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un brevet d'invention pour : Perfectionnements aux procédés d'affinage de la fonte, Article 2. - Ce brevet lui est délivré sans examen préalable, à ses risques et périls, sans garantie soit de la réalité, de la nouveauté ou du mérite de finvention. soit de rexactitude de la description, et sans préjudice du droit des tiers.
Au présent arrêté demeurera joint un des doubles de la spécification de linvention (mémoire descriptif et éventuellement dessins) ,\ignés par l'intéressé- et déposes à fappui de sa demande de brevet.
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2orZucticianetrent.-, aux proc-tes d'affinage c 1a fonte.
La présente invention est felative à des per- @ @
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fecticr.r.ements .ux proct)oés c'affinage ae la fonte ?hosphoreu.. @ se dans un convertisseur à soufflage par le haut.
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Dans les procèdes à'aff in.ge pneumatique 4e.. -,,, 1 v fonte, li d('rhpcphc'ration est généralement abtenue par 1'ifit#'F+ r.:é4iaire wu laitier oxydt, et cette opération est favoris e ;:,.r l'injecdon d'un jet de gaz oxydant ne pé:1'traHt Das. dans
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le ain. Toutefois, ce mode de oëphosphoratior. est relative- m .it lent ; de plus, la décarburation est diffj,c;!-ltt,1tl"h't.-""l trtlatle et on risque de proyu.;'e une scorie exar,',4xe., r.'\ou::;-
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seusc. Un autre inconvénient de ce mode de déphosphoration est contitué par le faible rendement de l'oxygène, lequel est mis en évidence par la forte teneur en anhydride carbone que des gaz sortant du convertisseur.
On sait par ailleurs que la décarburation de la fonte est favorisée par l'injection d'un gaz oxydant pêne* trant dans le bain. On a cependant remarqué que le brassage ainsi provoqué dans le bain par l'action directe du jet oxy- dant est encore relativement faible et que la progression de la décarburation se fait par couches successives ou en d'autres mots, par niveaux, ainsi qu'on peut le déduire des différentes importantes exilant entre les températures régnant dans les diverses couches du bain pendant la décarburation.
On constate encore qu'un autre facteur inter- vient pour freiner le brassage du bain au moyen du jet d'oxy- gène, à savoir l'entraînement des gaz ambiants par l'oxygène injecté. On a en effet observé que la majeure partie des gaz frappant la surface supérieure du bain est constituée d'anhye dride carbonique, lequel ne peut provenir que de la combustion ,du monoxyde de carbone sortant du bain, par l'oxygène sortant de la lance. Ce phénomène diminue sensiblement l'énergie ci- nétique au centre du jet projeté et partant, réduit le bras- sage du bain.
A cela s'ajoute encore que les gaz de combus- tion portés à haute température, n'ont pas tendance à s'enfon- cer dans le bain mais au contraire à s'en éloigner par effet de densité. Ils sont alors remplacés par des gaz froids pro- venant du haut.
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La présente invention a pour objet un procédé permettant de remédier à ces inconvénients. Cette invention est basée sur le fait, connu en soi, qu'on augrente le pouvoir de pénétration du jet d'un fluide dans un liquide lorsque l'on augmente la densité du fluide par rapport à celle du liquide.
Cette pénétration est encore augmentée lorsque d'une part la densité du liquide est réduite par formation d'une pulsion et lorsque d'autre part, la densité du fluide est aug-
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--r:ll-'II'I>- - """t ttentée rar le fait qu'il entraîne la dite émulsion à la place -- - ... "".. b F" r.lllcfJb..1I' w.;;j1ool(ll;>O)III Jt p-U.'1I1I' r ':10. des gaz embiants.
On a constaté que lorsque ces conditions étaient régalisées. le brassage du bain était sensiblement accru et que les protections étaient nettement diminees ou même suppri-
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Le procédé objet de la présente invention, est essentiellement caractérisé ei. ce que l'on conduit les diffé- rentes phases de l'affinage en injectant le gaz oxydant par le
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dectius, au noyen d'une lance senniblerint verticale, sous forme d'mi jet tlé et peu pénËtrar.t, ue façon à former le plus ra- pidement possible et à maintenir ce la mousse à un niveau su- périeur à celui de l'extrémité de la lance, en ce qu'à la fin de chaque phse ou imméiatement avant chaque décrassarc, on détruit la riousse en ajoutant au bain un agent réducteur (par exemple de la castine ou du bois), et on rapproche lentement du bain l'extrémité de la lance. la proche ci-dessus décrit,
présente notam- ment l'avantage de supprimer l'entraînement des gaz ambiants
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et par voie de conséquence, l'introduction d'azote dans le bain ou la dilution du jet de gaz oxydant par l'azote.
