Brevet FR2008407A1 — publié le 19700123

i 2008407 La présente invention concerne un procédé pour ajouter de l'aluminium, un alliage d'aluminium et similaire à un acier liquide et plus particulièrement un procédé pour ajouter en poche de l'aluminium et ses alliages à un acier liquide comme agent de 5 désoxydation et/ou d'alliage» On connait de nombreux procédés pour ajouter de l'aluminium, un alliage d'aluminium, du magnésium, du calcium, du chrome, du nickel, du plomb, du niobium et similaire* On a, par exemple, déjà utilisé les procédés suivants: 10 1°/ Un procédé qui consiste à ajouter de l'aluminium et similaire dans le courant d'acier liquide pendant la coulée* 2°/ Un procédé qui consiste à placer l'aluminium et similaire dans la poche sous forme d'un réceptacle moulé et à effectuer ensuite la coulée. 15 3°/ Un procédé qui consiste à introduire l'aluminium et similaire dans la poche sous forme d'un tube moulé. 4°/ Un procédé qui consiste à ajouter de l'aluminium fondu et similaire au jet de coulée. 5*/ Un procédé qui consiste à ajouter des tournures d'alu-20 minium et similaire dans le jet de coulée. 6°/ Un procédé qui consiste à amener de l'aluminium sous forme de blocs ou de plaques fixés sur une barre convenable en contact avec le jet de coulée. 7°/ Un procédé qui consiste à fixer l'aluminium sur l*élé-25 ment formant bouchon de la poche et à procéder ensuite à la coulée. Il s'est toutefois avéré que les procédés ci-dessus indiqués conduisent à une perte élevée en aluminium et assurent un rendement extrêmement faible par suite de l'oxydation résultant de l'oxygène se trouvant dans l'acier liquide, le laitier et l'air 30 entraînés dans le jet de coulée et que, plus spécialement, cet air atteint jusqu'à 20 ou 30 fois le volume de l'acier liquide et devient la cause principale de la perte élevée, du rendement plus faible avec une dispersion accrue de 1'aluminium. Dans la figure 1, on a porté en abscisse le rendement en 35 aluminium en % et la fréquence d'obtention de ce rendement en % dans le cas d'un acier calmé à l'aluminium contenant C •= 0,05 %, Mn = 0,30 % et P.S = 0,015 % pour illustrer la dispersion de la teneur en aluminium dans le cas de la mise en oeuvre du procédé de l'art antérieur. D'après la figure 1, on voit que le rendement 40 moyen x est de 26,8 %, la déviation normale o~ de 5,9 % et la dis 69 15430 2 2008407 persion de la teneur va de ÎO à 45 %. De même, dans le cas où l'on net en oeuvre l'aluminium sous forme de réceptacle ou de tube et étant donné que le dit aluminium fondu monte jusqu'à la surface du bain, une quantité considérable d'aluminium se trouve oxydée par le 5 dit laitier. Comme mentionné ci-dessus, les défauts de l'art antérieur résident en ce que le rendement en aluminium s'abaisse, le contrôle de la quantité d'aluminium soluble à l'acide s'avère difficile et les inclusions du type Al^D^ s'accroissent» La présente invention a pour but d'éviter que l'addition 10 d'aluminium et similaire présente les inconvénients ci»dessus et elle est caractérisée en ce que l'on introduit dans le bain perpendiculairement à la surface de celui«ci, le matériau en cause sous forme d'un fil ayant un diamètre supérieur à 5 mm avec une vitesse de 5 à ÎO m par seconde, 15 Le but de la présente invention est de fournir un procédé et un appareil qui rendent possible un rendement amélioré en 1* aluminium ajouté» Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé et un appareil qui rendent possible de réduire l'important 20 ce des inclusions du type AL_D0, 2 3 Un but supplémentaire de la 'présente invention est de fournir un appareil et un procédé qui rendent possible de contrôler facilement la teneur en aluminium soluble de l'acier avec une-dis-persion de la teneur plus petite. 25 D'autres objets et avantages de la présente invention ap« paraîtront à la lecture de la description faite ci-après avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels: Fig. 1 est un graphique donnant la fréquence du rendement et la valeur de la dispersion de l'aluminium dans le cas du pro-30 cédé de l'art antérieur; Pig. 2 est une vue schématique d'un appareil constituant un mode de réalisation de la présente invention; Fig. 3 illustre le procédé de la présente invention; Fig» 4 est un graphique donnant la fréquence du rendement 35 et la valeur de la dispersion de l'aluminium dans le cas du procédé conforme à la présente invention. Un mode de réalisation de la présente invention est repré» senté dans les figures 2 et 3» Se référant à la figure 3, l'appareil est constitué par un carter 1 dans lequel ésjt monté un taa« 69 15430 3 2008407 bour, un dispositif d'alimentation qui envoie un fil 4 avec une vitesse très élevée et une partie de guidage 3 par lequel le dit fil 4 est alimenté dans le bain. Le dit fil 4 est bobiné autour du tambour ci-dessus et un frein électromagnétique 5 est fixé sur la 5 bobine du dit tambour. Le