BE820749A

BE820749A - Procede d'affinage de la fonte.

Info

Publication number: BE820749A
Application number: BE6044768A
Authority: BE
Priority date: 1974-10-04
Filing date: 1974-10-04
Publication date: 1975-04-04

Description


  Procédé d'affinage de la fonte.

  
La présente invention est relative à un pro-

  
 <EMI ID=1.1> 

  
oxygène industriellement pur, au moyen d'au moins une tuyère située au dessous de la surface du bain métallique, par exemple dans le fond du convertisseur. Cette tuyère est généralement composée de deux conduits coaxiaux dont le conduit central est réservé au passage de l'oxygène, 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 un hydrocarbure liquide ou gazeux, destiné à la protection de la tuyère et des matériaux réfractaires contre l'action de l'oxygène pur.

  
On a déjà préconisé un certain nombre de pro-

  
 <EMI ID=2.1> 

  
oxygène par le fond du convertisseur. On peut citer par exemple les procédés basés sur des bilans de matières et des bilans thermiques et mettant en oeuvre un modèle mathématique de calcul des enfournements.

  
En principe, de tels procédés permettent d' obtenir régulièrement au rabattement de la cornue, la composition et la température désirées pour le métal affiné.

  
En pratique cependant, les résultats obtenus présentent parfois une dispersion non négligeable. En ce qui concerne le déroulement proprement dit des réactions durant l'affinage, on observe par ailleurs certaines difficultés liées à la quantité de projections émises et à la formation de loup de bec. Ces phénomènes nuisent évidemment à la productivité de l'aciérie.

  
La présente invention a pour objet un procédé permettant de remédier à ces inconvénients et d'ainsi s'affranchir de la mauvaise connaissance que l'on a de la qualité des matières enfournées, de la précision des capteurs de mesure, etc...

  
Cette invention est fondée sur les considérations suivantes.

  
Au cours des recherches effectuées par les promoteurs de la présente invention, l'épaississement du loup de bec a été mesuré et on a constaté d'une part, que cette caractéristique est étroitement liée à la quantité de projections émises au cours du soufflage et d'autre part, que cette quantité de projections dépend directement de la grandeur de la vitesse de décarburation, à condition de maintenir pendant la première période de la conversion un débit d' oxygène constant. 

  
En conséquence, il est d'abord proposé d' effectuer l'affinage en deux périodes :
a) première période : soufflage d'oxygène à débit constant, b) deuxième période : soufflage d'oxygène au débit maximum technologiquement possible.

  
Les paramètres qui exercent une influence sur

  
la valeur du débit d'oxygène soufflé au cours de la première période sont par exemple : l'âge du convertisseur, la teneur

  
en silicium de la fonte, la charge du convertisseur, le poids du minerai enfourné. L'établissement d'un diagramme regroupant ces influences permet pratiquement de fixer le débit d'oxygène constant avec lequel il faut souffler pendant la première période de l'affinage.

  
Par ailleurs, la transition entre ces deux périodes de l'affinage peut être déterminée facilement à

  
partir d'un analyseur déterminant la teneur en oxyde de

  
carbone du gaz qui sort du convertisseur. Ce moment de transition en effet coincide avec le début d'une chute rapide et importante de la vitesse de décarburation et de la teneur en oxyde de carbone des gaz sortant du convertisseur.

  
Les promoteurs de l'invention ont en outre constaté qu'il était possible de déterminer, de manière aisée le moment auquel il fallait arrêter le soufflage de l'oxygène

  
à la fin de la deuxième période. ceci peut être réalisé à l'aide d'un signal généré par un appareil enregistrant les bruits émis par le convertisseur.

