Brevet FR2227328A1 — publié le 19741122

La présente invention concerne des perfectionnements aux procédés d'élaboration du fer et de l'acier,etenpartioulier un procédé grâce auquel ltélaboration de fer et d'acier est posslble par l'utilisation, à un oertain moment de la mise en oeuvre de ces prooédés, qui est indiqué ci-après, d'une chaux réactive brucitique ou dolomitique. L'invention a pour objet de conférer les avantages ci-après lors de ltélaboration du d:i fer et de l'acier. 1) L'addition d'oxyde de magnésium au laitier provoque une dimi brution très notable de ltattaque des matériaux réfractaires du four. 2) 51 point de vue métallurgique, oe procédé permet d'éliminer des impuretés telles que le phosphore, le soufre, etc. du bain métallique. 3) Ce procédé permet de réduire la basicité des fours par rapport aux procédés classiques, ce qui conduit à une diminution des quantités de laitier et donc à la diminution des quantités de matière formant les laitiers, de la corsommation d'électricité si l'on opère avec des fours élec- triques, de la consommation de combustible lorsqxl'on utilise un autre type de four, et par oonséquent à une augmentation de productivité. L'opéxation principale de la présente demande peut entre modifiée suivant le type de four employé pour ltélaboration du du fer et de l'acier et, à cause de cela, on décrit ci-après le procédé utilisé pour chaque type de four. Si le four utilisé est du type convertisseur à oxygène, la mise en oeuvre du procédé débute comme suit: le four étant incliné d'environ 450, on introduit des déchets de fer en même temps que du métal chaud (fonte brute) dans les proportions appropriées et on peut ainsi parvenir à un point où l'on peut charger le four uniquement de fonte brute et, une fois oe résultat obtenu, on place verticalement le four et y introduit une lance à travers de laquelle on injecte de l'oxygène dans les proportions nécessaires en fonction des conditions opératoires et alors, au moment où débute l'injection d'oxygène, on ajoute de la chaux brucitique ou dolomitique réactive dans les proportions nécessaires déterminées par la composition - obtenue par une analyse - de la fonte brute qui se trouve dans le four suz-mentionné;; une fois que la chaux brucitique ou dolomitique réactive a été ajoutée, on ajoute aussi les autres ingrédients nécessaires pour la purification et la finition de la charge ou remplissage. L'objet principal de l'addition de chaux réactive brucitique ou dolomitique est l'addition d'oxyde de magnésium au laitier afin que oe laitier n'enlève pas l'oxyde de magnésium du revêtement réfractaire du four et, au contraire, le restitue et la chaux réactive brucitique ou dolomitique fournit oe composé ce qui réduit considérablement l'attaque du matériau réfractaire par le laitier et augmente par conséquent la durée de ce revêtement réfractaireS ce qui augmente la productivité du four Si le four utilisé est un four électrique à arc, la mise en oeuvre du procédé commence par l'introduction de déchets de fer, ainsi que d'autres types de fer à fondre et, en même temps ou pendant l'opération de fusion, on ajoute de la chaux brucitique ou dolomitique réactive et, tout comme dans le cas décrit ci-dessus, la chaux brucitique ou dolomitique réactive ajoute au laitier l'oxyde de magnésium nécessaire pour empêcher l'attaque du revêtement réfractaire du four, comme on l'a indiqué ci-dessus, opération suivie de l'opération d'affinage normales jus qu'à ce que le traitement du chargement soit terminé Si le four est du type dénommé Siemans-Martint la mise en oeuvre du procédé commence par l'introduction dans oe four de déchets de fer et, au-dessus de oeux-oi, de chaux dolomitique ou bruoitique réactive;; ceci terminé, l'opération classique de fusion continue, on déverse de la chaux brucitique ou dolomitique réactive comme dans les cas ci-dessus ainsi que l'oxyde de magnésium nécessaire pour empêcher le laitier d'attaquer le rev8tement réfractaire du four. Avec les hauts fourneaux, on utilise de la chaux brucitique ou dolomitique réactive pour la confection ou la préparation de briquettes, comprimés ou sphères de minerais qui constituent la matière première pour ces hauts fourneaux. La chaux brucitique ou dolomitique réactive présente la caractéristique exceptionnelle d'être un excellent agglutinant. Cette caractéristique autorise la fabrication ou préparation de briquettes, comprimés ou sphères de minerais