Brevet FR2121522A1 — publié le 19720825

La présente invention a pour objet un procédé d'affinaqe de la fonte dans un convertisseur a soufflante par le fond. On sait qu'il est maintenant possible de réaliser I'affinaqe par le fond en soufflant de l'oxygène pur, ou techniquement considéré comme tel. Diverses techniques récemment mises au point ont en effet permis de resoudre le problème de l'usure des réfractaires. Le procédé d'affinage par soufflaqe par le fond présente toutefois l'in convénient que l'élimination du carbone précède la formation de la scorie et donc a fortiori que la décarburation est effectuée avant la dephosphoration du bain. Du fait de sa formation tardive, la scorie n'a que peu de temps pour réaqir avec le bain, ce qui limite ses effets, d'autant plus qu'on ne profite plus du brassaqe dû a la décarburation. De plus, cette formation tardive de la scorie rend difficile notamment l'élaboration d'aciers durs pour lesquels il est nécessaire d'arréter le soufflaqe avant l'élimination totale du carbone du bain. La presente invention a pour objet un procédé permettant de réaliser la formation de la scorie avant ou pendant la décarburation, dans les convertisseurs a soufflage d'oxynene par le fond. Dans ce but, le procédé d'affinaqe de la fonte objet de l'invention est caractérisé en ce que, d'une part, on souffle de l'oxyqene pur par le fond du convertisseur, d'autre part,au moins pendant la première partie de l'opération de soufflaqe par le fond, on souffle, par le haut du convertisseur, un fluide contenant principalement de l'oxyqène. Suivant une forme de réalisation de l'invention,- le soufflaqe d'oxygène pur par le fond du convertisseur est associé a une insufflation de qaz protecteur, par exemple un oaz a dissociation endothermique, l'oxyqène et le dit gaz pro tecteur étant introduits par une ou plusieurs tuyères comportant des canalisations concentriques et la canalisation intérieure étant utilisée pour le passaqe de l'oxyeène. Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, le fluide oxyaEnG soufflé par le haut du convertisseur est de préférence de l'oxyaene pur; suivant les circonstances, il peut toutefois se révéler avantaaeux d'utiliser un melanqe d'oxygène et de combustible, notamment pour chauffer le laitier forme, ou pour réduire la formation de fumées rousses; le fluide oxygéné insufflé par le haut peut éqalement contenir des matières scorifiantes en suspension, par exemple de la chaux, du spath fluor, etc... L'oxygène insufflé par le haut participe aux réactions aussi bien a celles ayant lieu en phase qazeuse (combustion du CO forme par le soufflaqe par le' bas), qu'en phase liouide (par exemple formation des laitiers de FeO). Une mise en oeuvre interessante du procédé de l'invention consiste à utiliser une lance a plusieurs orifices pour le soufflage par le haut, les directions de soufflage étant par exemple éventuellement choisies de façon a etaler le jet sur le bain,pour former du FeO aui dissout la chaux. Suivant un mode de réalisation de l'invention, la lance de soufflaqe par la haut est mobile, c'est-a-dire équipée des dispositifs nécessaires pour lui assurer éventuellement une translation (horizontale ou verticale) et/ou une rotation autour, notamment, de son axe lonaitudinal. Une modalite préférentielle de mise en oeuvre du procédé de l'invention consiste a effectuer le soufflaae par le haut et le soufflaqe par le bas dans des zones différentes, les tuyères de soufflaae par le fond tant par exemple concentrees dans une région sensiblement énale a un demi cercle, tandis que les ajutages de la lance de soufflaqe par le haut assurent la répartition du fluide oxygéné sur l'autre demi cercle. De façon plus générale, il est préconisé suivant l'invention, de décentrer les zones d'action directe des soufflantes par le haut et par le bas. A titre d'exemple non limitatif on decrit ci-dessous une mise en oeuvre du procédé d'affinaae faisant l'objet de l'invention. Dans un convertisseur, on enfourne 18 tonnes de fonte phosphoreuse, 5 tonnes de mitrailles et 2 tonnes de chaux. On commence l'affinage en soufflant par le fond de l'oxygène pur a raison de 60 m3/minute et du qaz naturel a raison de 6 m /minute, au moyen de tuyères a canalisations concentriques. Après une durée de soufflane d'environ 3 minutes au cours de lacuelle seproduit la combustion du silicium, on introduit dans la cornue une lance a 2 trous et, en même temps que l'on continue le soufflaae d'oxvnene et de qaz naturel par le fond, on procede au soufflane par le haut d'oxygène industriellement pur avec un débit de 20 m3/minute. Après une durée de soufflaae combiné d'environ 10 minutes et 10 secondes, on arrête l'opération d'affinaoe, alors q la décarburation n'est pas complète. On obtient un acier dont la teneur en carbone est de 0,5 et aui contient en outre 0,030% de phosphore, 0,020% de soufre et 0,0020 d'azote; la teneur en fer du laitier est de 10%. mans le cas où le soufflaae combine aurait été prolonné pendant 1'30" de olus (soit au total 11 minutes et 40 secondes) on aurait obtenu un acier contenant 0,050% de carbone et 0,0206 de phosphore. En l'absence de soufflane Dar le haut, la teneur en phosphore aurait été de 0,03n . Le procédé objet de l'invention permet ainsi de réaliser aussi bien l'affina Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux exemples donnés cidessus, elle est susceptible de nombreuses autres variantes, accessibles a l'homme de l'art, suivant les applications envisanées et sans aue l'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé d'affinaae de la fonte, caractérisé en ce que, d'une part, on souffle de 1 'oxygène pur par le fond du convertisseur, et d'autre part, au moins pendant la première partie de l'opération de soufflage par le fond, on souffle, par le haut du convertisseur, un fluide contenant principalement de 1 'oxyqène. 2.- Procédé d'affinaqe suivant la revendication 1,caractérisé en ce que le soufflaqe d'oxygène pur par le fond du convertisseur est associé à une insufflation de naz protecteur, par exemple un qaz à dissociation endothermique, l'oxyaène et le dit naz protecteur étant introduits dans la cornue par au moins une tuyère comportant des canalisations concentriques et la canalisation interieure étant utilisée pour le passade de l'oxyoène. 3.- Procéde d'affinage suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le fluide insufflé par le haut est de l'oxynene pur. 4.- Procédé d'affinane suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le-fluide insufflé par le haut est un mélanne d'oxygène et de combustible. 5.- Procédé d'affinaqe suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le fluide insufflé par le haut contient en suspension des matières scorifiantes, par exemple de la chaux. 6.- Procédé d'affinaae suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérise en ce que l'on utilise une lance à plusieurs orifices pour le souf flans par le haut, les directions de soufflaoe etant par exemple éventuellement choisies de façon a étaler le jet sur le tain. 7.- Procédé d'affinage suivant l'une quelconque des revendications 1 a 6, caractérisé en ce que l'on utilise une lance de soufflante par le haut, pourvue de dispositifs pour la translation et/ou la rotation de la lance. 8.- Procédé d'affinaqe suivant l'une quelconque des revendications 1 a 7, caractérisé en ce que l'on décentre les zones d'action directe des soufflaqes par le haut et par le bas.