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Dans le convertissage, ou affinage au vent, par exemple par le procédé Thomas, il est important pour que le procédé soit économique et pour la qualité de l'acier produit de contrô- ler d'une manière rapide et sure, pendant le court temps de fusion,la marche des processus métallurgiques essentiels dans le bain, afin de régler la marche du convertissage d'après les ré- sultats de ce contrôle, et surtout de déterminer la fin du soufflage.
On connaît divers moyens propre ses pour la surveillance d'un bain de convertissage. En particulier, on a proposé de prendre comme mesure caractéristique des processus essentiels au cours du convertissage, le trouble produit par la poussière
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dans les gaz d'échappement du convertisseur, trouble qui sera appelé ci-après "pulvérulence" pour abréger. On contrôle alors par exemple le convertissage er suivant au moyen d'une mesure d'affaiblissement de la lumière (mesure d'extinction), la densi- té de.poussière dans les gaz de sortie du convertisseur.
Pour cela, on dispose d'un côté de la cheminée du convertisseur une lampe émettrice de lumière et du côté opposé une cellule photo-électrique comme récepteur de lumière, et l'on enregistre le courant photo-électrique qui varie avec la densité de pous- sière dans les gaz de convertisseur traversée par la lumière.
Pendant les dernières minutes de soufflage, au cours desquelles, comme on le sait,a lieu dans le procédé Thomas la combustion du phosphore et qui sont les plus importantes, l'affaiblissement de lumière produit par la poussière, représenté par exemple par la courbe d'extinction en fonction du temps, a une allure caractéristique.
Dans le courbe d'extinction de lumière, on remarque nota: -ment, dans la période de déphosphoration, un point caractéris- tique (point de repère), pour lequel la proportion de phosphore dans le bain est comprise, suivant la température de celui-ci, entre 0,030 et 0,060. On peut d'après cela estimer approximati- vement à l'avance la fin du soufflage. Pour obtenir des données plus sûres au sujet de la teneur du bain en phosphore, il est cependant nécessaire, outre la mesure d'extinction indiquée, de déterminer la température du bain correspondant au point de rep. ère, car, cornue on l'a dit, la teneur en phosphore com- prise entre les limites indiquées ci-dessus dépend à un moment don', é de la température qui règne dans le bain.
Cela constitue un grave inconvénient du procédé décrit précédemment, car la mesure de la température dans un convertisseur à soufflage ren- contre de grosses difficultés. Un autre inconvénient de ce pro- cédé est que le mélange et la dilution irréguliers des fumées
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avec des rentrées d'air parasite faussent les résultats de la mesure d'extinction, de sorte que, même avec uue connaissance précise de la température du bain, une détermination exacte de la teneur en phosphore du bain n'est pas possible par une me- sure d'extinction du genre décrit
Un autre désavantage du procédé indiqué est qu'il échoue lorsqu'on souffle avec addition d'oxygène. Lorsque la concen- tration de l'oxygène dans le vent dépasse 30 %,
la pulvérulence de est déjà si forte que l'affaiblissement/lumière obtenu par le procède de mesure décrit plus haut est très voisin de 100 %.
Avec un tel affaiblissement de lumière, la mesure ne permet plus pratiquement d'établir l'allure caractéristique, existant en fait, de la pulvérulence.
L'invention a pour but de déterminer la fin du soufflage dans le convertissage, même si le vent de soufflage est enrichi en oxygène, et de déterminer en outre la température du bain d'une manière simple, de façon à obtenir ainsi une donnée sur la teneur en phosphore du bain, et enfin d'établir un dispositif simple et de fonctionnement sur pour exécuter des mesures d'ex- tinction dans les fumées de convertissage.
L'invention a pour objet un procédé de contrôle du convertissage par détermination de l'extinction d'une lumière traversant les gaz d'échappement du convertisseur, selon lequel la mesure d'extinction est effectuée au sein même de la flamme des gaz d'échappement du convertisseur sur une distance d'ex- tinction aussi courte que possible et géométriquement bien dé- terminée. En particulier, l'invention permet de déterminer de cette manière la fin du soufflage d'affinage, et cela en déter- minant par la mesure d'extinction selon l'invention le point connu en soi de la courbe d'extinction où celle-ci devient sensiblement horizontale après avoir passé par un maximum.
Des points essentiels de l'invention sont que la distance
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d'extinction est bien définie géométriquement et que la mesure est effectuée à l'intérieur de la flamme, de sorte que le résul- tat de la mesure ne dépend plus, comme dans le procédé connu, de la dilution variable produite par l'air étranger entraîné et de la dimension de la cheminée du convertisseur. Ainsi, selon l'invention, on mesure la densité de poussière absolue dans les gaz de sortie non dilués. On peut ainsi établir une courbe d'extinction permettant de tirer des conclusions cer- taines sur les processus essentiels au cours du convertissage.
Un avantage important est en outre obtenu par le fait que, se- lon une autre particularité de l'invention, il est possible de déterminer la température du bain avec une grande précision d'après la densité de poussière absolue.
