Brevet FR2080656A1 — publié le 19711119

La présente invention concerne une installation d'affinage continu de fonte brute, installation munie d'une part d'un réservoir pour stocker et maintenir la température de la fonte brute et d'autre part* d'un récipient clos d'affi-5 nage par pulvérisation, récipient clos dans lequel un moyen gazeux d'affinage est insufflé sur un jet tombant de fonte brute et dans lequel est produit un cône de pulvérisation à peu près horizontal. Le jet tombant de fonte brute est, dans ce cas, pulvérisé et réparti en un grand nombre de gouttelettes 10 par le gaz d'affinage, par exemple de l'oxygène pur ou de l'air comprimé enrichi en oxygène, La fonte brute affinée, ou l'acier, se rassemble au fond du récipient en se décantant et est évacué par percée continue. L'acier peut être introduit dans des poches et, par exemple, être coulé dans une installation de coulée 15 continue. Lors de l'affinage par pulvérisation, on ajoute au jet de fonte brute des formations de laitier, par exemple de la chaux, du spath-fluor, de la bauxite, etc. et d'autres additions telles que du minerai ou de la pierre à chaux. Ces 20 matières sont ajoutées soit dans un entonnoir d'entrée servant à l'amenée de la fonte brute au récipient d'affinage, soit par des ouvertures spéciales ménagées dans le couvercle du récipient d'affinage, et parviennent dans la zone d'action du jet de soufflage et du cône de pulvérisation. 25 Tous les fondants ou produits d'addition solides et le gaz d'affinage doivent être ajoutés dans le récipient d'aSlnage dans des quantités correspondant exactement à la quantité de fonte brute amenée. Il est par conséquent préférable de maintenir constante la quantité de fonte brute amenée par unité de temps 30 dans le réservoir d'affinage par l'entonnoir d'entrée. Dès que se produisent les fluctuations de la quantité de fonte brute amenée par unité de temps, il est nécessaire d'adapter à la quantité variable de fonte brute les quantités amenées, par unité de temps, en gaz d'affinage et en formateurs de laitier j il en 35 résulte des problèmes de régulation qui sont difficiles à dominer et qui jusqu'à présent n'ont pas été résolus, ainsi, on n'a pas réussi, jusqu'à présent, à conduire exactement l'opération d'affi- 71 0563Û 2 2080656 nags par pulvérisation et à fabriquer- un produit d?affinage as composition et de température finales désirées» Jusqu'à présent, on amenait la fonte brute au récipient d'affinage en employant des poches à quenouilles0 Dans ce cas, la poche était placée 5 sur une bascule électronique et le bouchon de la poche de coulés était actionné par exemple pneumatiquement„ La modification de l'indication de poids fournie par la bascule était prise comme mesure du déplacement à donner au bouchon en vue de la régulation de la quantité de coulée de la fonte brute„ Etant donné que la 10 quantité de fonte brute s"écoulant par unité de temps hors de l'ouverture du fond de la poche à quenouille décroît fortement lorsque le niveau du bain baisse dans la poche, il est nécessaire de déplacer en permanence le bouchon pour maintenir constante la quantité de fonte brute amenée au récipient d'affinage par unité 15 de temps. Une régulation automatique de l'amenée de fonte brute est difficilement èxécutable parce que des interruptions d'exploitation se produisent du fait des échanges de poches. Après chaque échange .de poches, il faut relativement beaucoup de temps pour ajuster les conditions d'exploitation désirées„ On arrive à des 20 fluctuations considérables de la composition chimique et de la température du produit d'affinage fabriquée pendant cette période, de sorte que, jusqu'à présent, on ne pouvait pas couler en lingots de l'acier fabriqué suivant le procédé-d'affinage par pulvérisation, lingots adaptés comme produit de base pour le laminoir. 