac = V2/r; la force appliquée, exprimée en pesanteur, est alors calculée à partir de la formule Ac/g où g est l'accélération due à la pesanteur (980,6 cm/seconde2) ou 32,17 pieds (980,5 cm)/seconde .
L'agent de désulfuration alcalin, par exemple du carbonate de sodium ou de la soude caustique, qui dans un appareillage comme celui montré dans le dessin est de préférence de la soude caustique, peut alors être ajouté soit sous la forme fondue, soit à l'état solide au cylindre, de préférence par le tube d'ad- dition 12, ou dans le chenal partant du récipient de coulée 10.
A la température du bain de métal fondu, l'agent de désulfuration alcalin, dans cet exemple la soude caustique, fond et forme une couche 14 sur la surface du métal fondu. La couche 14 de l'agent de désulfuration fondu est représentée avec une épaisseur exagé- rée pour permettre de mieux distinguer les deux couches fondues adjacentes.
Le cylindre étant en rotation, la couche uniforme de métal fondu 8 à proximité du revêtement réfractaire 6 aura nécessaire- ment une vitesse de rotation différente par rapport à celle de l'agent de désulfuration fondu et aussi par rapport au cylindre, différence de vitesses de rotation qui, conjointement avec la petite quantité de vibration inhérente, caractéristique des cy- lindres en rotation, affecte l'écoulement turbulent du bain de métal fondu 8 alors qu'il se déplace en un trajet hélicoïdal d'une extrémité du cylindre à l'autre.
La couche d'agent de désulfuration fondu 14, de préférence du carbonate de sodium ou de la soude caustique, mais plus avantageusement cette dernière, à cause de sa viscosité et de sa masse aura également une vitesse de rotation différente de celle du bain de métal fondu 8 et, de
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ce fait, à l'interface entre les couches fondues 8 et 14 il y aura une forte action de cisaillement qui produira également un écoulement turbulent à la fois du métal fondu et de l'agent alca- lin de désulfuration tandis qu'ils se déplacent d'une extrémité du cylindre à l'autre.
On estime que cette action prononcée de cisaillement, con- tribuant à la turbulence tant du métal fondu que de l'agent de désulfuration, fait que leurssurfaces, à l'interface,sont con- tinuellement en un état de mouvement et par conséquent changent continuellement et rapidement avec le temps en ce qui concerne les composants de chacune d'elles qui sont présents à leur inter- face. Ainsi, une surface énorme de métal fondu est exposée à une surface tout aussi grande d'agent de désulfuration, en un laps de temps très court, le résultat de ceci étant qu'une très gran- de proportion des matières porteuses de soufre se trouvant dans le métal fondu sont mises en contact avec l'agent de désulfura- tion et sont enlevées du métal fondu dans ce même laps de temps.
Au surplus, lorsqu'on utilise de la soude caustique comme agent de désulfuration, la soude, caustique sera normalement à sa température d'ébullition ou au voisinage immédiat de celle-ci, particulièrement avec les métaux ferreux fondus qui sont d'ordi- naire désulfurés à des températures de l'ordre de 1370 C; par conséquent, la couche de soude caustique fondue peut être légère- ment séparée du métal fondu ferreux par des vapeurs de soude caustique qui, en s'élevant à travers la couche de soude causti- que fondue, provoqueront une turbulence supplémentaire dans cette couche.
Lorsque les couches de métal fondu et de soude caustique sont maintenues dans un champ supérieur à la pesanteur comme dans un cylindre en rotation, une compression à l'interface peut aussi provoquer dans une certaine mesure, une diffusion de la soude caustique fondue à l'intérieur du métal fondu, ce qui aug- mente l'aire totale de contact de l'agent de désulfuration et du
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métal à l'interface, et ainsi le temps de réaction pour l'enlève- ment'des impuretés est considérablement diminué.
Lorsque les couches de métal fondu et d'agent de désulfura- tion fondu sortent du cylindre, en équicourant dans la figure 1, on peut les recueillir dans une zone collectrice adéquate, comme celle qui est représentée dans les dessins en annexe par le ca- pot collecteur en forme de "C", désigné par 20, à l'extrémité de décharge du cylindre. Dans le cas où on utilise un agent de désulfuration fortement alcalin, par exemple de la soude causti- que ou du carbonate de sodium, dans un appareillage comme celui qui est représenté sur les dessins, on prévoit de préférence une hotte à fumées 22 pour recueillir les fumées de l'alcali, avec un moyen approprié tel que le conduit 24 pour amener les matières alcalines vaporisées à une zone de lavage.
