Brevet FR2269581A1 — publié le 19751128

La présente invention concerne un procédé de coulée continue de l'acier avec addition d'éléments spéciaux et elle concerne également le matériau d'addition. alors que les aciers de haute qualité sont produits actuellement par un procédé de fabrication ordinaire de lingots, dans de nombreux cas, ces aciers de haute qualité sont h & ituelle- ment des aciers calmés et présentent des inconvénients tels qu'un rendement de production (répartition des éléments daddition) fai- ble et un coût de production élevé. Donc, si un procédé de coulée continue présentant des avantages tels qu'un rendement de production élevé et un coût de production faible pouvait être appliqué à la production de ces aciers de haute qualité, sa contribution se ra-it très remarquable. Toutefois, en général, dans le cas d'aciers de haute qualité, il est souvent nécessaire d'ajouter des éléments spéciaux ayant une forte réactivité de telle manière que les teneurs des éléments se situent dans une plage étroite. Les éléments spéciaux mentionnés ici comprennent Al, Mo, Ca, Ti, Zr, B, des éléments de terres rares (appelés ici E T i, V, Nb, etc.; les motifs d'addition de tels éléments sont divers.Par exemple, l'addition de Al est nécessaire pour augmenter l'étirabilité des plaques d'acier minces de même que comme agent de réglage de la composition générale et de désoxydation; Ca est utilisé pour la désoxydation et le nettoyage de l'acier ou comme agent pour le contrôle de la forme pour les sulfures; Ti, Zr sont employés comme agent de contrôle de la forme des sulfures, pour augmenter l'aptitude à être travaillées des plaques d'acier à haute résistance et pour maintenir leur résistance;Ti est également utilisé pour empêcher le vieillissement des plaques d'acier laminées à froid pour sa propriété de fixation du carbone et de l'azote et pour permettre l'emboutissage profond; B est utilisé pour sa propriété d'augmentation de la dureté et de maintien de la résistance; les ETR sont utilisés pour contrôler la forme des sulfures, pour augmenter l'aptitude à etre travaillées des plaques d'acier pour augmenter la résistance à la déchirure par sé parution en lamelles, pour augmenter la résistance aux criques induite par l'ilydrogène, pour augmenter les propriétés à l'émaillage, ou pour augmenter la résistance aux chocs; et, V et Nb sont utilisés pour maintenir la ténacité désirée. Jusqu a ce jour, l'addition de ces éléments spéciaux se fait généralement dans une poche au moment de la coulée, ou dans un moule en coulée continue. Les problèmes rencontrés dans la technique classique sont les suivants (i) il y a une grande porte de rendement des additifs au moment de l'addition ou pendant la coulée; (ii) du fait que le rendement varie grandement, il est difficile d'effectuer l'addition dans une plage étroite; (iii) alors que l'addition peut être faite uniformément dans de l'acier fondu, suivant les types et les quantités des éléments ajoutés, il y aura des défauts de surface sur les lopins coulés du fait de l'uniformité de l'addition elle-même. C'est-à-dire que, parmi les éléments spéciaux représentés ci-dessus, Al, Ca, Ti, Zn et les ETR ont une forte affinité pour l'oxygène comme cela est bien connu, et la perte de rendement mentionnée ci-dessus dans (i) est grande du fait de l'oxydation par l'air, de la réaction avec les lingots des éléments d'addition, de la réaction avec les matériaux réfractaires, et de la réaction avec la poudre dans le cas d'un procédé de coulée avec de la poudre pour la coulée continue, etc. Il existe également des problèmes secondaires comme par exemple les produits de la réaction (oxydes) formés par les réactions ci-dessus qui adhèrent sur la paroi intérieure de la buse du moule de coulée au moment de la coulée continue provoquant l'obstruction de la buse. Ensuite, parmi les éléments spéciaux mentionnés ci-dessus B, les ETR, Nb existent uniformément dans l'acier en fusion comme cela est mentionné dans le problème (iiij ci-dessus, naturellement ils se trouvent dans la couche de surface du lopin ou du lingot et,selon le résultat d'études effectuées par les demanderesses,leur présence,suivant leur nature et leur quantité,provoque des défauts tels que des criques de surface. C'est-à-dire que le lopin d'acier coulé en continu subit des contraintes thermiques et mécaniques au moment de la coulée et, ainsi, la production des criques en surface est plus sujette à se produire qu'avec le lingot d'acier; et, la production de criques augmente brusquement quand les éléments de terres rares sont ajoutés du fait de leur présence dans la surface du lopin coulé.Ainsi, les problèmes susmentionnés accompagnent l'addition-dans la poche de coulée ou dans le moule utilisé en coulée continue,des éléments d'addition. Contrairement à cela, un procédé a été proposé selon lequel des métaux d'addition sous la forme de fils sont directement