si bien que lorsqu'ils sont utilisés comme matière première dans un haut fourneau ils contiennent la chaux dolomitique ou brucitique réactive nécessaire pour obtenir les avantages conférés par l'utilisation de chaux réactive brucitique ou dolomitique pour la fusion et l'élaboration de fer et d'acier. I1 y a lieu d'insister sur le fait qu'outre la possibilité d'empêcher l'usure des revêtements réfractaires de l'un quelconque des types de four sus-mentionnés, l'addition de chaux réactive brucitique ou dolomitique présente les avantages suivants pour l'élaboration du fer et de l'aoier; 1) Elle communique au laitier les caractéristiques physiques et chimiques optimales nécessaires pour ltélimination des substances indési- rables contenues dans le bain métallique, parmi lesquelles le phosphore et le soufre. 2) Elle permet de travailler avec des basicités moindres du four graoe à l'utilisation de chaux qui permet de produire moins de laitier et, par conséquent, diminue la durée des opérations, économise du matériel et augmente la productivité du four. 3) Elle conduit à des diminutions de frais d'entretiens étant donnée la diminution de la dépense en matériaux pour cet entretien. 4) Elle augmente le rendement de la charge en métal ou en alliage à cause de la diminution du volume du laitier ainsi que du degré d 'oxydation. Bien entenu,diverses modifications peuvent 4tre apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Procédés de fabrication du fer et de l'acier, caractérisés en oe qu'ils comprennent des opérations qui peuvent varier suivant le type de four utilisé pour cette élaboration ainsi que l'utilisation de ohaux bruoitique ou dolomitique réactive, ajoutée à différents ingrédients utilisés pour la fusion de charges métalliques pour l'élaboration du fer et de l'aoier. 2 - procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qutil oomprend les opérations ci-aprèss on fait démarrer des convertisseurs à oxygène en innlinPt oes appareils d'environ 45 , on les charge de déchets de fer ou de métal ohaud (fonte brute) en proportions appropriées, on prend les dispositions nécessaires pour pouvoir charger oes convertis- seurs uniquement aveo de la fonte brute et, une fois cela réalisé, on plaoe le convertisseur vertioalement et y introduit une lance à travers laquelle on injecte de l'oxygène en quantitésuffisante, eu égard aux conditions de l'opération et, lors du début de l'injection d'oxygène, on ajoute de la chaux brucitique ou dolomitique réactive dans les proportions indiquées par l'analyse de la fonte brute qui se trouve dans le oonvertisseur susmentionné; ensuite, une fois que la chaux brucitique ou dolomitique réactive a été ajoutée, on ajoute aussi les autres ingrédients nécessaires pour l'affinage de la charge afin de poursuivre la fusion, ainsi que l'affinage et la coulée du chargement. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qui oomprend les opérations ci-après, si l'on utilise un four électrique à arc; on commenoe par introduire des déchets de fer et d'autres types différents de fer destinés à entre fondus dans le four, on ajoute pendant la durée de la fusion, ou à son début, la ohaux brucitique ou dolomitique réactive de manière que l'opération normale de fusion se poursuive, ainsi que l'affinage et la coulée. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en oe que, dans le cas où lton utilise un four Siemens-Martin, les opérations commencent par l'introduction dans le four de déchets de fer et ensuite de chaux bruoitique ou dolomitique réactive au-dessus des déchets de fer, puis on laisse les opérations oourantes d'affinage et de coulée se poursuivre. 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caraotérisé par l'utilisation de chaux dolomitique ou brucitique réactive dans le but de former des laitiers lors de l'élaboration du fer et de l'acier quel que soit le type de four tilisé. 6 - Procédé selon lune des revendications: 1 à 5, caractérisé par l'usage de chaux réactive brucitique ou dolomitique comme agglutinant lors de l'opération de f---rioation de briquettes, comritiés ou spLres de minerais qui cons t tuent la matière première pour la produo- tion de fers dans les hauts fourneaux. 7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par l'utilisation de chaux brucitique ou dolomitique réactive comme agglutinant pour la productif de comprimés, briquettes ou sphères utilisés pour l'élaboration de fer spongieux.