Les courants de l'agent de désulfuration alcalin fondu et.de métal fondu sont montrés dans la figure 1 des dessins sous la forme d'un courant composite 26 quittant le cylindre et étant recueilli en une mare 28 dans le capot collecteur 20. Un conduit 30 mène du capot 20 à une zone où on peut séparer l'agent de désulfuration du métal fondu par des barrages adéquats qui permettent l'écoulement du métal fondu par le bas et dévient le courant de l'agent de désul- furation ou laitier.
Des bagues de guidage 32 sont prévues aux extrémités de décharge des cylindres des figures 1 à 3 pour assister suivant le cas le guidage du courant composite 26 ou les courants séparés de métal fondu et de soude caustique sortant du cylindre sous l'impulsion de la force centrifuge due à la vitesse de rotation du cylindre.
Les courants de métal fondu et d'agent de désulfuration alcalin peuvent être amenés à s'écouler à travers le cylindre en contre-courant, comme représenté dans la figure 3, simplement en plaçant le récipient de coulée 10 et le tube d'addition 12
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aux extrémités opposées du cylindre et en prévoyant une bague de barrage appropriée 34 à l'intérieur du cylindre 2, avec une fenêtre centrale 36, pour l'addition,;de l'agent de désulfuration, @ et des fenêtres d'écoulement inférieur!38 pour le métal fondu, à l'extrémité opposée par rapport à celle où le'métal est intro- ' duit.
Le capot collecteur 20 aura alors pour fonction d'être une zone collectrice du métal, comme décrit plus haut, tandis que la hotte à fumées 22 est légèrement modifiée'en plaçant le conduit 24 de'la manière représentée dans la figure 3.
Pour que les personnes au courant dela partie puissent mieux saisir les principes de l'invention, et la manière dont on peut la mettre en exécution, on donne ci-dessous des exemples spécifiques.
Exemple 1.
Un cylindre du type général représenté dans les dessins est adapté pour un écoulement en contre-courant du métal et de l'a- gent de traitement en insérant une bague de barrage au voisinage d'une de ses extrémités avec plusieurs fenêtres d'écoulement par le bas, au voisinage de.la surface interne 6 du cylindre, et ayant une ouverture au centre 'de la bague pour l'introduction de l'agent de traitement.
On fait tourner le cylindre à une vitesse suffisante pour imposer une force environ 25 fois celle de la pesanteur (25 g), et on introduit du mercure liquide dans le cylindre à l'extrémi- té du cylindre opposée à la bague de barrage, en quantité suffi= sante pour former une couche uniforme sur la surface interne du cylindre. Comme agent de traitement, on introduit de l'eau par l'ouverture dans le centre de la bague de barrage. Lorsqu'une quantité d'eau suffisante est présente pour couvrir la couche de mercure, on introduit du mercure et de l'eau'dans le cylindre, simultanément et continuellement.
Le mercure est recueilli dans une bague collectrice semblable à celle montrée dans les dessins,
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à l'extrémité du cylindre adjacente à la bague, de Barrage, et l'eau est recueillie dans une bague collectrice du même genre à l'extrémité du cylindre adjacente au point d'introduction du mercure.
Au cours de l'introduction du mercure et de l'eau dans le cylindre, on observe que l'impact du courant de mercure sur sa couche adjacente aux parois du cylindre provoque la formation d'ondes qui semblent voyager en un trajet hélicoïdal vers la bague de barrage et être réfléchies par la bague de barrage, ce qui détermine une turbulence extraordinaire à l'interface du mercure et de l'eau. De même, l'impact du courant d'eau sur la couche d'eau recouvrant le mercure provoque des ondes qui aug- mentent'la turbulence de la couche d'eau résultant de sa circu- lation en contre-courant par rapport au mercure et de la diffé- rence observable de vitesse de! rotation entre la couche de mer- cure et la couche d'eau.
De cette manière, le mercure est rapidement et efficacement séparé des matières dispersables dans l'eau qui lui sont asso- ciées.