Un autre avantage important du procède est qu'il permet de conduire la pluu grande partie ,de l'opération d'affinage en maintenant sensiblement constante la distance entre l'extrémité de la lance et le niveau du bain. Il a été constaté en effet que le fait de conduire l'affinais conformée ment au procédé de l'invention, permet d'obtenir une mousse
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dont le niveau. se naintient remarruablement stable et presque invariable pendant l'affinage. ... '" ........ -"".."", ., - - -.....................,..,.." invariable pendant l'affinge,
Il s'ensuit que la position de la lance demeu- re pratiquement inchangée, que la surveillance peut être ré- duite et que la durée de l'opération d'affinage en est dimi- nuée.
On termine usuellement la lère phase du procès dé lorsque la teneur du métal en phosphore est comprise entre 0.1 % et 0,2 %.
Le rapprochement terminal de l'extrémité de la lance a pour effet d'augmenter la pénétration du jet de gaz injecté et de diminuer ainsi l'état d'oxydation de la scorie.
Le procédé décrit ci-dessus, peut être appli- qué dans le cas où on conduit l'affinage en deux phases ou même en plusieurs phases.
L'exemple donné ci-après, permettra de mieux se rendre compte du procédé de l'invention ci-dessus.
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Dans un convertisseur expérimental à fond plein, on a conduit un affinage de deux tonnes de fonte phos- phoreuse en injectant le gaz oxydant sous la forme d'un jet très étalé à la cadence de 10 m3/min, Il s'est formé rapide- ment une scorie mousseuse importante mais, non débordante... La
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distance entre l' extrémité de la lance et¯-le, .\:.PU\.!J!7l1!,.,ß maintenue entre 600 mm et 800 mm.
On a constaté que par ce procédé les vitesses de décarburation et de déphosphoration étaient spécialement
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élevées. " -f.. , -r,t..tr ,
REVENDICATION.
Procédé d'affinage de fonte phosphoreuse en deux ou plusieurs phases, dans un convertisseur à soufflage par le haut, au moyen d'un gaz oxydant pouvant tenir en suspension des matériaux scorifiants à l'état pulvérulent, caractérisé en ce que l'on conduit les différentes phases de l'affinage en injectant le gaz oxydant par le dessus au moyen d'une lance sensiblement verticale, sous forme d'un jet étalé et peu pénétrant, de façon à former le plus rapidement possible et à maintenir de la scorie mousseuse à un niveau supérieur à celui de l'extrémité de la lance, en ce qu'à la fin de chaque ;, phase ou immédiatement avant chaque décrassage, on détruit la mousse en ajoutant au bain un agent réducteur (pai exemple de la castine ou du bois) et on rapproche lentement du bain l'extrémité de la lance.
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a patent for: Improvements in the refining processes of cast iron, Article 2. - This patent is granted to him without prior examination, at his own risk, without any guarantee of the reality, of the novelty or of the merit of finvention. or the correctness of the description, and without prejudice to the rights of third parties.
To this decree will remain attached one of the duplicates of the specification of the invention (descriptive memory and possibly drawings), \ ignored by the interested party and filed in support of his patent application.
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2orZucticianetrent.-, to the refining processes c 1a cast iron.
The present invention is felative to per- @ @
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fecticr.r.ements .ux proct) oes this refining of phosphorous cast iron in a top-blown converter.
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In the processes of pneumatic display 4e .. - ,,, 1 v cast iron, li d ('rhpcphc'ration is generally aborted by the ifit #' F + r.:4iaire wu oxidized slag, and this operation is favored;:,. r the injecdon of a jet of oxidizing gas does not pe: 1'traHt Das. in
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the ain. However, this mode of oëphosphoratior. is relatively slow; moreover, the decarburization is diffj, c;! - ltt, 1tl "h't .-" "l trtlatle and there is a risk of proyu.; 'e a slag exar,', 4xe., r. '\ or :: ; -
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seusc. Another drawback of this method of dephosphorization is constituted by the low yield of oxygen, which is demonstrated by the high content of carbon anhydride in the gases leaving the converter.
