BE839470A - Perfectionnements aux procedes d'elaboration d'acier a bas carbone - Google Patents
Perfectionnements aux procedes d'elaboration d'acier a bas carboneInfo
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Description
"Perfectionnements aux procédés d'élaboration d'acier à bas carbone". La présente invention se rapporte à des perfectionnements <EMI ID=1.1> dans le cas où l'on a affaire à un affinage pneumatique avec soufflage par le bas de gaz très oxydant dans le convertisseur. Il est bien connu que dans les procédés d'affinage pneumatique de fonte par soufflage sous le niveau supérieur du bain de métal,d'un gaz d'affinage très oxydant, on fasse usage de tuyères de soufflage du type dit double. Ce type de tuyère comporte deux conduits coaxiaux, le conduit central servant à l'introduction du fluide affinant proprement dit, généra-lement de l'oxygène pur, tandis que le conduit périphérique permet le passage d'un fluide non oxydant, à décomposition endothermique. Une des fonctions importantes de ce fluide qui entoure le jet affinant est de protéger le réfractaire contre le caractère agressif de ce jet, surtout lorsqu'il est, comme c'est souvent le cas, composé d'oxygène commercialement pur. Les avantages de ces procédés d'affinage sont bien connus, ils consistent principalement en un brassage spécialement efficace du métal avec la scorie, ce qui permet aux réactions d'affinage de la fonte d'arriver plus près de leur équilibre qu'au moyen des procédés d'affinage antérieurement connus. On sait par ailleurs que, dans un métal liquide, par exemple l'acier en cours d'élaboration, tel qu'il est au moment du rabattement, le produit des teneurs de l'acier au carbone et en oxygène est constant, pour une pression partielle constante en oxyde de carbone des gaz présents dans le métal; c'est ce que traduit l'équation bien connue <EMI ID=2.1> Partant de cette équation bien connue, le demandeur a imaginé un nouveau processus d'élaboration de l'acier, dans lequel la teneur en carbone est particulièrement basse, sans que pour autant sa concentration en oxygène dissous atteigne des proportions inacceptables. Le procédé, objet de la présente invention, est basé sur la constatation que la constante K de l'équation ci-dessus diminue en même temps que la pression partielle du CO contenu dans l'acier et qu'il est possible de régler à la fois la concentration en oxygène et celle en carbone en agissant par des moyens appropriés sur la valeur de cette pression partielle en CO. Ce moyen nouveau qu'a employé le demandeur consiste à utiliser au cours de l'affinage, des fluides affinants et/ou de protection tels que la valeur K du produit susmentionné ait une valeur déterminée, correspondant à une faible valeur de la pression partielle en CO. Il importe cependant que le choix des fluides utilisés permette toujours d'assurer une protection efficace des tuyères par un effet endothermique suffisant. Le procédé, objet de la présente invention, dans lequel on affine de la fonte au convertisseur par soufflage sous le niveau du métal d'un gaz oxydant tel que de l'oxygène pur, au travers de tuyères à deux conduits coaxiaux, le conduit central servant au gaz oxydant, tandis que le conduit périphérique sert à insuffler un fluide de protection à décomposition endothermique, le dit fluide comportant en tout ou en partie un hydrocarbure ou un gaz réducteur (par exemple gaz naturel ou gaz de cracking) est essentiellement caractérisé en ce qu'on règle la composition des fluides <EMI ID=3.1> protection), pour obtenir en fin d'affinage un acier dont le produit des teneurs en oxygène et en carbone ait une valeur prédéterminée. Suivant l'invention, on fait usage comme fluide d'affinage d'un mélange composé d'oxygène commercialement pur et éventuellement d'un gaz neutre et/ou inerte. Egalement suivant l'invention, on fait usage d'un fluide de protection composé d'hydrocarbures à décomposition endothermique et d'un fluide non carboné, très peu ou pas oxydant. Parmi les gaz neutres ou inertes et les fluides non carbonés, on peut choisir