Dans les exemples suivants, illustrant la désulfuration du fer fondu, on utilise constamment de la soude caustique comme agent de désulfuration, principalement pour la raison que cette matière constitue l'agent le plus alcalin parmi les agents de désulfuration disponibles techniquement, et pour la raison que l'utilisation de la soude caustique dans une opération de désul furation représente les conditions les plus défavorables pour l'appareillage et le procédé employé pour désulfurer, ce qui par conséquent fait ressortir les avantages inhérents de la présente invention.
Exemple 2.
On introduit de la fonte brute fondue dans un cylindre rotatif comme celui montré dans les dessins d'accompagnement,'à
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raison de 9 tonnes par heure, le cylindre tournant à une vitesse suffisamment élevée pour porter le métal en une couche substan- tiellement uniforme d'environ 2,5 cm d'épaisseur sur toute la surface interne du cylindre, et pour conférer une force centri- fuge environ 16 fois plus grande que la force de la pesanteur.
On introduit dans le cylindre de la soude caustique en paillettes à raison de 1,8 kg de soude caustique par tonne de fer et à rai- son de 3,6 kg de soude caustique par tonne de fer.
La teneur en soufre de la fonte brute à l'état fondu au moment où on 1% introduit dans le cylindre rotatif s'élève à 0,05 en poids.
On prélève un échantillon de fonte fondue pour l'analyse après que la fonte brute et la soude caustique ont été mises en contact pendant environ 35 secondes, moment auquel la teneur en soufre est de 0,038%, et, après que la soude caustique et la fonte fondue ont été en contact pendant 2 minutes et 45 secondes, la teneur en soufre est de 0,035%.
Lorsque la soude caustique est ajoutée à raison de 3,6 kg de soude caustique par tonne de fer, on détermine la teneur en soufre du bain métallique fondu après que le métal et la soude caustique ont été en contact pendant 45 secondes, moment auquel la teneur en soufre est de 0,021%; après que la soude caustique et le métal ont été mis en contact pendant 3 minutes, la teneur en soufre du bain métallique fondu est pratiquement la même, ce qui montre que la désulfuration s'est accomplie selon l'inven- tion en un laps de temps extrêmement court.
Exemple 3.
En vue de déterminer l'effet de la profondeur à laquelle on prélève un échantillon de métal fondu pour la détermination du soufre, on introduit des quantités additionnelles de fonte brute fondue dans le cylindre rotatif décrit dans l'exemple 2 ci-dessus puis on ajoute de nouveau de la soude caustique au fer fondu
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dans le cylindre rotatif à raison de 1,8 kg de soude caustique par tonne de métal et à raison de 3,6 kg de soude caustique par tonne de métal, obtenant les résultats indiqués dans le tableau suivant :
EMI14.1
<tb> genre <SEP> d'échantillon <SEP> et <SEP> teneur
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> soufre <SEP> en <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> peu <SEP> prélèvement <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> profond <SEP> moyen <SEP> profond
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1,8 <SEP> kg <SEP> NaOH/tonne <SEP> de <SEP> fer <SEP> 0.036 <SEP> 0. <SEP> 035 <SEP> 0. <SEP> 036
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3,6 <SEP> kg <SEP> NaOH/tonne <SEP> de <SEP> fer <SEP> ! <SEP> 0.028 <SEP> 0. <SEP> 028 <SEP> 0. <SEP> 031
<tb>
Exemple 4.
De la fonte brute fondue, ayant une teneur en soufre de 0,17% en poids, est introduite dans un cylindre rotatif du genre indiqué dans l'exemple 2, et l'on introduit de la soude causti- que en paillettes dans.le cylindre à raison de 7,2 kg de soudé caustique par tonne de fer. On prélève le; premier échantillon de métal après que la soude caustique et le métal fondu ont été en contact pendant 30 secondes, moment auquel la teneur en soufre est retombée à 0,042%, et l'on prélève un autre échantillon après que la soude caustique et\le métal fondu ont été en con- -tact pendant 1-1/2 minutes, moment auquel la teneur.en soufre est retombée à 0,035%.
Exemple 5.
