Brevet FR2035136A1 — publié le 19701218

La présente invention a trait à un procédé, à oxygène, et combustible, de conversion de la fonte en acier. .L1 invention concerne le réglage de la teneur du bain de fusion en manganèse à la fin de ce processus. 5 Dans les aciers à laminer, une teneur de 0,30 % à 0,40 % en manganèse améliore très considérablement les propriétés de l'acier au laminage. Dans les procédés ordinaires de fabrication de l'acier, bien que la fonte ait fréquemment des concentrations assez élevées du manganèse, la pratique de conversion normalement employée de nos 10 jours, à savoir, de manière typique, la pratique désignée, dans les pays anglo-saxons par le sigle L.D., réduit la teneur de l'acier en manganèse à une valeur sensiblement inférieure à 0,15 % en poids et le manganèse manquant doit être introduit dans la poche de coulée sous forme de ferro-manganèse. Du fait que le ferro-manganèse est 15 coûteux, il est désirable de régler la quantité de manganèse maintenue dans le bain de fusion, de manière que si des aciers à laminer doivent être produits, la teneur maximum en manganèse soit conservée dans le bain de fusion, afin de réduire la quantité de ferro-manganèse nécessairement ajoutée dans la poche de coulée. 20 Le brevet belge N° 730.471 du 26 mars 1969 au même nom décrit et revendique un procédé d'affinage d'une charge métallique • ferreuse, procédé qui comprend les opérations consistant à soumettre la charge à un traitement par un courant de gaz d'affinage chaud, f obtenu par la combustion d'un combustible dans T'oxygène en excès, 25 afin de former un courant de gaz d'affinage comprenant les produits de la combustion et de l'oxygène non combiné, le rapport des produits de combustion et de 11 oxygène non combiné étant réglé pendant le traitement, de manière à obtenir une première étape de formation de scorie, dans laquelle le gaz est relativement pauvre en oxygène non 30 combiné, une seconde étape de décarburâtion, ' dans laquelle le courant de gaz est relativement riche en oxygène non combiné, et une troisième étape de 'correction, dans laquelle le courant de gaz est relativement pauvre en oxygène non combiné. Selon la présente invention, on propose un procédé de OC réglage du retour du manganèse au bain de fusion d'une charge de métal ferreux pendant l'affinage, procédé qui comprend les opérations consistant à soumettre la charge fondue à un traitement par un courant de gaz d'affinage chauds, obtenus par la combustion d'un 69 40604 2 2035136 combustible dans un excès d'oxygène afin d'obtenir un courant do gaz comprenant les produits de la combustion et de 1'-oxygène non coirbir.é, et à régler le rapport des produits de la combustion à l'oxygène non combiné dans le courant de gaz d'affinage en au moins deux étapes de 5 manière à obtenir une première étape dans laquelle le courant de gaz est relativement pauvre en oxygène non combiné, et une étape subséquente dans laquelle le courant de gaz est relativement riche en oxygène non combiné, et à régler la durée de ladite première étape de manière qu'en rendant la première étape courte, on obtienne un re-10 tour important du manganèse au bain de fusion à la fin du processus, et qu'en rendant la première étape relativement longue, on obtienne un faible retour du manganèse au bain de fusion à la fin du processus . La présente invention propose également un procédé d'affi-15 nage ou de conversion d'une charge de métal ferreux en acier dans un récipient convertisseur/ procédé où il est fait usage de gaz d'affinage chauds, dirigés vers le bas, vers la charge, à grande vitesse, à partir d'une tuyère alimentée en oxygène et en combustible, de manière à former un courant de gaz d'affinage comprenant les produits 20 de la combustion et de l'oxygène non combiné, et en réglant le rapport des produits de la combustion à 1 ' oxygène rm ccrtoiiÉ dans le courant de gaz d'affinage en au moins deux étapes, étapes qui comprennent une première étape de réglage de la teneur en manganèse et de formation de scorie, dans laquelle le courant de gaz est relativement 25 riche en produits de combustion et relativement pauvre en oxygène non combiné, et une seconde étape ou étape subséquente de dêcarbu-ration, dans laquelle le courant de gaz est relativement pauvre en produits de combustion, mais relativement riche en oxygène non combiné, et en réglant la durée de ladite première étape de manière 30 qu'en rendant la première étape relativement courte, on obtienne un retour important du manganèse au bain de fusion à la fin du processus, et en rendant la première étape relativement longue, on obtienne un faible retour du manganèse au bain de fusion à la fin du processus . ' . 