It is also known that the decarburization of the cast iron is favored by the injection of an oxidizing gas latching into the bath. It has however been observed that the stirring thus caused in the bath by the direct action of the oxidizing jet is still relatively weak and that the progress of decarburization takes place in successive layers or in other words, in levels, as well as 'it can be deduced from the important differences exiling between the temperatures prevailing in the various layers of the bath during decarburization.
It is also observed that another factor intervenes to slow down the stirring of the bath by means of the oxygen jet, namely the entrainment of the ambient gases by the oxygen injected. It has in fact been observed that the major part of the gases hitting the upper surface of the bath consists of carbon dioxide, which can only come from the combustion, of the carbon monoxide leaving the bath, by the oxygen leaving the lance. . This phenomenon appreciably decreases the kinetic energy at the center of the projected jet and hence reduces the brazing of the bath.
Added to this is also that the combustion gases brought to high temperature do not tend to sink into the bath but, on the contrary, to move away from it by density effect. They are then replaced by cold gases coming from above.
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The object of the present invention is a method making it possible to remedy these drawbacks. This invention is based on the fact, known per se, that the penetrating power of the jet of a fluid in a liquid is increased when the density of the fluid is increased relative to that of the liquid.
This penetration is further increased when, on the one hand, the density of the liquid is reduced by the formation of a pulse and when, on the other hand, the density of the fluid is increased.
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--r: ll-'II'I> - - "" "t tempted rar the fact that it causes the said emulsion instead - - ..." ".. b F" r.lllcfJb..1I 'w. ;; j1ool (ll;> O) III Jt pU.'1I1I' r ': 10. embiants gases.
It was found that when these conditions were equalized. the mixing of the bath was noticeably increased and the protections were markedly reduced or even removed.
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The method which is the subject of the present invention is essentially characterized ei. that the different phases of the refining are carried out by injecting the oxidizing gas through the
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dectius, with a lance senniblerint vertical, in the form of a small jet and slightly penetrating, so as to form as quickly as possible and to maintain this foam at a level higher than that of the 'end of the lance, in that at the end of each phase or immediately before each cleansing, the drain is destroyed by adding a reducing agent to the bath (for example limestone or wood), and slowly approaching the bath the end of the spear. the close one described above,
has the particular advantage of eliminating the entrainment of ambient gases
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and consequently, the introduction of nitrogen into the bath or the dilution of the jet of oxidizing gas with nitrogen.
Another important advantage of the process is that it makes it possible to carry out the greater part of the refining operation while keeping the distance between the end of the lance and the level of the bath substantially constant. It has in fact been observed that the fact of carrying out the refining in accordance with the process of the invention makes it possible to obtain a foam
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whose level. remains remarrably stable and almost invariable during ripening. ... '"........ -" ".." ",., - - -....................., .. , .. "invariable during the affinge,
It follows that the position of the lance remains practically unchanged, that the monitoring can be reduced and that the duration of the refining operation is reduced.
Usually the 1st phase of the process is terminated when the phosphorus content of the metal is between 0.1% and 0.2%.
The terminal approach of the end of the lance has the effect of increasing the penetration of the injected gas jet and thus of reducing the oxidation state of the slag.
The process described above can be applied in the case where the refining is carried out in two phases or even in several phases.
The example given below will make it possible to better understand the process of the invention above.
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In a full-bottom experimental converter, a refining of two tons of phosphorous iron was carried out by injecting the oxidizing gas in the form of a very spread out jet at a rate of 10 m3 / min. It was formed rapidly - a significant foamy slag but not overflowing ...
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distance between the end of the lance and¯-le,. \ :. PU \.! J! 7l1!,., ß maintained between 600 mm and 800 mm.
It was found that by this process the rates of decarburization and dephosphorization were especially
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high. "-f .., -r, t..tr,
CLAIM.
Process for refining phosphorous pig iron in two or more phases, in a top-blown converter, by means of an oxidizing gas capable of holding slag-forming materials in suspension in the pulverulent state, characterized in that one conducts the different stages of refining by injecting the oxidizing gas from above by means of a substantially vertical lance, in the form of a spread and not very penetrating jet, so as to form as quickly as possible and to maintain foamy slag at a level higher than that of the end of the lance, in that at the end of each phase or immediately before each scrubbing, the foam is destroyed by adding a reducing agent to the bath (for example limestone or wood) and the end of the lance is slowly brought closer to the bath.