Brevet FR2086030A1 — publié le 19711231

l'invention concerne en général des procédés métallurgiques d'affinage, tels que des procédés d'élaboration de l'acier et, plus précisément, la conversion d'un métal fondu relativement non affiné, par exemple la fonte de première fusion, en un métal fondu 5 affiné tel que l*acier, au moyen d'un traitement continu. Dans le cadre du présent mémoire, le terme "métal" couvre aussi les alliages. Traditionnellement, les procédés d'affinage métallurgiques applicables industriellement sont des opérations du type par charges successives. Par exemple, les procédés d'élaboration de l'acier 10 applicables industriellement, qu'ils fassent appel à un four Bessemer, à un four Martin, à un four à arc électrique ou à un convertisseur à oxygène, sont des opérations du type discontinu. Un procédé d'affinage métallurgique continu offre des avantages manifestes par rapport à une opération par charges successi-15 ves. Pour produire économiquement de grandes quantités de métal fondu affiné, et notamment d'acier, l'utilisation du convertisseur à oxygène est souhaitable ; mais les techniques tradionnelles associées à l'emploi des convertisseurs à oxygène ne se prêtent pas à m traitement continu. 20 La présente invention fournit un procédé métallurgique d'affi nage en continu, utilisant un convertisseur à oxygène, réunissant ainsi les avantages de ces deux procédés. Le procédé selon l'invention est caractérisé par le fait qu'un bain de métal fondu relativement affiné est contenu dans un réci-25 pient réacteur incliné dans une position angulaire à prédominance verticale et mis en rotation autour de son axe longitudinal. Il en résulte un effet de mélange, tant à la surface qu'au-dessous de la surface à l'intérieur du bain. L'effet de mélange à la surface est produit par les vagues superficielles. L'effet de mélange au-30 dessous de la surface comprend des courants descendants dans le bain au voisinage immédiat de la surface pariétale interne orientée vers le bas à l'arrière du récipient réacteur incliné, et des courants ascendants dans le bain au niveau de la surface pariétale interne orientée vers le haut, à l'avant du récipient réacteur 35 incliné. Le métal fondu relativement non affiné est introduit en continu à la partie supérieure du bain, de préférence au voisinage immédiat de la surface pariétale interne, orientée vers le bas, à 71 12937 2 2086030 l'arrière du récipient. Un ou plusieurs agents d'affinage (par exemple l'oxygène» un épurant} sont introduits en continu à la partie supérieure du bain, subissant l'effet de mélange précité, afin d'éliminer les impuretés 5 contenues dans le métal fondu et affiner ainsi celui-ci. "On épurant est une matière qui se combine avec des impuretés oxydées ou non oxydées dans le métal liquide pour former un laitier qui flotte sous forme d'une couche séparée à la surface du métal en fusion. Beaucoup d'impuretés ne se laissent pas facilement inclure dans le laitier 10 tant qu'elles n'ont pas été oxydées. les impuretés peuvent être oxydées par le soufflage d'un courant d'oxygène sur la surface du bain. l'oxygène est introduit par une lance à oxygène classique, mais il est préférable de régler sa pression de façon à éviter 15 une perturbation notable des courants produits au-dessous de la surface du bain par le mouvement imprimé au récipient réacteur incliné. Les flux et épurants peuvent par exemple être introduits approximativement au même endroit que le métal fondu relativement 20 non affiné. l'angle d'inclinaison et le volume de métal liquide dans le récipient sont réglés de manière à permettre une évacuation par trop-plein du métal liquide depuis la partie supérieure du bain, le long de la paroi interne, orientée vers le haut à l'avant du 25 récipient incliné. Le métal fondu relativement affiné (avec une certaine proportion de laitier) est déchargé en continu depuis la partie supérieure du bain, en un point situé à distance de l'endroit où est introduit le métal liquide relativement non affiné. Les agents d'affinage (par exemple l'oxygène, un épurant) sont 30 délivrés dans une proportion suffisante pour réduire quantitativement au degré voulu d'affinage les impuretés dans le métal liquide non affiné, introduit en continu. Le métal fondu relativement affiné est déchargé pratiquement à la même vitesse que celle à laquelle est introduit le métal fondu relativement non affiné ; et 35 à tout instant donné, le volume de métal fondu non affiné dans le récipient réacteur est relativement faible en comparaison du volume de métal fondu affiné dans ce récipient. Le traitement peut s'effectuer dans un ou plusieurs récipients 71 12937 3 2086030 en série. Une telle série de récipients réacteurs est à conseiller dans le cas où le métal liquide non affiné contient au moins deux impuretés dont l'une exige, pour une élimination optimale, des conditions d'affinage différentes de celles qui sont favorables à 5 l'élimination de l'autre impureté. Le premier récipient réacteur incliné et mis en rotation sert à l'élimination d'une première impureté dans des conditions qui favorisent cette élimination, produisant ainsi un affinage partiel du métal en fusion ; et le second récipient réacteur incliné et mis en rotation sert à élimi-10 ner la seconde impureté dans des conditions qui favorisent 1'extrac' tion dë'celle-ci, parachevant donc l'affinage. Il est aussi possible d'utiliser un récipient réacteur incliné et mis en rotation, sans addition d'oxygène ou d'autres agents d'affinage, pour mélanger le métal fondu affiné, introduit 15 en continu à partir d'un récipient réacteur précédent, avec des ingrédients d'alliage ajoutés en continu. Tous les récipients réacteurs sont inclinés et mis en rotation autour de leurs axes longitudinaux, de manière à produire les courants de mélange du bain : dont il a été question ci-dessus. 