ajoutés dans l'acier fondu contenu dans un moule de coulée dans le procédé de coulée continue. Puisque l'addition est faite sans passage à travers une buse dans ce procédé, le problème de l'obstruction de la buse due aux problèmes susmentionnés est résolu et la perte de rendement est également légèrement réduite;mais, selon des études faites par les demanderesses, la réduction de la perte de rendement due à la réaction avec la poudre dans le moule de coulée est relativement imparfaite, et le contrôle de la quantité des produits d'addition dans une plage étroite n'est pas satisfaisant; l'opération a un mauvais rendement et, ainsi, une addition stable ne peut tre assurée.En outre, ce procédé ne contribue pas à résoudre les problèmes des défauts dans le lopin coulé mentionné dans (iii) ci-dessus. Donc, les problèmes suivants restent non résolus dans le cas d'addition des éléments spéciaux mentionnés ci-dessus dans l'acier en fusion coulé en continu (a) addition avec un rendement élevé et un contrôle satisfaisant de la quantité d'addition, (b) addition sans provoquer de défauts tels que des criques dans le lopin coulé, (c) addition avec un rendement élevé de l'opération et de manière stable. C'est un objet de la présente invention de prévoir un procédé de production peu coûteux d'acier par coulée continue dans lequel les problèmes ci-dessus, (a) à (c) sont éliminés, permettant une addition stable d'éléments spéciaux dans l'acier en fusion conservant ainsi l'effet des éléments spéciaux. La présente invention est particulièrement avantageuse pour la production de lingots coulés en continu pour des plaques d'acier épaisses à haute ténacité pour des conduites ou pipe-lines, pour des tôles d'acier pour l'emboutissage profond laminées à froid et pour des plaques d'acier d'une qualité permettant l'émaillage de meme que pour la production d'aciers contensnt les slémerts d'addition à coeur ol dans lez partie centrale. La conception technique fondamentale de la présente invention consiste en l'addition d'un métal ou d'un alliage sous la forme d'un fil dans le métal en fusion avec réglage de la vitesse de coulée et de la quantité d'additicn, le diamètre et la vitesse d'alimentation du fil permettant d'obtenir une quantité désirée d'addition, et, elle consiste également à recouvrir ou à envelopper le métal ou l'alliage d'addition quant a firme d'un fil avec un matériau de recouvrement qui se dissout à une profondeur prédéterminée dans l'acier en fusion suivant le réglage de la vitesse d'alimentation du fil de sorte que le métal ou l'alliage d'addition ne vienne pas en contact avec la couche de poudre à la surface de l'acier en fusion et qu'il soit exposé à l'acier en fusion seulement à une profondeur désirée dans l'acier en fusion. La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en liaison avec les dessins cijoints dans lesquels La figure 1 représente un exemple du matériau d'addition en fil selon la présente invention; La figure 2a représente une vue schématique d'un procédé de production du matériau d'addition représenté dans la figure 1; La figure 2b représente une section du matériau d'addition en fil et du métal de recouvrement partiellement enroulé; La figure 2c représente une section du matériau d'addition en fil et du métal de recouvrement complètement enroulé et serré en sortie du procédé dont les étapes sont représentées dans la figure 2a; La figure 5 représente une vue schématique de l'addition du matériau d'addition dans l'acier en fusion dans un moule;; La figure 4 est un graphique représentant la teneur totale en ss des éléments de terres rares (ETR) dans un échantillon d'une section d'un lingot obtenu par le procédé selon la présente invention,suivant sa largeur L; et La figure 5 représente schématiquement la répartition de titane dans un échantillon de section d'un lopin coulé auquel du titane a été incorporé par le procédé selon la présente invention. Une des caractéristiques les plus importantes de la présente invention se trouve dans le fait que,pour assurer l'addition du métal ou de l'alliage avec une efficacité satislaisante,d'une manière stable et avec un rendement élevé en empêchant la réaction avec la poudre recouvrant la surface de l'acier fondu et l'oxyda- tion par l'air près de la surface, un matériau d'addition recouvert de métal obtenu en recouvrant un métal d'addition 1 en un fil d'un métal de recouvrement 2 ayant une faible réactivité formant une cou che mince d'épaisseur prédéterminée autour du fil métallique 1, de telle manière que les parties latérales se recouvrent l'une et l'autre dans une direction longitudinale, comme représenté dans la figure 1, est introduit dans l'acier en fusion dans un moule.La raison d'emploi de ce procédé de recouvrement est, non seulement, que le coût de production est faiDle, mais également qu'un long enroulement peut être produit aisément et que l'épaisseur uniforme du