MC587A1 - Procédé pour le traitement de l'acier - Google Patents

Description

61,4.66.587

' / ^ *îÉ.r^

BREVET B1 IM1III 01 Procédé pour le traitement de l'acier.

Monsieur Lars R Y D B E R G Uranus Vâger 8 , S K A L B Y (Suède)

Il est connu d'utiliser pour le traitement de l'acier du carbonate de sodium et du fluorure de calcium. Les traitements effectués ont pour but de remédier aux défauts qui peuvent apparaître dans l'acier après 3a coulée.

Ces défauts peuvent résulter par exemple de la présence des substances ayant servi à calmer l'acier . Etant donné que ces substances peuvent être oxydées plus facilement que l'acier , elles permettent d'éliminer l'oxygène dissous par réaction chimique, en le fixant.

- 2 -

Mais compte tenu de l'affinité croissants de ces éléments pour l'oxygène, il se forme d^ns l'acier des inclusions qui sont retenues dans la masse du lingot par suite de l'augmentation de viscosité de celui-ci au cours de la 5 solidification. Par ailleurs, d'autres défauts upparuissonu

à la surface de l'acier, au moment de la coulée, par suite de l'action chimique de l'oxygène sur l'acier coulé. Il se produit alors des oxydations ^ui unt pour conséquence l'apparition d'incrustations dans Li surface lu lingot. 10 Le carbonate de sodium et le fluorure de calcium utilisés de façon connue pour traiter l'acier forment un. laitier qui a pour but de faire remonter a la surf_.ce les inclusions précitées et les parties oxydées formant les incrustations sus-mentionnses. 15 Toutefois, la pratique montre que le laitier formé

par ces substances est épais et discontinu, de sorte que les résultats obtenus laissent a désirer.

L'invention apporte des perfectionnements aux procédés connus de traitement de l'acier. 20 Suivant l'invention, on traite l'acier avec une composition renfermant, outre du carbonate de sodium et du fluorure de calcium, un composé à caractère acide tel qu'un acide d'origine animale, v;:.y_ c-jle ou minérale, et une matière réfractaire de caractère acide ou basique 25 ou un sel de caractère acide ou basique, en ajoutant cette composition à l'acier lors de la coulée du four dans la poche ou de celle-ci dans la lingotière.

Le composé à caractère acide peut être, par exemple, un acide organique, notamment un acide dérivé des corps gr^s 30 comme l'acide stéarique ou tartrique ou des composés

équivalents, un acide polyfonctionnel, un hydrocarbure ou un dérivé des hydrocarbures.

la matière de caractère acide ou basique peut être, par exemple, de la silice de caractère acide à l'état finement broyé ou une base forte comme la soude, la j>otasse, la chaux, la magnésie ou une substance équivalente.

On peut également ajouter, a la composition de traitement, une ou plusieurs substances destinées a calmer l'acier.

La composition de traitement peut être ajoutée indifféremment dans le jet de coulée, en opérant alors de façon progressive, ou bien dans le four ou la poche de coulée, avant la coulée proprement dite. La quantité de composition ajoutée peut varier très largement et peut aller de quelques grammes à plusieurs kilogrammes par tonne d'acier.

On donnera ci-aprèe, a titre non limitatif, des gammes de proportions utilisables pour les constituants actifs présents dans la composition de traitement

Exemple 1° 1

- carbonate de sodium 10 à 40 r,U par exemple 19 %

- fluorure de calcium 20 à 60 par exemple 35 ci-

- acide stéarique 10 a 50 par exemple 27 f,

- silice 10 à 40 }!, par exemple 19 ci-

Exemple II0 2

- carbonate de sodium 10 à 40 par exemple 19

- fluorure de calcium 20 à 60 par exemple 35

- acide stéarique 10 à 50 par exemple 27 f-

- la 0 10 a 40 par exemple 19 r,'

2

Le mode d'action de la composition sur l'acier parait être le suivant,' sans toutefois que l'invention soit limitée à la théorie avancée

Lors de l'addition de la composition u l'acier liquide, il se produit une réaction chimique entre l'acide tartrique ou stéarique et le carbonate de sodium, en formant du stéarate ou du tartrate de sodium et en dégageant du gaz carbonique. Cette réaction de saponification est déclenchée dès que la température atteint 20C°C environ. Par ailleurs, l'acide stéarique présent dans la composition brûle,

et il se forme des vapeurs de stéarate du soucie qui remplissent la poche de coulée ou la lingotière et en éliminent l'air atmosphérique. L'atmosphère alors obtenue ne peut donc plus provoquer 1'oxydation de l'acier yui aboutissait à la formation d'incrustations comme indiqué précédemment.