20 D'autres caractéristiques et avantages sont inhérents au procédé revendiqué et décrit où apparaîtront manifestement à l'homme de- l'art. - La figure 1 est un organigramme d'un mode de réalisation d'un procédé continu d'affinage métallurgique selon l'invention. 25 - La figure 2 est un organigramme d'un autre mode de réali sation du procédé continu. - La figure 3 est line vue en coupe verticale qui illustre ' une forme d'exécution de l'équipement utilisé dans le procédé. - Là figure 4 est une vue en plan supérieur d'une partie de 30 l'équipement. - La figure 5 est une vue en coupe passant par .la ligne Y-V de la figure 3- - La figure 6 est une vue en perspective d'une partie de l'équipement. 35 - La figure 7 enfin est une vue en coupe verticale illustrant une autre forme d'exécution de l'équipement utilisé dans le traitement. On se préférera tout d'abord aux figures 3 à 6 qui représen- 71 12937 2086030 tent un récipient réacteur, désigné dans l'ensemble par 10, comprenant une carcasse extérieure d'acier 28, garnie intérieurement d'un revêtement réfractaire 29. le récipient 10 contient un bain 11 de métal fondu relativement affiné, au sommet duquel flotte une 5 couche de laitier 17. le récipient réacteur 10 est monté de manière à basculer autour d'un axe horizontal 40 (Figures 5 et 6.) au moyen d'un système basculeur classique, tel que décrit dans le brevet des Etats-Unis n° 3 219 322 au nom de Murer. En position de service, le récipient 10 est incliné dans une position angulaire 10 à prédominance verticale, comme le montre la figure 3• Tels qu'ils sont ici utilisés, les termes "arrière" ou "postérieur" servent à identifier le côté droit du récipient (considéré sur la figure 3) et le terme "avant" ou "antérieur" sert à désigner le côté gauche du récipient (considéré sur la figure 3). 15 le récipient réacteur 10 est recouvert par un chapeau 21 qui est traversé par une goulotte d'alimentation 13 pour l'introduction de métal fondu relativement non affiné à la partie supérieure du bain, de préférence au voisinage immédiat de la paroi interne, orientée'vers le bas, à l'arrière du récipient réacteur incliné. 20 l'angle d'inclinaison du récipient 10 et le volume de métal liquide qu'il contient sont réglés de manière à permettre une évacuation par trop-plein de métal liquide depuis la partie supérieure du bain, le long de la paroi interne, orientée vers le haut à l'avant du récipient réacteur, par une gouttière de décharge péri-25 phériqjie 14 fixée au sommet du récipient 10. la gouttière 14 s'étend sur toute la périphérie extérieure du récipient et comprend une paroi extérieure 37 faisant suite à une partie supérieure 38 qui se prolonge vers le bas par une lèvre périphérique interne 25 située à l'intérieur du récipient 10, à proximité du sommet de 30 celui-ci. le chapeau 21 est traversé par une lance à oxygène 19 pour diriger de l'oxygène sur la surface du bain 11. le chapeau 21 est en communication avec un conduit d'échappement 22 pour l'évacuation des gaz de réaction et des fumées à partir du sommet du récipient 35 réacteur 10. Comme on peut le voir sur la figure .3». le récipient. 10, la gouttière 14 et la lèvre périphérique interne 25 sont montés de manière à pivoter en bloc autour de l'axe longitudinal 37 du réci 71 12937 5 2086030 pient 10, sous l'action d'un dispositif qui comprend une roue dentée 45 qui est fixée au fond du récipient 10 à l'extérieur de celui-ci et dans laquelle engrène un pignon 46 entraîné par un arbre 47 commandé par un moteur 48 fixé à un "berceau (non représenté) 5 qui sert également au montage du récipient 10. On trouvera une description détaillée d'un tel berceau dans le Brevet des Etats-Unis n° 3-219.322 au nom de Murer. La figure 7 illustre une forme d'exécution préférée utilisant un système monté latéralement pour faire tourner le récipient 10 10 autour de son axe longitudinal 37. A l'extérieur du récipient 10 sont fixées des couronnes circonférentielles supérieure et inférieure, 60 et 61 respectivement, dans'chacune'desquelles engrène une roue motrice 62, 63 entraînée par un moteiir 64. Les roues motrices 62, 63 et le- moteur 64 sont montés sur un berceau annu-15 laire 65 qui encercle le récipient 10. Sur le berceau 65 sont également montés des galets de support 66 au sommet desquels repose la couronne inférieure 61. Le berceau 65 est monté de manière à basculer autour de l'axe de tourillons (représentés en traits discontinus en 67) qui sont supportés par des montants (représentés 20 en traits discontinus en 68). Le récipient 1O bascule avec le berceau 65. Dans la forme d'exécution représentée, le récipient 10 com- t porte deux segments de paroi interne 30', 31 sensiblement plans, diamétralement opposés, reliés par deux segments de paroi