métal de recouvrement, qui est importante comme on l'expliquera par la suite, peut être aisément choisie en comparaison avec le procédé qui consiste à verser le métal d'addition susmentionné à l'état fondu dans un tube métallique puis à l'étirer ou à le laminer. Dans le cas présent, la partie se recouvrant de la couche de recouvrement s'étend sur environ 450 ou plus par rapport au centre du fil. Une autre caractéristique de la présente invention réside dans le fait qu'en déterminant ainsi l'épaisseur du matériau métallique de recouvrement susmentionné, le métal de recouvrement se dissout à une profondeur désirée dans l'acier fondu, le métal d'addition est amené en contact avec et fond dans l'acier fondu à la profondeur désirée de sorte que le métal d'addition peut être ajouté uniformément à l'acier fondu en même temps que le débit d'alimentation sortant de la buse immergée dans l'acier fondu; en même temps, si cela est nécessaire, on fait fondre des éléments d'addition ayant une forte tendance à provoquer des criques plus en profondeur par rapport à la surface de l'acier fondu de façon à stassu- rer que ces éléments sont ajoutés seulement dans l'âme ou partie centrale des lopins coulés; ainsi, la condition convenant le mieux pour la dissolution du métal d'addition peut être choisie selon les types et les quantités des matériaux d'addition.Selon les résultats d'études faites par les demanderesses, pour que le métal d'addition soit ajouté uniformément dans l'acier fondu avec le courant d'alimentation venant de la buse, sans réagir avec la poudre couvrant la surface de llacler fondu lors de l'addition, la position de fusion des matériaux d'addition doit être située à 20 mm en dessous de ia surface de l'acier fondu ou plus, et de préférence, à 50 mm ou plus; dans ce cas, l'épaisseur du métal recouvrant e mé- tal d'addiction doit etre déterminée de faÇon à obtenir la profon deur de fusion If désirée (H > 20 mn). La profondeur peut être déterminée d'après la formule suivante 4H d = 0,5D ( 1 - # 1 j DhV (i) dans laquelle d : épaisseur du métal de recouvrement, D : diamètre du fil métallique d'addition, v : vitesse linéaire d'alimentation du fil métallique, A : constante qui varie suivant le type du métal de recouvrement, l'état du recouvrement, le type du métal d'addition et la température de l'acier fon du; et H : profondeur désirée de fusion du matériau d'addition. Egalement, la vitesse linéaire d'alimentation du fil figurant dans la formule (1) est déterminée par la formule suivante par rapport aux teneurs des éléments d'addition dans l'acier a = d MC/D2 (2) dans laquelle M : vitesse de coulée (Tonnes/minute), C : teneurs désirées d'éléments d'addition dans l'acier, D : diamètre du fil métallique d'addition et o: : constante qui varie suivant le poids des éléments d'addition contenus par unité de volume du matériau d'addition et du rendement de l'addition Comme on l'a expliqué quand Nb, les ETR > B etc... sont ajoutés, des défauts tels que des criques de surface, etc... sont provoqués si ces éléments sont présents près de la surface de l'acier fondu même quand la profondeur de fusion H est de 20 mm ou plus. Cependant, suivant des études faites par les demanderesses, les éléments sont dissous par un courant d'alimentation dirigé vers le bas venant de la buse immergée en réglant la profondeur de la position de dissolution à H Â 100 mm (9) ou de préférence à H 2 i50 mm donc, les éléments n'existeront pas près de la surface du lopin coulé, mais par contre ils se trouveront seulement dans la partie centrale du lopin coulé; ainsi l'addition peut etre faite facilement sans produire les défauts susmentionnés. De cette manière,il est possible de produire un acier cotcnantle elénsis d'adition à cocur ou dane se centrale de façon satisfaisante.Pour obtenir une profondeur de fusion désirée, située dans la plage définie par la formule (5), par exemple, un matériau métallique d'addition recouvert par un métal de recouvrement ayant une epaisseur déterminée par la formule (1) peut être utilisé. A ce moment, le diamètre du fil et la vitesse linéaire d'alimentation ne sont pas indépendants l'un de l'autre, ils sont par contre liés par la formule (2). Donc, l'épaisseur du métal de recouvrement doit être déterminée de façon "bien établie" à une valeur désirée en vue du rendement de l'opération de la production du fil en même temps qu'en fonction du diamètre du fil et de la vitesse linéaire d'alimentation basée sur la quantité d'addition désirée et la profondeur de fusion. Egalement, si le diamètre D du fil métallique d'addition est trop faible, il provoque non seulement des difficultés de production mais il impose une vitesse d'alimentation linéaire très rapide comme on le comprendra d'après la formule (2). Ceci n'est pas commode dans la pratique,compte tenu du rendement de l'opéra- tion et de l'équipement d'alimentation. Au contraire, quand le