35 Une troisième étape, constituant une étape de réglage ou de correction et d'affinage final peut être mise en oeuvre, dans laquelle le courant de gaz est relativement riche en produits de ccnr bustion et relativement pauvre en oxygène non combiné. Les combusti- BAD QRKSfôfAL 69 40604 3 2035136 bles typiques qui peuvent être utilisés sont les combustibles à hydrocarbures et en particulier, les hydrocarbures.liquides . Il est préférable que le combustible soit le fuel-oil, les fuel-oils rési-duaires convenant à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. 5 De manière typique, le combustible liquide et l'oxygène peuvent être introduits dans une lance du type du brûleur-, ayant une tuyère qui donne une flamme entourée d'une enveloppe riche en oxygène, L'enveloppe entourante empêche sensiblement le combustible non brûlé de venir en contact avec le bain de fusion ou les parties ré-10 actionnelles de la scorie, ce qui empêche l'introduction dans la charge des impuretés, contenues par-le combustible. Lors de la mise en oeuvre du procédé, il est possible de faire varier les rapports des produits de la combustion à l'oxygène dans les courants de gaz d'affinage en faisant varier le débit du fuel-oil et alors en gar-15 dant constant le débit d'oxygène. Suivant une variante, le dé--bit du fuel-oil peut rester constant et le débit d'oxygène peut être amené à varier. Toutefois, pour des raisons pratiques, il est préférable de garder constant le débit d'oxygène et de faire varier le débit du fuel-oil, afin de créer l'excès voulu d'oxygène, puisque les quan-20 tités d'oxygène qui sont disponibles constituent habituellement un facteur de limitation en pratique. ' Des procédés de mise en oeuvre de 1'invention seront décrits ci-dessous à titre d'exemple, en se rapportant aux dessins f annexés . 25 La figure 1 représente l'a variation de la teneur en manga nèse d'un.bain de fusion pendant dL es soufflages typiques; La figure 2 est une section d'un récipient du type convertisseur à dessus ouvert-, ayant une lance convenant à l'usage dans le processus selon la présente invention„ 30 La figure 3 est une section d'une lance préférée, desti née à être employée lors de la mise en oeuvre de la présente invention . . Dans le processus selon la présente invention, un récipient convertisseur, à dessus ouvert, garni de réfractaire basique, 35 est chargé de fonte fondue et de mitraille solide. Un assemblage de lance du type du brûleur et de dispositif de montage est disposé par rapport au convertisseur de manière que la lance soit déplaça-ble verticalement de façon à l'introduire dans le dessus ouvert du BAD 0B1GINAL- 69 40604 4 2035136 ..récipient représenté figure. 2 et, à l'en sortir. La lance a une tuyère de sortie à une extrémité, tuyère par laquelle un fluide peut passer. Dans le cas' des gros convertisseurs, par exemple des convertisseurs d'une capacité nominale de 200 tonnes, la tuyère a, de 5 préférence, plusieurs orifices de sortie, disposés de manière que . les fluides qui y passent soient dirigés généralement vers -le bas et vers 1'extérieur •Dans les convertisseurs plus petits, par exemple d'une capacité nominale de. 50 tonnes, une lance à un seul o-rifice convient 10. Compte tenu des facteurs décrits plus bas, on établit le programme des trois étapes du processus. Les trois étapes de l'affinage seront appelées ci-dessous, pour plus de commodité, l'étape I, l'étape II et l'étape III. On purge la lance à la vapeur et en la descend jusqu'à sa position active initiale. On admet l'oxygène 15 dans la lance et, comme1'oxygène sort de l'extrémité de la lance, on arrête la purge à la vapeur et on commence l'apport du fuel-oil. L'allumage du fuel-oil est instantané et l'allumage du bain de fusion a lieu quasi immédiatement après. Les matières formatrices de scorie peuvent faire partie 20 de la charge initiale, mais elles sont habituellement ajoutées à la charge 1 ou 2 minutes après l'allumage. Les matières formatrices : de scorie peuvent être, par exemple, la chaux, le calcaire, le calcaire dolomitique ou:leurs mélanges. La première étape du'processus est fondamentalement une 25 étape de formation de scorie et d'affinage préliminaire, dans laquelle le réglage du retour du manganèse au bain de fusion est effectué. Pendant cette étape, des courants d'oxygène de grande pureté et de combustible carboné liquide s.ont introduits dans la lance du brûleur dé manière à produire un courant de gaz chaud relative-.30 ment riche en produits-de combustion et relativement pauvre en oxygène non combiné. . .' On estime'-que, pendant ce processus, la teneur en manga nèse du-bain de fusion'suit la forme générale des courbes représentées figure 1 des dessins' annexés .. Il faut observer que, pendant le .35 soufflage, la - teneur en manganèse du bain de fusion est d'abord réduite à un minimum et que le manganès.e est soustrait-du bain de' fusion et pénètre dans la scorie. 