Brevet FR2171409A1 — publié le 19730921

La présente invention concerne un nouvel additif pour l'affinage du fer et de l'acier et un procédé d'affinage du fer et de l'acier à laide de cet additif. Dans la fabrication de l'acier par convertisseur, four Siemens Martin et four électrique, il est nécessaire d'ajouter des additifs pour réaliser la décarburation, la déphosphoration et la désulfuration et on utilise habituellement dans ce but des oxydes, tels que minerais et produits d'oxydation simultanément avec du calcaire et de la fluorite. Cependant, ces additifs contiennent souvent du soufre et du phosphore qui ont une influence néfaste et leur pureté est également variable ; par conséquent, il s'est avéré nécessaire de contrôler la quantité d'additifs pour chaque opération d'après les résultats de l'analyse de chaque additif, ce qui aboutit à des opérations singulièrement complexes. D'autre part, la boue rouge est le produit résiduaire obtenu au cours de la fabrication d'alumine à partir de bauxite selon le procédé Bayer; cette boue rouge a, par exemple, les compsitions données à titre d'illustration ci-après Boue rouge, Boue rouge, Boue rouge, Composant qualité nO 1 qualité nd 2 qualité nO 3 en poids % en poids % en poids Si02 15,2 - 16,0 11,8 - 13,0 17,3 - 18,3 A1203 19,6 - 20,6 16,4 - 17,4 9,5 - 11,0 Fe203 34,0 - 34,8 25,5 - 30,5 57,0 - 62,0 Na20 9,0 - 9,5 4,0 - 4,5 1,5 - 2,5 CaO 0 17;;0 - 19,0 0 Comme indiqué ci-dessus, la boue rouge contient des quantités importantes d'alumine et d'oxyde de fer, mais il est trop coûteux de l'utiliser comme matière première pour la production d'alumine et de fer, ce qui exclut une utilisation efficace de ce produit et, par conséquent, le traitement de la boue rouge est un problème important. Les recherches effectuées sur l'utilisation de cette boue rouge actuellement inutile ont permis à la demanderesse de découvrir que la boue rouge telle quelle, ou dont les composants ont été légèrement modifiés, peut, après avoir été gran'1ée,tre utilisée comme additif efficace pour la fabrication de l'acier, permettant ainsi de réaliser l'objet de l'invention. On peut obtenir l'additif selon l'invention en utilisant de la boue rouge ayant les composants désirés, éventuellement après addition d'oxyde de fer, d'alumine, de charbon et/ou de sable siliceux, en mélangeant à la boue rouget ou au mélange obtenu un liant tel que de l'anhydride de silicate de sodium et une matière charbonneuse telle que du coke de brai, et en moulant ensuite le mélange en masses granulaires de taille appropriée. Par addition d'une qualité appropriée de ces masses granulaires, on peut préparer l'acier affiné souhaité. En outre, lorsqu'on utilise l'additif selon l'invention, le temps d'affinage est nettement réduit et, en particulier, on peut obtenir une déphosphoration très efficace. L'exemple suivant illustre l'invention sans toutefois en limiter la portée. EXEMPLE On mélange ensemble les trois types de boues rouges.mentionnés ci-dessus en ajoutant également des quantités appropriées d'alumine et d'oxyde de fer pour preparer un mélange répondant à la composition suivante A1203 45 % Fe2O3 26 % Si02 9% CaO 5% Pertes au feu 15 % On ajoute au mélange ci-dessus 7 % en poids de verre soluble de concentration 50 % et 3 % en poids de coke de brai, on moule en briquettes pesant chacune 45 g, puis on séché. Le point de fusion de ces briquettes est compris entre 1500 et 15400 C. Chaque briquette a une résistance suffisante pour ne pas se briser pendant la manipulation et résiste à la déformation au cours d'un stockage de longue durée. On prépare un acier au carbone dans un convertisseur de 60 tonnes en utilisant l'additif ci-dessus. On utilise de la fonte brute fondue contenant 0,158 % de phosphore et 0,021 % de soufre. On introduit dans le convertisseur 67 tonnes de fonte brute fondue simultanément avec 2 kg d'oxyde de fer et 5 kg de l'additif selon l'invention décrit ci-dessus zar tonne d'acier fondu, et on insuffle de l'oxygène pour réaliser l'affinage de l'acier. Temps de soufflage d'oxygène : 16 mn. L'acier au carbone ainsi produit présente la composition chimique donnée dans le tableau ci-après. En outre, lorsqu'on utilise le mime convertisseur, mais que l'on ajoute comme additif 4 kg/t d'oxyde de fer, 45 kg/t de calcaire et 3 kg/t de fluorite, on obtient l'acier dont la composition chie que est également donnée dans le tableau ci-après. TABLEAU Additif Teneur en phosphore de l'acier Taux de Type kg/t avant affinage après affinage déphospho ration Oxyde de fer 2 0,08 % 0,02 % 75 % Additif selon l'invention 5 Oxyde de fer 4 Fluorine 3 0,08 Z 0,04 % 50 X Calcaire 45 REVENDICATIONS 1. Additif pour l'affinage de l'acier, caractérisé en ce qu'il comprend principalement de la boue rouge et qu'il est mis sous forme de masses granulaires sèches de taille appropriée. 2. Additif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est mis sous forme de briquettes. 3. Additif- selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend principalement de la boue rouge additionnée d'alumine et d'oxyde de fer et présente la composition suivante A1203 20 - 45 % Fe203 15 - 30 % SiO2 7 - 12 % CaO 3 - 10 %