Brevet FR2081162A1 — publié le 19711203

La présente invention concerne un procédé de production dtacier effervescent avec coulée en continu et plus particuliè~ remuent un procédé pour produire de façon stable un acier effervescent par une coulée en continu sans incident de coulée a I1 est bien connu qu'il est tres difficile d'obtenir un acier effervescent sain avec le procédé de coulée en continu usuel. La raison en est la difficulté pour contrôler Itefferves cence de 11 acier liquide.Par exemple, lorsque la teneur en oxyZ gène est plus élevée que la valeur de base de la teneur en carbone de l'acier liquide, ltébl ition du bain devient très violente et se trouve accélérée par la vitesse de solidification plus élevée que celle des procédés usuels. Dans certains cas, 11 acier liquide du bain déborde souvent du moule. Il est en conséquence évident qutil en résulte un incident de coulée et que la qualité de surface des aciers devient plus mauvaise. D'autre part, lorsque la teneur en oxygène de acier liquide est plus faible que la valeur de base de la teneur en carbone, 1t effervescence se produit à peine et de petits trous qui constituent des défauts de coulée apparaissent dans la couche de surface. Ces petits trous ont tendance à s'oxyder, ce qui en conséquence provoque un abaissement de la productivité. De plus de ce fait, il apparaît des inclusions oxydées. I1 est évident que la propreté de l'acier devient plus mauvaise, ce qui a une influence défavorable sur la qualité interne de l'acier et sur sa qualité de surface. On comprendra ainsi qu'un meilleur contrôle de la teneur en oxygène de l'acier liquide est nécessaire pour obtenir un acier effervescent sain par un procédé de coulée en continu. Dans l'art antérieur, on se bornait uniquement à une addition d'aluminium au bain d'acier se trouvant dans la poche avant de verser le dit acier liquide dans le moule1 I1 est, dans un tel cas, habituel que la corrélation entre (C) et (O) présente une dispersion importante corme représenté dans la figure 2. En l'état actuel des choses, un acier effervescent sain ne pouvait être moulé en continu. La présente invention a pour but de permettre une coulée en continu d'un acier effervescent stable. Les caractéristiques consistent à contrôler la teneur en oxygène du bain dans la poche et à déverser le dit acier liquide dans le moule. Un objet de la présente invention est de fournir un procédé pour contrôler la corrélation entre (C) et (O) dans le dit bain afin quelle soit convenable. Un autre objet de l'invention est de fournir un procédé pour fabriquer un acier effervescent ayant une peau solide épaisse. D'autres objets-et avantages de la présente invention ap paraitront à la lecture de la description faite ci-après avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels : Fia. 1 représente schématiquement un mode de réalisation de l'invention ; FigO 2 illustre la corrélation entre (C) et (O) dans il acier liquide t Fig, 3 illustre un autre mode de réalisation utilisant le soufflage d'un gaz inerte dans le bain Fig. 4 illustre un mode de réalisation supplémentaire, et Fig. 5 représente la gamme de dispersion de la teneur en oxygène par rapport à la teneur en carbone dans le procédé de la présente invention. Se référant maintenant à la figure 2, on comprendra que la teneur en oxygène présente une dispersion importante même pour la même teneur en carbone. En ce qui concerne la corrélation entre (C) et (O), la courbe d'équilibre représentée dans la figure 2 est celle connue. Il est cependant évident que la courbe de la corrélation vraie doit être déterminée par de nombreuses expéri nentationse La courbe a - 9 dans la figure 2 est une courbe de corrélation de base déterminée de cette manière. Lorsque la teneur en oxygène de l'acier liquide coulé dans un-réservoir, exemple une poche, est au-dessus de la cour- be a --b de la figure 2, on ajoute au bain de l'aluminium propos tionnellement à la déviation ci-dessus, Un mode de réalisation d'un dispositif d'addition est représenté dans la figure 1. Un film d'aluminium 5 -provenant d'une réserve 4, qui est entraîné par un dispositif moteur 6, est introduit dans le bain déversé depuis un convertisseur 1 dans une poche 2, par un guide 7o Dans un tel cas, de nombreuses expériences ont confirmé qu'un film d' aluminium qui a un diamètre supérieur à 3mm doit être ajouté avec une vitesse supérieure à 2,5 mm par seconde. Lorsque la teneur en oxygène de l'acier liquide est inférieure à la courbe a - b dans la figure 2, un matériau incluant de ltoxygène, par exemple des battitures, est ajouté au bain pro portionnellement à la deviation-ci-dessuse D'une manière générale, il est bien connu que les inclusions non métalliques peuvent croître lorsque de lf aluminium ou des battitures sont, comme mentionné ci-dessus, ajoutés au bain. L'influence nuisible des dites inclusions non inétalliques doit être éliminée pour obtenir un acier effervescent sain. Dans la orésente invention, il est recommandé qu'un gaz inerte quelconque, par exemple de l'argon, soit soufflé dans le bain. Les modes de réalisation pratiques sont représentés dans les figures 1, 3 et 4. Tout d'abord, en se référant à la figure I, le dit gaz inerte fourni par une bouteille 8 est soufflé dans le bain à travers une brique poreuse 3 fixée en un endroit convenable du fond de la poche. La figure 3 représente un autre mode de réalisation dans lequel le gaz est injecté au fond du bain à l'aide diune lance, revête d'un réfractaire poreux, portée par un dispositif support 9. La figure 4 est un mode de réalisation supplémentaire dans lequel la lance 11 analogue à celle représentée dans la figure 3 est réglable en hauteur du fait qu'elle est portée par un vérin à vis monté sur une fondation 10.Cette injection de gaz doit, dans la présente invention, être mise en oeuvre quelle que soit la teneur en oxygène0 De cette manière, la mise en flottation et la séparation des inclusions non métalliques deviennent faciles et on peut préparer un acier effervescent présentant une bonne propreté. Il est évident que seule l'inJection de gaz est effectuée quand la corrélation entre (C) - (O) se trouve sur la courbe a - b de la figure 2. L'acier liquide traité de la manière ci-dessus est versé dans un entonnoir de coulée 15 et ensuite dans le moule 16 par l'intermédiaire d'une tuyère 17. L'acier liquide dont la teneur en oxygène a été contrôlée de façon convenable présente une effervescence stable jusqutà la solidification 18. La figure 5 représente la gamine de dispersion de oxygène dans un acier traité par le procédé de la représente invention. D' après la figure 5, on voit Dar;aitement que la dite dispersion de la teneur en oxygène se trouve dans la gatme - 30ppm alors que la dispersion de la teneur en oxygène dans l'art antérieur se trouve dans la gamme de - loeppm. Ainsi l'acier effervescent réalisé par le procédé objet de l'invention présente une peau solide, épaisse et une bonne propreté, sans les soufflures tubulaires connues et les incidents de coulée usuels. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Un procédé de préparation d'un acier effervescent par coulée en continu caractérisé en ce que l'on détermine la courbe de la corrélation entre (C) et (0) dans l'acier liquide, injecte un gaz inerte dans le réservoir renfermant le dit acier liquide, ajoute un fil d'aluminium ayant un diamètre supérieur à 3mm au dit acier liquide avec une vitesse supérieure à 2,5m/seconde en fonction de la dispersion de la teneur en oxygène par rapport à la courbe (C) et (O) ci-dessus et verse ensuite l'acier liquide dans un moule de coulée en continu. 20- Un procédé de fabrication d'acier effervescent par coulée en continu selon la revendication 1 caractérisé.en ce que l'adjonction d'aluminium est remplacée par l'adjonction d'un matériau renfermant de ltoxygèneO