CH189194A - Procédé de déphosphoration et de désulfuration simultanées de l'acier. - Google Patents

Description

  Procédé de déphosphoration et de désulfuration simultanées de l'acier.    La présente invention a pour objet un       procédé    de déphosphoration poussée de l'a  cier - accompagnée d'une désulfuration de  ce métal - à l'aide d'un ou plusieurs élé  ments alcalins et d'un ou plusieurs éléments  oxydants en utilisant l'affinité connue des  bases alcalines pour l'anhydride phosphori  que et. pour la désulfuration, la réaction con  nue     d,,    formation de sulfures alcalins.  



  Sur l'acier, les traitements par bases ou  sels alcalins qui,     théoriquement,    devraient  permettre d'enlever du soufre et du phos  phore, n'ont jamais conduit, en     pratique,    à  ce dernier résultat; à la haute température  de l'acier liquide, on se heurte à la     volatilisa-          tion    immédiate des éléments alcalins avant  que ceux-ci aient pu exercer une action pra  tique sur l'acier. C'est ainsi que     l'action        dé-          sulfurante    connue du carbonate de soude sur  la fonte n'a, jamais pu être étendue à l'acier.  



  La présente invention a pour objet un pro  cédé de déphosphoration et de désulfuration    simultanées de l'acier, caractérisé en ce que  l'on met en contact     intime    avec le métal  fondu, un réactif qui,     1o    à la température de  l'opération, dégage au contact de l'acier     un,     fluide     gazeux    en quantité suffisante pour  produire une agitation violente et un bouillon  nement, 2e     contient    au moins un oxyde alca  lin, 30 contient un élément propre à oxyder  le phosphore.  



  Le ou les oxydes alcalins contenus dans  le réactif employé peuvent être à l'état libre,  sous forme de bases telles que soude, potasse,  lithine, ou se trouver à l'état combiné.  



  Grâce à la mise en jeu de l'élément oxy  dant prévu dans le réactif, on constate non  seulement qu'il n'y a pas de     volatilisation     complète du ou des éléments alcalins, comme  cela se produisait dans les     expériences    faites  jusqu'ici, mais qu'il se forme en surface un  laitier contenant des oxydes alcalins et de  l'acide phosphorique, et que le résultat de       déphosphoration    est obtenu, en même temps      qu'une désulfuration. Cette combinaison de  moyens     permet    d'assurer ainsi, pratiquement,  l'action     théorique    des oxydes alcalins dont  la réalisation se heurtait à la volatilité de       ceux-ci.     



  Il est possible de trouver réunies dans des  substances uniques, les qualités requises pour  les conditions énumérées ci-dessus, par exem  ple dans le chlorate de soude, mais un tel  corps dégagerait des vapeurs de chlore désa  gréables. Aussi est-il économique et préfé  rable d'utiliser des mélanges de corps. Il est  particulièrement simple et économique d'ap  pliquer des mélanges à base de carbonate  de soude. Le carbonate de soude seul ne donne  aucun résultat pratique, mais l'on obtient des  résultats très remarquables, par l'action con  comitante d'un élément oxydant. Il a été  constaté que, lorsque l'acier à déphosphorer  contient relativement peu d'oxygène dissous,  il est utile d'employer des oxydants éner  giques, comme, par exemple, du bioxyde de  baryum ou du permanganate de potasse ou  du bioxyde de manganèse.

   A titre d'exem  ple, on     obtient,    dans tous les cas pratiques,  d'excellents résultats avec un mélange de  10 parties en poids de carbonate de soude et  de 3 parties de bioxyde de baryum.  



  Lorsque le métal à déphosphorer contient  beaucoup d'oxygène dissous, comme, par  exemple, l'acier Thomas     sursoufflé,    auquel  on veut faire subir un complément de     déphos-          phoration,    on constate que l'on peut utiliser  une quantité moindre d'éléments propres à,       oxyder    le phosphore ou bien employer des       oxydants    faibles, comme des oxydes métal  liques réductibles par le phosphore, et en par  ticulier l'oxyde de fer. L'acier peut contenir,  dans ce cas, sans inconvénient pour la     dé-          phosphoration,    du manganèse, même en quan  tités assez importantes.  



  On peut aussi utiliser les corps alcalins et  oxydants autrement qu'en mélange, quoiqu'il  soit préférable d'en faire un mélange     aussi     intime que possible. On peut enfin utiliser  tous mélanges connus qui, portés à la     haute     température de l'acier, soient susceptibles de  donner par réaction chimique, à. la fois un    ou des oxydes alcalins et un élément oxy  dant. Aux corps essentiels, alcalins et oxy  dants, peuvent d'ailleurs être ajoutés     d'auEres     corps tels, par exemple, que de la magnésie,  du spath fluor, de la chaux, etc.  



  Dans tous les cas, le réactif employé peut.  être à l'état de poudre ou de grains fins, ag  glomérés ou non.  



  La mise en contact du métal et du corps  ou mélange réagissants a lieu dans les con  ditions générales énoncées ci-dessus, par  exemple en jetant. graduellement ce     corps    ou  mélange en poudre dans le jet d'acier liquide  pendant qu'on le fait couler dans une poche  de coulée ou un récipient quelconque, voire  dans un four. On peut également jeter le  corps ou mélange dans la poche pendant que  le jet de métal y coule ou encore, spécialement  dans le cas de petits tonnages, placer le corps  ou mélange au fond de la poche avant de cou  ler le métal, mais, dans ce dernier cas, on  versera avec précaution pour éviter un  bouillonnement excessif. On peut. aussi faire  usage de briquettes contenant les réactifs  bien mélangés.