Une autre quantité de fonte brute fondue ayant une teneur en soufre de 0,09% en poids est introduite dans un cylindre ro- tatif du genre décrit dans l'exemple 2 et, après que le métal fondu et la soude caustique ont été en contact pendant environ 1-1/4 minutes, on constate que la teneur en soufre s'est abais- sée à 0,028%.
Dans chacun des exemples précédents, l'échantillon de métal prélevé pour la détermination du soufre est également analysé
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pour le carbone, le manganèse, le phosphore et. le silicium.
Dans chaque cas, la teneur en carbone de la fonte brute, de même que la teneur en manganèse et en phosphore, 'avère ne pas avoir changé de manière perceptible. On constate que la teneur en silicium en moyenne passe d'environ 1,54% à environ 1,44%.
En se basant sur les expériences ci-dessus de même que sur d'autres expériences où l'on utilise le même appareillage et le même procédé qui sont décrits dans les exemples ci-dessus, on détermine la quantité de soude caustique requise pour réduire la teneur en soufre de la fonte brute basique à une valeur arbitrai- re de 0,035% en poids, choisie comme étant une teneur en soufre satisfaisante pour les applications en fonderie, ceci à partir de divers pourcentages initiaux de soufre ; résultats de ces expériences sont repris dans le tableau ci-dessous :
EMI15.1
<tb> 1 <SEP> Teneur <SEP> initiale <SEP> en <SEP> kg <SEP> de <SEP> soude <SEP> caustique
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> [soufre <SEP> de <SEP> la <SEP> fonte <SEP> par <SEP> tonne <SEP> de <SEP> fonte <SEP> brute
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ;brute, <SEP> en <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0. <SEP> 20 <SEP> 11,2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0. <SEP> 15 <SEP> 9,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0.10 <SEP> ' <SEP> 5,9
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0.05 <SEP> 2,3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 0.04 <SEP> 0,9
<tb>
Exemple 6.
On soutire de la fonte brute contenant 0,05% de soufre en poids à partir d'un fourneau et on la fait couler dans une poche de coulée dans laquelle on ajoute de la soude caustique à raison de 3,6 kg par tonne de fonte brute; à partir de cette poche, on déverse la soude caustique et la fonte brute dans une seconde poche de coulée dans laquelle le métal fondu est brassé, et fina- lement on réintroduit la fonte dans la première poche en vue de la séparation du laitier.
Les résultats obtenus en suivant ce
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procédé conventionnel de rechargement en poche.de coulée pour la désulfuration avec emploi de soude caustique sont donnés dans le tableau ci-dessous :
EMI16.1
<tb> Composition <SEP> chimique
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> échantillon
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> fourneau <SEP> 0.050
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> première <SEP> poche <SEP> 0.046
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> seconde <SEP> poche, <SEP> 0 <SEP> minute <SEP> 0.050
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> @ <SEP> seconde <SEP> poche, <SEP> 1 <SEP> minute <SEP> 0.045
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> seconde <SEP> poche, <SEP> 2 <SEP> minutes <SEP> 0.045
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> seconde <SEP> poche, <SEP> 4 <SEP> minutes <SEP> 0.045
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> première <SEP> poche <SEP> (second <SEP> tour), <SEP> 0.045
<tb>
Le laitier final est vitreux,
ce qui indique qu'une quantité considérable de silice est absorbée par le revêtement de la poche. On pourrait obtenir une meilleure désulfuration si l'on répétait l'essai, parce que l'instabilité est une des caractéristiques des simples procédés de désulfuration qui utilisent des produits réfractaires conventionnels.
Par ce qui précède, on voit qu'il faut à peu près deux fois autant de soude caustique par.le.procédé de rechargement en poche pour atteindre le même degré de désulfuration que celui qui est obtenu par le procédé dans les exemples plus haut.
Bien que l'on ait décrit diverses formes de réalisation de l'invention, il n'y a pas lieu de considérer que les procédés décrits limitent la portée de l'invention, car-on conçoit que des changements dans ce procédé sont possibles ; désire en ou- tre que chaque élément énoncé dans l'une quelconque des revendi- cations suivantes soit considéré comme se rapportant à tous éléments équivalents pour obtenir substantiellement les mêmes résultats d'une manière substantiellement pareille ou équivalen- te, vu que l'on désire couvrir l'invention largement, quelle que soit la forme sous laquelle on veut utiliser son principe.