Brevet FR2001507A1 — publié le 19690926

L'invention est relative à un procédé pour la production d' acier par l'affinage, au moyen d'oxyçène, de la fonte brute d1affi- nage en fusion. I1 est connu d'affiner la fonte brute d'affinage en la mélangeant à de l'oxygène, par exemple en soufflant de l'oxygène sur la fonte brute d'affinage en fusion, ou bien du fait que la fonte brute d'affinage pulvérisée est affinée nar des jets d'oxygène sous pression élevée. Dans tous les cas on tend à exploiter l'oxygène de la manière la plus avantageuse, c'est-à-dire qu'on essaie d'obtenir un mélange et une réaction aussi intenses que possible entre la fonte brute d'affinage et l'oxygène. On connaît en outre un procédé pour désoxyder et recarburer l'acier et la fonte de moulage, procédé au cours duquel la matière à couler qui s' écoule aspire des gaz réducteurs à la manière d'un injecteur. De ce fait, une partie des gaz réducteurs pénètre dans le jet de coulée, tandis que l'autre partie entoure ce dernier à la manière d'une gaine afin de le protéger contre tout contact avec l'air qui l'entoure. Dans ce procédé, un mélange et une réaction entre l'acier et le gaz ne sont envisagés et possible que dans une faible mesure, étant donné que l'acier doit s'écouler dans la poche sous la forme d'un jet fermé lorsqu'il s'agit d'obtenir qu'il soit entouré par le gaz aspiré comme par une gaine. L'invention vise à procurer un procédé de production d'acier du type cité plus haut et qui, avec une faible dépense en ce qui concerne l'appareillage, garantit un mélange et une réaction parfaites entre l'oxygène et la fonte brute d'affinage. L'invention propose un procédé nour la production d'acier par l'affinage, au moyen d'oxygène, de fonte brute d'affinage et qui se caractérise du fait que le mélange et la réaction intenses et nécessaires des deux composants 'effectuent dans un injecteur qui, en raison de sa construction, travaille avec des pertes de mélange élevées. Le mélange de fer et d'oxygène peut être additionnellement pulvérisé au moment où il quitte l'injecteur. Conformément à l'invention, ceci peut être obtenu d'une manière particulièrement simple du fait que l'injecteur est relié à une chambre sous vide. Etant donné que lorsqu'il s'agit du procédé conforme à l'invention, l'injecteur n'agit que secondairement comme dispositif de transport et qu'il agit princinalement comme réacteur, il n'est pas nécessaire que la fonte brute d'affinage, traversant l'injecteur, aspire ile-même l'oxygène. Ce dernier peut être introduit sous pression dans l'injecteur. L'essentiel du procédé réside dans le fait que l'injecteur travaille avec des pertes de mélange élevées. Ceci peut être obtenu par une construction généralement connue de l'injecteur; pour cette raison ce dernier ne sera pas décrit en détail. Le procédé conforme à l'invention peut être modifié et étendu à de nombreux points de vue. A la fonte brute d'affinage ou à l'oxygène, ou aux deux, on peut ajouter, avant leur introduction dans l'injecteur, d'autres matières gazeuses, liquides ou solides, par exemple de la chaux, des laitiers, des catalyseurs, des éléments d'alliage ou des désoxydants quelconques. Dans un même injecteur on peut introduire simultanément plusieurs gaz différents par des points différents. Plusieurs injecteurs peuvent être connectés nar paliers les uns derrière les autres. De manière connue, il est évidemment également possible d'ajouter de la mitraille à la fonte brute d'affinage. IJn avantage particulier du procédé réside dans le fait que le déroulement du procédé peut être aisément réglé suivant un programme, tandis que la production d'acier à partir de fonte brute d'affinage peut être obtenue d'une manière continue et largement automatique. Les rapports de circulation qui, dans un autre domaine de travail, peuvent très bien être influencés dans l'injecteur, permettent, en association avec des analyses appropriées ainsi que des disoositifs de dosage et de refroidissement additionnels, d'automatiser le processus, et ce, principalement lors d'un service continu. Une forme d'exécution, donnée à titre d'exemnle non limitatif et particulièrement appropriée au service automatique et par programme, est reDrésentée au dessin annexé. La fusion 1 arrive, à partir du four 2 et par l'intermédiaire d'une gouttière de coulée 3, dans un récipient collecteur ou rlSanaeur de fonte t. De ce dernier, la fonte brute d'affinage s' écoule dans l'injecteur 5 qui est réalisé de manière à donner lieu des pertes de mélange élevées et qui garantit ainsi un bon mélanne et une bonne réaction. L'oxygène est admis par le conduit ln et il est possible d'ajouter à l'oxygène en même temps de la chaux en tant qu'additif. X partir de l'injecteur 5, le mélange d'oxygène et de fer, réagissant violemment l'un avec l'autre, arrive lansssa chambre sous vide 6. Le vide est maintenu au moyen du conduit d'aspiration 11.Dans le vide. le processus d'affinage est accéléré et l'acier est déazéiiié. A partir ae la chambre sous vide 6, l'acier s'écoule par l'intermédiaire de l'injecteur 7 jusque dans le récipient S. Par le double conduit 13 et nar ltin- termédiaire de l'injecteur 7, on amène encore de l'oxygène à 1' acier. Cependant, il est étalement nossible nue par l'un des deux conduits parallèles on amène simultanément un autre gaz à l'acier, gaz qui peut éventuellement être chargé d'additifs. En cas de besoin, le récipient Q peut également être mis sous vide par le conduit 14. L'acier affiné et raffiné s'écoule du récipient 8 jusque dans l'installation de coulée continue 9. Un progrès particulier du procédé qui se déroule en plusieurs étapes réside dans le fait que, dans les différentes étapes du pr > cédé, on peut ajouter à l'acier plus ou moins affiné des additifs, des éléments d'alliage, des désoxydants, etc... En raison de la facilité du réglage du procédé, ce dernier est particulièrement approprié pour un service automatisé et exécuté suivant un progranme. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Procédé pour la production d'acier sar l'affinage, au moyen d' oxy(7ène, de fonte brute d'affinage en fusion, caractérisé en ce que le mélange et la réaction intenses, nécessaires à l'af finance, des deux composants sont effectués dans un injecteur qui, en raison de sa construction, travaille avec des pertes de mélan ge élevées. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la fonte brute d'affinage s'écoulant à travers l'injecteur aspire elle-même 1 'oxygène. 3.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on introduit l'oxygène sous pression dans la fonte brute d'affinage s'écoulant à travers l'injecteur. 4.- Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'à l'oxygène et/ou à la fonte brute d'affinage on ajoute d'autres matières sous forme gazeuse, liquide ou solide. 5.- Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4; caractérisé en ce que le traitement d'affinage est combiné à un traitement sous vide. 6.- Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le procédé d'affinage est combiné à un traitement au gaz inerte et/ou à un traitement au gaz de réaction. 7.- Procédé suivant les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le traitement sous vide, ainsi que le traitement au gaz inerte et/ou au gaz de réaction sont effectués simultanément ou les uns après les autres. 8.- Procédé suivant les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que tout le traitement d'affinage et de raffinage de l'acier est effectué dans des injecteurs qui sont connectés en plusieurs paliers les uns à la suite des autres. 9.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1 et constitué essentiellement par un injecteur, caractérisé en ce que ce dernier est construit de telle manière qu'il ne puisse travailler qu'avec des pertes de mélange élevées.