69 40604 5 2035136 où le manganèse quitte la scorie et revient au bain de fusion. Ce retour augmente jusqurà un maximum vers la fin du soufflage et commence alors à diminuer, alors que le manganèse est de nouveau soustrait au bain de fusion par la scorie.. 5 . En prévoyant une longue première étape initiale, la sco rie se forme et devient chaude par rapport au bain de fusion et le manganèse est soustrait au bain de fusion et pénètre rapidement dans la scorie, de sorte que la t.eneur minimum du bain de fusion en manganèse est atteinte aussi rapidement que possible .- A mesure que 10 la température du bain de fusion augmente, le manganèse revient de la scorie au bain de fusion et la teneur du bain de fusion en manganèse augmente jusqu'à un maximum après, environ les deux tiers de la durée du soufflage, pour redescendre ensuite, lorsque la température du bain de fusion augmente vers la température de la fin du 15 processus, de sorte qu'à la fin du soufflage, la teneur du bain de fusion en manganèse est fort basse . Si la première étape est courte., la scorie est comparativement froide lors de sa formation et le manganèse est retenu dans le bain de fusion bien plus longtemps, si bien que la teneur mini-20 mum du manganèse dans le bain est atteinte à un moment, au cours du soufflage, bien plus ta'rdif que dans le cas où l'on fait usage d'un soufflage de première étape relativement long. Ensuite, le retour du manganèse se produit et le manganèse revient au bain en provenance de la scorie, de sorte que la teneur 25 du bain en manganèse atteint, par suite du retour, un maximum,- juste avant la fin du soufflage, si bien que la quantité de- manganèse sous--traite au bain par la scorie, avant la fin du processus et la coulée du bain, est très pètite. Par conséquent-, la teneur du manganèse du bain à-cette étape, est très considérablemènt plus élevée. 30 On entend par-le .terme.de "première'étape relativement courte", un soufflage de première étape ayant- une durée-suffisante . pour former une scorie, froide, de manière à retarder la soustraction du manganèse au bain de-fusion dans-la-partie initiale du -soufflage, ce-qui retarde-le maximum du retour COPY 69 40604 6 2035136 On entend par le terme de "première étape relativement longue" une étape dont la durée suffit à former une scorie chaude qui donne lieu à une soustraction rapide de manganèse du bain de fusion, de sorte que la teneur en manganèse minimum est atteinte 5 tôt dans le processus de l'affinage, "ce qui permet au retour du manganèse au, bain de se produire lorsque la température du bain de fusion monte, de sorte que le maximum du retour est atteint sensiblement avant la fin du soufflage, ce qui donne lieû à une teneur en manganèse réduite du bain à la fin du processus. 10 On n'entend pas nécessairement par le terme de "relati vement riche en produits de combustion" un état tel qu'une partie majeure du gaz d"'affinage soufflé dans l'étape I du processus est constituée des produits de la combustion, bien que cela puisse être le cas. On entend plutôt que cette expression implique la relativité 15 par rapport à la composition du gaz d'affinage utilisé au cours de la seconde étape du processus. Pendant l'étape I, l'oxygène est introduit dans la lance en une quantité qui dépasse celle qui est requise pour une combustion complète du combustible, ce qui provoque la présence de l'oxy-20 gène non combiné dans les gaz d'affinage, utilisés au cours de cette étape. L'excès d'oxygène passant dans la lance au cours de l'étape I, bien qu'il soit petit par comparaison aux excès dont il est fait usage au cours de l'étape II, assure la combustion complète du combustible , réduit au minimum le danger de l'introduction dans la 25 charge des impuretés, contenues dans le combustible, et fournit l'oxygène non combiné pour l'affinage préliminaire. L'excès est insuffisant pour amorcer une décarburation violente précoce, comme dans le procédé L.D. En fait, les gaz d'affinage chauds selon le présent procédé sont pauvres en' oxygène par rapport aux gaz d'affi-30 nage du procédé L.D. (oxygène pur, non dilué) et les réactions typiques de l'affinage précoce du silicium et du carbone ont donc lieu à une vitesse fortement réduite. Les gaz chauds, dont la température typique est de 2208 à 2750°C au cours de cette étape, contribuent à la fusion des matières formatrices de. la scorie, de manière à former 35 une scorie fluide réactive dans l'espace dès quelques premières minutes de l'étape I. De cette manière, une scorie basique réactive se forme au cours du processus, avant la formation excessive de la silice acide, ce qui réduit l'attaque de la garniture réfractaire basi- BAD-orignal 69 40604 7 2035136 que du convertisseur par la silice. Ce qui précède diffère