diamètre est trop important, la flexibilité nécessaire pour faciliter l'opération d'alimentation devient insuffisante, et, donc il est souhaitable qu'il soit situé dans la plage suivante 1 mm 4 D # 10 mm (D : diamètre du fil métallique d'addition). En outre,lors de l'alimentation du matériau d'addition en fil, il est souvent très difficile d'ajouter le matériau d'addition perpendiculairement à la surface de l'acier en fusion du fait de sa position relative par rapport au moule de coulée continue; ainsi, il est nécessaire de l'aJouter obliquement, et, si l'angle formé par le matériau d'addition est trop fable, non seulement la position de fusion du matériau se trouvera à fable profondeur, mais il y aura un risque, à savoir qu'une partie non fondue du fil heurtera la buse il.z.er;;ée en dessous delta surface de l'acier fondu. Donc, on désire que l'angle soit situé dans la plage suivante po e ? ,llors qu'il existe de nombreux cas dans lesquels,lorsque le matériau d'addition en fil portant un métal de recouvrement ayant une épaisseur déterminée par la formule (i) est ajouté à L'acier fondu, on doit faire varier la vitesse linéainre d'aimientation suivant la condition de coulée, même dans le cas où la coulée doit hêtre faite en contrôlant la profondeur de la fusion par la formule suivante qui est faite en établissant la formule (1) inversement H =A. d. (1 - D/D) v (4) Le métal à faible réactivité utilisé comme métal de recouvrement 2 dans la figure 1 de la présente invention est un métal ayant une faible réactivité comparée à celle des métaux d'addition susmentionnés, Fe est employé le plus couramment tandis que Cu, Al, Ni, Mo etc... peuvent également être utilisés suivant les besoins. En outre, quand il est nécessaire d'empêcher non seulement la réaction avec la poudre malus d'empêcher complètement la prise de la poudre au moment de l'addition, un anneau réfractaire par exemple... est prévu entre la couche de poudre et la surface de l'acier fondu, et,le matériau d'addition est introduit à travers celui-ci pour réaliser l'addition sans contact direct entre le matériau d'addition et la poudre. La poudre mentionnée ici doit être ajoutée à la surface de l'acier en fusion en coulée continue dans le but d'assurer la lubrification entre le lopin de coulée et la paroi de la surface du moule et pour empêcher l'oxydation de surface de l'acier fondu; elle a la composition suivante, par exemple C # Il ,%', SiO2 : 30 à 45 , Al2O3 : 2 à 16 é, CaO :- 25 à 45 , Fe2O3 # 6 é, Na # 111 > Fe 9%. Le métal d'addition, dans la présente invention, est un métal en fil constitué par une substance simple ou un alliage d'éléments d'addition désirés, dans lesquels le recouvrement du métal d'addition avec un métal de revetement doit être clairement distingué du recouvrement d'un métal d'addition sous la forme ranulaire avec un métal de revêtement. L'effet de cette structure tient en ce qu'une production anorrnale de gaz pendant l'introduction du métal d'addition dans-l'acier fondu peut être complètement éliminée. Un tel matériau d'addition revêtu d'un métal peut être obtenu en recouvrant ou en enveloppant l'élément d'addition en fil avec un matériau d'addition et de recouvrement métallique. On décrira maintenant le procédé de production du matériau d'addition en fil utilisé dans la présente invention, Dans la fi ure 2a, un ruban etalilque mince formant une couche extérieure, un ruban d'auier par exemple est dévidé d'une bobine, ayant une largeur supérieure à la longueur circonférentielle extérieure du matériau d'addition 2 et il es acheminé à travers une première filière Si vers une seconde filière 52. La première filière 31 comporte un trou ayant une forme de U plus grand que la largeur du ruban, et, la seconde filière 32 a une longueur circonférentielle plus grande que la largeur du ruban et comporte un trou ayant une forme telle qu'il peut former le ruban 2 comme cela est représenté dans la figure 2b. Donc, le ruban 2 est cintré et mis sous une forme de U dans la direction latérale en passant à travers les filières 31, 32 de sorte qu peut recouvrir le métal d'addition 1 en fil d'aluminium, de Misch métal, de titane, de magnésium, de calcium, etc... par exemple, pour former un fil. la référence 4 désigne un guide pour guider le métal d'addition dans le ruban mis sous la forme d'un tube 21. Le ruban tubulaire 21 qui recouvre le métal d'addition en fil 1 après la seconde filière 52 passe ensuite à travers une troisième filière 33 et une quatrième filière 34. La troisième filière 33 comporte un trou ayant une longueur circonférentielle inférieure à la largeur du ruban, tandis que la quatrième filière 54 comporte un trou ayant un diamètre légèrement supérieur au diamètre extérieur du fil métallique d'addition 1.Donc, le ruban tuDulaire 2i devient un tube 22 avec ses deux parties latérales se recouvrant lorsqu r il traverse la troisième filière 3D, puis, il est