BE815962A

BE815962A - Procede pour controler l'operation d'affinage de la fonte.

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Publication number: BE815962A
Application number: BE6044618A
Authority: BE
Priority date: 1974-06-05
Filing date: 1974-06-05
Publication date: 1974-12-05

Description


  Procédé pour contrôler l'opération d'affinage de la fonte.

  
 <EMI ID=1.1> 

  
pour contrôler l'opération d'affinage de la fonte dans laquelle on insuffle de l'oxygène industriellement pur au moyen d'au moins une tuyère située au-dessous de la surface du bain

  
 <EMI ID=2.1> 

  
l'espace compris entre le conduit central et le conduit périphérique étant réservé au passage d'un fluide, de préférence à décomposition endothermique, par exemple du gaz propane, destin' , la protection de la tuyère et des matériaux réfrac-taires contre l'action de l'oxygène pur.

  
On a déjà préconisé. un certain nombre de procé-  dés de contrôle de l'opération d'affinage mentionnée ci-dessus.

  
On peut citer par exemple les procédés basés sur des bilans dematières et des bilans thermiques et mettant en oeuvre un mo-

  
 <EMI ID=3.1> 

  
tenir régulièrement au rabattement de la cornue, la composition et la température désirées pour le métal affine. En pratique cependant, on constate une certaine dispersion des ré-  sultats ainsi obtenus. Cette dispersion peut être due à une mauvaise connaissance des matières enfournées : composition exacte de la fonte, des ferrailles, de la chaux, leurs poids, etc... Ainsi par exemple, une variation de 0,1 % P dans la composition de la fonte se retrouve intégralement dans le métal affiné lors du rabattement, compte tenu évidemment de la mise au mille de fonte. 

  
Pour y remédier, on effectue généralement un rabattement prématuré de la cornue, on mesure rapidement la teneur en fer de la scorie ainsi que sa température et on reprend le soufflage avec ou sans addition pendant le temps ni-:., cessaire pour obtenir la composition et la température déni-.  des pour le métal.

  
Les résultats ainsi obtenus se sont révélés satisfaisants et on a pu réduire sensiblement les dispersions  qui sont généralement constatées lorsque l'on n'effectue pas de rabattement prématuré.

  
Certaines difficultés subsistent cependant en-. 

  
 <EMI ID=4.1> 

  
la température et la composition désirées de l'acier en fin d'affinage. ces difficultés peuvent être dues au fait que les  conditions de soufflage ne sont pas reproductibles. On conçoit  par exemple qu'une variation de ces conditions de soufflage  puissent entraîner des variations du taux de postcombustion   <EMI ID=5.1> 

  
La présente invention a pour objet un procédé 

  
 <EMI ID=6.1> 

  
pratiquer un rabattement prématuré de la cornue: 

  
Lé procédé, objet de la présente invention, développé pour contrôler l'opération d'affinage de la fonte dans laquelle on insuffle dans le bain métallique de l'oxygène industriellement pur entouré d'un fluide protecteur, au moyen, d'au moins une tuyère située au-dessous de la surface du dit ' bain métallique, est essentiellement caractérisé en.ce qu'il  comprend les opérations suivantes : 

  
 <EMI ID=7.1> 

  
fluide protecteur insufflés dans le bain métallique,  <EMI ID=8.1> 

  
convertisseur (une ou plusieurs des teneurs suivantes :

  
 <EMI ID=9.1> 
- poids d'oxygène passant dans la scorie : POSC, 
- teneurs en C, P. Si du bain s CB, PB, SIB  d) on compare ces valeurs calculées à des valeurs de consigne prédéterminées et choisies de façon à obtenir, au moment du  rabattement du convertisseur, la composition et la température désirées de l'acier,  e) on modifie une ou plusieurs conditions d'affinage (débit  <EMI ID=10.1>  

