BE675302A - - Google Patents

Description

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  Procédé de contrôle de l'affinage pneumatique de la fonte. 



   La présente invention est relative à un procédé de contrôle, de préférence en continu, de l'opération d'affinage pneumatique de la fonte, particulièrement intéressant dans le cas du soufflage par le haut d'un gaz oxydant contenant en suspension des matières scorifiantes, avec débordement éventuel du laitier élaboré en cours de traitement,
Un premier objet de la présente invention est de contrôler l'évolution de la teneur en carbone du bain métallique ainsi que l'état d'oxydation du laitier surnageant le dit bain, cette dernière caractéristique étant plus spécialement requise pour les procédés dans lesquels on traite des fontes phosphoreuses. 

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   Pour assurer un tel contrôle de la décarburation du bain métallique ainsi que de l'état d'oxydation du laitier surnageant le dit bain, il faut connaître la répartition de l'oxygène insufflé qui peut s'effectuer suivant les trois postes repris ci-dessous. 



  1. décarburation du bain métallique avec production de monoxyde de carbone (CO). 



  2. oxydation du laitier surnageant le bain métallique et oxydation du fer avec pour conséquence d'une part augmentation de la teneur en fer du laitier et d'autre part formation de fumées rousses. 



  3. combstio du monoxyde de carbone (CO) en anhydride carbonique (CO2) à l'intérieur du convertisseur. 



   Un second objet de la présente invention est de contrôler au mieux la répartition mentionnée plus haut, non seulement en vue d'attein- dre une composition finale bien déterminée du laitier et du bain métallique, mais également en vue de contrôler le bilan thermique et le rendement ener de   l' opération.   



   Le procédé de contrôle de l'affinage pneumatique de la fonte préconisé est essentiellement caractérisé en ce que l'on prélève de préférence de manière continue des échantillons de gaz se trouvant à l'intérieur du convertisseur dans l'espace situé au-dessus du bain métal- lique surmonté de son laitier, en ce que l'on analyse ces échantillons afin de connaître notamment leur teneur en monade de carbone (CO) et en anhydride carbonique (CO2) en ce que l'on mesure simultanément la température et éventuellement le débit de ces gaz recueillis dans la hotte d'évacuation, en ce que l'on calcule de préférence en continu à partir de ces mesures le degré d'utilisation de l'oxygène total disponible, 

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 en fonction des trois postes suivant :

   décarburation du bain métallique, oxydation du laitier surnageant le bain et du fer ainsi que combustion du monoxyde de carbone (CO) en anhydride carbonique (CO2) à l'intérieur du convertisseur, et en ce que l'on en déduit le ou les facteurs de marche sur lesquels il faut agir en vue de maintenir l'équilibre voulu entre les différentes vitesses des réactions précitées, ce qui permet de maintenir les conditions optimales d'obtention d'un bain métallique de composition et de température voulues compatibles avec un rendement en métal optimal de l'opération d'affinage. 



   En ce qui concerne les mesurée de la température et éventuellement du débit des gaz sortant du convertisseur, il a été trouvé avantageux suivant l'invention d'effectuer ces mesures dans la hotte de récupération de ces gaz, en admettant au prés   )le   dans la dite hotte un excès d'air destiné à assurer la combustion complète du monoxyde de carbone (CO) en anhydride carbonique (CO2)
La mesure de la température des gaz de combustion est un reflet du débit de CO qui sort du convertisseur et on peut exprimer cette relation sous la forme suivante : débit CO = f (température, temps)
Connaissant ce débit de CO et l'analyse des gaz formés en cours de conversion dans le convertisseur, on peut en déduire le débit de CO2qui s'échappe du convertisseur. 



   A partir de ces deux dernières données (débit CO et débit CO2) on connait la quantité de carbone éliminée du bain sous forme de CO et   CO-,   c'est à dire la vitesse de décarburation du bain et également la quantité de carbone restant dans le dit bain étant donné qu'on connait la teneur initiale en carbone du dit bain et le poids de la charge à traiter. 

