Brevet FR2007154A1 — publié le 19700102

i 2007154 La présente invention concerne une composition pour la désulfuration de bains de fer, constituée de carbure de calcium et d'une substance contenant un aiealino-terreux. Par bains de fer on entend ici les bains de fer brut, de fonte et 5 d1 acier• Il est connu de mettre en oeuvre, pour la désulfuration, le carbure de calcium seul ou avec d'autres composés inorganiques comme la chaux calcinée, le fluorure de sodium, le silico-calcium, les composés de lithium, le chlorure 10 de sodium ou le carbonate de sodium. En pratique, pour introduire un moyen de désulfuration solide spécifiquement plus léger d'ans le bain spécifiquement plus lourd, le procédé du soufflage s'est avéré particulièrement recommandable ; on utilisa ici, comme gaz porteur, par exemple l'air comprimé, l'azote, l'argon, le gaz 15 carbonique, seuls ou en méiange. Dans la technique, des exigences toujours plus élevées se posent en ce qui concerne la faible teneur du fer en soufre. Comme, bien souvent, on ne peut atteindre de basses teneurs en soufre dans l'agrégat de fer avec une sécurité ou une rentabilité suffisantes, la désulfuration, hors 20 de cet agrégat acquiert de plus en plus d'importance. La désulfuration avec le carbure de calcium seul, ou en même temps avec les composés tels que ceux cités ci-dessus, ainsi que la désulfuration souvent utilisée "au mpyen du carbonate de sodium, laissent à désirer en ce qui concerne 25 la sécurité de réussite et/ou l'économie du processus. La pierre à chaux se montre très inefficace, comparée aux autres moyens de désulfuration. " • On avait donc besoin de disposer d'un moyen de désulfuration amélioré pour bains de fer, qui ne présente pas'-30 ces inconvénients. L1 invention a pour but de Remédier à ces inconvénients et concerne à'cet effet une composition pour la désulfuration de bains de fei; constituée de carbure de calcium et d'un composé alcalino-terreux, caractérisée par une teneur 35 en diamide calcique. Suivant une caractéristique de l'invention une composition conforme à la précédente est caractérisée par ce qu'elle contient 2 à 40 %, de préférence 10 à 20 % de diamide calcique. *H0 Conformément à l'invention, on comprend sous le nom 69 09166 2 2007154 dé diamide calcique les mélanges constitués. es:s.entied-lemejït de carbonate de calcium et de carbone.. De tels mélanges se forment, par exemple, lçrs de la production de dicyandiamide, au cours de laquelle on traite des suspensions de cyanamide calcique avec dix 5 gaz carbonique ; ces mélanges contiennent alors environ 70 à 85 % de carbonate de calcium et environ 8 à .12 % de carbone*, *out*rë des impuretés, en particulier de l'oxyde de fer, de l'oxyde d'aluminium et de l'oxyde de silicium. Une teneur de plus de ko % de diamide cal-10 cique est, certes, utilisable ; cependant, des difficultés interviennent alors en raison d'un dégagement croissant de gaz. Les propriétés supérieures de la présente composition de désulfuration sont surprenantes, car la.pierre à chaux est *très inefficace, alors que la présente composition de 15 désulfuration montre un effet désulfurant bien supérieur à celui du carbure de calcium et, en plus, exerce l'effet de désulfuration visé. La quantité absolue de Isl présente composition à ajouter se détermine d'après la teneur initiale du fer en 20 soufre et la teneur finale désirée. Avec les teneurs usuelles de soufre dans le fer (environ 0, 04 à O, 06 %), il suffit d'une addition moyenne de l'ordre de'grandeur de 1-, 3 kg/t. de fer pour une élimination de 0, 010 % de soufre. Pour des teneurs initiales de- soufre de O, 02 à 0, 03 il faut en moyenne, pour un même 25 effet de désulfuration, environ 1, 7 kg/t. de fer. Lors de l'addition de la présente composition au bain, on -utilise opportunément l'avantage que cette composition se trouve en très fine division. Il est particuliè-sieîit opportun d'effectuer l'addition par soufflage ou délayage 30 et, , dans ce dernier cas, dans une' poêle secouée ou avec des agitateurs 'mécaniques. Mais, fondamentalement, l'addition est pos-sible.