du processus L.D. autogène dans lequel la formation de -la scorie dépend de la chaleur produite par les réactionsexothermiques de l'affinage en-froid tre l'oxygène/et les impuretés de la fonte chargée dans le conver-5 tisseur. Il a été déterminé que, pour les débits d'apport d'oxygène et pour les combustibles de la nature utilisée selon les exemples donnés plus bas, l'excès peut être compris entre 25 % et 300. % en plus de la quantité d'oxygène théoriquement requise pour brûler com-10 plètement le combustible. Il est préférable que l'excès de l'oxygène soit de 50 à 150 % et, d'une manière typique, de 60 à 70 %. Un excès d'oxygène non combiné dans l'étape I, supérieur à 300 pour cent, donne lieu à une formation insuffisante de scorie et à un conditionnement peu satisfaisant du bain, puisqu'on obtient une flamme 15 plus froide dans la gamme des grands excès, et aussi du fait que les grands excès donnent lieu à des.réactions d'affinage excessives spécialement des réactions du silicium, à un moment trop précoce du processus. Un excès inférieur à 25 pour cent donne lieu à un prolongement inutile de la durée de l'affinage, ce qui donne lieu à un 20 rendement bas du transfert de chaleur du fuel-oil brûlé. En outre, un excès trop faible peut amener un pourcentage élevé d'oxyde de fer à rester dans la charge, ce.qui diminue le rendement par effet de soufflage mou. Toutefois, les excès préférés peuvent varier, i» dans le cas où l'on utilise pour le processus un combustible d'un 25 pouvoir calorifique sensiblement différent et/ou un débit d'apport d'oxygène sensiblement différent de ceux dont il est question dans les exemples. Les gaz chauds, qui sortent de la flamme à l'extrémité inférieure de la lance, typiquement à une température de 2208 à 30 2750°C, au cours de l'étape I, sont généralement suffisants en eux-mêmes pour fondre la matière productrice de scorie, sans l'emploi des agents fondants ordinaires. Les agents fondants ordinaires, tels que le spath fluor ou les scories de laminoir^ peuvent toutefois être ajoutés pour accélérer plus encore la formation d'une 35 scorie fluide et pour contribuer'à l'élimination précoce du phosphore au cours du processus, ainsi qu'il sera exposé plus bas. En plus du réglage de la teneur en manganèse, au cours de l'étape I du processus, la teneur en FeO de la scorie est toujours t bad ORIGINAL 69 40604 s 2035136 fort élevée, puisque le bain est relativement froid; cet état des choses se prête à l'enlèvement précoce du phospho're et du soufre du bain.Une certaine quantité de carbone et de silice est aussi éliminée au cours de l'étape I, bien que 1-'élimination principale du car-5 bonesoit retardée jusqu'à une étape postérieure du processus. L'étape II du processus est celle dans laquelle a lieu la décarburation principale 'du"bain de fusion. Pendant cette étape,l'affinage a lieu en faisant usage dlun fort excès d'oxygène non combiné, par rapport à celui qui est requis pour obtenir une combustion com-10 plète du combustible et, typiquement ,• .1 ' excès se situe dans l'intervalle de"1000 % à 1300 %. Dans le cas où le combustible est un combustible carboné liquide, tel que le fuel-oil, il a été trouvé avantageux de maintenir le débit d'oxygène et de réduire l'apport de combustible à la lance jusqu'au niveau voulu. Le grand excès d'oxygène 15 mis en oeuvre pendant l'étape II provoque une décarbonisation .vigoureuse au cours du processus qui a lieu" pendant cette étape. Le courant de gaz d'affinage chaud qui sort de la lance du type du brûleur pendant cette étape du processus, comprend 90 à 95 % en poids d'oxygène non combiné chaud, dirigé, par les orifices de sortie ou les 20 tuyères de la lance vers la charge, à grande vitesse. Les gaz chauds, dont la température est typiquement de 1371 à 1649°C, sortent des tuyères de la lance et contribuent à maintenir la scorie fluide en empêchant la scorie de se refroidir ou de se figer, ce qui peut arriver au cours d'un processus L.D. où l'oxygène froid seul, à une 25 température de -101°C, est soufflé sur la charge.- La duréè de l'étape II est généralement comprise dans l1 intervalle de 8 à 15 minutes, plus ou moins, selon, par exemple, la teneur finale voulue en carbone et la température finale voulue. De même, la durée de l'étape II dépend de la dose de' mitraille conte-30 nue dans la charge. En général, plus la dose de mitraille introduite dans la charge est élevée, plus la durée de l'étape II est courte. Dans le cas où l'on applique un procédé à trois étapes, l'étape III est une étape d'affinage final et de réglage-ou de correction, qui sert à régler, autant que possible,-la température fi-35 nale et la teneur en carbone finale. Ce réglage est effectué en augmentant la teneur des produits.de combustion dans le courant de gaz d'affinage, de