BE561314A - - Google Patents

Description

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   Des progrès importants ont été réalisés ces der- nières années dans la fabrication d'un acier Thomas pauvre en phosphore et en azote, par affinage par le vent au convertisseur basique, 
Tout d'abord, ces progrès ont été obtenus en rem- plaçant à la fin de la période de décarbruation et au début de la période de déphosphoration une partie de l'oxygène du vent par l'oxygène fixé dans les minerais, les battitures de laminage ou tous autres produits et en soufflant la charge à température plus basse dans la. période de déphosphoration. 



   Ensuite, on a adopté le soufflage par le vent suroxygéné en maintenant la déphosphoration du bain à température plus,basse. 

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   On sait que le fait de préférer la combustion du phosphore à celle du carbone, pour supprimer pratiquement l'absorption d'azote, exige la formation rapide d'une sco- rie fluide, riche en protoxyde de fer, ainsi que plusieurs remplacements de scorie troublant la cadence régulière de l'opération d'affinage. 



   La méthode également connue pour l'affinage de la fonte par l'oxygène techniquement pur, soufflé sur la sur- face du bain ou insufflé dans ce dernier, a pu, il est vrai, l'emporter de plus en plus pour l'affinage des fontes pau- vres en phosphore, telles par exemple que les fontes d'affi- nage, mais elle n'a pas encore été adoptée en pratique , pour le traitement des fontes phosphoreuses, notamment pour le traitement de la fonte Thomas. Là aussi, les conditions de formation d'une scorie fluide, riche en protoxyde de fer et accélérant la combustion du phosphore, sont difficiles à mettre économiquement parlant en harmonie avec l'allure de l'opération. 



   La présente invention a pour objet un procédé d'affi- nage des fontes phosphoreuses et, en particulier, d'une ' fonte contenant environ 0,6 à 2% de phosphore, ledit procé- dé ayant tant les avantages de l'affinage basique par le . vent, par le fond du convertisseur, que ceux de l'affinage par l'oxygène, par le bec de la cornue, et donnant un acier à très faible teneur en phosphore oxygène et azote. 



   On atteint.ce résultat en soufflant par exemple une fonte Thomas de composition connue, avec l'addition usuelle de chaux à laquelle on peut ajouter des oxydes de fer sous forme de battitures de laminage ou'tous autres produits, dans un convertisseur basique, de préférence par du vent suroxygéné, à ce point qu'il soit brûlé une partie notable du   'carbone,   outre le silicium et le manganèse. 



   Lorsque la teneur en carbone de la charge est compri- se entre   0,5%   et 0,8% par exemple, on abaisse le convertis- seur, et on affine la charge par l'oxygène, de la surface 

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 du bain, en opérant de telle manière qu'il se forme rapide- ment une scorie fluide, à haute teneur en fer, à partir de la chaux fortement échauffée et largement préparée dans la période d'affinage par le vent. 



   A cet effet, on peut charger du minerai de fer. ou des battitures de laminage au début du soufflage de l'oxy- gène ou scorifier une quantité suffisante de fer par   l'oxy-   gène que l'on souffle sur le métal ou que l'on insuffle dans celui-ci. 



   Sous la scorie ainsi formée s'effectuent, si l'on continue le soufflage de l'oxygène, une combustion   particu   lièrement rapide du phosphore à un faible pourcentage près et une combustion sensiblement ralentie du carbone, en sorte que l'on obtient à la fin de cette phase de l'opéra- tion un acier au carbone pauvre en phosphore et en azote. 



   Ensuite, on relève le convertisseur et on le souffle un peu de temps par le fond pour décarburer et déphosphorer davantage'cet acier que l'on peut mettre au moint sous une fraîche scorie de chaux en soufflant à nouveau la cornue par l'oxygène. 



   Le dessin annexé fait apparaître le comportement des impuretés lors de l'affinage d'une fonte Thomas suivant l'invention. 



   Cette fonte Thomas contenant   3,60%   de-carbone, 1,75% de ,phosphore et les proportions connues de manganèse, de silicium et de soufre, est affinée au convertisseur basique après l'addition habituelle de chaux, par   du'vent   suroxygé- né, dans une première phase d'environ 7 minutes et demie, à une teneur en carbone voisine de 0,7% près, la fonte renfer- mant alors environ 1,4% de phosphore. 



   Dans une deuxième phase d'environ 15 minutes, on   incline.le   convertisseur et on affine la charge par l'oxygè- ne, de la surface du bain, la cornue devenant une espèce de four à sole. On opère de manière à obtenir rapidement- une scorie fluide, riche en fer, par la combustion d'une 

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 quantité suffisante de cet élément. 



