BE716773A

BE716773A -

Info

Publication number: BE716773A
Authority: BE
Priority date: 1967-06-19
Filing date: 1968-06-18
Publication date: 1968-12-02
Also published as: SE355381B; FR1569383A; DE1533949C2; AT284177B; ES354882A1; DE1533949B1; NL6808600A

Description

d'acier à partir de fonte brute' Dans l'état actuel de la technique, lorsqu'on transforme la fonte, brute en acier sous la pression normale, on accroît et on accélère l'oxydation au moyen d'oxygène pur. Il est connu d'autre part d'obtenir une grande surface afin que l'action de l'oxygène puisse être encore meilleure en divisant le jet de fonte liquide en petites gouttelettes.

L'invention a pour but de fournir un procédé. et un appareil pour produire en continu de l'acier à partir de fonte brute, l'expression "en continu" signifiant que la fonte n'est plus traitée par charges successives, mais à partir d'une poche de coulée dans laquelle les charges peuvent être versées. Elle a encore pour but de réaliser la transformation de manière que l'on puisse également prélever continuellement de petites quantités de l'acier produit. Elle a en outre pour but de remédier aux inconvénients de . la technique actuelle.

On atteint ces buts, à la différence des procédés connus, en introduisant un jet de fonte dans une chambre de <EMI ID=2.1> puis en le traitant à l'oxygène. On peut ajouter à la fonte, dans cette chambre, avant et pendant ce traitement à l'oxygène, des produits réactif a, par exemple du bore, du baryum, du niobium, de la vapeur d'eau. Il est aussi possible d'y ajouter pendant le traitement à l'oxygène, dans la chambre de dégazage, du minerai de fer finement divisé afin de régler l'oxydation et/ou la température. Pendant et après le traitement oxydant, on peut également ajouter encore à la fonte, dans la chambre de dégazage, des produits d'élimination, du phosphore et du soufre, par exemple du cérium et/ou du calcium.

La transformation de la fonte en acier est caractérisée par la réduction de la teneur en carbone de cette fonte. Cette réduction a lieu avec dégagement d'oxyde de car-

partir d'une molécule d'oxygène) est de 130 kcal, cette énergie augmente beaucoup lorsque la pression diminue et est d'environ 170 kcal sous une pression de 1 torr. L'invention est en outre basée sur la constatation qu'un abaissement de pression n'influence pour ainsi dire pas la libération de 1 énergie libre de formation des composés

tallation sont ainsi notablement réduites. En outre, 3.* acier sous vide ne sort qu'en quantités telles, que les fours et

maintenir le vide nécessaire dans la chambre de dégazage.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexe et donnant à titre explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation conforme à l'invention.

Sur ce^ dessin La figure 1 représente en coupe longitudinale une chambre de dégazage, sa poche de réserve et son creuset d'affinage ; et La figure 2 est une coupe d'une goulotte de coulée interposée entre le creuset et une coquille, de coulée en train.

On peut introduire par charges successives dans une poche 1 de la fonte 2 qui y est maintenue en réserve. Cette fonte 2 peut provenir aussi bien d'un haut-fourneau qu'entièrement ou partiellement d'un cubilot si l'on traite de grandes quantités de mitraille, La poche 1 contient toujours une certaine quantité de fonte 2. De même qu'avec les procédés habituels de fabrication d'acier à partir de la fonte, il faut avec le procédé conforme à l'invention choisir pour cette fonte une composition déterminée qui est fonction de la composition voulue pour l'acier ainsi que des conditions métallurgiques telles que le genre de la matière qui forme les scories et des produits d'élimination du phosphore et du soufre.

On règle l'écoulement de la fonte 2 qui sort de la poche 1 au moyen d'un déversoir usuel et d'une tige de bouchage 3. Celle-ci peut être refroidie de l'intérieur par un

me temps à diviser la fonte 2 en gouttelettes fines 4, car le jet de fonte qui pénètre dans une enceinte sous vide 5 se divise en moyenne moins en gouttelettes que ne le-ferait l'acier. A la partie inférieure du bouchon 3, ce gaz sort du canal 3a juste au-dessus de l'orifice d'écoulement. Il est possible d'y ajouter sans difficulté de très petites quantités de matières favorisant la réaction, par exemple du bore, du baryum, du niobium, de la vapeur d'eau. Si le revêtement réfractaire du bouchon ne subit pas de contraintes trop fortes à la sortie du canal 3a, on peut aussi utiliser de l'air, car l'oxygène qu'il contient a déjà un effet refroidissant.

