Brevet FR2011881A1 — publié le 19700313

-i 2011881 L'invention concerne un procédé pour la production d'acier et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Parmi les procédés mis au point récemment pour la production de l'acier, se trouve le procédé dit : "Spray-Steel", selon 5 lequel la fonte bruté'en fusion est soutirée sur une couronne re.-froidie, tandis que de l'oxygène est insufflé en jet dans une poche de coulée collectrice, de la chaux et un fondant étant introduits dans ce jet au-dessus du point d'insufflation de l'oxygène. Au cours de son passage, la masse -en. fusion est fine-10 ment divisée en petites gouttelettes et convertie en acier qui est recueilli dans un "bac collecteur ou dans un four de maintien. Ce procédé de production par jet est notamment décrit dans "ïhe British Steelmaker", nov. 1966, pp. 42-43. Avec ce procédé, il ne se produit pratiquement aucun mélange 15 de l'acier dans la poche de coulée collectrice, de sorte qu'il, est assez difficile de conduire l'opération de manière à obtenir une distribution uniforme de la masse en fusion (l'additif de dosage peut être introduit dans la masse en fusion dans le réservoir de fonte brute et/ou dans le jet). Il peut être difficile de 20 régler avec précision à chaque instant la vitesse de soutirage et le débit d'oxygène. On peut contrôler la vitesse de coulée en pesant le panier de coulée et la poche de coulée et en réglant le soutirage à partir du poids obtenu, mais il est quand même difficile d'obtenir des conditions optimales de mélange entre la 25 fonte brute, l'oxygène, le fondant, etc.. On a admis que l'acier obtenu dans la poche de coulée collectrice avait une composition définitive pratiquement instantanément et qu'en conséquence, on ne pouvait plus modifier une erreur éventuelle du dosage, de sorte qu'une- très grande précision de réglage était nécessaire. Afin 30 que le dosage définitif ait une précision acceptable et soit uniforme, la quantité d'additif par unité de temps, par exemple la quantité d'oxygène par rapport à la quantité de fonte brute, doit être contrôlée avec précision. A la suite du mélange (pulvérisation dite "spray"), il ne s'effectuerait plus aucune 35 réaction dans l'acier. l'invention concerne un procédé de fabrication de l'acier selon la méthode précitée, avec lequel il est possible d'obtenir une certaine correction des variations de dosage. L'invention est caractérisée par le fait que la masse er fusion est brassée au 40 moyen d'un agitateur électromagnétique polyphasé qui l'entoure, 69 17554 2 2011881 dès les premières minutes (et, par suite en continu) après que les gouttes d'acier qui se forment au-cours de la pulvérisation -ont atteint la surface sous-jacente de - la masse en fusion,, de sorte que celle-ci est constamment homogénéisée.' En effet, il 5 est tout à fait vraisemblable que.pendant le premier instant où l'acier se trouve dans le bac collecteur, il se produise une certaine correction du dosage dans la couche superficielle". Sous l'effet du brassage continu, cette correction de "dosage est accru du fait qu'elle intéresse d'abord la couche superficielle, puis 10 l'ensemble de la masse en fusion dans la poche de coulée collectrice, ce qui signifie qu'on peut fixer des exigences très sévère en ce qui concerne la vitesse et la précision de réglage pour le - mélange et les composants qui en font partie, et qu'on peut en même temps obtenir un dosage plus uniforme et plus exact qu'il 15 n'était possible jusqu'ici. Grâce à l'invention, on peut avantageusement utiliser,pour la fabrication de l'acier, une coulée continue et ainsi vider directement la masse en fusion du récipient collecteur dans le .dispositif de coulée, en lui faisant traverser éventuellement un 20 organe de dégazage, par exemple de dégazage en jet. Un matériau produit de cette manière est peu coûteux et peut être fabriqué avec une bonne précision analytique. Dans le cadre de l'inventioi il est également possible de contrôler le dosage selon le procédé précité au moyen de déterminations analytiques 25 L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, dispositif qui va être décrit plus amplement et qui est représenté dans la figure unique du dessin annexé. ■ ■ Une installation pour l'application du procédé "spray-stee 30 ou similaire est associée par exemple à un haùt-fourneau ou à une poche de coulée 11 remplie à partir d'un haut-fourneau. Au-dessous du mélangeur 16, il est disposé une poche de coulée collectrice 13 ou un four de maintien, par exemple un four basculant.