   Si l'on continue à souffler l'oxygène, une combustion rapide du phosphore a lieu avec ladite scorie, alors que la teneur en carbone de la charge diminue relativement peu. 



   A la fin de cette   deuxième   phase, dans laquelle on affine par l'oxygène, par en haut, la, charge renferme encore environ 0,3% de carbone, environ   0,07%   de phosphare, environ   0,03%   de soufre et 0,003% d'azote, la teneur en fer de la scorie finale étant de l'ordre de   17%.   



   L'affinage par l'oxygène est suivi d'une troisième phase, dans laquelle on relève le convertisseur pour le souffler par le fond, pendant une demie minute environ. On ramène ainsi la teneur en carbone de la charge à environ 0,15% et sa teneur en phosphore à environ   0,04%,   sa teneur en azote restant inchangée (0,003%). 



   Dans une quatrième phase, on peut incliner le conver- tisseur pour affiner la charge par l'oxygène après le rem- placement dé la scorie.   On obtient   ainsi une teneur d'envi- ron 0,10% de carbone, une teneur de   0,0-2%   de phosphore, une teneur de   0,018%   de soufre et une teneur de 0,003%   d'azote.   



   Dans une cinquième phase, on peut améliorer encore ces valeurs par un court soufflage supplémentaire par le fond, ce qui permet de régler la teneur en carbone à peu près instantanément, à une faible valeur pratiquement quel- conque. 



   Le dessin précité fait apparaître également la coo- pération du bain et de la scorie pendant le soufflage par le vent et par l'oxygène. 



   A la fin de la deuxième phase, c'est-à-dire après le premier soufflage par l'oxygène, on a une scorie à 17% de fer. Mais le deuxième soufflage par le vent (troisième phase) a pour effet de réduire la teneur en fer de la scorie à   8%.   Pendant le deuxième soufflage par l'oxygène (quatrième phase), cette teneur passe à 14%, et, après le troisième soufflage par le fond (cinquième phase), on 

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 coule une scorie à environ   9%   de fer. 



   Le diagramme porté sur le dessin fait ressortir clairement les importants avantages du procédé conforme à l'invention. Ces avantages résident dans la facilité avec laquelle ce procédé peut être mis en oeuvre avec le matériel ha.bituel, et surtout dans la maîtrise de la déphosphoration et de la décarburation, la déphosphoration s'effectuant très rapidement tandis que la décarburation se déroule de telle façon qu'on obtienne à la fin du premier soufflage par le bec un acier de haute qualité que l'on peut amélio-   rer-davantage   en ce qui concerne sa teneur en phosphore par un nouvel affinage par le bec. 



   Le nouveau procédé permet d'élaborer à coup sûr des aciers de haute qualité, pauvres en phosphore et en azote, contenant la proportion voulue de,carbone. 



   En combinant. l'affinage basique par le vent (pre- mière phase), dans lequel l'addition de chaux,est préparée dans une très large mesure pour sa liquéfaction ultérueyre et l'affinage par l'oxygène par en haut,(deuxième   phase), .   on arrive à former si rapidement une scorie fluide de dé- phosphoration, très riche en fer, que le processusd'affi- nage donne au plus vite un acier de haute qualité, pauvre. en phosphore et en azote. 



   Le rendement de désulfuration (70 à 80%) du nouveau procédé est particulièrement intéressant.

Claims (1)

1. RESUME L'invention concerne un procédé d'affinage des fontes phosphoreuses, ce procédé étant remarquable par les considérations suivantes, prises séparément ou ensemble : 1/ Les fontes renfermant environ 0,6 à 2% de phospho- re et les pourcentages habituels de carbone,'de silicium, de manganèse et de soufre, sont affinés dans un convertis- seur à revêtement basique, après l'addition usuelle de chaux et, éventuellement, d'oxyde de fer sous forme de <Desc/Clms Page number 6> battitures de laminage par exemple, par un premier soufflage par le vent par en bas, à la manière connue, juqu'à la combustion d'une partie du carbone (première phase), la cornue étant ensuite inclinée et soufflée par l'oxygène gazeux, par en haut, pour la formation rapide d'une scorie, fluide riche en fer,

   jusqu'à ce que la charge renferme moins de 0,1% de phosphore (deuxième phase), la cornue étant re- levée dans une trosième phase pour un deuxième soufflage par le fond jusqu'à l'obtention de la teneur voulue en carbone.

   2/ La troisième phase de l'opération est suivie d'un remplacement de scorie, d'un nouvel affinage par l'oxygène, par le bec, et d'un court soufflage par le vent, par le fond.