comprimé lorsqu t il traverse la quatrième filière 54, le recouvrement de ces deux parties latérales augmentant et formant un recouvrement extérieur 25 adhérant étroitement au métal d'addition 1 comme cela est représenté dans la figure 2c, puis il est enroulé par un dispositif d'enroulage soit en passant à travers une cinquiè zone filière soit sans passer a travers une telle filière. Le matériau en fil composé W ainsi obtenu sera complètement protégé de llextérieur du fait que le corps principal 1 est recouvert par un ruban se recouvrant qui constitue l'enveloppe extérieure 23. Donc, même si le corps principal 1 est d'une nature à bsorber l'numidité ou à se déformer et qu'll a des caractéristl ques mécaniques ou thermiques inférieures comparées à celles de l'en- veloppe extérieure 25, il peut être emmagasiné ou utilisé sans précautions particullères. De cette manière, il est possible d'ajouter les éléments d'addition uniformément, avec un rendement élevé, de façon stable, en utilisant le matériau d'addition recouvert sous la forme d'un fil selon la présente invention. Comme on l'a mentionné, non seulement les éléments additifs peuvent être ajoutés uniformément avec un rendement élevé et de façon stable, mais, en déterminant un diamètre , une épaisseur du métal de recouvrement optimum selon les types divers d'acier et d'éléments d'addition susmentionnés auxquels la présente invention s'applique et une quantité d'addition, la condition de fusion optimale peut être atteinte aisément et, donc l'addition peut se faire sans produire des défauts tels que des criques dans les lopins coules, par exemple. Ainsi, divers types d'aciers de haute qualité peuvent être produits aisément comme on l'a mentionné précédemment. Le laminage, le chauffage, les traitements thermiques, etc... des lopins obtenus selon la présente invention peuvent être faits par des procédés classiques. La présente invention sera plus clairement comprise d'après les exemples suivants EXEMPLE 1 On décrira maintenant exemple de production d'un acier X52 (norme API) à haute ténacité pour des conduites, ou pipe-lines, utilisant des métaux des terres rares comme éléments d'addition Un acier fondu préparé dans un convertisseur, ayant une composition réglée par désoxydation de C : 0,15 ;Si : 0,24 2, Mn : 1,37 ', P : 0,013 , S : O, 009 Y, Nb : 0,04 à est versé à travers une buse immergée dans un moule de coulée de 1880 mm de largeur et de 210 mm d'épaisseur dans une installation continue ayant un régime de coulée de 2,16 tonnes par minute Donc, le fil de métal de terres rares susmentionné ayant un diamètre de 4,5 mn est revêtu d'une feuille d'acier mince de 0,58 mm d'épaisseur pour obtenir un métal de terres rares revêtu de fer qui est introduit dans un acier fondu dans le moule de coulée à une vitesse linéaire d'alimentation de 5,0 mètres/minute, utilisant le dispositif représenté dans la figure 3.C'est-à-dire, que le fil 12 susmentionné étant enroulé sur un tambour Il a été introduit à travers un guide 14 dans un acier en fusion 18 dans un moule de coulée 15 de façon continue par un rouleau d'alimentation 13 sa vitesse linéaire d'alimentation. étant contrôlée par un contrôleur de vitesse 19. L'acier en fusion est versé dans un moule 15 par une buse immergée 16. A ce moment, comme le métal de terres rares est protégé par une feuille de revêtement d 'acier 2 dans la figure 1, il ne réagira pas avec la poudre 17. Le lopin ainsi obtenu est laminé en le chauffant à 1.250 C pour obtenir une plaque de 60 mm d'épaisseur, puis il est encore laminé de 900 C à 7500C pour obtenir une plaque ayant 12,7 mm d'épaisseur.Les propriétés mécaniques de la plaque épaisse laminée ainsi obtenues sont présentées dans la colonne d t acier 1 selon la présente invention, dans le tableau 1. Les propriétés d'une autre plaque épaisse produite par addition continued'un fil de métal de terres rares par morceaux de 10 mn de diamètre x 50 mm de longueur dans une autre charge de métal en fusion ayant presque ia meme composition que celle du lopin susmentionné dans un moule de coulée continue pendant la coulée, sont également représentées dans le tableau 1 dans la colonne acier 2 selon la présente invention.Conne on le voit dans le tableau 1, le pourcentage de métal de terres rares dans l'acier 1 selon la présente invention est do 0,022 , exactement comme on le désirait, du fait que l'énergie à 200C est augmentée do 2,6 a température do transition devient de plus de 3 c inférieure, mais le rendement d'addition du métal de terres rares est augmenté de deux fois ou plus, et les propriétés sont on général augmentées de 2açon très efficace. Egalement, comme on le voit puur l'acier 1 do comparaison, quand un fil métallique de terres rares recouvert d'acier, obtenu en recouvrant le étai de terres rares en fil de 4,5 mm de diamètre d'une feuille d'acier mince de 0,15 mm d'épaisseur, est ajouté à l'acier en fusion