Par conséquent, un avantage principal de la présente invention réside dans le fait que, à la différence des procéder de mesure précédemment connus, elle permet, avec une seule opération industrielle de mesure, de déterminer à la fois la teneur en phosphore et la température du bain correspondant au point de repère de la courbe d'extinction et dont la connaissant ce est très importante pour le métallurgiste, et ainsi la fin du soufflage. D'autres avantages résident dans le fait que l'on obtient le résultat de mesure d'une manière extrêmement simple et que ce résultat est entièrement indépendant de fac- teurs extérieurs tels que la position du convertisseur, la ma- nière dont se fait l'entrée d'air parasite, les dimensions de la bouche du convertisseur et de sa cheminée, la direction du vent, etc...
L'extinction est proportionnelle à la concentration ab- solue de la poussière dans les gaz. Selon une particularité de l'invention, de la valeur absolue de l'extinction, en parti- culier au point de repère où la courbe d'extinction devient sensiblement horizontale après un maximum, on déduit la tempéra-'
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ture du bain et en particulier sa teneur en phosphore.
L'invention a aussi pour objet un dispositif permettant la Dise en oeuvre du procédé décrit, et qui est également ap- proprié à d'autres mesures d'extinction dans des gaz d'échappe- ment chauds ou autres. Te dispositif selon l'invention se com- pose d'un tube, autant que possible refroidi par l'eau, dans lequel est formée une entaille pour le passage des gaz chargés de poussière, et une source de lumière et une cellule photo- électrique réceptrice disposées dans ce tube de part et d'autre de l'entaille.
La source de lumière peut être équipée d'un sys- tème optique convergent et la cellule photo-électrique récep- trice d'un filtre d'interférences. Un point particulièrement' inportant du dispositif selon l'invention est que la distance sur laquelle on mesure l'extinction, contrairement aux procédés et aux dispositifs connus, dans lesquels cette distance s'étend sur toute la cheminée du convertisseur et suivant la forme de la bouche atteint 1 à 4 mètres, est réduite à environ 10 centi- mètres et.est placée dans la flamme même.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés à titre d'exemple non limitatif fera bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique.
La figure 1 est un.e représentation schématique destinée à l'explication du procédé selon l'invention; la figure 2 représente le dispositif de mesure; la figure 3 représente la courbe de l'extinction en.fonc- tion du temps de soufflage; la figure 4. représente la teneur en phosphore d'un bain en fonction de la température du bain correspondant à un point déterminé de la courbe d'extinction; la figure 5 5 représente l'extinction en fonction de la température du. bain correspondant à -Lui point déterminé de la courbe d'extinction.
La source lumineuse nécessaire à la mesure de l'extinc-
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tion et le récepteur de lumière sont disposés dans -un tube refroidi à l'eau (figure 1 et ligure 2), qui, comme on le voit sur la figure 1, est placé à une petite distance au-des- sus de la bouche 7 d'un convertisseur simplement indiqué, et plus précisément à l'intérieur de la flamme 8. La distance de mesure est formée par une entaille 2 de 10 centimètres environ de longueur ménagée dans ce tube 1 et par laquelle les gaz d'échappement chargés de poussière s'écoulent librement.
Le détail de l'appareil destiné à la :esure d'extinction selon l'invention est représenté sur la figure 2. Dans le tube
1 , autant que possible refroidi à l'eau, est formée l'entaille
2 à la manière d'un crochet (distance de esure).
La distance de mesure est traversée par le rayon d'un protecteur constitué par une forte source de lumière 3 et une lentille convergente 4, et la quantité de lumière affaiblie par la poussière contenue dans les gaz qui traversent la zone de mesure 2 est transformée au delà de celle-ci par la cellule photo-électrique 5 en un courant électrique de mesure que l'on enregistre à l'aide d'un compensographe électronique 6.
La figure 3 représente schématiquement la courbe d'ex- tinction enregistrée pendant le convertissage d'une charge; les perturbations momentanées produites par des projections ne sont pas marquées sur la courbe. La courbe montre le point a, important pour la surveillance de l'opraticn jusqu'à la fin dr soufflage, où la courbe devient sensiblement horizontale après avoir passé par un maximum, En ce point a, la teneur en phosphore du Lain ne dépend plus Que de la température du bain ; elle est comprise entre 0,030 et 0,C60 . environ (figure 4).
De la valeur absolue de la quantité de lumière qui passe pour ce point de la courbe, on peut déduire la température du bain, cornue le contre la ligure 5.
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Pour déterminer la fin. du soufflage, on procède de la manière suivante : le point de déport est constitué par le point a enne istré antomatiquement; en se basant sur cette donnée, la courbe d'étalonnage de la figure 5 donne la tempé- rature du bain. (n lit alors sur la courbe d'étalonnage repré- sentée sur la figure 4 la teneur en phosphore en fonction de la température du bain. Le temps de soufflage encore nécessaire pour atteindre dans le bain la teneur finale en phosphore dési- rée peut alors être déterminé très simplement d'après la marche connue de ladéphosphoration pour l'opération de convertissage considérée.