* de toute manière réalisable avec des additifs pulvérulents ët '«H'è peut être également effectuée dans l'agrégat du bain. On ne sait pas à quoi'ramener l'effet syner- » s ? pr 35 getique de la diâniide calcique et du carbure de calcium. î)n admet, cependant j - qtîe la diamide 'calcique possède une structure particulièrement favorable pour la désulfuration. En outre, la 'diamide calcique contient du cârbôrie finement divisé, qui compense la faible décarburation indésirable introduite avec la dé-40 sul.furation et en même temps crée les conditions réductrices 69 09166 3 2007154 10 15 25 qu'exige une désulfuration. La composition de désulfuration conforme à l'invention confère une haute sécurité d'emploi et doit être mise en oeuvre économiquement, par ce que, par les quantités de laitier intervenant sur une faible étendue, les pertes en fer s'abaissent. D'ailleurs, et en particulier aussi, le degré d'exploitation des composés du carbure de calcium s'élève considérablement par rapport à celui dû à l'emploi du carbure de calcium seul. L'invention est décrite à titre non limitatif dans les exemples ci-après : Exemple 1 (Exemple témoin) On utilise pour la désulfuration du carbure d'usage courant d'une teneur d'environ 80 % en CaC^. Comme gaz porteur, on emploie de l'air préséché comprimé à 5 atm. Le poids de la charge est dans tous les cas d'environ 35 t. de fer brut. La température de désulfuration se situe entre 1260°C et l380°C. Pour éliminer 0, 01 % de soufre, on met en oeuvre une moyenne de 1, 5 kg de carbure par tonne de fer brut. 20 Charge de Granulation Teneur en sou- Teneur en soufre % avant la fre % après li désulfuration désulfuration CaC degré fer brut du carbone fre % avant la fre % après la d'exploitation % 1 0,3 - 0,7 0,025 0,011 8,7 2 H 0,020 0,011 7,5 3 M 0,024 0,011 10,5 0,032 0,018 7,5 5 II 0,029 0,013 6,8 6 II 0,028 0,018 8,8 7 tl 0,053 0,027 12,0 8 II 0,047 0,025 7,2 9 tl 0,018 0,007 4,6 8,2 % valeur moyenne 10 0,06 - 0,08 0,043 0,019 14, 4 11 h 0,033 0,018 10,5 la i! 0,029 0,018 . 9,9 13 il 0,045 0,021 10,1 14 II 0,028 0,018 7,5 15 II 0,055 0,040 13,2 35 30 40 10,9 valeur moyenne 69 09166 4 2007154 Exemple 2 : On utilise pour la désulfuration un mélange de 80 % de carbure d'usage courant à environ 80 % de CaC et de a 20 % de diamide calcique à environ 75 % de CaCO^, 12 % de carbone, 5 le reste étant des impuretés (Fe 0 , Al 0 , SiO ) . La tempéra- Gt j a J 6 ture de la désulfuration est maintenue entre 1260 à 138O0 C. Comme gaz porteur, on emploie l'air présêché comprimé à 5 atm. Le poids de chaque charge de fer brut est d'environ 35 t. Pour éliminer 0,01 % de soufre, on met en oeuvre 10 environ 1,5 kg dudit mélange par tonne de fer brut.' Charge de Granulation Granulation Teneur en Teneur ^aC^ fer brut du carbone de la diami- soufre % en degré de calcique avant la soufre d'ex- désulfura— % ploita- txon tion % 1 0,06-0,08 0,050 0,010 22,8 2 1! II 0,037 0,008 17,6 3 Il II 0,012 0,014 01 O M 4 II ir 0,028 0,007 14,8 5 II 11 0,058 0,014 26,7 6 II 11 0,034 0,016 26,8 7 II 11 0,040 0,014 26,0 8 II ti 0,056 0,027 30,0 23,1 % valeur moyenne Par rapport à llexemple 1, on obtient ici une amélioration supérieure en moyenne à 100 %. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits, à partir desquels 30 on pourra prévoir d'autres variantes, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 69 09166 5 2007154 REVENDICATIONS 1°) Composition pour la désulfiîi*atiôri "de bains dé fer, constituée de carbure de calcium et d'un composé alcalino-terreux, caractérisée par une teneur en diamide calcique . 2°) Composition conforme à la revendication 1, caractérisée par ce qu'elle contient 2 à 40 %, de préférence 10 à 20 %,de diamide calcique.