  
En ce qui concerne les additions, on dispose

  
 <EMI ID=11.1> 

  
Suivant une modalité opératoire particulière-  ment intéressante de l'invention, on détermine à chaque instant les valeurs du couple (POSC - KCB) et on compare ces valeurs à des valeurs de consigne, choisies non seulement pour définir une évolution correcte du processus d'affinage, mais  aussi pour éviter des déséquilibres dangereux avec risque de débordement, suite à des réactions violentes entre le métal

  
 <EMI ID=12.1> 

  
du convertisseur, on a fait la constatation que le gaz utilisé comme protection des tuyères pouvait être considéré en quelque sorte comme un traceur du débit.des fumées et permettait le calcul du débit du gaz sortant du convertisseur à l'aide d'un. simple bilan matières du type 

  

 <EMI ID=13.1> 


  
 <EMI ID=14.1> 

  
compris entre le conduit central et le conduit périphérique des tuyères de soufflage.

  
 <EMI ID=15.1> 

  
par le craquage d'un m<3> de fluide protecteur. 

  
 <EMI ID=16.1> 

  
de décarburation du bain métallique par l'application d'une formule, valable quel que soit le coefficient d'excès d'air dans la hotte utilisée, du type : 

  

 <EMI ID=17.1> 


  
 <EMI ID=18.1> 

  
du convertisseur, obtenues par analyse du gaz au. bec du convertisseur.

  
 <EMI ID=19.1> 

  
En ce qui concerne le poids d'oxygène passant dans

  
 <EMI ID=20.1> 

  

 <EMI ID=21.1> 


  
Ces formules sont basées sur le fait que la quantité d'oxygène passant dans la scorie est égale à la différence  entre la quantité d'oxygène insufflée par les tuyères et la som- 

  
 <EMI ID=22.1> 

  
bone et l'hydrogène. 

  
Pour pouvoir suivre l'évolution du carbone dans le bain métallique, on doit connaître l'évolution du poids du bain et donc la loi de dissolution des mitrailles. 

  
Suivant l'invention, on détermine la teneur en  carbone du bain métallique (CB) au moyen de la formule sui- . 

  
 <EMI ID=23.1>  

  

 <EMI ID=24.1> 


  
 <EMI ID=25.1> 

  
WB poids du bain métallique à l'instant considéré.

  
En effet, à chaque instant, la quantité de car-

  
 <EMI ID=26.1> 

  
- l'apport de carbone, c'est-à-dire la somme de la quantité de  carbone apportée par la fonte et de la quantité de carbone  provenant à l'instant considéré, du.craquage du fluide pro-  <EMI ID=27.1> 
- la quantité de carbone brûlé (KCB), mesurée par.voie gazeuse. 

  
Le calcul de l'évolution du phosphore et du si-  licium du bain repose sur les deux bases suivantes  <EMI ID=28.1>  bain d'autre part? cette composition a été constatée et véri- 

  
fiée expérimentalement par les auteurs de la présente invention.

  
Egalement suivant l'invention, on détermine les teneurs en silicium (SIB) et en phosphore (PB) du bain métal-

  
 <EMI ID=29.1>  
 <EMI ID=30.1> 
 <EMI ID=31.1> 

  
les tuyères et la somme des quantités d'oxygène se 

  
combinant avec le. carbone, l'hydrogène, le fer et 

  
 <EMI ID=32.1> 

  
Dans le cas où la teneur en silicium (SIB) est  nulle, on détermine la teneur en phosphore (PB) du bain métallique au moyen de la formule suivante 

  

 <EMI ID=33.1> 


  
Les deux figures ci-annexées sont données à titre d'exemple non limitatif, pour bien faire comprendre l'objet de.  '* la présente invention.

  
La figure 1 est relative à la détermination des.  zones d'oxydation conduisant à des débordements, au moyen des valeurs successives du couple poids d'oxygène passant dans la scorie (POSC) - teneur en carbone du métal (% C). 

  
Les figures 2a et 2b sont relatives à des ache- <EMI ID=34.1>  de soufflage pour supprimer tout écart entre les valeurs calculées et .les valeurs de consigne des grandeurs caractéristi-

  
 <EMI ID=35.1>  

  
Sur le diagramme de la figura 1, l'axe des ab- 

  
 <EMI ID=36.1> 

  
que le point H représentait un état donnant lieu à débordement, tandis que le point K est un point correct de fonctionnement sans débordement. 