à canal du type qui présente une entrée et une sortie 35 -séparées, c'est-à-dire un four dit "tliéière" ("tea-pot Ofen")« La poche de coulée 13 est munie, a.u'fond ou sur le côté, d'orifi de soutirage pourvus de barres d-1 arrêt ou dé -systèmes de vannes 14-» Le four et la-poche de coulée peuvent être également basculants et munis d'un bec de soutirage 23- ' ' 4-0 Selon le procédé décrit, le dispositif est utilisé "de COPY la manière suivante : 69 17554 5 2011881 Après que les gouttes de la masse en fusion ont atteint la surface dans la poche de coulée, il est désirable, conformément à l'invention, que le brassage entre en action au plus tard au bout de quelques minutes, avant que le dosage de la masse en * 5 fusion ne puisse plus être modifié. Autour de la poche de coulée 13 ou du four de maintien et/ou au-dessous de ceux-ci, il est disposé des agitateurs électromagnétiques 18, 19 polyphasés à basse fréquence (0,1-10 Hz) et, de ce fait, par des modifications du dosage dans l'acier fraîchement formé, on peut compenser les 10 variations avant que le dosage se soit stabilisé dans le nouvel acier. Au stade de dosage "instable", après que les gouttes d'acier ont atteint la masse en fusion, on peut provoquer un brassage continu et obtenir une composition plus homogène de la masse en fusion. 15 La poche de coulée 13 ou le four de maintien 13 peuvent être aussi munis d'organes de maintien séparés (non représentés) et une certaine température de la masse en fusion peut être maintenue dans les mêmes conditions que dans le cas d'un four de maintien. 20 Le jet de soutirage à partir de la poche de coulée 13 ou similaire peut tomber dans un dispositif habituel de coulée continu, auquel cas les exigences d'un dosage homogène sont évidemment plus strictes, et l'acier coulé peut être directement laminé, selon le mode usuel, en pièces brutes ou en matériaux 25 de dimensions voulues (voir en 21). La masse en fusion en provenance de la poche de coulée collectrice (du four) 13 peut naturellement être également utilisée à toutes fins concevables qui nécessitent de l'acier en fusion. Dans le cas représenté, un dispositif de dégazage (indiqué 30 schématiquement en 22) est disposé eu-dessous de la poche de coulée collectrice 13 (autour de la vidange de cette poche de coulée), l'acier sortant de celle-ci pouvant traverser, selon un procédé connu, une chambre à vide où il se produit une certaine dissociation de la coulée d'acier et où la masse en fusion est 35 débarrassée dans une certaine mesure des composants nuisibles tels que O2, N2, 00, etc. Dans le cas représenté, il s'agissait essentiellement d'un acier à faible teneur en carbone, mais le dispositif et le procédé peuvent être évidemment utilisés aussi pour un acier 40 fortement allié, par exemple un acier du type us^el "18-8". * COPY 69 17554 4 2011881 Il est du reste bien entendu que le mode de réalisation de l'invention qui a été décrit ci-dessus, en référence au dessin annexé, a été donné à titre purement indicatif et nullement limitatif et que de nombreuses modifications peuvent être apportées sans que l'on s'écarte pour cela du cadre de la présente invention. 69 17554 5 2011881 REVENDICATIONS 1«- Procédé pour la fabrication d'acier, selon lequel de la fonte brute en fusion provenant d'un réservoir traverse un mélangeur où on ajoute à la coulée de la masse en fusion, de l'oxygène, de la chaux, un fondant, éventuellement des éléments 5 de dosage, etc.. la réaction s'effectuant avec formation d'acier « qui est recueilli dans une poche de coulée, caractérisé par le fait que la masse en fusion est brassée, au moyen d'un agitateur électromagnétique polyphasé à basse fréquence qui l'entoure, dès les premières minutes après que les gouttes d'acier formées lors 10 du mélange ont atteint la surface sous-jacente de la masse en fusion, de sorte que cette masse en fusion est constamment homogénéisée. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la poche de coulée mélangeuse est vidée dans un disposi- 15 tif de coulée continue, après quoi la pièce brute coulée est éventuellement laminée. 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la masse en fusion vidée de la poche de coulée mélangeuse dans le dispositif de coulée est dégazée, par exemple par un 20 dégazage à jet, avant d'être coulée. 4.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque . des revendications précédentes, comportant un récipient ou une poche de coulée intermédiaire 11 pour la fonte brute en fusion, un mélangeur 16 pour introduire de l'oxygène, de la 25 • chaux, un fondant et éventuellement des éléments de dosage, etc.. dans la coulée de la masse en fusion en provenance du récipient 11, pendant la réaction de transformation en acier, et enfin line poche de coulée 13 ou un four de maintien pour recevoir l'acier, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un agitateur 30 électromagnétique, polyphasé, à basse fréquence, disposé au niveau et/ou au-dessous de la poche de coulée. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il est prévu, entre la poche de coulée et un dispositif de coulée continue dans lequel la masse en fusion provenant de 35 la poche de coulée'"doit être vidée, un organe pour dégazer cette masse en fusion, par exemple un organe de dégazage par jet. 6.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la poche de coulée collectrice est munie d'organes de maintien de la température.