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   En outre, connaissant le débit de CO et de CO-qui sortent du convertisseur, on peut en déduire la proportion de la quantité d'oxygène insufflé ou additionné qui a été utilisée pour la formation de CO et de   CO-.   Il en résulte que le solde de l'oxygène total disponible s'est fixé dans le laitier ou est resté en solution dans le bain ou encore est parti sous forme de fumées rousses. Les quantités d'oxygène restées en solution dans le bain ou parties sous forme de fumées Tousses peuvent être facilement estimées de telle façon qu'il est aisé de connaître l'état d'oxydation du laitier et de sa teneur en FeO. 



   Or, un des facteurs de Marche sur lesquels il faut agir en fonction des mesures faites en vue de maintenir l'équilibre voulu entre les différentes vitesses des réactions précitées est le mode d'insufflation de l'oxygène. 



   Il en résulte, suivant l'invention, que d'après les mesures effectuées l'on agit sur le mode d'insufflation de l'oxygène en vue de maintenir ou de rétablir l'équilibre voulu entre les différentes vitesses de décarburation du bain métallique, d'oxydation du laitier surnageant   @   le bain et d'oxydation du fer ainsi que de la combustion du monoxyde de carbone (CO) en anhydride carbonique   (CO-)   à l'intérieur du conver- tisseur. 



   Suivant une modalité opératoire avantageuse de l'invention, on agit sur le mode d'insufflation de l'oxygène en faisant varier, soit isolément soit en combinaison, le débit d'oxygène, la hauteur de lance au-dessus du bain, et les caractéristiques du jet d'oxygène, telles que l'étalement ou la répartition de la quantité de mouvement dans le dit jet d'oxygène au niveau du bain. 

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   Il faut en effet tenir compte que chacun des moyens d'action mentionnés ci-dessus influence les trois postes principaux à savoir les vitesses de décarburation du bain métallique, d'oxydation du laitier surnageant le bain et du fer ainsi que de la combustion du CO en CO2 à l'intérieur du convertisseur, bien qu'ils puissent avoir un effet prépondérant sur l'un de ces trois postes principaux. 



   Il a été trouvé avantageux suivant l'invention, d'agir sur le mode d'ins   tfflation   de l'oxygène, compte tenu d'une vitesse de décarburation que l'on s'est imposée, d'une part en diminuant la hauteur de la lance au-dessus du bain pour éviter une trop forte combustion du monoxyde de carbone (CO) dans le convertisseur et d'autre part en étalant le jet d'affinage pour assurer une formation suffisante du laitier mous- seux indispensable au traitement des fontes phosphoreuses. 



   Il a ént également trouvé avantageux suivant l'invention, d'agir sur le mode d'insufflation de l'oxygène, compte tenu d'un état voulu d'oxydation du laitier, d'une part en faisant varier le débit d'oxygène et d'autre part en maintenant constante la quantité de mouve- ment du jet d'oxygène au niveau du bain ou en faisant varier cette quan- tité de mouvement en sens inverse du débit d'oxygène en fonction de la vitesse de décarburation   du   bain métallique et de la composition des gaz. 



   Lors du réglage du débit d'oxygène dont question ci-dessus, il y a lieu de tenir compte que d'une part pour une quantité de carbone extraite du bain métallique imposée par les lois   physico-chimiques   de décarburation, de saturation en gaz oxydant et notamment en oxygène du dit bain, de nucléation des bulles gazeuses dans le dit bain et d'autre part pour un rapport déterminé des concentrations des gaz CO - CO2 dans le convertisseur, le débit d'oxygène est imposé par la composition du laitier recherchée et à maintenir. 

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   De même en ce qui concerne le réglage de la quarte de mouvement du jet d'oxygène, il y a lieu de tenir compte que le brassage indispensable du laitier mousseux et du métal peut être obtenu au moyen d'un jet d'oxygène de débit réduit à condition que le niveau de la mousse soit suffisant par rapport au-niveau de la lance et que la quantité de mouvement au centre du'jet soit suffisante. 