  
Sur le diagramme des figures 2a et 2b, l'axe .  des abscisses représente le pourcentage d'oxygène soufflé au cours de l'affinage et l'axe des ordonnées représente le débit

  
 <EMI ID=37.1> 

  
La figure 2a est relative au cas où l'enfournement de chaux dans le convertisseur a lieu au moyen d'une trémie. Le tronçon PQ représente la partie de la conversion pour laquelle on enfourne 80 % de la quantité totale de chaux. Le tronçon RS représente la partie de la conversion pour laquelle on enfourne les 20 % restant de la chaux totale. La ligne en trait plein représente le débit d'oxygène et la ligne en traits pointillés représente le débit de chaux.  <EMI ID=38.1>  ment de chaux dans le convertisseur a lieu au moyen des tuyère*. La ligne en trait plein représente le débit d'oxygène et la ligne en traits pointillés représente le débit de chaux. On a  dû augmenter le débit de chaux au cours de la seconde moitié 

  
de l'opération -de conversion. 

  
 <EMI ID=39.1> 

  
. 1, Procédé pour contrôler l'opération d'affi-  nagé de la fonte avec insufflation d'oxygène entouré d'un  fluide protecteur- au moyen d'au moins une tuyère située au-. 

  
dessous de la surface du bain métallique, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes  a) on mesure, de façon, continue, les débits d'oxygène et de fluide protecteur insufflés dans le bain métallique, <EMI ID=40.1>  c) on calcule, à chaque instant, les valeurs des grandeurs suivantes  <EMI ID=41.1> 

  
d) on compare ces valeurs calculées à des valeurs de consigne prédéterminées et choisies de façon à.obtenir, au moment <EMI ID=42.1> 

  
pérature désirées de l'acier, <EMI ID=43.1>  <EMI ID=44.1> 

  
délai, tout écart entre les valeurs calculées et les valeurs de consigne.

Claims

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on détermine à chaque instant les valeurs du <EMI ID=45.1> des valeurs de consigne choisies non seulement pour définir

<EMI ID=46.1>

pour éviter des déséquilibres dangereux avec risque de débor- ' dément, suite à des réactions violentes entre le métal et la

<EMI ID=47.1>

<EMI ID=48.1>

<EMI ID=49.1>

sortant du convertisseur, obtenues par analyse du gaz au bec du convertisseur,

<EMI ID=50.1>

par le craquage d'un m<3> de fluide protecteur.

4. Procédé suivant l'une ou l'autre des reven-

<EMI ID=51.1>

de la formule suivante

<EMI ID=52.1>

<EMI ID=53.1> <EMI ID=54.1>

1,8678 en kg de carbone.

5. Procédé suivant l'une eu l'autre des revenu

<EMI ID=55.1>

d'oxygène passant dans la scorie (Pose), au moyen des deux

.formules.suivantes :

<EMI ID=56.1>

ou QOSC = débit d'oxygène passant dans la scorie,

<EMI ID=57.1>

6. Procédé suivant 1'une ou l'autre des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on détermine la. teneur en carbone du bain métallique (CB) au moyen de la for-

<EMI ID=58.1>

<EMI ID=59.1>

<EMI ID=60.1>

senté par le nombre de kg de carbone produit par le

<EMI ID=61.1>

7. Procédé suivant l'une ou l'autré des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on détermine les te- . '. neurs en silicium (SIB) et en -phosphore (PB) du bain métalli-,.. que, au moyen des deux formules suivantes, dans le cas où ?

<EMI ID=62.1> <EMI ID=63.1> <EMI ID=64.1>

gène se combinant avec le carbone, l'hydrogène, le fer et le manganèse.

<EMI ID=65.1>

8. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on détermine la te-

<EMI ID=66.1>

<EMI ID=67.1>