de la même charge que celui du matériau de la présente invention mais dans une ligne différentie avec une vitesse d'alimentation linéaire de 5,0 mètres/minute, des criques verticales se produisent sur la surface du lopin dues au fait que la profondeur de Acier fondu est trop faible; ainsi, le produit final ne peut être obtenu. On décrira maintenant l'acier 2 selon la présente invention qui est obtenu en ajoutant un métal de terres rares à un acier à teneur en soufre très faible contenant 0,00) de soufre et qui est utilisé comme un acier de haute qualité pour des conduites ou pipe-lines comparé à l'acier X 65 selon la norme API. Un acier fondu ayant une composition dans la poche de coulée de C = 0,12 %, Si = 0,25 %, Mn = 1,27 i, P = 0,G14 ~, S = 0,00) %, Total al = 0,022 , b = 0,04 Y et V = 0,02 ( En outre, l'énergie absorbée à 20 C est 13,5 kgm environ, ce qui indique d'excellentes propriétés aux chocs. Ainsi, la présente invention est très avantageuse pour la production d'un acier de haute qualité pour des pipe-lines. TABLEAU 1 EXemples d'aciers pour pipe-lines (conduites) :-cier 1 - Presente 1Acier 2- Présente 1 invention j invention iIoyen de production I Convertisseur de 'Convertisseur de de l'acier i 250 tonnes 250 tonnes Composition do G Si i^m P C Si In P l'acier en fusion 0'5 0,24 1,57 0,015 ,12 0,25 1,27 G,014 (,J Al Nb S AI Nb V 0,009 3 G,a25 0,04 j0,003 0,û22 0,04 0,02 de ne de coulée , Ligne n i Ligne n 1 Vitesse d retirage 0,65 du lopin n ~ A l7 m/min. o 65 m/min. F - Composition , Ce La Nc Pr Ce la' Nd Pr 48 50 15 4 48- 30 15 4 Diamètre 4,5 mm 5,6 ) ó mmf c Forme fil ; rit fil > n m Métal de Feuille d'acier min- Feuille d'acier mince recouvre- ce de 0,)8 mm de 0,45 mm d'épais CD ment d'épaisseur viseur Ct o Vi Lesse 50- m/min. r ; Vltesse 5,0 mXmin. .4,2 m/min. c bilinéaire CD m d alimen E m t tation CD' 495 , > cr Régime 1 49) g/min. 289 n/rnin, H d'aîimen ttation sangle 600 600 d'alimen ;tation Position Dans un métal en Dans un métal en fu l dfaddition ; fusion dans un sion dans un moule moule j A' Procédé alimentatgon conti- Alimentation continue d'addition S nue par dispositif par dispositif selon Rendenlent c nue par Rendement de selon la figure 5 la figure 5 I I l'addition P C Si IJln Composition du ' C Si P C Si Mn P lopin ( ! 0,15 0,25 1,)6 0,515 0J12 0,25 1,25 0,015 t Ai- Nb ETRw S Al Nb V 0su09 O, 025 O04 o,a2 0,003 0,021 0,04 0,02 ETR X,013 Etat de surface t des iQoins - Bon Bon ETR : Eléments de terres rares TABLEAU 1 (Suite), icLer Iùe comybraf ,-icier 2 de comparai BOn son iloyen de prouuction Convertisseus de Convertisseur dc de I'acier ?50 tonnes 50 tonnes 1 P Coosition de C Si f P C Sii5 0,019 Comoosition de C Si iin P G Si n P l'acier en usion 0,15 C,24 1,)7 0,01) 0,14 0,25 1,35 0,01) (, j S Nb S Nb 0,000 O sion 0,15 O4 0,009 0,04 Live de coulée Li ne n 2 Li o,oo/ ne n 1 Vitesse d ~ Ligne d étirage du Lupin O m/min. 0,7 /min. Composition Ce La Nd Pr Ce La Nd Pr 48 30 tS D0 1 4 48 O 15 4 Diametre 4,) , mm mn 10 mm Forme Fil - Longueur: 50 mm Métal de Feuille d'acier mince, Tube métallique recouvre- do 0,15 mm d'épais- i aucun ss g t ment ! seur j e t B Vitesse li- 5JO g,/min. o I a néaire toe d'alimenta v Ct tion g T Régime 495 /min. 31 morceaux/minute l O r31 d'alimenta- (496 g/min. tion g e tion w Angle d1alimenta tion t Position Acier fondu dans Acier Fondu dans unmou d'addition un moule ~ ~ le de coulée continue Procede Alimentation conti- Alimentation continue d'addition nue par dispositif selon la figure ure Rendement de l'addition 95 ,- ,40 Composition du C Si 4n P c Si rm P lopin (; ;) o,î6 0,26 1,58 0,015 0,14 0,27 1,57 0,014 S Nb ETR S Nb ETR 0,009 0,04 0,021 ,0,009 0,04 0,OO9 Al ! Al 9,023 s Etat de surface des Criques longitudina- Criques longitudina- 7 lopins les sur la surface du les sur la surface du lopin (Niveau E)Hlopin (Niveau C') X L'état de surface est réparti en O classes par le nombre et la dimension des criques, allant de O, A - E, E étant le plus mau vais. TABLEAU 1 (Suite) vicier 1 pro- Acier 2 pro- Acier 1 de citer 2 de vente rrven-isente ;nven- comparaison comparaison i tion tion Dimensions lOmm x 210mm x 210mm x 210=m x de la sec- '8SG.=m 2050mm 1880mu 18cOmm ti on du lo ;pin Tempes. Une grande > de quantité de chauf- 2500C 12500C métaux de 12500C '-CD0 fage terres ra utv du | res est EloDin contenue la contenue Ide la- - surface de 6 ! minage yr C 7irO C la pièce fi- I coulée.Du 7500C C ignition i fait de Ct0 Épais i grandes cri o f seur i ques verti fina- mm 7 10,5 mm cales pro- 12,7 mm 'D 12 i : la surface sur la t la surface t tpla- du |du lopin,le qLze produit fi ni ne ; I peut oe centre obtenu Rendement de as d'oos- Pas d obs- Pas d ootenu Du fait de l'opération !trletion de truction de j traction de l'obstruction lors de la buse.Pas la buse.Pas la buse Pas de la buse, l'addition sse fumée, de fumée, ' de fumée, I celle-ci a de métal de ,conditions conditions conditions i été nettoyée terres rares de travail de travail de travail l à l'oxygène. 