manière que l'excès de l'oxygène -non com-; biné 'par ' rapport - à l'oxygène non combiné : r— C0PY 69 40604 9 2035136 requis pour obtenir une combustion complète du.combustible, soit généralement de 25 % à 2.00 %. La durée de L'étape ; III est réglée principalement parla nécessité que la quantité totale requise du combustible soit utilisée pendant le' processus. Lors d'un soufflage ty-5 pique, la température finale voulue est de l'ordre de-1600°C. Cette température peut être réglée par la quantité de mitraille introduite dans la charge et par la quantité totale de fuel-oil qui doit être fournie au récipient d'affinage pendant le soufflage, pour chauffer la charge. La durée de l'étape finale, lorsqu'on en fait usage, est, 10 typiquement, de 5 à 16 minutes. L'a durée totale de l'affinage selon le procédé de la présente invention, est généralement de 20 à 30 minutes, mais cette durée.peut être réglée comme il est nécessaire ou désirable et.dépend dans une certaine mesure de la capacité d'apport d'oxygène du 15 récipient de conversion, des caractéristiques du combustible, et des caractéristiques de la lance. Généralement, plus la quantité d'oxygène disponible est grande, plus la durée totale de l'affinage est réduite. On peut utiliser diverses tuyères ou lances pour la mise 20 en oeuvre de la présente invention, et des variantes apparaîtront à une personne versée dans cette technique. Au cours des étapes . d'affinage, des courants de combustible hydrocarboné, de préférence d'un combustible carboné liquide, et d'oxygène sensiblement pur, avec les rapports définis'plus haut,, sont introduits dans la lance 25 du type du brûleur et y sont mis én contact afin de former un- courant de combustible et d'oxygène. Le courant de combustible et d' oxygène est éjecté-de la lance, de préférence à une vitesse supersonique, pour éliminer ou réduire là turbulence dans le courant. La turbulence dans les courants est généralement à éviter, puisqu'un 30 courant non turbulent est important pour apporter effectivement les gaz d'affinage chauds à la charge en voie d'affinage. La chaleur radiante des parois-du récipient et-'de la charge suffit à provoquer l'allumage.afin de produire une flamme (voir.figure 2) qui s'étend à partir des orifices de sortie de la lance. Les gaz d'affinage 35 chauds, - émis 'par la flamme, comprennent les produits de la combustion et 1-'oxygène non combiné et sont dirigés généralement vers le bas et vers l'extérieur à partir de la lance,, vers la-charge, à grande vitesse. COPY 69 40604 10 2035136 Toutefois, il a été trouvé qu'une lance ayant un agenca-ment des tuyères général comme le montre la figure 3 des dessins annexés convient spécialement â la mise en oeuvre de l'invention. La lance comprend un organe de corps de forme allongée, 11, qui 5 comprend une tuyère combinée d'apport et de brûleur, 12, à son extrémité inférieure. L'intérieur de l'organe de corps 11 de la lance est composé d'un certain nombre de passages et de conduites annulaires, par lesquels l'oxygène et le-combustible liquide sont apportés à un certain nombre d'orifices de sortie 13, formés dans la 10 tuyère combinée d'apport et de brûleur, 12. Le nombre de tuyères est déterminé, dans une certaine mesure, par la taille du récipient d'affinage. Pour les petits récipients, une lance à une seule tuyère s'est avérée pratique, mais pour le fonctionnement à l'échelle industrielle, avec un convertisseur de deux ou trois cent tonnes de 15 capacité, une lance ayant trois ou quatre orifices de sortie 13 et une tuyère de brûleur 12 serait indiquée. Une conduite d'apport de fuel-oil, comprenant un tuyau 14, est située de préférence centra-lement dans l'organe de corps 11 de la lance 10. Un certain nombre de tuyaux.16 sont soudés en 15 à l'extrémité du tuyau 14 et s'en 20 étendent vers le bas, le nombre des tuyaux 16 correspondant au nombre des orifices de sortie 13, et un certain nombre de tuyaux d'apport d'oxygène 21 sont disposés de manière inclinée sur l'axe longitudinal de la lance et comprennent un moyen, tel qu'un venturi 33, pour accélérer l'oxygène. La conduite d'apport de combustible a 25 de préférence une gaine annulaire, disposée entre ce conduit à fuel-oil et la. conduite d'apport d'oxygène pour isoler le combustible préchauffé, passant dans la conduite d'apport de combustible. C'est nécessaire, puisque, si l'on utilise un fuel-oil lourd, la basse température de l'oxygène qui s'écoule vers le bas dans la conduite 30 d'apport d'oxygène 18 fige ou engourdit le fuel-oil et peut empêcher le fuel-oil de s'écouler. La conduite' d'apport de combustible 14 est munie, à son extrémité de sortie, d'un certain nombre de tuyaux d'apport de combustible 16 qui s'étendent à partir d'elle et dont chacun a une 35 partie-terminale .qui est fixée dans le