De la poche 1, la fonte 2 est introduite dans une chambre de dégazage sous vide 6 composée de deux étages 6a, b. L'extrémité inférieure ouverte de l'étage inférieur

section cylindrique ou presque et sont revêtus de matière réfractaire 7, qui est elle-même recouverte à l'extérieur par une chemise 8 en tôle de fer ou d'acier. Les extrémités supérieure et inférieure de cette chemise 8 comportent des collerettes 9 auxquelles la poche 1, les étages 6a, b et le creuset 6c sont reliés hermétiquement. La division de

tageuse, parce que lorsqu'on refont le revêtement réfractaire 7, il est possible d'en remplacer séparément diverses parties.

Les diamètres intérieurs des étages 6a, b et du creuset 6o augmentent par paliers de haut en bas, afin que la fonte qui se dépose sur la paroi intérieure et coule sur elle puisse s'égoutter.

Dès que la fonte 2 a pénétré dans l'étage supérieur 6a de la chambre 6, elle est soumise à l'action de l'oxygène sortant d'une tuyère 10. Suivant l'importance de la division en gouttelettes qui slest déjà produite, et qui dépend ' de la teneur en gaz de la fonte et de la quantité de gaz inerte injectée par le bouchon 3, ainsi que de l'importance du vide 5, l'oxygène est envoyé en jets faibles ou violents.

Il faut veiller à ce que les gouttelettes 4 baignent dans cet oxygène sur une hauteur aussi grande que possible.

Au-dessous de la tuyère 10, l'étage 6a comporte encore un conduit 11 qui permet d'ajouter du minerai de fer traité en particules fines. On fait cette addition à volonté et elle sert surtout à régler la température de la chambre de dégazage. Mais il est également possible d'agir sur l'oxydation par cette addition. Cette possibilité pour le minerai de se transformer ainsi directement en acier représente un soulagement du haut-fourneau ou du cubilot.

Du fait que la chambre 6 est divisée en deux étages 6a, b et un creuset 6c et que son diamètre intérieur augmente par paliers, il se produit au voisinage des collerettes 9.

des vides annulaires, que l'on peut utiliser pour des opérations métallurgiques. C'est ainsi qu'il est possible par exemple, au passage de l'étage 6a à l'étage 6b, d'ajouter des produits d'élimination du phosphore et du soufre, par exemple du cérium et/ou du calcium, par des conduites 12 réparties sur tout le pourtour. Il faut alors tenir compte du fait que de haut en bas la concentration en oxygène libre diminue en permanence. les réactions, telles que celle d'élimination du phosphore, qui facilitent l'oxydation peuvent donc s'effectuer mieux dans la partie supérieure, tandis que l'élimination du soufre a lieu de préférence dans la partie inférieure.

L'acier fondu 13 est recueilli au fond du creuset 6c, ,Il existe dans ce fond plusieurs ouvertures de prélèvement
14 que l'on peut ouvrir et fermer par exemple au moyen d'un registre 15. Quand on veut prélever l'acier 13, il faut que

que sa pression statique à la sortie soit supérieure à la . différence entre la pression atmosphérique et celle de la chambre 6. Au bas de l'étage inférieur 6b est branchée la conduite d'aspiration 16 d'une installation de vide connue
(non représentée). Cotte conduite 16 débouche dans la cham-

on peut exécuter des opérations de la technique de la fonderie. C'est ainsi qu'il est par exemple possible d'intro- ' duire au bas de l'étage 6b un tube de contrôle 17 par lequ'el on peut prélever dans le bain inférieur des éprouvettes pour les analyser. D'autre part, il est possible de prévoir à cet endroit un regard 18.