dispositif d*alimentation à haute vitesse 2 est constitué par un galet de raidissement 6 et un galet d'en-trainement 8 qui est entrainé par un moteur à vitesse variable 7* Ainsi le fil 4, entrainé par le dit galet 8, est alimenté dans 1* acier liquide 12 de la poche ÎO à travers la couche de laitier 13» 10 La référence 11 désigne le bouchon de la dite poche 10, L'extrémité du guide 3 est recourbée de manière que le dit fil 4 se trouve perpendiculaire à la surface du bain 12* La caractéristique du procédé mettant en oeuvre l'appareil ci-dessus réside dans l'alimentation du dit fil ayant un diamètre 15 supérieur à 5 mm# au centre du dit acier liquide, perpendiculairement à la surface du bain avec une vitesse d'alimentation de 5 m à ÎO m par seconde* Conformément aux essais effectués, un fil ayant un diamètre inférieur à 5 mm et une vitesse d'alimentation inférieure à 5 m par seconde n'a donné aucun résultat* Dans un tel cas, 20 il a été impossible d'introduire le fil jusqu'à la profondeur désirée dans le bain* En conséquence, la combinaison du dit diamètre et de la dite vitesse d'alimentation doit . être choisie en fonction de la température du bain. Il est, généralement, possible d* obtenir les résultats désirés lorsque le dit diamètre est compris 25 entre 5 et lO mm et la dite vitesse entre 5 et ÎO m par seconde. L'énergie cinétique résultant de la vitesse d'alimentation du fil amène l'acier liquide à circuler vers le fond de la poche, comme représenté dans la figure 3, selon la direction d'alimentation du dit fil. La dite circulation assure un rendement accru en 30 aluminium et assure une distribution uniforme de celui-ci. Ce fait a donné les effets suivants: A. Du fait qu'il n'y a pas de flottation d'aluminium fondu n'ayant pas réagi, il est possible de contrôler facilement la teneur en aluminium soluble* 35 B. Il n'y a pas de progrès sensible de la réaction de re- phosphoration du fait de la faible importance du laitier oxydant* C» Du fait que la seule source d'oxydation est l'oxygène, se trouvant dans l'acier liquide, il est possible d'abaisser de façon notable le taux des inclusions* 40 Le procédé et l'appareil ci-dessus, conformes à l'inven 69 15430 4 2008407 tion, sont utilisables non seulement avec l'aluminium et un allia» ge d'aluminium mais également avec d'autres métaux qu'il est possible de mettre sous forme d'un fil, par exemple le magnésium, le calcium, le chrome, le niobium, le plomb et similaires. De même, 5 il est possible d'utiliser le dit fil avec d'autres métaux fondus que l'acier fondu, par exemple avec de la fonte, du cuivre, de 1* aluminium et similaires. Un exemple du résultat obtenu avec le procédé de la pré» sente invention est illustré dans la figure 4, procédé dans lequel ÎO l'acier fondu avait la même composition que dans le cas de la fi» gure 1, le fil d'aluminium utilisé ayant un diamètre de ÎO mm et étant alimenté avec un vitesse de ÎO m par seconde» Conformément à la figure 4, dans laquelle le rendement a été porté en abscisse •t la fréquence d'obtention en ordonnée, il est évident que le 15 procédé de la présente invention est intéressant à mettre en oeuvre parce que le rendement moyen x de l'aluminium sous forme de fil s'élève à 43,5 % et la gamme de sa dispersion se trouve entre 30 et 55 %m Quoique l'invention ait été décrite et illustrée sous forme 20 de certains exemples particuliers, il est évident que de nombreuses autres formes peuvent être imaginées sans sortir du cadre de la présente invention» 69 15430 5 2008407 REVENDICATIONS 1**> Un procédé pour ajouter de l'aluminium, du magnésium, du calcium, du chrome, du nickel, du plomb et leurs alliages à un bain métallique fondu caractérisé en ce que 1'on utilise un fil en 5 le métal à ajouter, ce fil ayant un diamètre supérieur à 5 mm et étant introduit dans le bain liquide sous une vitesse élevée supé» rieure à 5 m par seconde et perpendiculairement par rapport k la surface du bain, 2«» Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en 10 ce que le diamètre du fil est compris entre 5 et ÎO mm* 3,- Un procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la vitesse d'alimentation est comprise entre 5 et ÎO m* 4,- Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on combine le diamètre du fil et sa vitesse d'alimenta- 15 tion dans des gammes dans lesquelles le dit diamètre est compris entre 5 et 10 mm et la dite vitesse est comprise entfe 5 ét lOm par seconde* 5,~ Un appareil pour introduire un fil dans un bain fondu perpendiculairement à la surface du bain caractérisé en ce qu'il 20 comprend un carter disposé autour d'un tambour sur lequel est bobiné le fil et un frein électromagnétique, un dispositif d'alimentation constitué par un jeu de rouleaux de mise en tension rectili-gne et par un ensemble de rouleaux d'entraînement avec un moteur à vitesse variable et un guide d'alimentation dont l'extrémité est 25 recourbée*