par exemple l'azote, l'argon, etc. Suivant le procédé de l'invention, on diminue la proportion des hydrocarbures par rapport à la quantité totale des fluides non oxydants injectés (par le conduit central et/ou par le conduit périphérique), ce qui permet d'obtenir en fin d'affinage une teneur moindre en oxygène pour une teneur finale en carbone donnée, grâce à quoi l'acier ainsi élaboré présente un état de propreté accru. Cette diminution peut s'obtenir, soit en augmentant la quantité de fluide très peu ou pas oxydant, injecté par un et/ou l'autre des deux conduits de la tuyère; elle peut également s'obtenir en diminuant directement la quantité d'hydrocarbure injecté par le conduit périphérique, ainsi que par ces deux moyens simultanément ou à des moments différents de l'affinage. <EMI ID=4.1> pour une teneur finale en oxygène donnée de l'acier, obtenir de façon très économique une teneur finale en carbone inférieure à celle qu'on aurait pu obtenir par les autres procédés. Cette teneur est d'autant plus basse qu'on peut diminuer davantage la pression partielle en CO. <EMI ID=5.1> au cours d'une même opération d'affinage, on modifie une ou plusieurs fois dans le sens approprié la dite proportion des hydrocarbures, ce qui permet d'obtenir la valeur souhaitée de la constante K d'une façon spécialement facile et économique. <EMI ID=6.1> de celles décrites ci-dessus, l'emploi d'un fluide de protection constitué <EMI ID=7.1> ce qui montre que la constante K diminue de valeur si l'on diminue la proportion d'hydrocarbure utilisé. En pratique, la diminution de cette proportion se fait aisément en Injectant par l'un et/ou l'autre des deux conduits de la tuyère le gaz approprié susmentionné, dans une proportion allant préférentiellement de 0 à 80 % du volume du gaz d'affinage utilisé. REVENDICATIONS 1. Procédé d'élaboration au convertisseur d'acier à bas carbone, par soufflage sous le niveau du métal d'un gaz oxydant tel que de l'oxygène pur, au travers de tuyères à deux conduits coaxiaux, le conduit central servant au gaz oxydant, tandis que le conduit périphérique sert à insuffler un fluide de protection à décomposition endothermique, le dit fluide comportant en tout ou en partie un hydrocarbure ou un gaz réducteur (par exemple, gaz naturel ou gaz de cracking), caractérisé en ce qu'on règle la composition des fluides utilisés (aussi bien en ce qui concerne l'affinage qu'en ce qui concerne la protection), pour obtenir en fin d'affinage un acier dont le produit des teneurs en oxygène et en carbone ait une valeur prédéterminée.
Claims (1)
- 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait usage comme fluide d'affinage d'un mélange composé d'oxygène commercialement pur et éventuellement d'un gaz neutre et/ou inerte.3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on fait usage d'un fluide de protection composé d'hydrocarbures à décomposition endothermique et d'un fluide non carboné, trèspeu ou pas oxydant.4. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, parmi les gaz neutres ou inertes et les fluides non carbonés, on peut choisir par exemple l'azote, l'argon, etc.5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on diminue la proportion des hydrocarbures par rapport à la quantité totale des fluides non oxydants injectés (par le conduit central et/ou par le conduit périphérique), ce qui permet d'obtenir en fin d'affinage une teneur moindre en oxygène pour une teneur finale en carbone donnée. 6. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au cours d'une même opération d'affinage, on modifie une ou plusieurs fois dans le sens approprié la proportion des hydrocarbures par rapport à la quantité totale des fluides non injectés.7. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on injecte par l'un et/ou l'autre des deux conduits des tuyères d'injection, une quantité de gaz très peu ou pas oxydant, dans une proportion ne dépassant pas de préférence 80 % du volume total de gaz d'affinage injecté.8. Procédés tels que décrits ci-dessus.
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