Brevet FR2147795A1 — publié le 19730311

La présente invention se réfère au procédé objet du brevet nO 71-19463 pour affiner des aciers alliés contenant du chrome, et plus particulièrement des aciers inoxydables, caractérisé par le soufflage, dans le bain à affiner, de jets à double alimentation séparée, comportant chacun au centre un écoulement principal d'un gaz oxydant constitué d'un mélange d'oxygène et d'un gaz neutre, et à la périphérie un écoulement d'un liquide contenant du carbone, séparé de l'écoulement principal. L'invention objet du brevet nO 71-19463 a pour but de réaliser 11 effet de protection des tuyères et l'effet de dilution de l'oxyde de carbone issu de la réaction de décarburation du bain, au moyen de fluides distincts à savoir : un liquide contenant du carbone, séparé su gaz oxydant, pour la protection des tuyères, et un gaz neutre, mélangé à l'oxygène et formant avec lui l'écoulement principal, pour l'effet de dilution de l'oxyde de carbone. Le but de la présente invention consiste, tout en conservant le même principe de la séparation de ces deux effets, à faire appel, pour la dilution, à un fluide qui n'est pas forcément neutre par nature, mais qui, par dissociation ou par réaction, fournit un produit de dilution de l'oxyde de carbone. Â cet effet, la présente invention a pour objet un procédé d'affinage des fontes, et des aciers alliés contenant du chrome, et plus spécialement des aciers inoxydables, caractérisé par le soufflage, dans le bain à affiner, de jets à double alimentation séparée comportant chacun à la périphérie un écoulement d'un liquide contenant du carbone et au centre un écoulement principal d'un gaz oxydant constitué d'oxygène, avec ou sans gaz neutre, et d'un fluide, ou d'une émulsion, ou d'un aérosol, dont au moins un des produits de dissociation ou de résection est un agent de dilution de l'oxyde de carbone, destiné à faire baisser la pression partielle de ce dernier dans le bain métallique. Le liquide contenant du carbone peut avantageusement être du fuel-oil. Suivant une caractéristieue particulière de l'invention, le fluide producteur d'un agent de dilution est de la vapeur d'eau. Suivant une autre caractéristique particulière de l'invention, le fluide producteur d'un agent de dilution est constitué par une pulvérisation de gouttelettes d'eau dans le courant d'oxygène, ou de gaz oxydant formé d'un mélange d'oxygène et d'un gaz neutre. Comme on le comprend, la dissociation de la vapeur d'eau ou de l'eau pulvérisée produit de l'hydrogène qui contribue au sein du bain métallique à abaisser la pression partielle de l'oxyde de carbone. La partie non dissociée de la vapeur d'eau a le même effet de dilution de l'oxyde de carbone que l'hydrogène issu de la dissociation. Tous deux, lthydrogène et la vapeur non dissociée, agissent comme un gaz neutre pour réduire la pression partielle de l'oxyde de carbone. Il peut en être de même avec d'autres fluides convenablement choisis. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va décrire ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de soufflage selon l'invention. On dispose d'un convertisseur de 20 tonnes pourvu de 2 tuyères à double alimentation séparée, admettant chacune le gaz oxydant au centre et du fuel-oil à la périphérie. On charge dans ce convertisseur 20 tonnes d'acier liquide à 15400 C, issu d'un four électrique, et contenant C = 0,9 fo Ni = 10,4 %' Si = 0,2 fo Cr -= 17,7 % En = 0,85 io Pendant la première période, on souffle, au centre, de l'oxygène pur, et pendant les deux dernières périodes un mélange de vapeur d'eau et d'oxygène dans les proportions suivantes Vapeur 02, en Vapeur ' en Nm3/min. Nm3/min. en volume ---------------- ------------- ------------1 ère période : 0 30 0 % 2 ème " : 15 15 50 a j 3 ème " : 21 9 70 % La périphérie de chaque tuyère reçoit un débit de -luel-oi domestique, soigneusement contrôlé, de 1 litre/minute, soit 2 1/min. pour les deux tuyères. Les durées de soufflage sont les suivantes 1 ère période 6 minutes 2 ème " 4 minutes 1/2 3 ème " 3 minutes 1/2 Total 14 minutes A -la fin du soufflage, le bain présente l'analyse suivante: C = 0,015 % Ni = 10,4 % Inn = 0,055 % Cr = 16,6 0 - température : 16500 C, obtenue grâce à une addition convenable de chutes à la nuance, compte tenu de 1'ef-et refroiaissant de la vapeur d'eau insufflée, afin d'équilibrer le bilan thermique. Les consommations, pour 20 tonnes, sont les suivantes Oxygène : 280 Nm3, soit 14 Nm3/t. Vapeur d'eau : 140 ljm5, soit 7 lQm3/t. Fuel-oil : 28 litres, soit 1,4 litreZt. La perte en chrome dans la scorie est faible : 1,1 % en diminution de teneur du bain, soit 6 90 du chrome total contenu dans le bain. On peut en récupérer une partie par réduction par du ferro-silicium. Il est bien entendu que l'on peut, sans sortir du cadre de l'invention, imaginer des variantes et perfectionnements de détails, de même qu'envisager l'emploi de moyens équivalents. REVESDICAXIONS 10) Procédé d'affinage des fontes et aciers alliés contenant du chrome, et plus particulièrement des aciers inoxydables, faisant appel au soufflage, dans le bain à affiner,d'un gaz oxydant, caractérisé en ce que le gaz oxydant est constitué d'oxygène, avec ou sans gaz neutre, et d'un fluide, ou d'une émulsion, ou d'un aérosol, dont au moins un des produits de dissociation ou de réaction est un agent de dilution de l'oxyde de carbone issu de la décarburation du bain métallique. 20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide producteur d'un agent de dilution de l'oxyde de carbone et mélangé au gaz oxydant est de la vapeur d'eau. 30) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide producteur d'un agent de dilution de l'oxyde de carbone et mélangé au gaz oxydant est constitué par une pulvérisation de gouttelettes d'eau dans le courant d'oxygène ou de gaz oxydant. 40) Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, faisant appel au soufflage, dans le bain à affiner, de jets à double alimentation séparée, caractérisé en ce que chaque jet comporte d'une part au centre le gaz oxydant constitué d'oxygène, avec ou sans gaz neutre, et d'un fluide dont au moins un des produits de dissociation ou de réaction est un agent de dilution de l'oxyde de carbone issu de la décarburation du bain métallique, et d'autre part, à la périphérie, un liquide contenant du carbone. 5 ) Procédé selon la revendication 4, caractékisé en ce que le liqui de contenant du carbone est du fuel-oil.