LU88252A1 - Produit de desulfuration pour bains de fonte brute et procede de mise en oeuvre d'un tel produit - Google Patents
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Description
PRODUIT DE DESULFURATION POUR BAINS DE FONTE BRUTE ET PROCEDE DE MISE EN OEUVRE D'UN TEL PRODUIT.
La présente invention concerne un produit de désulfuration pour bains de fonte brute , ainsi qu'un procédé de désulfuration de fonte brute en fusion. L'invention vise plus particulièrement la désulfuration hors du haut fourneau, notamment dans les poches ouvertes et dans les poches torpédo.
L'industrie sidérurgique connaît de nombreux produits de désulfuration de la fonte ainsi que des procédés de mise en oeuvre de ces produits, visant, tous, une désulfuration rapide et économique ainsi qu'une faible teneur résiduelle en soufre. Les produits les plus courants sont des mélanges pulvérulents à base de carbure de calcium et/ou de magnésium, qui sont véhiculés à l'aide d'un gaz non oxydant, par exemple un gaz inerte tel que de l'argon ou de l'azote et qui sont injectés, par voie pneumatique, à l'aide d'une lance d'insufflation dans le bain de métal en fusion.
C'est ainsi que le document DE-PS 17 58 250 préconise un agent de désulfuration constitué d'un mélange de 20 § à 90 I en poids de carbure de calcium et de carbonate de calcium et 2 % à 20 % en poids de carbone.
Le document DE-AS 25 31 047 propose un produit de désulfuration constitué d'un mélange de carbure de * calcium, de chaux-azote ou de chaux avec une proportion de 0,5 % à 3,5 % en poids de poudre d'aluminium ou de magnésium.
Dans tous ces produits, le carbure de calcium est l'agent de désulfuration proprement dit, tandis que les autres composants, tels que les carbonates ou le carbone sont des agents générateurs de dégagement gazeux dont le but est de remuer le bain métallique et de stimuler ainsi la dispersion de Γ'agent de désulfuration dans le métal en fusion.
Le document EP-A1 0 164 592 propose également un produit de désulfuration à base de carbure de calcium , mais dans lequel le dégagement gazeux est de l'hydrogène qui est produit par un additif tel que du propylène, du polypropylene, du chlorure de polyvinyle etc.
Le produit de désulfuration proposé par le document EP-A1 0 226 994 contient à côté du carbure de calcium du charbon séché et au moins 15 % en poids de composants volatiles susceptibles de libérer, après l'entrée du produit dans le bain métallique, de grandes quantités de gaz.
Les deux derniers documents préconisent, en outre, d'ajouter au mélange du magnésium car il a été constaté que le magnésium, en tant qu' agent de désulfuration, permet d'accélérer le processus de désulfuration et de réduire la teneur résiduelle en soufre.
Tous ces produits de désulfuration à base de carbure de calcium présentent toutefois un certain nombre d'inconvénients. C'est ainsi que la réaction entre le carbure de calcium et le soufre est une réaction endothermique , ce qui signifie qu'il y a consommation d'énergie. Non seulement le carbure de calcium produit de grandes quantités de scories mais, en plus, ces scories sont polluantes, car elles répandent de mauvaises odeurs du fait que leurs réactions chimiques ne sont pas complètement terminées. Les scories produites par le carbure de calcium sont des scories dures contenant des dispersions résiduelles de fer métallique , équivalant à des pertes non négligeables de fer.
Le carbure de calcium exige aussi beaucoup de précautions pour la manipulation car il est très dangereux en présence d'eau, notamment de la vapeur d'eau dans l'air de transport pneumatique V C'est la raison aussi pour laquelle il ne peut être transporté qu'en conteneurs bien fermés.
Le but de la présente invention est de proposer un nouveau produit de désulfuration qui est au moins aussi performant que les produits connus mais dont la mise en oeuvre est plus économique et qui produit des scories en quantités plus faibles et à qualité plus élevée.
Pour atteindre cet objectif, la présente invention propose un produit de désulfuration de fonte brute qui est insufflé sous forme pulvérulente, à l'aide d'un gaz de transport pneumatique dans le bain de fonte, caractérisé en ce qu'il est constitué à base de carbures de fer et/ou de ferro-manganèse HC (HC étant l'abréviation courante de "High Carbon").
Le produit proposé par l'invention contient essentiellement du carbone lié, par exemple sous forme de carbure, car il a été constaté que le carbone lié entre plus facilement en réaction que le carbone seul.
Selon un mode d'exécution avantageux, le produit est constitué de 50 % à 90 % en poids de carbures métalliques et de 10 % à 50 % en poids de magnésium.
Le magnésium a un effet remuant dans le bain métallique et favorise ainsi la dispersion des carbures métalliques.
