Brevet FR2018464A1 — publié le 19700529

L'invention concerne un procédé pour la fabrication selon le procédé basique à soufflage d'oxygène des aciers dont les coulées sont arrêtées à une teneur en carbone située entre 0,3 et 1,0 %. Alors que la fabrication d'aciers à faible teneur en phosphore selon le procédé à soufflage d'oxygène ne présente pas de difficul- tés pour les aciers doux dont les teneurs en carbone à la percée sont d'environ 0,10 % et moins, l'élaboration de coulées arretées à une teneur en carbone située entre 0,3 et 1,0 , et dont en mime temps la teneur en phosphore est faible, est difficile. Ceci est ere core le cas lorsque l'on ajoute, pendant le soufflage, comme c'est l'usage actuellement, du spath fluor, de la bauxite ou des oxydes ferriques, par exemple sous forme de poussière de convertisseur ou de battitures de laminage.Pour des teneurs en carbone de 0,30 à 0,40 %, on peut obtenir dans le bain des teneurs en phosphore de 0,015 % en moyenne, pour une zone de dispersion de 0,008 à-0,024 %. Les valeurs correspondantes, pour des teneurs en carbone situées entre 0,60 et 0,70 , sont en moyenne pour la teneur en phosphore de 0,025 %, avec une dispersion de 0,017 à 0,038 %, et pour une teneur en carbone de 0,90-1 %, elles sont de 0,026 % de phosphore, en moyenne, pour une dispersion de 0,019 à 0,042 fo. L'invention vise à obtenir des coulées arrêtées à des teneurs en phosphore beaucoup plus basses, tout en réduisant la dispersion. Les teneurs en phosphore doivent, de façon certains, hêtre inférie res à 0,015 fia. Conformément à l'invention, pour la fabrication d'aciers dont les coulées sont arrêtées à une teneur en carbone située entre 0,3 et 1,0 ?o et pour obtenir des teneurs en phosphore inférieures à 0,015 %, on ajoute à la charge, pendant la période allant du début du soufflage jusqu'à environ la moitié du temps de soufflage, 1/6 à 1/2 des besoins en chaux sous forme d'un mélange chaux-oxydes ferriques. Un tel mélange doit contenir 10 à 55 %, de préférence 30 à 45 % de fer sous forme d'oxydes ferriques. Comme substances pouvant augmenter la solubilité de la chaux dans le convertisseur, on peut utiliser, outre les oxydes ferriques, ou à leur place, d'autres substances appropriées en quantités équivalentes.De tels additifs sont les oxydes ferriques ou les oxydes manganiques, des oxydes ou d'autres combinaisons des éléments des groupes principaux 1 à 3 du système périodique, ainsi que des substances naturelles et déchets contenant ces derniers, tels que des boues rouges ou des poussières oxygénées. De telles substances peuvent etre présent tes séparément, ou elles peuvent être ajoutées à d'autres ; naturellement, elles peuvent être présentes dans la pierre à chaux. Le rapport de ces mélanges aux quantités de chaux nécessaires dépend de l'économie thermique du convertisseur et elle est de préférence d'environ 1/3.Il peut etre avantageux d'ajouter également des subs- tances qui provoquent une désintégration rapide des boulettes ou briquettes à la chaleur, par exemple des substances qui dissocient C02 ou qui dégagent des gaz, de préférence des carbonates de métaux alcalino-terreux, du goudron ou de la poix. Il est connu d'utiliser de telles substances, ainsi que des boues rouges, sous la forme frittée ou agglomérée, dans le procédé d'affinage au vent (brevet allemand 953 614). Dans le procédé d'affinage au vent, par exemple dans les convertisseurs Thomas, qui est l'objet du brevet mentionné ci-dessus, il n'est pas possible d'obtenir des coulées arrêtées à des teneurs en carbone de 0,30 % et plus qui soient pauvres en phosphore.Bien plus, les additifs dans ce cas