interne 25 32, 33 incurvés. Deux segments de paroi inférieure 34, 35, opposés et inclinés vers l'intérieur, s'étendent respectivement entre les segments plans 30, 31 de la paroi interne et le fond 36 du récipient . Pour pouvoir s'y référer plus commodément, on a désigné par 30 B la distance entre les parois internes planes 30, 31 le long d'une ligne passant par l'axe longitudinal 37 du récipient 10 ; et on a désigné par D la distance entre les parois internes courbes 32, 33 le long d'une ligne passant également par l'axe longitudinal 37. Dans une forme d'exécution typique du récipient réacteur, le rapport 35 de D à B est de 1 ,15. Etant donné que les parois internes du récipient 10 sont formées d'une matière réfractaire, elles seront progressivement érodées au cours de l'utilisation en continu du récipient ; mais la cavité interne de celui-ci conservera pratiquement 71 12937 6 2086030 la forme en coupe transversale représentée sur les figures 3 et- 5, Typiquement, l'angle des parois inclinées 34, 35 est de lfordre de 45°. L'angle d'inclinaison du récipient 10 est à prédominance 5 verticale, c'est-à-dire que l'axe longitudinal 37 du récipient forme un angle de moins de 45° par rapport à la verticale. Typiquement, l'angle d'inclinaison est de 20 à 30° environ par-rapport à la verticale et il peut être réduit jusqu'à 10° environ par rapport à la verticale. Typiquement, la vitesse de rotation du ré~ 10 cipient 10 est de l'ordre de 10 à 20 tr/mn. Dans certains modes de réalisation, un minimum de 5 à 10 tr/mn environ est nécessaire pour obtenir l'effet de mélange voulu. Une fois que l'effet de mélange voulu a été amorcé, il peut être entretenu à une moindre vitesse de rotation. La vitesse requise est d'autant plus faible 15 que le récipient est plus grand. Dans certains modes de réalisation, la-vitesse de rotation ne dépassera généralement pas 30 tr/mn environ. L'homme de l'art pourra facilement déterminer des vitesses minimale et maximale admissibles pour chaque récipient particulier. Lorsqu'un récipient réacteur, présentant la structure inté-20 rieure décrite ci-dessus, est incliné et mis en rotation de cette manière, le mouvement qui lui est imprimé donne lieu à des courants descendants dans le bain à proximité de la paroi interne, orientée ï vers le bas à l'arrière du récipient réacteur incliné et à des courants ascendants dans le bain à proximité de la paroi interne 25 orientée vers le haut à l'avant du récipient réacteur incliné, selon ce qui est indiqué par les flèches 50, 51. Entre ces deux parois, il s'établit d'autres courants sous la surface du bain, ayant des composantes directionnelles radiales. L'ensemble de ces courants produit uri mélange au-dessous de la surface, au sein du bain 11. 30 En outre, la rotation du récipient réacteur incliné donne lieu à un mélange à la surface du bain 11, par suite de la formation de vagues superficielles. Le mouvement descendant du courant 50 dans le bain atteint iin maximum lorsque l'un des segments plans 30, 31 de la paroi in-35 terne est à l'arrière du récipient réacteur incliné, au cours de la .rotation de celui-ci ; et le mouvement ascendant du courant 51 dans le bain, atteint un maximum lorsque l'un des segments plans de la paroi interne se trouve à l'avant du récipient réacteur incliné, RAO on;. : 71 12937 7 2086030 au cours de la rotation de celui-ci. En service, le récipient réacteur 10 incliné est entraîné en rotation continue autour de son axe longitudinal 37, ce qui a pour effet de produire constamment les courants précités à la sur-5 face et au-dessous de la surface du bain. Le métal fondu relativement non affiné et l'épurant ou le flux sont introduits en continu par la goulotte d'admission 13 à la partie supérieure du bain 11, au voisinage immédiat de l'arrière du récipient 10. Dans un mode de réalisation dans lequel un métal liquide non 10 affiné est introduit dans le bain à l'arrière du récipient, cette introduction est essentiellement limitée aux instants où un segment plan de la paroi interne 30, 31 est également situé à l'arrière du récipient 10 au cours de la rotation de celui-ci (à droite sur la figure 3), ces instants étant ceux auxquels le mouvement descen-15 dant du ccurant 50 dans le bain atteint un maximum au point d'introduction du métal fondu non affiné. Dans un tel mode de réalisation, l'introduction continue de métal fondu non affiné prendra l'aspect d'une succession continue de jaillissements, plutôt que celui d'un courant continu. i 20 L'oxygène est introduit en continu par la lance 19 à la par- i tie supérieure du bain 11 pour oxyder les impuretés contenues dans j tle métal en fusion et, par là, affiner ce dernier. De préférence, la pressioh de l'oxygène est réglée de manière à éviter toute perturbation notable des courants produits, au-dessous de la surface ; 25 du bain, par la rotation du récipient réacteur 10 incliné. Etant | donné que l'oxygène ne participe pas à l'amorçage ou à l'entretien i de la turbulence, la pression d'oxygène utilisable, réduite en con- ! séquence:, abaisse la proportion de perte de fer par émission de fumées. 