Il est également possible d'ajouter au produit jusqu'à 30 % d'un formateur de scories pour la fixation du soufre et améliorer la qualité des scories. Un tel produit peut être de la colémanite, du spath, de la chaux ou magnésie calcinée, de l'alumine, de 1'aluminium, etc.
La réaction entre le soufre et les carbures de fer ou le ferro-manganèse HC est une réaction moins endothermique que celle entre le soufre et le carbure de calcium, si bien que la consommation en énergie est moins élevée.
Les carbures métalliques sont concassées et broyées, par exemple dans un broyeur jusqu'à ce que 90% du produit ait atteint une grosseur de grain inférieure à 1 mm et, de préférence, une grosseur de grain autour de 0,6 mm.
La grosseur de grain du magnésium devrait être inférieure à 1 mm, de préférence autour de 0,5 mm.
Le magnésium peut être mélangé aux carbures métalliques de sorte qu'ils sont insufflés ensemble, en mélange, par voie pneumatique dans la fonte en fusion.
Il est également possible, même des fois à recommander, de conserver le magnésium et les carbures métalliques à part et de les mélanger seulement dans la conduite de transport pneumatique, voire dans la lance d'insufflation.
Les additifs tels que les formateurs de scories peuvent être mélangés aux carbures métalliques avant l'insufflation ou être ajoutés lors du transport.
Etant donné que les quantités de scories sont plus faibles , les pertes en fer sont moins importantes.
Comparés aux carbures de calcium, les carbures de fer et le ferro-manganèse HC ont, en outre, l'avantage d'exiger beaucoup moins de précautions pour la manipulation et le transport.
Le carbure de fer, le ferro-manganèse HC ainsi que le magnésium sont, de préférence, enrobés d'un produit approprié p. ex. de l'oxyde de titane, ün tel enrobage améliore la fluidité, diminue la charge électrostatique, ralentit la fusion et réduit l'abrasivité notamment dans les conduites de transport. Cet enrobage peut représenter 0,5 - 5 % en poids du produit et peut être effectué dans un tambour mélangeur.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de quelques modes d'exécution décrits ci-dessous, à titre non limitatif, en référence aux exemples suivants î
Les essais de désulfuration dont les résultats sont présentés ci-dessous ont tous été effectués dans des poches contenant environ 175 tonnes de fonte brute. La durée de désulfuration de chaque essai était de l'ordre de 8 à 9 minutes.
Les résultats de cinq essais de désulfuration sont dressés dans le tableau ci-dessous. Les essais I et II sont des essais comparatifs effectués avec un produit de désulfuration classique dont la composition est la suivante : carbure de calcium : 85 % en poids magnésium : 15 % en poids.
Les essais III/ IV et V ont été effectués avec un produit de désulfuration conforme à la présente invention ayant, à titre d'exemple, la composition suivante :
Ferro-manganèse HC : 50 % en poids Magnésium : 25 % en poids
Magnésie : 25 % en poids.
Les abréviations utilisées signifient :
Si : teneur initiale en soufre, % en poids Sf : teneur finale en soufre, % en poids Q : quantité totale en. kg de produit de désulfuration utilisé P : perte totale en fer par le laitier et par poche exprimée en kg.
ESSAIS Si Sf Q P
I 0,033 0,005 299 3700 II 0,033 0,007 299 4100 III 0,030 0,004 292 1000 IV 0,033 0,004 341 500 V 0,023 0,004 280 800.
Les produits de désulfuration ont à chaque fois été mélangés avant les essais et insufflés par voie pneumatique à l'aide d'une lance à une vitesse de 35 kg par minute.
Claims (7)
1. Produit de désulfuration de fonte brute qui est insufflée, sous forme pulvérulente, à l'aide d'un gaz de transport pneumatique dans le bain de fonte, caractérisé en ce qu'il est constitué à base de carbures de fer et/ou de ferro-manganèse HC.
2. Produit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient, en outre, du magnésium.
3. Produit selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il contient 50 % à 90 % en poids de carbures métalliques et 10 % à 50 % en poids de magnésium.
4. Produit selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il contient, en outre, jusqu'à 30 % d'un formateur de scories tel que de la colémanite , du spath, de la chaux ou magnésie calcinée , de l'alumine ou de l'aluminium.
5. Produit selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les carbures de fer et/ou le ferro-manganèse HC et/ou le magnésium sont enrobés.
6. Produit selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'enrobage représente 0,5 - 5 % en poids du produit.
7. Procédé de désulfuration de fonte brute à l'aide d'un produit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le produit est injecté, par voie pneumatique, sous forme pulvérulente à une vitesse de 5 à 50 kg/minute avec 3 à 15 1 de gaz de transport par kg de produit de désulfuration sous la surface de la fonte en fusion.
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-
1993
- 1993-04-30 LU LU88252A patent/LU88252A1/fr unknown
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