Brevet FR2051738A1 — publié le 19710409

267kQ 1 2051738 L'invention concerne un procédé pour purifier l'acier dans tine installation de coulée continue, dans laquelle on fait couler l'acier liquide dans un rêcépient intermédiaire et de celui— ci, au moyen d'un ou plusieurs tubes d'écoulement, dans une lingo-5 tière refroidie à l'eau, dont on extrait d3une façon continue la barre de coulée en cours de s?aîdisseffi©nt§ et un dispositif pour appliquer ce procédé » Dans la coulé® de 1 .'acier dans les Installations de coulée continue des impuretés arrivent sous forme d'inclusions 10 microscopiques et macroscopiques dans le produit de fusion. Las impuretés peuvent naître dans le convertisseur, dans la poche de coulée, dans le récipient intermédiaire et dans le Jet de coulée lui-meme. Dans le jet de coulée elles prennent naissance avant tout par le contact de l'acier liquide avec l'air, où il se forme 15 par exemple, sfil s'agit d? aciers contenant de l'aluminium, de 15alumine Al^Oj. On s'efforce de maintenir la teneur en inclusions dans l'acier aussi faible que possible. Les inclusions non métalliques sont en effet particulièrement gênantes pour des tôles fines laminées à froid en acier à faible titre de carbone et contenant 20 de l'Aluminium, tôles pour lesquelles on avance les exigences les plus élevées quant à Inaptitude à l'emboutissage et à la qualité de surface. Le but de l'invention est de fabriquer un produit de coulée pauvre en inclusion; ce but est atteint par le fait que, 25 tout à fait à proximité de ou des tubes d'écoulement du récipient intermédiaire, on insuffle sous pression, par le dessous, à travers le bain d'acier fondu et tran sver salement par rapport à la direction d'écoulement de 15acier> un gaz de balayage habituel, de préférence un gaz inerte, comme l'azote ou 1? argon,'tendant 30 à former un voile ou un rldeaude bulles de gaz ascensionnelles» Dans cette opération les impuretés existant dans l'acier liquide sont recueillies par les bulles de gaz et éloignées. De plus, 15invention porte sur un dispositif pour appliquer ce procédé, avec un récipient intermédiaire qui présente 55 au moins un tube d'écoulement débouchant dans une lingotière de coulée contenue. De préférence on dispose dans le fond du récipient intermédiaire, sur toute la largeur, des tampons réfractaire perméables au gaz-, pour insuffler le gag de balayage. Il est indiqué de prévois» sous la rangée de tampons ^0 réfractaires perméables au gas m capter avec im© conduite dsarri- BAX> 70 26748 2 2051738 vée du gag Inerte. Par les mesures conformes à l'invention, les inclusions non métalliques sont balayées en un endroit du récipient intermédiaire qui est situé le plus près possible avant la sortie vers la 5 lingotière de coulée continue» Ceci a l'avantage que l'on peut saisifr et séparer toutes les inclusions naissant pendant la fusion, la piquée, la désoxydation de l'acier et pendant la coulée de 1fa-ci er dans le récipient intermédiaire et dans le récipient intermédiaire lui amenas » Par le fait que les tampons réfractaires perméable blés au gaz 'sont placés près de l'écoulement, il ne peut se former d'autres oxydes, parce que habituellement on utilise des tubes d'écoulement, qui plongent jusqu?en-dessous du niveau du métal liquide dans la lingotière de coulée continue, de sorte que dans cetté zone 2*acier ne peut plus venir en contact avec l'air. L'em-15 ploi du procédé dans le récipient intermédiaire placé au-dessus de la lingotière donne des conditions favorables pour la séparation des inclusions car le chemin à parcourir par les inclusions jusqu'à la surface supérieure du niveau du métal est court. En outre, un effet de balayage intense est obtenu, car 20 dans l'unité de temps un® quantité d'acier relativement petite traverse le rideau de gaz. De cette manière on obtient dfune façon continue un nettoyage régulier, pour ainsi dire un filtrage de la totalité de l'acier. Pour une utilisation industrielle il en résulte des avantages essentiels. 25 L'invention est décrite de plus près au moyen d'un des sin d'après un exemple d'exécution. Le jet de coulée 1 s'écoulant d'un récipient, par exemr-ple d'une poche de coulée, arrive dans le récipient intermédiaire 2 à l'une des extrémités, ce récipien^elan^8,constitué d'un bassin 50 en tole ^ garni d'un revetement réfractaire 3. Décalé du jet de coulée, un tube d'écoulement 5 est prévu à l'autre extrémité du récipient intermédiaire, et par ce tube on fait s'écouler l'acier dans la lingotière 6» De la lingotière 6 on extrait d'une façon continue la barre de coulée 7• 55 Dans le récipient intermédiaire, l'acier liquide est recouvert d'une poudre fondue 10, destinée à.recueillir les inclusions non métalliques et à protéger la surface de l'acier liquide contre l'introduction d'air ainsi qu'à former isolation thermique. A proximité du tube d'écoulement 5 on a disposé au fond 40 du revetement réfractaire 3, sur toute la largeur du récrient BAD ORIGINAL 70 26748 ? 