Brevet FR2067353A1 — publié le 19710820

La présente invention concerne des perfectionnements aux procédés d'affinage de la fonte dans un convertisseur à soufflage par le fond. Il est connu d'affiner de la fonte en acier dans un-convertisseur, par insufflation simultanée d'oxygène ou d'un gaz riche en oxygène et d'un fluide à dissociation endothermique tel qu'un hydrocarbure, à travers des tuyères concentriques logées dans le garnissage réfractaire, en particulier dans le fond du convertisseur. Dans ces procédés connus, l'insufflation se fait de telle façon que l'oxygène forme un jet central entouré par un voile du fluide à dissociation endothermique. En général, le fluide à dissociation endothermique est stocké dans un réservoir situé à l'air libre, etest-a-dire soumis aux intempéries et notamment aux variations de température résultant de la succession des saisons. A partir de ce réservoir, le fluide à dissociation endothermique est envoyé, sous l'action de sa pression propre, à un évaporateur d'où il est dirigé vers les conduites d'insufflation. Toutefois, il peut arriver, en particulier lorsque la température extérieure est basse, que la pression propre du fluide dans le réservoir ne soit plus suffisante pour maintenir la pression nécessaire à l'entrée des tuyères de soufflage. D'autre part, il est avantageux de munir la conduite de fluide à dissociation endothermique d'un clapet anti-retour, dont le role est d'éviter les éventuels retours de flamme dans ladite conduite et de réduire ainsi au maximum les risques d'explosion dans l'installation. La présence d'un tel clapet anti-retour comporte malheureusement 1 'in- convenient d'introduire une perte de charge supplémentaire et relativement importante dans la conduite de fluide à dissociation endothermique, et par conséquent de diminuer également la pression à l'entrez des tuyères de soufflage. Pour pallier ces inconvénients et assurer une-pression de fluide suffisante à l'entrée des tuyères de soufflage, quelle que soit la température extérieure et malgré la présence d'un clapet anti-retour, le demandeur a imaginé de placer un surchauffeur dans la conduite de fluide à dissociation endothermique. Ledit surchauffeur est avantageusement monté entre ltévaporateur et les tuyères de soufflage. Grâce à une telle disposition, le fluide quitte ltévaporateur à l'étant gazeux et est ensuite surchauffé ; par conséquent, sa pression augmente et ne peut être réglée de façon à atteindre une valeur suffisante à l'entrée des tuyères de soufflage. L'utilisation de fluide à dissociation endothermique nécessite une autre précaution, en particulier lorsque l'installation doit fonctionner au cours de périodes où la température extérieure est basse, ce qui est notamment le cas en hiver. On sait que la phase de soufflage n'occupe qu'une partie de la durée du cycle d'affinage. En effet, outre le soufflage, ce cycle comporte encore les opérations de chargement du convertisseur, de mise à nuance éventuelle de 1' acier affiné, et de coulée de l'acier et des scories. Par conséquent, entre la fin d'une phase de soufflage et le début de la phase de soufflage suivante, il s'écoule un certain laps de temps qui est de l'ordre de 15 minutes. En outre, en raison notamment de la nécessité de réparer les garnissages, les convertisseurs sont mis régulièrement au repos pendant des périodes de plusieurs heures. Ces périodes d'inactivité provoquent un refroidissement des conduites de fluide à dissociation endothermique. L'importance de ce refroidissement dépend de la température naturelle extérieure et, en période froide, il peut se produire des condensations de fluide à dissociation endothermique au moment où l'on envoie ce fluide dans les conduites froides après une période de repos plus ou moins longue. Un autre objet de la présente invention est d'éliminer cet inconvénient en évitant le refroidissement des conduites. Le procédé d'affinage de fonte qui fait l'objet de la présente invention et qui consiste à utiliser des tuyères constituées de deux tubes concentriques par lesquels on insuffle un jet central d'oxygène ou d'un gaz riche en oxygène entouré d'un jet annulaire d'un gaz proteeteur tel qu'un fluide à dissociation endothermique, par exemple un hydrocarbure, est essentiellement caractérisé en ce que, après son passage dans l'évaporateur, on fait passer ledit fluide à dissociation endothermique dans un surchauffeur