Normalement, des scories 19 flottent sur le bain- 13

du creuset Go. Elles sont très réactives parce que l'extraction des gaz par le vide les rend très volumineuses et les gouttelettes finement divisées 4 peuvent réagir au cours de leur chute lente, grâce à leur grande surface. On peut retirer ces scories 19 par un tube de trop-plein 20 disposé dans le bord supérieur du creuset 6c. A ce tube est relié

un tube d'écoulement 20a, parce que, pour que la colonne

de scories s'écoule, il faut que son poids soit supérieur

<EMI ID=12.1> de chauffer ce tube 20a pour que les scories 19 restent liquides. Dans le même but, on peut ajouter à ces scories 19 un produit fluidifiant.

Les ouvertures de prélèvement 14 du fond du creuset 6c subissent de très fortes contraintes thermiques. C'est pourquoi il en est prévu plusieurs que le registre 15 peut ouvrir et fermer successivement si la brique d'un déversoir est érodée. On peut régler le. vitesse avec laquelle le bain d'acier 13 s'écoule du creuset au moyen de dispositifs d'induction électrique (non représentés), qui peuvent se trouver dans le revêtement du déversoir.

L'ouverture 14 permet de remplir directement une coquille usuelle 21. Mais il est aussi possible d'intercaler entre l'ouverture 14 et la coquille 21 une goulotte de cou-

rieure plonge dans l'acier fondu contenu dans la goulotte

22. On peut aisément prélever dans cette dernière des éprouvettes pour en faire l'analyse, dont on peut exploiter les résultats pour contrôler le déroulement du traitement.

Il est également possible de disposer à la suite de la chambre de dégazage 6 une coquille de coulée 21 pour coulée par train au lieu de la coquille ordinaire 21.

Toutes les caractéristiques citées dans la description et représentées sur le dessin sont essentielles pour l'invention, même si elles ne sont pas précisées explicitement

Claims

dans le résumé qui suit.

Il va de soi que l'invention n'a été décrite ci-dessus qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif et que l'on pourra y apporter toutes variantes sans sortir de son cadre. <EMI ID=14.1>

A.- Procédé de production en continu d'acier à partir de fonte brute, caractérisé par les points suivants, considérés séparément ou en combinaisons :

<EMI ID=15.1>

<EMI ID=16.1>

fines, puis on le traite avec de l'oxygène,

2[deg.]) - On ajoute à la fonte dans la chambre, avant et pendant son traitement à l'oxygène, des produits provoquant des réactions, par exemple du bore, du baryum, du niobium, de la vapeur d'eau.

<EMI ID=17.1>

dans la chambre de dégazage, on y ajoute du minerai de fer en petites particules afin de régler l'oxydation et la température .

4[deg.]) - On ajoute à la fonte, pendant et après son traitement à l'oxygène, des produits d'élimination du phosphore et du soufre, par exemple du cérium et/ou du calcium,

B.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon A., caractérisé par.les points suivants, considérés séparément ou en combinaisons :

<EMI ID=18.1>

étages et d'un creuset, qui s'élargissent par paliers et sont reliés hermétiquement.

2[deg.]) - Les étages et le creuset sont reliés entre eux de manière amovible au moyen des collerettes d'une chemise.

<EMI ID=19.1>

supérieure par une poche contenant une réserve de fonte et

<EMI ID=20.1>

cier et les scories,

4[deg.]) - Le fond du creuset comporte plusieurs ouvertures obturables de prélèvement.

5[deg.]) - Des tuyères d'arrivée d'oxygène sont disposées dans l'étage supérieur de la chambre de dégazage.

6[deg.]) - Des dispositifs d'introduction de produits d'addition et de prélèvement d'éprouvettes sont montés entre les étages et le creuset.

7[deg.]) - La conduite d'aspiration d'une installation de vide est disposée au bas de l'étage inférieur.

<EMI ID=21.1>

disposé dans le bord supérieur du creuset et est prolongé par un tube d'écoulement qui peut être chauffé.

<EMI ID=22.1>

train et, prélevant continuellement l'acier est montée à la suite du creuset.