  
L'intensité du bruit enregistré diminue en

  
effet très fortement en fin d'affinage. Cette diminution a

  
pu être trouvée en relation directe avec la teneur en phosphore du métal ainsi qu'avec la teneur en fer de la

  
scorie. A partir de ce moment, il est donc possible, quelles

  
que soient les conditions d'enfournement, de déterminer la quantité d'oxygène restant à souffler pour obtenir soit la teneur en phosphore voulue dans l'acier (cas de l'affinage de fonte phosphoreuse), soit la teneur en fer visée dans la scorie (cas de fontes hématites), conformément aux relations univoques et reproductibles établies entre ces grandeurs.

  
Sur la base de ces condisérations, le demandeur a mis au point le procédé objet de la présente invention qui est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
a) on effectue la première période d'affinage en soufflant de l'oxygène à débit constant, la valeur' de ce débit étant déterminée à l'aide d'un diagramme regroupant l'influence,

  
 <EMI ID=3.1> 

  
âge du convertisseur, la teneur en silicium de la fonte, la charge du convertisseur et le poids du minerais enfourné ; b) on mesure la teneur en oxyde de carbone des gaz sortant du convertisseur, on détecte le moment où cette teneur subit une diminution rapide et importante et dès le début de cette diminution, on met fin à la première période d' affinage, en modifiant le débit d'oxygène qui est porté à la valeur maximum technologiquement possible; c) on effectue la seconde période d'affinage en maintenant le débit d'oxygène à la valeur maximum technologiquement possible;

   d) on mesure l'intensité du son provenant du convertisseur, on détecte le moment où cette intensité subit une chute rapide et importante et, à la fin de cette chute, on souffle dans le convertisseur, la quantité d'oxygène nécessaire pour atteindre le moment précis de la fin d'affinage correspondant soit à la teneur en phosphore de l'acier, soit à la teneur en fer de la scorie désirée, cette quantité d'oxygène étant déterminée à l'aide de la relation, entre la teneur en phosphore de l'acier ou la teneur en fer de la scorie et la quantité d'oxygène soufflée après la

  
 <EMI ID=4.1>  

  
établie pour l'installation utilisée.

  
Suivant une modalité opératoire particulièrement avantageuse de l'invention, la valeur du débit d'oxygène soufflé pendant la première période de l'affinage est déterminée à l'aide d'un abaque tenant compte de l'influence de l'age du convertisseur et de la teneur en silicium de la fonte.

  
Les figures 1 a 3 sont données en annexe à

  
 <EMI ID=5.1> 

  
objet de la présente invention.

  
La figure 1 est composée des diagrammes a,b, c et d. Le diagramme a montre la variation du débit d'oxygène soufflé au cours des deux périodes de l'opération d'affinage.

  
 <EMI ID=6.1> 

  
flé pendant la première période d'affinage a été déterminé

  
 <EMI ID=7.1> 

  
et teneur en silicium de la fonte enfournée. Le diagramme c est relatif à la détection du moment où doit se terminer la fin de la première période d'affinage. Le diagramme d est relatif à la détection du moment à partir duquel le compte

  
à rebours de l'oxygène doit être entamé.

  
La figure 2 représente la relation existant pour une installation donnée entre la teneur en phosphore de l'acier et la quantité d'oxygène soufflé après la chute brutale du signal de mesure de l'intensité du son. La figure 3 représente la relation existant pour une installation donnée entre la teneur en fer de la scorie et la quantité d'oxygène soufflé après la chute brutale du signal de mesure de l'intensité du son.

  
Suivant la figure 1 a où les débits en Nm<3>/min sont repris en ordonnée et le volume d'oxygène soufflé en

  
Nm3 est repris en abscisse, la première période d'affinage

  
 <EMI ID=8.1> 

  
de cette première période de soufflage, le débit d'oxygène  <EMI ID=9.1> 

  
maximum technologiquement possible. Ce débit Q2 est maintenu constant pendant la seconde période d'affinage.

  
Suivant la figure 1 b qui est un abaque où les débits en Nm<3>/min. sont repris en ordonnée et où l'age du convertisseur en nombre de coulées faites sur le revêtement est repris en abscisse, les courbes étant données en fonction de la teneur en silicium de la fonte, on voit comment on détermine la valeur du débit Q1 à partir de l'âge du convertisseur et de la teneur en silicium de la fonte enfournée.