   Grâce au procédé décrit ci-dessus, il est possible en effectuant les quelques mesures simples préconisées, d'optimaliser la conduite de l'affinage pneumatique de la fonte car ces mesures permettent de contrôler en continu l'évolution des réactions d'affinage et de réagir d'une façon adéquate au cours de l'opération elle-même dans le but d'obtenir un bain métallique de composition et de température voulues avec un rendement métallique optimal. 



   REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 1. Procédé de contrôle de l'affinage pneumatique de la fonte partir fièrement dans le cas du soufflage par le haut d'un gaz oxydant conte- nant en suspension des matières scorifiantes, caractérisé en ce que l'on prélève de préférence de manière continue des échantillons de gaz se trouvant à l'intérieur du convertisseur dans l'espace situé au-dessus du bain métallique surmonté de son laitier, en ce que l'on analyse ces échan- tillons afin de connaître notamment leur teneur en monoxyde de carbone (CO) et en anhydride carbonique (COZ), en ce que l'on mesure simultanément la température et éventuellement le débit de ces gaz recueillis dans la hotte d'évacuation, en ce que l'on mesure également le débit d'oxygène insufflé,

   en ce que l'on calcule de préférence en continu à partir de ces mesures le degré d'utilisation de l'oxygène total disponible, en fonction des trois postes suivants : décarburation du bain métallique, oxydation du laitier surnageant le bain et du fer ainsi que combustion du monoxyde de carbone (CO) en anhydride carbonique (COZ) à l'intérieur du convertisseur et en <Desc/Clms Page number 7> ce que l'on déduit le ou les facteurs de marche sur lesquels il faut agir en vue de maintenir l'équilibre voulu entre les différentes vitesses des réactions précitées, ce qui permet de maintenir les conditions optimales d'obtention d'un bain métallique de composition et de tenpruat voulues compatibles avec un rendement en métal optimal de l'opération d'affinage.

   2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue les mesures de température et éventuellement du débit des gaz sortant du convertisseur, dans la hotte de récupération de ces gaz en admettant au préalable dans la dite hotte un excès d'air destiné à assurer la combustion complète du monoxyde de carbone (CO) en anhydride carbonique (CO20 3.

   Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'un des facteurs marche sur lesquels il faut agir en fonction des mesures faites en vue de maintenir ou de rétablir l'équilibre voulu entre les différentes vitesses de décarburation du bain métallique, d'oxydation du laitier surnageant le bain, d'oxydation du fer ainsi que de la combustion du monoxyde de carbone (CO) en anhydride carbonique (CO2) à l'intérieur du convertisseur est le mode d'insufflation de l'oxygène.

   4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'on agit sur le mode d'insufflation de l'oxygène en faisant varier, soit isolément soit en combinaison, le débit d'oxygène, la hauteur de' lance au-dessus du bain, et les caractéristiques du jet d'oxygène, telles que l'étalement ou la répartition de la quantité de mouvement dans le dit jet d'oxygène au niveau du bain. <Desc/Clms Page number 8>

   5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'on agit sur le mode d'insufflation de l'oxygène, compte tenu d'une vitesse de décarburation que l'on s'est irnposée, d'une part en diminuant la hauteur de la lance au-dessus du bain pour éviter une trop forte combustion du monoxyde de carbone (CO) dans le convertisseur et d'autre part en étalant le jet d'affinage pour assurer une formation suffisante du laitier mousseux indispensable au traitement des fontes phosphoreuses.

   6. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'on agit sur le mode d'insufflation de l'oxygène, compte tenu d'un état voulu d'oxydation du laitier, d'une part en faisant varier le débit d'oxygène et d'autre part en maintenant constante la quantité de mouvement du jet d'oxygène au niveau diuai ou en faisant varier cette quantité de mouvement en sens inverse du débit d'oxygène en fonction de la vitesse de décarburation et de la composition des gez