30 L'oxygène est fourni par la lance 19 avec un débit suffisant pour réduire quantitativement, au taux voulu d'affinage, les impuretés contenues dans le métal fondu non affiné, introduit en continu. Le flux est ajouté dans une proportion suffisante pour former un laitier avec les impuretés introduites avec le métal fondu non 35 affiné. Un métal fondu relativement affiné (avec une certaine proportion de laitier) est déchargé par la gouttière d'évacuation 14, par trop-plein, sensiblement à la même vitesse que celle à laquelle / 71 12937 8 2086030 est introduit le métal liquide relativement non affiné. A tout moment donné, le volume de métal fondu non affiné dans le réacteur 10 est relativement faible en comparaison du volume de métal fondu affiné dans ce récipient. 5 Le métal fondu relativement non affiné et les agents d'affi nage (flux) introduits à la partie supérieure du bain au voisinage immédiat de l'arrière du récipient réacteur sont entraînés vers le bas, par le courant descendant 50 du bain à l'arrière du récipient réacteur, au-dessous de la surface du bain, où ils se mélangent 10 au métal fondu relativement affiné et sont soumis à une action d'affinage. L'oxygène introduit au haut du bain commence par oxyder une certaine partie au moins du métal en fusion (par exemple, 2 Fe + 2 FeO) qui oxyde à son tour les ingrédients oxydables conte- 15 nus dans le métal fondu non affiné (par exemple 2 FeO + Si >■ SiO^ + 2 Fe). L'effet de mélange à la surface et au-dessous de la surface entraîne l'agent oxydant (par exemple FeO) au-dessous de la surface du bain, pour contribuer à l'action d'affinage. Le courant ascendant 51 du bain, à proximité de l'avant du 20 récipient réacteur, entraîne vers le haut le métal fondu relativement affiné, en direction de la gouttière de décharge 14. La lèvre 25 maintient une séparation entre la région de la partie supérieure du bain où le métal fondu affiné est déchargé et la région de la partie supérieure du bain dans laquelle le métal fondu relativement 25 non affiné est introduit. Le métal fondu affiné qui a subi l'effet de mélange au-dessous de la surface est déchargé dans la gouttière 14. Le métal en fusion relativement affiné, déchargé par la gouttière 14s s'écoule dans un caniveau 15, à partir duquel il . 30 parcourt une rigole de coulée 16 vers un décrasseur (non représenté) Le décrasseur est semblable à la chambre d'épuration couramment utilisée dans des fours d'élaboration de l'acier ou dans des cubilots à scorification frontale, mais il est recouvert afin de réduire les pertes de chaleur par rayonnement (par exemple cf. p. 35 237 de The Making. Shaping and Treating of Steel United States Corporation, Pittsburgh, Pennsylvanie, 1957). A partir du décrasseur, le métal fondu affiné, débarrassé du laitier est soumis à un traitement complémentaire qui sera décrit plus en détail ci- 71 12937 9 2086030 après. L'un des modes de réalisation du procédé, convenant à l'affinage de fonte de première fusion, va maintenant être décrit en référence à la figure 1. le récipient réacteur 10 incliné et mis en 5 rotation contient un bain de fer relativement affiné, à partir duquel le silicium, le manganèse, le carbone, le phosphore et le soufre ont été extraits ou réduits quantitativement dans la mesure voulue, au moyen des réactions des convertisseurs à oxygène classiques, et à partir duquel la majeure partie du laitier surmontant 10 le bain.a été éliminée, la fonde de première fusion relativement non affinée et les flux classiques utilisés avec les convertisseurs à oxygène usuels (par exemple la chaux, le spathfluor) sont introduits à la partie supérieure du bain et de l'oxygène est soufflé à la surface du bain. 15 les réactions habituelles qui se produisent dans l'exploita tion des convertisseurs à oxygène classiques interviennent pour oxyder le silicium, le manganèse, le carbone et le phosphore dans la fonte de première fusion non affinée ; le silicium et le phosphore oxydés se combinent avec le flux et le manganèse oxydé pour 20 former le laitier à la; surface du bain. le silicium oxydé acide (SiO^) est neutralisé par le flux basique (CaO) pour éviter qu'il n'attaque la matière réfractaire basique dont est revêtu le récipient réacteur, le soufre contenu dans la fonte de première fusion non affinée est absorbé par le flux 25 et il entre également dans la composition du laitier à la surface du bain. le carbone est oxydé en un gaz, en général l'oxyde de carbone, qui se dégage au haut du bain où il réagit au moins en partie avec l'oxygène provenant de la lance 19 pour former de l'anhydride 30 carbonique.- 1'oxygène est introduit avec un débit suffisant pour réduire quantitativement au taux voulu les ingrédients oxydables (silicium, manganèse, carbone, phosphore) contenus dans la fonte de première fusion non affinée, le flux est introduit dans une proportion suf-35 fisante pour neutraliser le silicium oxydé et pour absorber le phosphore oxydé et le soufre dans la fonte de première fusion non affinée. l'effet de mélange qui résulte de la rotation du réeipient 71 12937 io *2086030 réacteur incliné favorise et accélère 1*opération d''affinage, et» comparaison de l'exploitation des convertisseurs à oxygène classiques. L'extraction des impuretés oxydées (par exemple le'phosphorej et du soufre est favorisée par l'effet de mélange qui entraîne du 5 CaO (chaux) au-dessous de la surface du bain où il absorbe le soufre et le phosphore oxydé. L'angle d'inclinaison du récipient et le volume de métal en