25 On est donc contraint d'entreprendre un traitement ultérieur de l'acier pour corriger sa composition et sa température de coulée. Cette manière incommode de procéder est non seulement coûteuse, mais constitue aussi la raison principale pour laquelle une exploitation totalement continue d'affinage par pulvérisation 30 n'était pas jusqu'à présent réalisable. L'invention évite ces inconvénients et ces difficultés et a pour objet la réalisation d'une installation à l'aide de laquelle on peut amener de façon continue à un récipient d'affinage par pulvérisation une quantité constante de fonte brute 35 liquide, de sorte que l'on n'a pas besoin de modifier la quantité en gaz d'affinage et en fondants à amener au récipient d'affinage. 71 05630 ? 2080656 Dans une installation du type défini ci-dessus de fonte brute, ces objectifs sont atteints, conformément à l'invention du fait que le réservoir pour stocker et maintenir en température la fonte brute présente au moins une goulotte électromagnétique de transport, partant de son fond et s'élevant obliquement vers le haut et que l'extrémité supérieure de cette goulotte de transport débouche dans un entonnoir d'entrée du récipient d'affinage par pulvérisation. De préférence, l'extrémité supérieure de la goulotte de transport débouche sur la face intérieure de la paroi de l'entonnoir d'entrée et se termine au ras de cette face. Le récipient pour stocker et maintenir en température la fonte brute peut présenter deux goulottes électromagnétiques de transport reliées chacune à un récipient d'affinage par pulvérisation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation se référant au dessin annexé sur lequel s - la figure 1 représente schématiquement une vue en plan de l'installation s et, - la figure 2 représente, à plus grande échelle, une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1. Sur la figure 1, on désigne par 1 et 2 les deux hauts-fourneaux d'une installation de hauts-fourneaux et par j5 leurs réchauffeurs d'air. La fonte brute liquide peut s'écouler dans un réservoir 6 à travers les rigoles 4,5» Le réservoir 6 se trouve à un niveau plus bas que les hauts-fourneaux 1, 2. Grâce à un moyen de chauffage 7, la fonte brute se trouvant dans le réservoir 6 est maintenue en température. On désigne par les références 8, 9 deux goulottes électromagnétiques de transport de la fonte brute liquide depuis le réservoir 6 jusque dans les entonnoirs d'entrée 10 des récipients d'affinage par pulvérisation 11, 12. Les goulottes de transport sont des dispositifs inductifs de transport à champs électromagnétiques progressifs ou migrants. Grâce à un enroulement polyphasé, on établit, comme dans un moteur normal à induction, un champ magnétique migrant 71 05630 4 2080656 ou progressant que le bain de fonte suit dans le sens de cet avancement. La quantité nécessaire débitée par unité de temps ne dépend, pour un dispositif donné, que de la tension appliquée à l'enroulement et à l'inducteur et n'est pas influencé par le 5 niveau variable du bain de fonte dans le réservoir. Ce grand avantage de la goulotte électromagnétique de transport rend les opérations de dosage ou de réglage indépendantes d'une mesure de précision du niveau du bain dans le réservoir 6 ou d'une détermination du poids de la masse fondue se trouvant dans le 10 réservoir 6. Les débits en fonte, débits réglables et reproductibles de façon précise, sont obtenus exclusivement par l'influence des grandeurs électriques. On peut soutirer sans scories la fonte brute du réservoir 6 et la transporter obliquement vers le haut en l'élevant dans l'entonnoir d'entrée 10. La fonte 15 brute affinée ou l'acier est évacué continuellement dans des poches de coulée 13 et le laitier s'écoule en même temps dans des auges à scories 14. On désigne par les références 15 et 16 les voies pour les véhicules sur rails, non représentés, employés pour le transport d'aller et de retour des poches de coulée 13 20 et des auges à scories 14. Pendant l'échange des poches, l'ouverture de coulée est fermée un court moment par un dispositif d'obturation 17 réalisé de manière connue. Le dispositif d'obturation 17 est agencé de façon à pouvoir pivoter. Sur la figure 2 sont représentés des détails de la 25 disposition de la goulotte