   Les trois moyens ci-dessus con  duisent à une réaction     très    rapide puisque la  déphosphoration et éventuellement la,     désul-          furation    sont terminées aussitôt que le  bouillonnement a pris fin, c'est-à-dire peu  après le versement du métal dans la poche.  



  L'application du procédé a pour résultai:  non seulement une déphosphoration et une  désulfuration très poussées et, le cas échéant,  d'une très grande rapidité, mais encore une  très grande régularité dans les taux de     dé-          phosphoration    et de désulfuration d'une opé  ration à l'autre. toutes choses étant égales  par ailleurs, et cela avec une automaticité  remarquable, sans qu'il y ait à faire un con  trôle en cours d'opération.  



  Le choix des divers ingrédients et     leurs     proportions varient suivant le type d'acier. le  refroidissement tolérable, les quantités     de     phosphore et de soufre à éliminer.  



  C'est ainsi que, plus la teneur en phos  phore sera. élevée, plus la, quantité de mélange  mise en     oeuvre    devra être importante, ou plus  le mélange devra être actif.      De même, on pourra faire varier le mé  lange suivant la quantité d'oxygène dissous  dans le métal, en faisant intervenir, par       exemple,    comme cela a été indiqué ci-dessus,  un élément oxydant d'autant plus actif ou en  quantité d'autant plus importante que la  quantité d'oxygène dissous dans le métal est  plus faible.  



  Enfin, ou aura à tenir     compte    de la tem  pérature du métal. Si, par exemple, on a  affaire à un acier contenant beaucoup d'oxy  gène dissous, pas très éloigné de la solidifi  cation, dont on doit éviter le refroidissement,  on emploiera dans le mélange un élément  oxydant énergique au lieu d'employer de  l'oxyde de fer, qui suffirait cependant à ob  tenir la     déphosphoration    si l'on maintenait le  métal à l'état fondu par un moyen quel  conque.  



  Si l'on désire éviter un refroidissement  excessif de l'acier, on peut d'ailleurs     provo-          dner,    en même temps que l'on opère la     dé-          phosphoration    et la désulfuration, un     dégage-          rneni:    de chaleur dans le récipient où l'on verse       l'acier,    par l'application de mélanges déga  geant de la chaleur par leur combinaison, par  exemple des mélanges     alumino-thermiques    ou       silico-thermiques.     



  Une méthode simple consiste à mélanger,  pour ce faire, un réducteur, comme le sili  cium par exemple, et du carbonate de soude.  On peut ajouter le silicium au mélange     dé-          phosphorant    lui-même, par exemple en poids  une partie de Si pour dix parties de     C03Na'     et trois parties de     BaO'.    Il est très remarqua  ble que, dans ce cas, malgré l'emploi de Si,  on a encore une déphosphoration très     impor-          tanie.    Toutefois, si l'on force la dose de Si,  la,     déphosphoration    devient moins complète.       t,indis        qu'au    contraire la désulfuration aug  mente.

   On pourrait même, mais cela n'entre       Paq    dans le cadre de l'invention, avec une te  neur en silicium suffisante, n'avoir pratique  ment plus qu'une     désulfuration.     



  La. présence de manganèse ne gêne pas la       déphosphoration    ni la désulfuration.  



  Voici quelques exemples de     réalisation     du procédé objet de l'invention.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de déphosphoration et de désulfu- ration simultanées de l'acier, caractérisé en ce que l'on met en contact intime avec le mé tal fondu, un réactif qui,<B>10</B> à la température de l'opération, dégage au contact de l'acier un fluide gazeux en quantité suffisante pour produire une agitation violente et un bouillon nement, 20 contient au moins un oxyde alca lin, 3e contient un élément propre à oxyder le phosphore.

   <I>Exemple</I> Déphosphoration de 0,060 à 0,025%, dé- sulfuration de 0,055 à 0,030% avec, par tonne d'acier: 5000 gr de C03Na', 1650 gr de BaO'. <I>Exemple 2:</I> Déphosphoration de 0,048 à 0,020%, dé- sulfuration de 0,040 à 0,030% avec, par tonne d'acier:

   5000 gr de CO'Na', 1000 gr de Mn04K2. Dans les deux exemples ci-dessus, le mé lange, préparé à l'avance, de ces deux corps, a été projeté dans le jet de métal au fur et à mesure de son versement. SOUS-REVENDICATIONS: 1 Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que le réactif est un corps unique. 2 Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que le réactif est un mélange de plu sieurs corps.

   3 Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que le réactif est constitué par un mélange de substances, dans lequel l'oxyde alcalin et l'élément oxydant ne sont pas à l'état libre à la température or dinaire, mais sont produits à l'état actif à la température de l'opération. 4 Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que le réactif est à l'état de poudre. 5 Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que le réactif est à l'état de grains fins. 6 Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que le réactif est à l'état de poudre agglomérée.

   7 Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que le réactif est à l'état de grains fin agglomérés. $ Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que le réactif contient au moins un oxyde alcalin à l'état libre. 9 Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que le réactif contient au moins un oxyde alcalin à l'état combiné. 10 Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que le réactif est un mélange conte nant principalement du carbonate de soude.

   11 Procédé selon la, revendication, caractérisé en ce que l'on réalise, en même temps que l'opération de déphosphoration et de dé- sulfuration, une réaction dégageant de la chaleur. 12 Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'élément oxydant est du bioxyde de baryum. 1â Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que l'on verse l'acier dans une poche et qu'en même temps on jette le réactif dans le jet d'acier.

   14 -Procédé selon la. revendication, caractérisé en ce que l'on verse l'acier dans une po che et qu'en même temps l'on jette le réac tif dans cette poche. 1 5 Procédé selon la. revendication, caractérisé en ce que l'on met le réactif dans une poche et l'on verse par-dessus l'acier avec précaution.