et/ou dans au moins une conduite pourvue d'un dispositif de chauffage. Un mode particulier de mise en oeuvre du procédé de réchauffage des conduites consiste à faire circuler dans celles-ci une certaine quantité d'un gaz chaud, par exemple de la vapeur d'eau, avant d'y introduire le fluide à dissociation endothermique. Un autre mode de mise en oeuvre de ce procédé de réchauffage des condui- tes consiste à enrouler autour desdites conduites un serpentin dans lequel circule un fluide chaud, par exemple de la vapeur d'eau ou de l'eau chaude. Dans ce cas, il est possible de faire varier la température desdites conduites en modifiant simplement soit le débit, soit la température du fluide circulant dans le serpentin. En particulier, il est avantageux de maintenir constante la température desdites conduites, n leur adjoignant un thermostat qui commancie automatiquement la circulation du fluide dans le serpentin, en fonction des -rariat-ons ne a température des conduites sous l'influence des conditions extérieures. Encore ur. autre mode le mise en oeuvre e ce procédé de chauffage des conduites consiste È munir celles-ci d'au moins une bobine d'induction, qui entraîne dans les conduites des courants de Foucault et par conséquent assu- rent le chauffage desdites conduites. Dans ce cas également, la température des contcites peut être réglée par simple variation du courant inducteur. Il est également rossible d'assurer la régulation automatique de la température desdites conduites. il est bien entendu que l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits, elle est susceptible de nombreuses autres variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé d'affinage de fonte dans un convertisseur, dans lequel on utilise des tuyères constituées de deux tubes concentriques par lesquels on insuffle un jet central d'oxygène ou d'un gaz riche en oxygène entouré d'un jet annulaire d'un gaz protecteur, tel qu'un fluide à dissociation endcthermique, par exemple un hydrocarbure, lesdites tuyères étant de préférence logées dans le fond du convertisseur, ledit gaz protecteur provenant d'un réservoir et traversant un évaporateur, caractérisé en ce que, après son passage dans ledit évaporateur, on fait passer ledit gaz protecteur dans un surchauffeur et/ou au moins une conduite pourvue d'un dispositif de chauffage. 2.- Procédé d'affinage de fonte suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on règle le surchauffage dudit gaz protecteur de façon à obtenir la pression de gaz désirée à l'entrée du conduit annulaire des tuyères de soufflage. 3.- Procédé d'affinage de la fonte, suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on assure la régulation automatique dudit surchauffage en fonction des variations de la pression dudit gaz protecteur à l'entrée du conduit annulaire des tuyères de soufflage. 4.- Procédé d'affinage de la fonte, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on règle la température desdites conduites de gaz protecteur à la valeur désirée. 5.- Procédé d'affinage de la fonte, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on assure la régulation automatique de la température desdites conduites de gaz protecteur, en particulier en fonction des variations de la température extérieure. 6.- Installation pour l'affinage de fonte, à l'aide du procédé suivait l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un surchauffeur pour ledit gaz protecteur, ledit surchauffeur étant de préférence situé en aval de l'évaporateur et/ou en ce que la ou les conduites amenant ledit gaz protecteur au conduit annulaire des tuyères de soufflage est ou sont munies d'un dispositif de chauffage. 7.- Installation pour l'affinage de fonte, suivant la revendication 6, caractérisée en ce que ledit dispositif de chauffage des conduites de gaz protecteur est constitué d'aumoinsun serpentin enroulé autour desdites conduites et dans lequel circule un fluide ayant la température voulue, par exemple de l'eau chaude ou de la vapeur d'eau. 8.- Installation pour l'affinage de fonte, suivant la revendication 6, caractérisée en ce que ledit dispositif de chauffage des conduites de gaz protecteur est constitué d'au moins une bobine d'induction qui entrain des courants de Foucault dans le métal des conduites et assure ainsi le chauffage desdites conduites. 9.- Fonte obtenue à l'aide du procédé suivant une quelconque des revendications 1 à 5.