'satisfa~- satisrai- satisfai- Production de a 6 I Résis- iaosantes. santes, ftlne; ss &verbar;Résis o oi tance au i au choc Fr : (éner e e UT-O ao CD CD' sorooc W; da 8,2 ,4 5,5 rS bouteL ; U section vE-2O0C sD U f ' OCD et.1.- erao o,' - = i on(0C; -;-e S S C-ow -{7 ao 'D c' LI-iise H - 4a5 49 3 > g t-rs ne ou 5 -f t TABLEAU 2 Ligne Etape Matériau Nom- Teneur totale Rende-Etat de de de d'addi- bre en métaux de ment surface cou- coulée tion de terres rares(%) de du 10 lée 10- Surface Ame l'addi-pin l pins @ ou ' tionde coeur métauxde Acier Fil de t terres selon Misch 0,054 rares la G n 1 lète métal de 2 0,002 0,065 98 % Bon pré- moitié 4 mm de sente diamètre inven- recou tion vert d'une feuille d'acier de 0,25 mm d'épais seur 0,055 98 " H n 2 " " 2 0,002 0,066 Acier I Fil de Cri- de Misch ell com- I n 1 Secon- méatl de 0,056 0,053 ques pa- de 4 mm de 2 95longi rai- moitié diamètre 0,068 0,064 tudi nales son recou vert d'une I feuille d'acier de 0,1 mm i d'épais seur Fil de " J n 2 " Misch 0,054 0,025 métal 2 57 " non 0,043 0,042 recou vert Remarque : Dans l'acier J, l'addition a été faite après la pou dre, près de la position d'addition du fil et a été retirée, et cependant une réaction avec la poudre a été observée. TABLEAU 3 Conditions de production et analyse chimiques des produits Addition de fil Addition Analyse chimique des pro do titane recou- dans le duits (%) vert d'acier dans bain DH le moule D d v Acier K se Ion la présente 4,5 6,1 12,7 - 0,004 0,01 0,17 0,019 0,008 invention Acier L de compa - - - - 0,8kg/T 0,004 0,01 0,16 0,011 0,007 raison Analyse chimique des Teneur de Ti dans le Etat de surfa roduits (%) lopin (%) ce du lopin Total o N Couche de Ame ou Ti surface coeur Acier 0,047 K 0,050 0,0053 0,0057 0,002 Bon 0,056 Acier Criques en L 0,054 0,0056 0,0060 0,050 0,052 surface et 0,061 0,059 plages de scories Remarques :D: diamètre du fil de Ti (mm) : d:épaiseur du mé tal de recouvrement (mm) ; v: vitesse linéaire d'alimentation (m/min.) TABLE U 4 Propriétés mécaniques des produits et défauts de surface des produits Limite Charge Allonge- Déforma- Allonge- Défauts élasti- de urp- ment tion plas ment au de sur que 2 turo (%) tique point do lace (kg/mm2) (kg/mm2) limite (produe élastique tion après un d'éclats) vieillis- (%) jsement à 100 C pen dant 60 mintes (%) Acier K Présen- i te 16,3 @ 28,9 inven tion Acier L 16,5 28,3 53 1,91 0 5, de comparaison Les exemples suivants 2 et 3 représentent une production d'un acier conlenantles eléments d'addition dans sa parte te invention pour une tôle d'acier de dualité pour l'émaillage et d'une tale d'acier pour emboutissage profond, respectivement. EXEMPLE 2 Un acier fondu produit dans un convertisseur de 250 tonnes contenant C : 0,02) %, Si : 0,01 %, Mn : 0,17 ', P : 0,010% S : 0,008 Y en ajoutant Fe-Mn au moment de la coulée, a été soumis à un traitement de dégazage sous vide de l'aluminium et a été ajouté pour la désoxydation;puis on a ajouté du titane. La composition après le traitement de dégazage sous vide était C : 0,008% si : 0,01 %, Mn : 0,17 %, P : 0,011 %, S : 0,008 %, Ti : 0,043 %. L'acier fondu ainsi obtenu a été soumis à une coulée continue dans un moule ayant une section de 210 x 1480 mm2 par une machine de coulée continue du type courbe à 2 lignes de coulée. h ce moment, un fil de métal de terres rares recouvert d'acier fabriqué au préalable en recouvrant un fil de métal de terres rares de 4,0 mn de diamètre avec une feuille mince d'acier de 0,)1 mm d'épaisseur, est introduit dans l'acier en fusion dans le moule à une vitesse li- néaire d'alimentation de 10,0 mètres par minute. Comme métal de terres rares,on a utilisé du Misch métal.L'épaisseur de la feuille mince d'acier a été déterminée par la formule (1) de faon a s'as surer quo la profondeur de fusion du Misch métal se trouvait à une profondeur de 250 rLm de la surface de l'acier fondu; en utilisant la valeur 87 (minutes/mètre) do A obtenue par des expériences pour le Misch métal, elle a été déterminée comme suit près avoir coulé environ 25 m, la deuxième moitié a été produite dans la ligne n 2 avec un fil de Misch métal de 4,0 mm de diamètre sans que celui-ci soit recouvert, tandis que dans la ligne n 1 un fil de Misch métal recouvert d'acier a été fait en recouvrant du Misch métal de 4,0 mm de diamètre d'une feuille mince d'acier de 0,1 mn d'épaisseur considérant simplement la flexibilité qui lui est communiT--ice à une vitesse linéaire d'alimentation de 10,0 mètres/minute. L'alimentation du fil a été faite dans les deux cas en utilisant le dispositif représenté dans la figure 5 à une vitesse d'alimentation linéaire contrôlée. La vitesse d'étirage du lopin étiré était de 0,7 mètre par minute. Ainsi 5 lopins d'environ 10 mètres de long ont été obtenus pour une ligne, puis 2 échantillons de section ont été prélevés