de transport par rapport à l'installation d'affinage par pulvérisation. Le réservoir 6 collecte la fonte brute 18 ainsi que le laitier 19 rentrant par la goulotte 4. La goulotte électromagnétique de transport 8 inclinée vers le haut va du fond du réservoir à l'ouverture d'entrée ménagée 30 dans la paroi latérale de l'entonnoir d'entrée 10. Si l'embouchure de la goulotte de transport 8 se termine au ras de la paroi latérale de l'entonnoir 10, alors un large jet de fonte brute 18' traverse l'ouverture du fond de l'entonnoir 10. L'axe longitudinal de l'ouverture du fond, en forme de fente, s'étend 35 verticalement par rapport à l'axe longitudinal de la tuyère de soufflage 20. La référence 21 désigne le jet de soufflage par lequel le jet. de fonte 18' est pulvérisé et affiné, un cône de 71 05630 2080656 5 pulvérisation 22 se formant lors de l'impact du jet de soufflage sur le jet de fonte. Les références 23 et 2^ désignent des dispositifs d'amenée de fondants et d'additions dans l'entonnoir d'entrée 10. Par une autre ouverture 25 ménagée dans la voûte 5 du récipient d'affinage 12, on peut ajouter, comme agents de refroidissement, des riblons en petits morceaux. Au fond du récipient d'affinage 12 s'assemblent l'acier 26 et le laitier 27, qui s'écoulent continuellement par les trous de coulée respectifs 28 et 29. Le trou de coulée de l'acier 28 va du fond 10 du récipient d'affinage en s'élevant obliquement vers le haut., de sorte qu'une décantation puisse se produire dans le récipient d'affinage 12 et que la réaction d'équilibre du laitier avec le métal se trouve facilitée, La référence 30 désigne un trou de coulée pour la vidange du récipient d'affinage, trou qui est 15 fermé pendant l'exploitation. La référence 31 désigne la cheminée pour l'évacuation des gaz du récipient d'affinage par pulvérisation 12. Le réservoir 6 présente également un trou de coulée de vidange 32 obturé pendant l'exploitation. On peut aussi amener la fonte brute au réservoir 6 20 en employant des poches à fonte brute usuelles. Bien entendu, le réservoir peut être déplaçable et être constitué suivant le type des mélangeurs rotatifs connus. On peut alors transporter sur de grandes distances de la fonte brute liquide. Le débit ou l'évacuation uniforme de la fonte brute 25 liquide hors du réservoir en liaison avec la constitution d'un large jet de fonte brute tombant dans le récipient d'affinage procure de grands avantages d'exploitation parce que le jet de soufflage pulvérise très uniformément la fonte brute et que la quantité d'oxygène amenée est utilisée de façon optimale. 30 Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au mode de réalisation qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif, sans que l'on sorte pour cela du cadre de l'invention. BAD ORIGINAL 71 05630 6 2080656 REVENDICATIONS 1. Installation d'affinage continu de fonte brute, 5 installation munie, d'une part, d'un réservoir pour stocker et maintenir en température la fonte brute, et, d'autre part, d'un récipient clos d'affinage par pulvérisation, dans lequel un moyen gazeux d1 affinage est insufflé sur un jet tombant de fonte brute et dans lequel se forme un cône de pulvérisation à peu 10 près horizontal, caractérisée en ce que le réservoir pour stocker et maintenir en température la fonte brute présente au moins une goulotte électromagnétique de transport partant du fond du réservoir et s'élevant obliquement vers le haut et que 1'extrémité supérieure de cette goulotte de transport débouche dans un 15 entonnoir d'entrée du récipient d'affinage par pulvérisation. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'extrémité supérieure de la goulotte de transport débouche sur la face intérieure de la paroi de l'entonnoir clsentrée et se termine au ras de cette face. 20 3. Installation selon revendication 1 ou 2, carac térisée en ce que le réservoir pour stocker et maintenir en température la fonte brute présente deux goulottes électromagnétiques de transport reliées chacune à un récipient d'affinage par pulvérisation. bad original