fusion à l'intérieur de celui-ci sont suffisants pour assurer une décharge continue du fer relativement affiné", par trop-plein, tandis 10 que la fonte de première fusion non affinée est ajoutée en continu dans le récipient. La vitesse de décharge du fer fondu relativement affiné est pratiquement la même que la vitesse d'introduction de la fonte de première fusion relativement non affinée. Une certaine partie du laitier est déchargée en continu 15 avec le métal fondu relativement affiné. La décharge continue de laitier favorise 1Jabsorption des impuretés oxydées nouvellement introduites (par exemple Si, P) et du soufre par du flux (CaO) nouvellement introduit pour former un nouveau laitier. Cela provient du fait que le soufre et le silicium ou le phosphore oxydé dans le 20 laitier déchargé ne sont plus en mesure de diluer le pouvoir neutralisant (pour Si02) et le pouvoir absorbant (pour P2^5 ^ âu .CaO nouvellement ajouté. Â partir du récipient réacteur, la matière en fusion déchargée traverse un décrasseur dans lequel le laitier est séparé du 25 métal fondu relativement affiné. Le métal fondu relativement affiné, débarrassé du laitier, est introduit en continu dans un mélangeur 100, lequel peut être semblable au récipient réacteur 10, mais sans lance à oxygène, ou dans une poche classique. 30 Le mélangeur 100 est incliné et mis en rotation de la même manière que le récipient 10, et des additions d'alliage (par exemple du manganèse, de l'aluminium, du titane, du vanadium) sont introduites dans le mélangeur 100 (par exemple par une goulotte d'admission 13). L'effet produit par la rotation du mélangeur 100 35 incliné mélange effectivement les additions au fer fondu affiné, pour produire la composition d'acier voulue ; et la composition d'acier voulue, est; déchargée en continu du mélangeur 100 incliné et tais en rotation» pratiquement au même débit que celui auquel 71 12937 11 2086030 est introduit le fer fondu relativement affiné et décrassé. Le métal allié affiné (acier) déchargé du récipient 100 est envoyé dans le plateau-trémie d'une machine de coulée continue ou dans une poche servant au remplissage de lingotières. 5 Dans d'autres cas, les additions d'alliage peuvent être mé langées au fer fondu affiné dans une poche classique, sans inclinaison ni rotation de celle-ci. Dans un tel mode de réalisation, la partie continue du procédé se situerait en amont de la poche dans laquelle les additions d'alliage sont effectuées. 10 La figure 2 illustre un autre mode de réalisation du procédé utilisé à propos de l'affinage de fonte de première fusion liquide. Dans le mode de réalisation de la figure 2, lé procédé d'affinage est exécuté dans deux récipients réacteurs inclinés et mis en rotation, respectivement 110 et 210, plutôt que dans un seul. La 15 structure et le mode de fonctionnement de chacun des deux récipients réacteurs correspondent essentiellement à ce qui est illustré sur la figure 3. L'introduction et la décharge continues de métal fondu dans chacun des deux récipients 110 et 210 correspondent essentiellement à ce qui a été décrit à propos du récipient réacteur 10 dans 20 le mode de réalisation illustré par la figure 1. Le premier récipient réacteur 110 contient un bain d'où le ^ilicium a été éliminé et le manganèse a été réduit partiellement. Le carbone, le phosphore et le soufre n'ont pratiquement pas été éliminés. La fonte de première fusion liquide non affinée est in-25 troduite en continu dans le premier récipient réacteur 110, en même temps qu'un flux ; et de l'oxygène est soufflé à la partie supérieure du bain. Le débit d'introduction d'oxygène est réglé de manière à éliminer pratiquement le silicium et à-réduire en partie la teneur en manganèse, mais non de manière à réduire au 30 taux voulu la teneur en carbone et, par ailleurs, le phosphore et le soufre ne sont pratiquement pas éliminés dans le récipient 110. Un flux est ajouté pour neutraliser le silicium oxydé contenu dans le laitier. Le métal fondu déchargé du premier récipient réacteur 110 est relativement affiné, en comparaison du métal fondu intro-35 duit, mais il contient toujours une proportion relativement grande de manganèse, une teneur en carbone indésirablement élevée et des quantités excessives de phosphore et de soufre. Le bain contenu dans le second récipient réacteur 210 est 71 12937 12 2086030 pratiquement dépourvu de manganèse, de carbone, de soufre et de phosphore, ainsi que de silicium. Le métal fondu, partiellement affiné, déchargé du récipient 110 est introduit en continu dans le récipient 210. De l'oxygène est introduit dans le récipient 210 5 avec un débit suffisant pour éliminer le reste du manganèse, pour réduire quantitativement la teneur en carbone au faible taux voulu, et pour oxyder le phosphore. Un flux est introduit dans le second récipient réacteur avec un débit suffisant pour se combiner avec le phosphore oxydé, et avec le soufre de manière à former un laitier 10 qui s'accumule à la surface du bain du second récipient réacteur. Ce laitier contient également le manganèse oxydé. Le métal fondu déchargé du second récipient réacteur 210 est du fer fondu qui est en pratique complètement affiné et dont le manganèse, le silicium, le carbone, le phosphore et le soufre ont été extraits. 