tuyau correspondant d'apport de manière que 1 oxygéné d1 oxygène/qui s'écoule par lesdits tuyaux d'apport vers les orifices de sortie, s'écoule dans un anneau qui entoure 11 extrémité des tuyaux correspondants d'apport de combustible, par suite de quoi le BAD ORIGINAL 69 40604 ii 2035136 combustible est entraîné dans l'oxygène apporté, en sortant des orifices de sortie. L'agencement de la tuyère de la lance pourvoit à l'entraînement du combustible dans un courant sensiblement pur d'oxygène et, 5 lorsqu'il est éjecté de la tuyère de la lance, il s'allume pour former une flamme courte, entourée par une enveloppe, en forme de gaine, riche en oxygène non combiné. Le présent agencement assure que, pendant le processus d'affinage, les produits de la combustion, mais non la flamme elle-même, viennent en contact avec le bain de fusion 10 et la scorie, ce qui empêche la contamination du bain de fusion par les impuretés, contenues dans le combustible, telles que le soufre. La suppression de la contamination de la charge par ces impuretés est généralement importante pour le processus selon l'invention. Les exemples comparatifs suivants servent à illustrer le 15 processus selon la présente invention. EXEMPLE 1 Le présent exemple, qui est celui d'un soufflage à l'oxygène pur, n'est pas conforme à l'invention. Une charge comprenant 45 kg de mitraille, 450 kg de fonte 20 chaude et 18 kg de chaux furent introduits dans un convertisseur soufflé par le sommet. Une lance à un seul orifice, ayant une construction de tuyère, telle qu'elle est décrite plus haut, fut introduite dans la gueule du récipient et l'oxygène pur fut apporté à la lance pendant une période'de 24 minutes avec un débit de 90,5 m 25 d'oxygène. La température du métal chaud au début du soufflage était de 1.350°C et la température finale était de' 1.600°C. La quantité de FeO, contenu dans la scorie, était de 20,5%. Le tableau I montre la comparaison des compositions du 30 métal chaud et de l'acier final. TABLEAU I Composition de la fonte Composition de 1* initiale chaude acier final obtenu Carbone 35 Manganèse 4, 30 ' 0,8 0,045 0,10 0,Q09 0,012 Néant Phosphore Soufre 0,9 0,035 O, 8 Silicium 69 40604 12 2035136 EXEMPLE 2 Le présent exemple est un exemple selon la présente invention et concerne un soufflage qui vise à obtenir une faible teneur en manganèse dans la composition de l'acier final. 5 Un récipient convertisseur à dessus ouvert fut chargé de 90 kg de mitraille, 450 kg de fonte chaude et 18 kg de chaux. La température de la fonte chaude était de 1.350°C. La charge fut soufflée par le fuel-oil et l'oxygène en faisant usage d'une lance à un seul orifice, telle qu'elle est dé- 10 crite plus haut. Le fuel-oil était un gasoil et le programme du soufflage consistait en une première, étape de 10 minutes avec un débit de fuel-oil de 54,5 litres par heure et en un débit d'oxygène 3 de 158,5 m par heure, en une seconde étape de 8 minutes avec un débit de fuel-oil de 9 litres par,heure, et un débit d'oxygène de 3 15 158,5 m par heure, et en une étape finale de 6 minutes avec un débit de fuel-oil de 54,5 litres par heure et un débit d' oxygène de 3 158,5 m a l'heure. La durée totale du soufflage était donc de 24 minutes. La température finale était de 1610°C et la quantité de FeO dans la scorie était de 23 %. 20 Le tableau II montre une comparaison des compositions de la fonte chaude et de 11 acier: fini. TABLEAU II Composition de la fonte Composition de l'acier chaude . final 25 Carbone 4,30 0,05 Manganèse 0,9 0,04 Phosphore 1,1 0,006 Soufre 0,04 0,015 Silicium 0,80 Néant 30 il faut observer qu'en rendant la première étape du processus relativement longue, c'est-à-dire de l'ordre de 10 minutes, la teneur en manganèse fut réduite de 0,9 % (teneur dans la fonte chaude) à 0,04 % (dans- l'acier fini) . EXEMPLE 3 .35 Le présent exemple répète l'exemple 2 pour illustrer le mode à suivre pour obtenir une haute teneur en manganèse dans 11a-cier fini. Le convertisseur utilisé dans l'exemple 2 fut chargé de 90 kg de mitraille, 450 kg de fonte chaude et 18 kg de chaux. La BAD ORIGINAL 69 40604 13 2035136 .température de la fonte était de 1.370°C. La charge fut soufflée pendant une période de 24 minutes en utilisant du fuel-oil et de l'oxygène par le procédé qui comprend une première étape de 5 minutes et un débit de fuel-oil de 54,5 litres par heure et un débit 3 5 d'oxygène de 158,5 m par heure, une deuxieme etape de 8 minutes avec un débit de fuel-oil de 9 litres par heure et un débit d'oxy- gène de 158,5 m par heure, et une troisième étape ou étape finale de 11 minutes avec un débit de fuel-oil de 54,5 litres par heure et 3 un débit d'oxygène de 158,5 m par heure. 