2051738 intermédiaire 2, au moins une rangée de tampons réfractaires 11 poreux perméables au gaz, par lesquels un gaz courant, par exemple azote ou argon, est insufflé à partir d?un carter 12 disposé sous la rangée de tampoçs et alimenté par une conduite 15. 5 Les bulles de gaz 14 montent dans l'acier liquide 9, dont le sens dé circulation est indiqué par des fléchés,-et forment en quelque sorte un rideau et un filtre pour les inclusions non métalliques, qui sont recueillies par les bulles de gaz et séparées en se fixant dans la couche de poudre fondue 10i Sur la 10 surface, il se forme, au moment du balajqge par le gaz, une onde ou une boursouflure 15. A ce propos il faut que la vitesse du flux de gaz soit réglée de telle sorte qu'autant que possible aucune déchirure de la couvertuce de poudre fondue ne se produise, car autrement des parties de poudre pourraient être entraînées dans 15 le bain d .'acier • Au lieu de tampons poreux on peut aussi placer à la construction des tubes verticaux en matière réfractaire, l'un à coté de l'autre, dans le fond du récipient intermédiaire» Au lieu de^fioudre fondue on peut aussi utiliser un laitier liquide 20 pour recouvrir 1?acier. Dans l'emploi du procédé conforme à l'invention il ne se pré sente aucune espèce de difficultés. La baisse de température de l'acier du fait du balayage par le gaz est très faible; si l'on utilise 1?azote comme gaz de balayage, il ne se produit aucune absorption notable d'azote, ce 25 qui est à attribuer à la quantité relativement faible de gaz nécessaire pour le balayage. L'efficacité du procédé conforme à l'invention est bien marquée dans lfexemple suivant : . D'un creuset L.D. de 50 tonnes, on a tiré 49,5 tonnes 30 d'acier à faible teneur en carbone, non allié, dans une poche de coulée, avec apport dfaliminium. L'acier liquide a été coulé en utilisant un récipient intermédiaire, tel qu'il est décrit plus haut, qui comprenait une série de tampons de fond, poreux, perméables au gaz, dans une installation de coulée continue, pour fer-35 nier une barre de coulée d'une section de 1000 x 225 mms. La vitesse de la barre dans son mouvement vers le bas était de 0,6 m/rail^ et la durée de coulée a été de 55 min. L'acier a été balayé par de l'azote dans le récipient intermédiaire de là manière décrite. On a utilisé en tout 3,5 Na? d'azote, soit 70 Ncm^par 40 kg. d'acier. La température de 1,'acier liquide était pratiquement 70 26748 4 2051738 identique avant et après la zone de filtrage, atteignant 154û°a» la teneur en azote après balayage était de 65 ppm (65 parties par million)» Les brames qui ont été élaborées à partir de la barre 5 de coulée ont été flammées à là surface, avec une perte au flam-mage de 2 %. Dans la transformation des brames en tôles fines laminées on n'a eu à constater qu'une perte extrêmement faible par mise au rebut. En tout, dans une opération de tri très sévère, seulement 0,5 % des tôles ont été séparées en raison des défauts 10 de surface, en forme de lignes, causés par des inclusions macroscopiques. La teneur en inclusions microscopiques établie par des essais de polissage était très faible. Dans le tri de tôles laminées à froidImbriquées pour le reste dans des conditions analogues, mais sans le balayage de 15 l'acier par le gaz conforme à l'invention, et pour lesquelles les brames ont été retravaillées.Awao une perte au flauaaage non de 2 # , mais de 4 % on a obtenu, avec une opération de tri très sévère, un rebut en matérieu II a de 4 # en raison des défauts, en forme de lignes, sur la surface des tôles fines, causés par 20 des inclusions nacroscopiques. Egalement la teneur en inclusions microscopiques se situait un peu plus haut qu'avec un acier traité conformément à l'invention. 70 26748 5 2051738 REVENDICATIONS 1°) Procédé pour purifier l'acier dans une installation de coulée continue, dans laquelle on fait couler l'acier liquide dans un récipient intermédiaire et de celui-ci, au moyen d'un ou plusieurs tubes d'écoulement, dans une lingotière refroidie à l'eau, 5 dont on extrait d'une façon continue la barre de coulée en cours de raidissement, caractérisé par le fait que, tout à fait à proximité de ou des embouchures du réelpieht intermédiaire, on insuffle sous pression, par le dessous, à travers le bain d'acier fondu et transversalement par rapport à la direction d'écou-10 lement de l'acier, un gaz de balayage habituel, de préférence un gaz inerte comme l'azote ou 1®argon, tendant à former un voile ou un rideau de bulles de gaz ascensionnelles. 2°) Dispositif pour appliquer le procédé suivant la revendication 1, avec un récipient intermédiaire qui présente au 15 moins un tube d'écoulement débouchant dans une lingotière de coulée continue, caractérisé par le fait que dans le fond du récipient Intermédiaire, sur toute la largeur, des tampons réfracta ire s perméables au gaz sont disposés pour insuffler le gaz de balayage. 20 3°) Dispositif, tel que défini dans la revendication 2, caractérisé par le fait que sous la rangée de tampons réfractaires perméables au gaz, il est prévu tan carter fermé avec une conduite d,'arrivée du gaz içierte.