15 Le flux ajouté dans le premier récipient réacteur 110 est une matière (par exemple CaO) qui se combine avec le silicium oxydé et le neutralise pour former un laitier avec lui. Le flux ajouté dans le second récipient réacteur 210 est une matière (par exemple CaO, CaF^) qui se combine avec le phosphore oxydé et avec 20 le soufre pour former un laitier avec eux. L'utilisation de deux étages (récipients 110 et 210) pour éliminer lès impuretés, comme dans le mode de réalisation de la figure 2, permet l'extraction de plus de soufre et de phosphore, de manière plus efficace que dans un mode de réalisation n'utilisant 25 qu'un seul étage d'affinage (Figure 1). Cela provient du fait qu'il n'y a pratiquement pas de SiO^ dans le second récipient réacteur 210 pour réagir avec le CaO ajouté' en vue de l'absorption du soufre et du phosphore oxydé. Le laitier dans le second récipient 210 est-plus basique (alcalin) qu'un laitier contenant du SiO^ 30 et un laitier plus basique favorise l'élimination du soufre et du phosphore. Du fait que le silicium a été éliminé dans le premier récipient et que le manganèse a été en partie réduit quantitativement dans le premier récipient, une partie relativement plus élevée de 35 l'oxygène introduit dans le second récipient est disponible pour former des oxydes avec le carbone. En liaison avec la réduction de la pression d'oxygène résultant du fait qu'il n'y a pas à amorcer ni à entretenir une turbulence avec l'oxygène, cela permet qu'un 71 12937 13 2086030 pourcentage plus élevé de CO soit brûlé en COg dans le second récipient au-dessus de la surface du.bain, le carbone soumis à l'oxydation peut être, au moins en majeure partie, oxydé en anhydride carbonique dans le second récipient ; et les grandes quantités de 5 chaleur excédentaires qui en résultent permettent l'addition de quantités notables de riblons dans le second récipient réacteur 210. La majeure partie au moins des riblons d'acier consommés dans le système de la figure 2 est ajoutée dans le second récipient réacteur. 10 Les riblons peuvent être introduits en continu dans le se cond récipient, ces riblons étant de préférence sous forme de fragments relativement petits (par exemple ne dépassant pas la taille d'un poing) et ayant des dimensions relativement uniformes. Les débris de carrosseries d'automobiles disponibles dans le commerce 15 en constituent un exemple approprié. Le" fer fondu affiné, déchargé du second récipient réacteur, est ensuite décrassé en continu et introduit, soit dans une poche 200, soit dans un mélangeur 100 en vue de l'addition d'ingrédients d'alliage, selon le mode décrit précédemment à propos du procédé 20 illustré par la figure 1. Des modes de réalisation faisant appel à plus d'un ou de deux récipients d'affinage entrent également dans le cadre de l'in- » vention. Par exemple, si l'on cherche à obtenir une teneur en soufre extrêmement faible, le métal liquide déchargé du second récipient 25 réacteur 210 peut être introduit en continu dans un troisième récipient réacteur incliné et mis en rotation, en même temps qu'un flux fortement basique tel que la cendre de soude (îfa^CO^), sans introduction d'oxygène. L'effet de mélange du troisième récipient réacteur incliné avec une prédominance verticale et mis en rotation 30 accélérera et favorisera l'a réaction entre le flux et le soufre, ce dernier étant complètement extrait sous forme d'une couche superficielle de laitier. Le procédé en continu décrit ci-dessus n'est pas limité à l'élaboration de l'acier, ni même à l'affinage ou au mélange 35 d'alliages à base de fer. D'autres métaux et alliages peuvent aussi être affinés ou mélangés en continu selon le procédé de l'invention. A titre d'exemples, on peut citer les suivants : la désulfuration en continu de fonte de première fusion liquide en- 71 12937 14 2086030 dehors du haut-fourneau, de manière à réduire les exigences de désulfuration du haut-fourneau et à reduire le volume de flux nécessaire, ce qui élève la production dans le haut-fourneau ; la désulfuration, la recarburation, etc.. de fonte de moulage liquide (pour pièces coulées) produites dans un cubilot-; l*affinage en continu de matte de cuivre pour l'élaboration de cuivre ; la production continue de ferro-nickel ; et l'affinage et le mélange continu d'alliages à base de cuivre. 71 15937 15 2086030 REVENDICATIONS .1Procédé pour l'affinage en continu d'un métal en fusion, caractérisé par le fait qu'il comprend les opérations consistant à maintenir un bain de métal fondu relativement affiné dans un récipient réacteur, à incliner ce récipient réacteur dans une posi-5 tion angulaire à prédominance verticalé et à imprimer, au récipient incliné, un mouvement qui produit un effet" de mélange à la surface et au-dessous de la surface du bain, à introduire en continu un métal fondu relativement non affiné à la partie supérieure du bain, à ajouter en continu un ingrédient d'affinage-à la surface du bain 10 soumis audit effet de mélange, pour éliminer les impuretés contenues dans le métal fondu et, de la sorte, affiner ce dernier, à régler l'angle d'inclinaison et le volume du métal fondu dans le récipient de façon à permettre la décharge de métal fondu depuis la partie supérieure du bain, au voisinage de la paroi interne, orientée vers 15 le haut, à l'avant du récipient réacteur, et à décharger en continu du métal relativement affiné, depuis la partie supérieure du bainj au voisinage de la paroi interne orientée vers le haut à l'avant du récipient réacteur incliné, en un point situé à distance de l'endroit auquel le métal fondu relativement non affiné est introduit. 