  
Suivant la figure 1 c où les teneurs en oxyde de carbone des gaz sortant du convertisseur, teneurs exprimées en pourcents, sont reprises en ordonnée et où la quantité d'oxygène soufflée exprimée en Nm<3> est reprise en abscisse, on voit comment la fin de la première période d' affinage correspond au moment où cette teneur en oxyde de carbone commence à diminuer rapidement.

  
Suivant la figure 1 d où l'intensité du son provenant du convertisseur, intensité exprimée par exemple en millivolts,est reprise en ordonnée et où la valeur d'

  
 <EMI ID=10.1> 

  
comment la fin de l'affinage correspond au moment où s' achève une diminution rapide et importante de la dite intensité.

  
Sur la figure 2, on constate que la teneur

  
en phosphore de l'acier en fonction du volume d'oxygène soufflé après la chute du son passe par un minimum. Cette relation permet de déterminer facilement le volume d'oxygène qu'il faut encore souffler après la chute brutale du signal de mesure, pour obtenir une teneur en phosphore déterminée. Fréquemment, la teneur finale en phosphore que'l'on recherche correspond au minimum précité.

  
Sur la figure 3, on constate que la teneur en fer de la scorie augmente en fonction du volume d'oxygène soufflé après la chute rapide du signal. Cette relation permet de déterminer facilement le volume d'oxygène qu'il faut encore soufler après la chute brutale du signal de mesure pour obtenir une teneur en fer déterminée dans la scorie.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé d'affinage 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 étapes suivantes :

a) on effectue la première période d'affinage en soufflant <EMI ID=11.1>

déterminée à l'aide d'un diagramme regroupant l'influence, <EMI ID=12.1>

age du convertisseur, la teneur en silicium de la fonte, la charge du convertisseur et le poids du minerais enfourné;

b) on mesure la teneur en oxyde de carbone des gaz sortant du convertisseur, on détecte le moment où cette teneur subit une diminution rapide et importante et dès le début de cette diminution, on met fin à la première période d' affinage, en modifiant le débit d'oxygène qui est porté

à la valeur maximum technologiquement possible;

c) on effectue la seconde période d'affinage en maintenant le débit d'oxygène à la valeur maximum technologiquement possible; d) on mesure l'intensité du son provenant du convertisseur, on détecte le moment où cette intensité subit une chute rapide et importante et, à la fin de cette chute, on souf-

<EMI ID=13.1>

saire pour atteindre le moment précis de la fin d'affinage correspondant soit à la teneur en phosphore de l'acier,

soit à la teneur en fer de la scorie désirée, cette quan- tité d'oxygène étant déterminée à l'aide de la relation, entre la teneur en phosphore de l'acier ou la teneur en fer de la,scorie et la quantité d'oxygène soufflée après la établie pour l'installation utilisée.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur du débit d'oxygène soufflé pen-

<EMI ID=14.1>

aide d'un abaque tenant compte de l'influence de l'âge du convertisseur et de la teneur en silicium de la fonte. NOTE D'INFORMATION

Une erreur matérielle s'est glissée dans la transcription de la première revendication, page 8, où manque la dernière ligne qui doit se lire :

"chute brutale du signal de mesure, relation préalablement".

Le soussigné n'ignore pas qu'aucun document joint au dossier d'un brevet d'invention ne peut être de nature à apporter, soit à la description, soit aux dessins, des modifications de fond et déclare que le contenu de cette note n'apporte pas de telles modifications et n'a d'autre objet que de signaler une ou plusieurs erreurs matérielles.

Il reconnaît que le contenu de cette note ne peut avoir pour effet de rendre valable totalement ou partiellement la demande de brevet n[deg.] 44.768 si celle-ci ne l'était pas en tout ou en partie en vertu de la législation actuellement en vigueur.

Il autorise l'administration à joindre cette note au dossier du brevet et à en délivrer photocopie.