Brevet FR2202162A1 — publié le 19740503

La présente invention concerne un procédé pour réduire l'usure du rev8tement pendant la décarburation de masses fondues à teneur élevée en chrome dans un convertisseur. La demande de brevet français nO 72 35 109 du 4 Octobre 1972 décrit un procédé de décarburation d'une masse fondue métallique ayant une teneur élevée en chrome, en particulier d'acier inoxy- dable fondu, en injectant un mélange d'oxygène et de vapeur d'eau et/ou d'anïioniac dans la masse fondue. Pendant la portion principale de la période de décarburation de ce procédé, le bain métallique a une température supérieure à 1 6000C. La vitesse du gaz oxydant pénétrant dans le bain métallique est supérieure à la vitesse du son.A la fin d'expériences entreprises, on constate qu' une usure importante s'est produite, juste au-dessus des tuyères, probablement due à la température élevée et à la vitesse élevée du gaz, combinées à une disposition non appropriée des tuyères dans la paroi du convertisseur. Un des buts de l'invention est la diminution de cette usure. Pour cela, on a conduit des expériences en utilisant un convertisseur à échelle réduite dans lequel les tuyères étaient disposées au fond du convertisseur. Si on dispose les tuyères verticalement dans le fond, on observe une onde oscillante à la surface du bain, ce qui provoque un éclaboussement im- portant qui, dans une installation grandeur nature, provoquerait une usure considérable dans la zone d'éclaboussement.Cependant, si on dispose et dirige les tuyères de façon particulière et qu'en mOrne temps la profondeur relative du bain dépasse une certaine valeur, l'éclaboussement diminue considérablement. Les objets, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront par ailleurs de la description que l'on va en donner ci-après, portant sur un mode de réalisation choisi à titre d' exemple et représenté sur les dessins annexés, dont La figure 1 représente une coupe verticale d'un convertisseur équipé pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention la figure 2 représente une coupe transversale de ce méme convertisseur. Pour rende les caractéristiques essentielles de l'invention plus évidentes, certains détails étrangers au principe de l'invention ont été supprimés dans les figures. Les figures illustrent un convertisseur 1 qu'on peut incliner dans les deux directions autour d'un axe 2. Le convertisseur 1 est constitué d'une enveloppe en acier 3, d'un revvetement 4 et d'une isolation en amiante 5. Comme il est connu dans l'art, le fond est amovible de façon à ce qu'on puisse facilement le remplacer après usure. Selon l'invention, le convertisseur contient une masse fondue 7 à teneur élevée en chrome, en particulier de l'acier inoxydable fondu, sur une hauteur R, de façon à ce que la profondeur moyenne du bain soit supérieure au tiers du diamètre intérieur moyen du convertisseur dans la région de la masse fondue 7. L'exemple suivant correspond aux proportions d'un convertisseur qu'on a construit pour traiter 70 tonnes d'acier inoxydable, selon l'invention. Selon cet exemple, le diamètre D est de 2,9 m, tandis que la profondeur du bain H est d'environ 1,6m. Ceci correspond à un rapport H/ a D d'environ 1,7. Une couche de scories a été représentée en 8 sur la figure 1. Selon l'invention, on dispose plusieurs tuyères sur la moitié du convertisseur, cest-à-dire d'un des cotés d'un plan vertical passant par l'axe 2 du convertisseur. Selon ce mode de réalisation, ces tuyères sont disposées dans le fond 6, mais on peut également les disposer dans la paroi du convertisseur sur un de ses c8tés. De plus, selon l'invention, les tuyères sont dirigées obliquement vers le haut et inclinées de telle sorte que leurs axes de symétrie soient disposés dans des plans verticaux passant par des cordes du fond, ces cordes ne constituant pas des diamètres du fond 6, et formant des angles par rapport à l'axe central du convertisseur.On injecte le gaz oxydant par les tuyères, le débit correspondant à 0,5 à 5 m3 normaux par tonne de métal fondu et par minute (m3 normaux /g. mn), de préférence 0,5-3 m3 normaux T. mn et par exemple d'environ 2 m) normaux/T.mn. Selon le mode de réalisation, on dispose 3 tuyères 10, 11 et 12 au fond du convertisseur. Leur nombre peut varier, mais on considère qu'un nombre convenable de tuyères est compris entre 1 et 6. De préférence, ces tuyères sont constituées de deux tubes coaxiaux ou plus(l'épaisseur des tubes est exagérée sur les dessins). On injecte le gaz oxydant par le tube central ou par un des tubes centraux et on injecte un mélange gazeux par un tube extérieur pour empêcher une surchauffe ou une obturation. Par suite du procédé d'injection du gaz oxydant selon l'invention, la durée d'utilisation du revêtement est considérablement accrue. L'onde oscillante à la surface est supprimée. On obtient au contraire une onde stationnaire 13 d'un des cotés du convertis seur et un mouvement tournant de la masse fondue dans le récipient qui élimine de façon efficace l'usure importante dans certaines régions du revêtement. Comme précédemment indiqué, on peut en principe sans sortir du cadre de l'invention, disposer les tuyères dans la paroi du convertisseur, sous réserve que les conditions indiquées soient satisfaites. Dans ce cas, il est approprié que la portion inférieure du convertisseur soit conique. Egalement, on peut réaliser d'autres modifications sans sortir du cadre de l'invention, concernant par exemple le choix du gaz oxydant, la structure du con vertisseir, etc. i TiOIX procédé pour réduire l'usure du revetement pendant la décarburation de masses métalliques à teneur élevée en chrome dans un convertisseur, de préférence pendant la décarburation d'acier inoxydable fondu, caractérisé en ce que a) on utilise un convertisseur chargé sur une hauteur moyenne su supérieure au tiers du diamètre moyen dans la région de la masse fondue, b) on injecte le gaz oxydant à travers une ou plusieurs tuyères disposées dans une moitié du récipient, c) on injecte le gaz oxydant à travers la ou les tuyères à une profondeur correspondant au moins au tiers du diamètre moyen du récipient de traitement, d) on injecte le gaz oxydant dans la masse fondue à travers au moins une tuyère formant un angle par rapport à l'axe central du récipient et e) on injecte le gaz oxydant dans la masse fondue, avec un débit correspondant à 0,5 à 5 et de préférence 0, à 3 m3 normaux de gaz par tonne de masse fondue et par minute.