20 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'ingrédient d'affinage est délivré avec un débit suffisant pour réduire quantitativement au taux voulu d'affinage les impuretés contenues dans le métal fondu non affiné qui est introduit en continu, que le métal fondu relativement affiné est déchargé pratique-25 ment à la même vitesse que celle à laquelle est introduit le métal fondu relativement non affiné et que le volume de métal fondu non affiné dans le récipient réacteur est, à tout moment donné, relativement faible en comparaison du volume de métal fondu, affiné dans ce récipient. 30 3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le mouvement imprimé au récipient réacteur incliné produit en continu des courants descendants dans le bain à proximité immédiate de la paroi interne, orientée vers le bas, à l'arrière du récipient réacteur incliné, l'introduction du métal fondu relativement non 35 affiné à la partie supérieure du bain étant limitée à un point situé 71 12937 16 2086030 au voisinage de la paroi interne, orientée vers le bas, à l'arrière du récipient réacteur incliné. 4.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le mouvement imprimé au récipient réacteur incliné produit 5 en continu des courants descendants dans le bain à proximité immédiate de la paroi interne, orientée vers le bas, à l'arrière du récipient réacteur incliné, et des courants ascendants dans le bain à proximité de la paroi interne, orientée vers le haut, à l'avant du récipient réacteur incliné. 10 5.- Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'opération consistant à imprimer un mouvement au récipient réacteur consiste à faire tourner celui-ci autour de son axe ! longitudinal, que le récipient réacteur présente deux segments de paroi interne pratiquement plans, diamétralement opposés, reliés « 15 par deux segments de paroi interne incurvés, ainsi que deux segments ! de paroi inférieure opposés, inclinés vers l'intérieur, s'étendant I respectivement entre un segment plan de la paroi interne et le fond S du récipient, que le mouvement descendant du courant dans le bain ; atteint un maximum lorsque l'un des segments plans de la paroi in- | 20 terne se trouve à l'arrière du récipient réacteur incliné, au cours j de la rotation de celui-ci et que le mouvement ascendant du courant > dans le bain atteint un maximum lorsque l'un des segments plans de » 1 la paroi interne se trouve à l'ayant_du récipient réacteur incliné, au cours de la rotation de celui-ci. 25 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le j fait que l'opération d'introduction du métal fondu relativement j non affiné à la partie supérieure du bain est limitée essentielle- ! ment aux instants où, au cours de la rotation du récipient réacteur incliné, le mouvement descendant du courant dans le bain atteint 30 ledit maximum. 7.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est imprimé, au récipient réacteur incliné, un mouvement qui produit en continu des courants ascendants dans le bain à proximité de la. paroi interne, orientée vers le haut, à l'avant du récipient 35 réacteur incliné, et que la charge du métal fondu relativement affiné est limitée à un point voisin de la paroi interne, orientée vers le haut, à l'avant du récipient réacteur incliné. 8.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait 71 12937 17 2086030 que l'opération d'affinage consiste à souffler en continu de l'oxygène sur le haut du bain pour oxyder les impuretés contenues dans le métal fondu et, de la sorte, affiner ce dernier, à introduire en continu un flux à la partie supérieure du bain pour former un 5 laitier avec les impuretés ainsi oxydées, et à décharger en continu le laitier de la partie supérieure du bain, à proximité de la paroi interne, orientée vers le haut, à l'avant du récipient réacteur. 9.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'opération de mise en mouvement consiste à faire tourner le 10 récipient réacteur autour de son axe longitudinal pour produire en continu des courants descendants dans le bain au voisinage de la paroi interne, orientée vers le bas, à l'arrière du récipient réacteur incliné, et des courants ascendants dans le bain à proximité de la paroi interne, orientée vers le haut, à lfavant du ré-15 cipient réacteur incliné, que l'opération d'affinage consiste à souffler en continu de l'oxygène sur le haut du bain pour oxyder les impuretés contenues dans le métal fondu et, de la sorte, affiner ce dernier, et que la pression de l'oxygène est réglée de manière à éviter toute perturbation notable des courants produits 20 au-dessous de la surface du bain par le mouvement imprimé au récipient réacteur incliné. 10.- Procédé selon la revendication î, caractérisé par le t fait que le métal fondu relativement non affiné est de la fonte de première fusion liquide non affinée, que le métal fondu relative-25 ment affiné est de la fonte de première fusion affinée dans laquelle les teneurs en silicium, en manganèse et en carbone ont été essentiellement réduites aux taux voulus, et que la phase dAffinage consiste à souffler de l'oxygène sur le haut du bain pour oxyder le silicium, le manganèse et le carbone et réduire quantita-30 tivement, aux taux voulus, les proportions de ces éléments dans le métal fondu, 11.