augmentent encore la teneur des scories Thomas en acide phosphorique soluble dans la liqueur citrique, L'addition se fait avant le commencement de ltinsuS- flation et/ou pendant l'opération d'affinage, mais en particulier dans la deuxième moitié de la période de décarburation. Le procédé selon l'invention va être expliqué ci-après en se référant au compte-rendu d'essais suivant. Dans un convertisseur de 6 t, on a effectué des essais avec des boulettes de chaus-boues rouges et chaux-boues oxygénées de la comz position chimique suivante Boulettes de chau -boues Boulettes de chaux-boues rouges oxygénées CaO 42,4 % 45,50 % Et0 0,70 % 0,66 % SiO2 8,30 % 3,35 % Fe 9,73 ffi 26,30 % Al2O3 21,60 % 1,18 ffi i 2 4,10 % 0,08 % S 0,25 % 0,11 % Perte au feu 4,50 % 10,00 % 1/3 des besoins en chaux furent couverts par ces boulettes et 2/3 par de la chaux vive adoucie, comme suit : avant le commencement de l'insufflation, on ajouta la chaux, puis les boulettes après environ 12 minutes d'insufflation ; puis dans une autre série d'essais, on ajouta les boulettes avant le commencement de l'insu flation et le reste de la chaux après 6 minutes d'insufflation. Pour tous les essais, les autres conditions furent maintenues constantes. L'augmentation de la charge en boulettes n'a pas paru avantageuse en ce qui concerne l'économie thermique de ce convertisseur. Déjà pour une teneur en carbone de 1,22 , les teneurs en phosphore du bain étaient de 0,015 % en moyenne, tandis que les teneurs en phosphore de coulées de comparaison, dans lesquels les besoins en chaux, pour un fonctionnement identique par ailleurs, ne furent couverts que par de la chaux vive adoucie, étaient encore de 0,064% pour une teneur en carbone de 1,15 %. Dans la zone des teneurs en carbone située entre 0,30 et 0,85 %, particulièrement intéressante pour la qualité des coulées, les teneurs en phosphore pouvaient entre amenées à 0,010 % avec une dispersion de 0,008 à 0,013,', en utilisant les boulettes ou les bri quettes. Les teneurs en carbone oscillaient dans ce ce fune large zone située entre 0,35 et 0,84 % ( = 0,56 %). Les coulées de comparaison, par contre, pour une teneur moyenne en carbone de 0,63 4 ne conduisaient qu'à des valeurs en phosphore de 0,033 à 0,088 % ( = 0,061 ,'). Outre la possibilité d'obtenir des coulées arrêtées à une teneur en phosphore particulièrement faible, le procédé présente l'avantage de raccourcir le temps d'insufflation. REVENDICÂTIONS 1.- Procédé pour fabriquer de l'acier dont les coulées sont-arrotées à une teneur en carbone située entre 0,3 et 1 % selon le procédé par soufflage d'oxygène, caractérisé en ce que, pour obtenir des teneurs en phosphore inférieures à 0,015 %, on ajoute, dans la période allant du début de l'insufflation jusqu'à la moitié de celle-ci, environ 1/6 à 1/2, de préférence environ 1/3, des besoins en chaux sous la forme d'un mélange chaux-oxyde ferrique contenant 10 à 55 %, de préférence 30 à 45 %, de fer sous forme d'oxydes ferriques. 2.- Procédé selon: la revendication 1, caractérisé en ce que ltoxyde ferrique est remplacé totalement ou partiellement par une quantité équivalente, pour abaisser le point de fusion de CaO, d'oxyde manganique et/ou d'oxyde accélérant la solution de la chaud et/ou de combinaisoa des éléments des groupes principaux 1 à 3 du système périodique, ces éléments étant isolés ou ajoutés à d'au- treks. 3.- Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'addition de chaux est opérée sous forme de boues rouges ou de boues oxygénées. 4.- Procédé selon l'une des revendications I à 3, caractérisé en ce que le mélange est ajouté sous forme de boulettes ou e queutes.