10 La température de l'acier fini était de 1.615°C et la teneur du FeO dans la scorie était de 21 %. Le tableau III donne .une comparaison de la composition de la fonte chaude avec celle de l'acier fini. TABLEAU III 15 Composition de la fonte Composition de l'acier chaude fini Carbone 4,10 0,05 Manganèse '0,8 0,22 Phosphore .0,9 0,007 20 Soufre 0,04 0,017 Silicium 0,90 Néant 12 tàieau ci-dessus montre clairement que la teneur en manganès'e de la fonte chaude a été réduite bien moins que dans 11 exemple 1. . 25 Le graphique de la figure 1 représente la teneur en man ganèse pendant le soufflage. La courbe B est la variation de la teneur en manganèse du bain de fusion en fonction du temps, pendant le soufflage où il est fait usage d'oxygène pur, comme dans l'exemple 1.ci-dessus . La courbe A représente la variation de la teneur en 30 manganèse en fonction du temps pendant le soufflage où il est fait usage d'une longue première étape, comme dans l'exemple 2, et la courbe C est une courbe semblable lorsqu'on fait usage d'une première étape courte, comme dans l'exemple 3. Sur la courbe, la teneur du bain de fusion en manganèse est portée en ordonnées et le temps, 35 en abscisses ; l'origine, des abscisses se situe an commencement du soufflage et la ligne en pointillé indique le moment de la fin du soufflage. Il faut observer que le maximum final de la. courbe C est bien plus tardif que ceux des courbes A et B et qu'en conséquence, la teneur du bain de fusion en manganèse, à la fin du soufflage, BAD ORIGINAL 69 40604 2035136 est bien plus élevée. Il faut observer qu'en choisissant une duré convenable pour la première étape, la teneur du bain de fusion en manganèse lors de la fin du processus peut être réglée avec une bonne précision. ' BAD ORIGINAL 69 40604 15 2035136 REVENDICATIONS 1. Procédé de réglage du retour du manganèse au bain de fusion d'une charge de métal ferreux, pendant l'affinage ou la conversion en acier, procédé qui comprend les opérations consistant à 5 soumettre la charge fondue à un traitement par un courant de gaz d'affinage chauds, obtenus par la combustion d'un combustible dans l'oxygène en-excès de manière à former un courant de gaz comprenant les produits de la combustion et de l'oxygène non combiné, e.t à régler le rapport des produits de combustion à l'oxygène non combiné 10 dans le courant des gaz d'affinage en au moins deux étapes, de manière à avoir une première étape dans laquelle le courant de gaz est relativement pauvre en oxygène non combiné et une étape subséquente dans laquelle le courant de gaz est relativement riche en oxygène non combiné, et à varier la durée de ladite première étape de ma-15 nière qu'en utilisant une première étape relativement courte, on obtienne un retour important du manganèse au bain de fusion à la fin du processus et de manière qu'en utilisant une première étape relativement longue, on obtienne un faible retour du manganèse au bain de fusion à la fin du processus. 20 2. Procédé d'affinage ou de conversion d'une charge de métal ferreux en acier, dans un récipient convertisseur, par les opérations consistant à diriger vers le bas, sur la charge, à grande vitesse, des gaz d'affinage chauds provenant d'une tuyère alimentée en oxygène et en combustible, afin de former un courant de gaz 25 d'affinage comprenant dès produits' de combustion et de l'oxygène non . combiné, et à régler le rapport des produits de combustion à l'oxygène non combiné, dans le courant des gaz dfaffinage, en au moins deux étapes, étapes qui comprennent une première étape de formation de la scorie et du réglage de la teneur en manganèse, dans laquelle 30 le courant des gaz est relativement riche en produits de combustion et relativement pauvre en oxygène non combiné, et une seconde étape ou étape subséquente de décarburation, dans laquelle le courant gazeux est relativement pauvre en produits de combustion, mais relativement riche en oxygène non combiné, et à régler la durée de la-35 dite seconde étape de manière qu'en rendant ladite première étape courte, on obtienne un retour important du manganèse au bain fondu à la fin du processus,, et en rendant ladite première étape relativement longue, on obtienne un faible retour du-manganèse au bain de fusion à la fin du processus. BAD ORIGINAL 69 40604 2035136 3. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, dans lequel une troisième étape finale d'affinage ou de conversion et de correction est mise en oeuvre, dans laquelle le courant de gaz est relativement pauvre en oxygène non combiné et relative- 5 ment riche en produits cfe combustion. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le combustible est un combustible hydrocarboné. . 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le com-10 bustible est un combustible hydrocarboné liquide tel qu'un fuel-oil ou un fuel-oil résiduaire.. 