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait quelle métal fondu relativement affiné est de. la fonte de première fusion liquide partiellement affinée, à partir de laquelle le sili- 35 cium a été pratiquement éliminé et le manganèse a été réduit quantitativement par oxydation, mais qui contient toujours un taux excessif de carbone, que le métal fondu relativement non affiné est de la fonte de première fusion liquide non affinée; et l'opéra- 71 12937 18 2086030 tion d'affinage consiste à souffler de l'oxygène sur le haut iu bain pour oxyder le silicium et le manganèse dans cette fonte de première fusion liquide et pour.éliminer pratiquement le silicium et réduire quantitativement le manganèse, 5 12.- Procédé selon la revendication 11, caractérisé par le fait qu'il comprend les opérations consistant à maintenir un second bain de fonte de première fusion liquide ayant subi un affinage complémentaire dans un second récipient réacteur, à incliner ce second récipient réacteur et à imprimer, au second récipient 10 réacteur incliné, un mouvement qui produit un mélange à la surface et au-dessous de la surface du second bain, à introduire en continu la fonte de première fusion liquide, partiellement raffinée, en provenance du premier récipient réacteur, à la partie supérieure du second bain,' à souffler en continu de l'oxygène sur le haut du 15 second bain soumis au mélange, pour oxyder les impuretés contenues dans la fonte de première fusion liquide partiellement affinée et réduire quantitativement le carbone au taux voulu, en produisant ainsi un affinage complémentaire de la fonte de première fusion liquide, à régler l'angle d'inclinaison et le volume de métal 20 fondu dans le second récipient réacteur de manière à permettre la décharge de métal fondu depuis la partie supérieure du second bain, à l'avant du second récipient réacteur, et à décharger en continu la fonte de première fusion liquide qui a subi l'affinage complémentaire et qui a été soumise au mélange au-dessous de la surface, 25 depuis la partie supérieure du second bain, à proximité, de la paroi interne orientée vers le haut à l'avant du second récipient réacteur. 13.- Procédé selon la revendication 12, caractérisé par le fait qu'il comprend les opérations consistant à oxyder le phosphore 30 contenu dans la fonte de première fusion liquide, au cours de l'oxydation des impuretés dans le second récipient réacteur, et à introduire dans le second récipient réacteur, un flux basique qui formera un laitier avec le soufre et avec le phosphore oxydé dans la fonte de première fusion liquide ; la majeure partie du soufre extrait 35 au cours du traitement étant éliminée dans le second récipient réacteur. 14.— Procédé selon la revendication 13, caractérisé par le fait qu1il comprend les opérations consistant à oxyder le carbone en CO et à oxyder au moins en majeure partie ce CO en 00^ dans le BAD ORIGINAL 71 12937 19 2086030 second récipient réacteur, et à ajouter des riblons d'acier dans le second récipient réacteur, la majeure partie au moins des riblons d'acier consommés au cours du traitement étant introduite dans le second récipient réacteur. 5 15.- Procédé selon la revendication t', caractérisé par le fait que le métal fondu affiné est déchargé par trop-plein. 16.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est maintenu une séparation entre la région de la partie supérieure du bain au niveau de laquelle le"métal fondu affiné 10 est déchargé et la région de la partie supérieure du bain dans laquelle le métal fondu relativement non affiné est introduit. 17.- Procédé pour le traitement en continu d'un métal en fusion, caractérisé par le fait qu'il comprend les opérations consistant à maintenir un bain de métal fondu relativement traité 15 dans un récipient réacteur, à incliner ce récipient réacteur dans une position angulaire à prédominance verticale et à imprimer, au récipient incliné, un mouvement qui produit un mélange à la surface et au-dessous de la surface du bain, à introduire en continu un métal fondu relativement non traité à la partie supérieure du bain, 20 à ajouter en continu un ingrédient de traitement au haut du bain qui est soumis au mélange, de façon à traiter le métal fondu ; tà régler l'angle d'inclinaison et le volume de métal fondu dans le récipient de façoh à permettre la décharge de métal fondu depuis la partie supérieure du bain, à proximité immédiate de la paroi 25 interne, orientée vers le haut, à l'avant du récipient réacteur, et à décharger en continu le métal relativement traité depuis la partie supérieure du bain, à proximité immédiate de la paroi interne, orientée vers le haut, à l'avant du récipient réacteur incliné, en un point situé à distance de l'endroit où le métal fondu relative-30 ment non traité est introduit. 18.- Procédé selon la revendication 17, caractérisé par le fait que ledit ingrédient de traitement est une addition d'alliage. 19.- Les métaux et alliages obtenus par le procédé défini dans l'une quelconque des revendications précédentes. 35 /