Brevet FR2125310A1 — publié le 19720929

La présente invention est relative à des perfectionnements aux procédés d'affinage pneumatique de la fonte dans lesquels le gaz d'affinage, constitué en totalité ou au moins en grande partie d'oxygène commercialement pur, est soufflé dans le bain à affiner, au travers d'une ou plusieurs tu-5 yères ménagées dans la partie basse, et de préférence dans le fond du convertisseur. Il est bien connu que dans le cas des procédés d'affinage par soufflage par le fond des convertisseurs, la nature oxydante des gaz d'affinage de fonte a été longtemps un obstacle majeur à la longévité des fonds de con-10. vertisseur, principalement lorsque le gaz d'affinage soufflé au travers des fonds était à haute teneur en oxygène. L'utilisation de tuyères particulières de soufflage, du type à deux tubes coaxiaux, a toutefois permis de réaliser le soufflage d'oxygène pur au travers des fonds de convertisseurs sans compromettre de façon appréciable 15 le bon comportement de ces fonds, le jet d'oxygène sortant du conduit central étant entouré d'un fluide protecteur injecté par le conduit périphérique. On sait par ailleurs que pour obtenir une teneur finale en soufre de l'acier acceptable, on pratique généralement, une désulfuration à l'aide de soude. .Grâce à cette opération effectuée en poche préalablement à l'affi-20 nage, on arrive ainsi à obtenir, après l'addition de mitrailles et de chaux dans le convertisseur, un acier contenant entre 0,020 et 0,030 % de soufre, à partir d'une fonte tenant, au mélangeur, environ 0,060 1 de soufre. La présente invention a pour objet un procédé d'affinage pneumatique de fonte au convertisseur par insufflation d'oxygène dans le bain dans 25 la partie basse du convertisseur, procédé selon lequel on procède à la désulfuration du bain dans le convertisseur lui-même. Ce procédé d'affinage de la fonte, dans lequel on utilise un convertisseur comportant au moins une tuyère d'insufflation du type à deux tubes coaxiaux ménagée dans le fond ou dans la partie inférieure de la paroi du 30 convertisseur, est essentiellement caractérisé en ce qu'au cours d'une première phase de l'opération d'affinage, on insuffle dans le bain d'une part un fluide à caractère réducteur, tel qu'un hydrocarbure, par le conduit périphérique de la tuyère à tubes coaxiaux, et d'autre part un gaz de préférence non oxydant, tenant en suspension de la chaux, de préférence en pou-35 dre, par le conduit central de la dite tuyère, en ce que après enlèvement d'au moins une partie de la scorie formée au cours de la première phase, on procède au cours d'une deuxième phase à l'insufflation dans le bain, par le conduit central de la tuyère, d'un gaz à forte teneur en oxygène et de 72 03574 2 2125310 préférence d'oxygène commercialement pur, tandis que Ton insuffle, par le conduit périphérique un fluide protecteur, de préférence de même nature que le fluide à caractère réducteur injecté par ce même conduit périphérique au cours de la première phase. 5 Suivant l'invention, le gaz tenant en suspension de la chaux et in sufflé par le conduit central au cours de la première phase de l'opération, peut être un gaz inerte tel que l'azote ou l'argon ; le cas échéant on peut également utiliser comme gaz porteur de la chaux, le même fluide à caractère réducteur que celui insufflé par le conduit périphérique. Une variante pré-10 férentielle de l'invention consiste à utiliser du gaz naturel. Il ne sort pas du cadre de l'invention d'utiliser, comme gaz porteur de la chaux, un mélange gazeux notamment de deux quelconques des gaz cités ci-dessus. A titre d'exemple nullement limitatif, on décrit ci-dessous une modalité de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. 15 Dans un convertisseur à fond troué, équipé de tuyères à deux tubes coaxiaux de diamètres respectifs intérieurs et extérieurs de 12-15 et 17-22 mm, on introduit une masse de 17,6 tonnes de fonte à 0,068 % de soufre. Après avoir purgé les tubes à l'aide d'azote, on procède en 35 se- 3 condes au soufflage simultané de 2 m de gaz naturel, par le conduit péri-20 phérique des tuyères, et de 90 kg de chaux en poudre, mise en suspension 3 dans 17 m de gaz naturel, par le conduit central des dites tuyères ; ces quantités de gaz naturel et de chaux correspondent à des consommations de 3 1,08 m de gaz naturel et de 5 kg de chaux en poudre par tonne de fonte. La teneur en soufre du bain est à ce moment de 0,010 %. 25 Le décrassage du bain par basculement du convertisseur est suivi d'une nouvelle purge des tubes au moyen d'azote ; après addition des mitrailles habituelles, on relève le convertisseur et on procède au soufflage d'oxygène pur et de gaz naturel respectivement par les conduits centraux et périphériques des tuyères jusqu'à achèvement de l'affinage ; l'acier fi-30 nal présente une teneur en soufre de 0,015 %. Le procédé suivant l'invention peut être mis en oeuvre sans transformations importantes des installations existantes ; il peut toutefois être utile d'utiliser des tubes intérieurs de tuyères dont la paroi interne soit recouverte d'un garnissage spécial tel qu'un garnissage en alumine, 35 pour augmenter la résistance de ce tube à l'abrasion due au passage de la chaux en poudre. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés. Elle est susceptible de nombreuses variantes, accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. 72 03574 3 2125310 REVENDICATIONS ' 1.- Procédé d'affinage de la fonte, dans lequel on utilise un convertisseur comportant au moins une tuyère d'insufflation du type à deux tubes coaxiaux ménagée dans le fond ou dans la partie inférieure de la paroi 5 du convertisseur, caractérisé en ce qu'au cours d'une première phase de l'opération d'affinage, on insuffle dans le bain d'une part un fluide à caractère réducteur, tel qu'un hydrocarbure, par le conduit périphérique de la tuyère à tubes coaxiaux, et d'autre part un gaz de préférence non oxydant tenant en suspension de la chaux, par le conduit central de la dite tuyère, 10 en ce que après l'enlèvement d'au moins une partie de la scorie formée au cours de la première phase, on procède au cours d'une deuxième phase à l'insufflation dans le bain, par le conduit central dé la tuyère, d'un gaz à forte teneur en oxygène et de préférence d'oxygène commercialement pur, tandis que Ton insuffle par le conduit périphérique un fluide protecteur. 15 2.- Procédé d'affinage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la chaux insufflée dans le bain est sous forme de poudre. 3.- Procédé d'affinage suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le fluide protecteur insufflé dans le bain par le conduit périphérique au cours de la seconde phase est de même nature que le fluide à carac- 20 tëre réducteur injecté par ce même conduit périphérique au cours de la première phase. 4.- Procédé d'affinage suivant Tune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le gaz tenant en suspension de la chaux et insufflé par le conduit central est de même nature que le fluide à caractère 25 réducteur insufflé par le conduit péripnérique au cours de la première phase. 5.- Procédé d'affinage suivant Tune quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le fluide à caractère réducteur soufflé dans le bain est du gaz naturel. 6.- Procédé d'affinage suivant Tune quelconque des revendications 30 1 et 2, caractérisé en ce que le gaz tenant en suspension de la chaux et insufflé par le conduit central au cours de la première phase de l'opération, est un gaz inerte tel que l'azote ou l'argon. 7.- Procédé d'affinage suivant Tune quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les parois internes des tubes intérieurs des 35 tuyères sont revêtues d'une matière résistant à l'abrasion, par exemple de 1'alumine.