6. Procédé selon la revendication 4 ou la revendication 5, dans lequel le combustible et l'oxygène sont introduits dans une lance du type du brûleur, ayant une tuyère qui produit une flamme 15 entourée d'une enveloppe riche en oxygène, l'agencement étant tel que l'enveloppe entourante empêche sensiblement le combustible non brûlé de venir en contact avec le bain de fusion ou avec les parties réactives de la scorie, ce qui empêche l'introduction, dans la charge, des impuretés, contenues dans le combustible. 20 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications pré cédentes, dans lequel le rapport des produits de combustion à l'oxygène non combiné, dans les courants de gaz d'affinage, est réglé en modifiant le débit du combustible et en gardant constant le débit d1 oxygène. 25 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le rapport des produits de combustion à l'oxygène non combiné, dans le courant de gaz d'affinage est réglé en modifiant le débit d'oxygène et en gardant constant le débit de combustible. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications pré-30 cédentes, dans lequel un récipient convertisseur à dessus ouvert, garni dè réfractaire basique, est utilisé qui a des assemblages de fusion à lance du type du brûleur, disposés par rapport au convertisseur de manière que la lance soit apte à se déplacer verticalement pour être introduite dans le dessus ouvert du récipient et pour 35 en être sortie . ■ 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la lance comprend une tuyère ayant au moins un orifice de sortie disposée de manière que les fluides qui y passent soient dirigés généralement vers le bas par rapport à l'axe de la lance. BAD ORIG'mjL 69 40604 U 2035136 11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel on purge la lance à la vapeur d'eau, on descend la lance jusqu'à sa position de fonctionnement initiale, on fait commencer l'écoulement de l'oxygène et, lorsque l'oxygène sort de l'extrémité de la lance, 5 on arrête la purge et l'on fait commencer l'apport du combustible. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le débit d'apport de l'oxygène pendant la première étape du processus est choisi de manière que l'excès d'oxygène soit compris dans l'intervalle de 25 % à 300 % de la quantité d1oxy- 10 gène théoriquement requise pour une combustion complète du combustible. 13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel l'excès d'oxygène est de 50 à 150 % de la quantité d'oxygène théoriquement requise pour une combustion complète du combustible. 15 14. Procédé selon la revendication 12, dans lequel l'excès d'oxygène est de 60 à 70 % en plus de la quantité d'oxygène théoriquement requise pour une combustion complète du combustible. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la durée de la première étape du processus 20 est de 4 à 10 minutes. 16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, pendant la seconde étape ou étape subséquente de décarburation, l'excès de l'oxygène non combiné sur celui qui est f requis pour une combustion complète du combustible est compris dans 25 l'intervalle, de 1.000 à 1.300 . 17. Procédé selon la revendication 16, dans lequel le courant de gaz d'affinage, sortant de la lance-brûleur pendant la seconde étape ou étape subséquente du processus comprend 90 à 95 % en poids d'oxygène non combiné chaud, dirigé par les orifices de sortie 30 ou les tuyères vers la charge, à grande vitesse. 18. Procédé selon la revendication 16 ou la revendication 17, dans lequel les gaz ont une température de l'ordre de 137l|à 1649°C. 19. Procédé selon l'une quelconque des revendications prs- 35 cédentes, dans lequel la durée de la seconde étape ou étape subséquente est de 8 à 15 minutes. '20. Procédé, selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la durée de la première étape est de 8 ? 10 minutes et l'on obtient un faible retour du manganèse de la scorie 69 40604 18 2035136 au bain de fusion à la fin du processus. 21. Procédé selon l'une quelconque des revendications pré cédentes 1 à 19, dans lequel la durée de la première étape est de 4 à 6 minutes et l'on obtient un retour important du manganèse de 5 la scorie au bain de fusion à la fin du processus . 22. Procédé selon la revendication 3 et selon l'une quelconque des revendications 4 à 21 , dans lequel la troisième étape du processus est une étape terminale d'affinage ou de conversion et de réglage, qui sert à régler la température finale et la teneur 10 en carbone, dans lequel le courant.de .gaz d'affinage est tel que l'excès de l'oxygène non combiné sur, celui qui est requis pour pro-voqher une combustion complète du combustible est compris dans 1' intervalle de 25 à 200 %. 23. Acier affiné où converti à partir d'une charge de 15 métal ferreux par le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.