Par ailleurs, comme spécifié, du gaz carbonique est libéré au cours de la réaction de saponification. Du fait de sa nature, ce gaz remonte à la surface à travers surface la masse d'acier en fusion, en entraînant également vers la/ les inclusions indésirables précitées, qui ainsi ne peuvent pas demeurer dans la masse d'acier.

Le gaz carbonique et les gaz provenant de la décomposition du fluorure de calcium agissent en outre pour fournir un laitier très mousseux, qui couvre parfaitement la surface de l'acier liquide et empêche ainsi tout contact entre celui-ci et l'atmosphère extérieure. Cet aspect mousseux du laitier résulte d'une modification de sa tension superficielle due à la présence dè l'acide stéarique ou tartrique dans la composition de traitement. Il convient de noter également que le caractère plus fluide de ce laitier mousseux lui permet de s'infiltrer entre le lingot et la lingotière par exemple, en favorisant l'élimination des produits de dés oxydation de l'acier

- 5 -

résultant de la présence éventuelle des substances servant à calmer l'acier. On se rapproche ainsi, dans la lingotière, de conditions correspondant à une élaboration acide "de l'acier.

5 Enfin, on remarquera qu'il se produit un émulsion-

nement du fluorure de calcium et de la silice, ce qui donne i-n laitier de type uniforme et de réaction acide. Un tel laitier acide ou de réaction moins b^si^ue peut être utilisé avantageusement dans la poche ou dans la lingotière, qu^nd 10 on coule un acier ayant un fond b_siuue, car les avuncages de ce fond basique sont alors complètes par la coules en milieu acide sans oxygène.

Toutefois, lorsque la composition renferme une matière réfractaire de caractère basique, on obtient un 15 laitier très réactif, mousseux, de faible viscosité et de caractère basique, qui établit des conditions très favorables pour l'élimination des émulsions sulfureuses et phosphoreuses présentes dans l'acier liquide, sans nuire aux autres avantages mentionnés a propos de l'obtention 20 d'un laitier acide.

L'invention concerne encore une composition pour le traitement de l'acier par le procédé précité, renfermant à titre de constituants essentiels du carbonate de sodium, du fluorure de calcium, un composé à caractère acide tel 25 qu'un acide d'origine animale, végétale ou minérale, et une matière réfractaire de caractère acide ou basique ou un sel de caractère acide ou basique, ainsi qu'éventuellement une ou plusieurs substances servant à calmer l'acier.

Les détails de mise en oeuvre peuvent être modifiés, 30 sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (1)

1. RESUME

   1°- Procédé pour le traitement de l'acier, caractérisé en ce qu'on traite l'acier avec une composition renfermant du carbonate de sodium, du fluorure de calcium, un composé à caractère acide tel qu'un acide d'origine qnimale, végétale ou minérale et une matière réfractaire decaractère acide ou basique ou un sel de caractère acide i -1

   ou basique, en ajoutant cette composition à l'acier lors de la coulée du four dans la poche ou de celle-ci dans la lingotière.

   2°- Particularités de mise en oeuvre de ce procédé présentant les caractéristiques conjugables suivantes :-

   a) Le composé à caractère acide est un acide organique, notamment un acide dérivé des corps gr^s, un acide polyfonctionnel, un hydrocarbure ou un dérivé des hydrocarbures.

   ?

   bj Cet acide est de l'acide stiari^ue ou de l'acid tartrique.

   c) La matière réfractaire de caractère acide est de la silice a l'état finement broyé.

   d) La matière réfractaire de caractère b^si4ue est une base forte comme la soude, la potasse, la chaux, la magnésie ou une substance équivalente.

   e) On ajoute à la composition de traitement une ou plusieurs substances destinées à calmer l'acier.

   f) La composition renferme de 10 à 40 ^ de carbonate de sodium, de 20 a 60 ^ de fluorure de calcium, de 10 à 50 fo d'acide stéarique et de 10 a 40 f de silice.

   g) La composition renferme de 10 a 40 de carbonate de sodium, de 20 à 60 de fluorure de calcium,

   de 10 à-50 % d'acide-stéarique et de 10 à 40 % de Ea 0.

   2

   - 7 -

   3°- Composition pour le traitement de l'acier renfermant, à titre de constituants essentiels, du carbonate de sodium, du fluorure de calcium, un composé à caractère acide tel qu'un acide d'origine animale, végétale ou basique ou un sel de1caractère acide ou basique ainsi qu'éventuellement une ou plusieurs substances servant à calmer l'acier.

   ORIGINAL Sept pages Sans surcharges

   5 ou minérale, et une matière réfractaire de caractère acide lars R Y D B "S R G P.Procuration: