Brevet FR2068569A1 — publié le 19710827

La présente invention est relative à des perfectionnements aux procédés d'affinage de fonte. Ils sont spécialement intéressants dans le cas où on effectue une opération d'affinage de fonte hématite au convertisseur, celui-ci étant de préférence à fond plein, et pouvant éventuellement tourner autour de son axe longitudinal et/ou être incliné sur cet axe. On sait que dans les procédés d'affinage de fonte hématite en une phase, certaines difficultés apparaissent enfin d'affinage lorsque l'on vise à obtenir un acier à bas carbone, c'està-dire dont la teneur ne dépasse pas 30.10 3t de Carbone. Il est bien connu en efiet que la vitesse de décarburation décroît sensiblement en fin d'affinage à cause du manque de brassage du bain. Ce manque de brassage a lui-même pour conséquence une difficulté réelle à sairc passer dans le métal, l'oxygè- ne soufflé dans la cornue. Cet oxygène est absorbe par la scorie dans laquelle il s'accumule, en y provoquant une augmentation de la teneur en Fe, ce qui diminue le rendement de toute l'opération d'affinage. Un autre inconvénient réside dans le fait que toute la scorie décrassée, dont le poids est généralement important, est difficilement récupérable. La présente invention a pour objet un procédé permettant de pallier ces inconvénients dans une mesure importante. Le procédé, objet de la présente invention, dans lequel, dans un convertisseur à fond plein, n conduit un affinage de fonte hématite en une seule phase, est essentiellement caractérise en ce qu'au plus tard lorsque toute la quantité d'oxygène calcu lée pour obtenir dans le bain la teneur finale désirée en C, a été introduite dans ce bain, on soumet le métal et la scorie à un brassage énergique pendant tout ou partie de la fin de l'affinage. On a constaté que cette opération permettait de réduire fortement le déséquilibre physico-chimique existant entre la scorie et le métal, et par voie de conséquence de diminuer sensiblement la teneur effective du bain en Carbone, jusqu'à l'obtention de la teneur finale désirée. On peut, suivant ce procédé, arrêter toute introduction éventuellement supplementaire d'oxygène dans le bain pendant tout ou partie de la période de brassage, toutefois, suivant une variante spécialement avantageuse du procédé de l'invention, on achève l'introduction dans le bain, de l'oxygène calculé, pendant la plus grande partie de la période de brassage,celle-ci étant alors de préférence commencée dès le moment où la teneur en Carbone dans le bain devient inférieure à 0,2%. Ce brassage énergique peut être réalisé de multiples façons, par exemple par voie mécanique, électromagnétique, par mouvements oscillatoires ou giratoires transmis au convertisseur mais suivant une modalité préférentielle il est effectué par injection d'un gaz ou mélange gazeux approprié dans le bain. Le gaz injecté peut être, suivant le cas, par exemple de l'argon, du CO2, de l'air, de l'azote, de l'oxygène ou un mélange de deux ou plusieurs de ces gaz, la préférence étant cependant donnée à un mélange gazeux contenant principalement de l'argon, ou même à de l'argon pur. Ce gaz peut également contenir en suspension, l'un ou l'autre matériau liquide et/ou solide, de préférence oxydant. L'injection peut se faire soit par canalisation appropriée, en introduisant le ou les gaz directement dans le métal, soit au travers d'une partie du revêtement du convertisseur "rendu poreux" en un endroit approprié. L'expression "rendu poreux" doit s'entendre de la façon la plus large, c'est-à-dire qu'elle peut par exemple se rapporter à un ou plusieurs blocs de revêtement, conçus pour présenter une porosité bien déterminée, naturelle ou artificielle (et connu d' une façon générale sous le nom de "brique poreuse") ou encore par exemple se rapporter à tout pertuis, simple ou multiple, de quelle que forme que ce soit, pratiqué dans ou entre les blocs réfractaires du revêtement du convertisseur, lesdits pertuis pouvant éventuellement être munis d'armatures propres à faciliter ou à guider le passage du gaz. Cette modalité présente plusieurs avantages importants, à savoir a. une durée totale d'affinage encore diminuée b. une teneur en Fe diminuée dans la scorie c. une moindre aggressivité de la scorie envers le revêtement d. le pouvoir désulfurant de la scorie beaucoup mieux utilisé Suivant une autre variante avantageuse du procédé de l'invention, une partie de l'oxygène nécessaire à l'affinage peut être apportée au bain sous forme solide, par exemple du minerai, des battitures, soit avant, soit après le début de la période de brassage, ce qui facilite la continuation de la décarburation désirée. REVENlI CATI ON S 10 Procédé d'affinage de fonte hématite en une sule phase, dans un convertisseur à fond plein, c a r a-c t é r i s é en ce qu'au plus tard lorsque toute la quantité d'oxygène calculée pour obtenir dans le bain la teneur finale désirée en C, a eté introduite dans ce bain, on soumet le métal et la scorie à un brassage énergique pendant but ou partie de la fin de l'affinage. 20 Procédé suivant la revendication 1, c a r a c t é r is é en ce qu'on achève l'introduction dans le bain, de l'oxygène calculé, pendant la plus grande partie de la période de brassage, celle-ci étant alors de préférence commencée dès le moment où la teneur en Carbone dans le bain devient inférieure à 0,2t. 30 Procd suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce que le brassage est effectué par voie mécanique, électromagnétiques, par mouvements oscillatoires ou giratoires transmis au convertisseur. 4" Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce que le brassage est effectué par injection d'un gaz ou mélange gazeux approprié dans le bain. 5 Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, ou 4, prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce que le gaz injecté peut être suivant le cas, par exemple de 11 argon, du CO2, de l'air, de l'azote, de l'oxygène ou un mélange de deux ou plusieurs de ces gaz, la préférence étant cependant donnée à un me- lange gazeux contenant principalement de l'argon, ou à de l'argon pur. 60 Procédé suivant l'une quelconque des revendications1, 2,4,5, prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce que le gaz injecte contient en suspension l'un ou l'autre matériau liquide et/ou solide, de préférence oxydant. 70 Procédé suivant l'une quelconque des xvendications 1, 2,4,5,6, prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce que l'injection se fait soit par canalisation appropriée, en introduisant le ou les gaz directement dans le métal, soit par l'intermédiaire d' une partie du revêtement du convertisseur "rendu poreux" en un endroit approprié. 80 Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1, 2,3,4,5,6,7, prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce qu'une partie de l'oxygène nécessaire à l'affinage peut être apportée au bair sous forme solide, par exemple du ,vinerai, des battitures, soit avant, soit après le début de la reriode de brassage.