dans chacun des lopins de la première moitié et de la dernière moitié de la coulée pour analyser la répartition dans la section des métaux de terres rares, dans des positions situées au quart de l'épaisseur et aux 5/4 de l'épaisseur à 2 mm d'intervalle dans la couche de surface et à 10 mm d'intervalle dans la partie du coeur, dans la direction de la largeur des lopins. On a également observé des défauts de surface des lopins. Les résultats de ces contrôles sont représentés dans le tableau 2 et dans la figure 4.Dans le graphique de la figure 4,est portée en ordonnées la teneur en H totale d'éléments de terres rares (ETR total %) par rapport à la largeur L de la section de l'échantillon analysé en allant d'un bord à l'autre de la section, partant des surfaces opposées. Les valeurs indiquée s représentent les distances D par rapport aux surfaces opposées.Comme cela est représenté, on a trouvé des teneurs en métaux do terres rares s du même ordre dans la couche de surface du olpin que dans la partie du cocur des matériauz de comparatson I, 5; et des criques de surface lon; ltudinalcs se trouvaient dans une position située à la moitié de la largeur du lopin; tandis que, dans le matériau selon la orésonte invention aucun métal de terres rares ne se trouvait dans la partie du coeur à 15 mn de la surface mais la tenour roenerchée de métal de terresrares, environ 0,06 existait dans a tartie du coeur au-de ae 15 'r. de la surface. Toutefois, aucune crique do surface n'a été observée donnant n état de surface satisfaisant, Aucune réaction avec la poudre n'a été observée pendant l'opération d'addition et, également, le ren dément a été satisfaisant. EXEMPLE 3 Un acier fondu produit par convertisseur ayant une composition dans la poche de coulée de 0,019 de C et 0,17 ; de Mn a été soumis à un traitement de dégazage sous vide pour abaisser la teneur de carbone à 0,006 , puis, il a été désoxydé avec de l'aluminium.L'acier en fusion ainsi obtenu a été coulé dans un moule ayant une section de 210 x 1480 mm et il a été coulé en continu par une machine de coulée continue du type courbe à deux lignes à une vitesse d'étirage de 0,7 mètre/minute, Pour l'addition de Ti, un fil de titane recouvert d'acier, obtenu en recouvrant un fil de titane de 4,5 mm d'acier avec une feuille mince d'acier de 0,1 mm d'épaisseur, a été introduit dans l'acier en fusion dans le moule à une vitesse linéaire d'alimentation de 12,7 mètres/minute. L'épaisseur de la feuille mince d'acier a été déterminée par la formule (1), elle a été obtenue préalablement de telle sorte que la profondeur de fusion du titane soit de 250 mm par rapport à la surface de l'acier en fusion. A titre de comparaison, 0,8 kg/tonne de titane a été ajouté à l'acier fondu, ce qui est sensiblement la même uantité que pour l'acier K selon la présente invention dans le bain DH et la coulée a été faite dans la même condition que dans le cas de l'acier K. Naturellement, aucune addition de titane n' a été faite dans le moule au moment de la coulée continue, dans ce cas. Quand le lopin selon la présente invention ainsi obtenu et le lopin de comparaison ont été laminés à chaud, on a seulement enlevé 25 mn de la surface de ceux-ci et ils ont été soumis à un laminage à chaud. Dans des buts de référence, des échantillons de section ont été prélevés dans le lopin obtenu selon la présente invention et la répartition du titane dans la section a été analysée. Elle a révélé que dans l'acier obtenu selon la présente Invention, dans le quel l'épaisseur du matériau de recouvrement a été déterminée de sorte que le titane soit amené à venir en contact avec l'acier fondu à une profondeur de 250 mn de la surface de l'acier fondu, la teneur en titane dans la couche de surface "a" sur une épaisseur moyenne de 8 mm par rapport à la surface est presque nulle ( L'acier selon la présente invention et l'acier de comparaison ont été laminés à chaud et enroulés à une température d'enroulage de 5900C sous la forme d'une tôle de 5,0 mm d'épaisseur, puis ils ont été laminés à froid et réduits à une épaisseur de 1,2 mm, ils ont ensuite été recuits en caisson à 700 C pendant 12 heures et une passe de laminage de surface de I % a été effectuée, Les résultats- de la production de l'acier selon la présente invention et de l'acier de comparaison et leurs analyses chimiques sont représentés dans le tableau 5 alors que les valeurs d'essais mécaniques et les données des étants de surface sont représentées dans le tableau 4. Comme on le voit dans le tableau 4, l'acier selon la présente invention a un rendement en titane supérieur, comparé à celui obtenu dans le procédé classique et il a des propriétés d'emboutissage profond excellentes,tout en présentant un état de surface satisfaisant. L'appréciation de certaines des valeurs de mesures indiquées ci-dessus doit tenir compte du fait qu'elles proviennent de la conversion d'unités anblo-saxonnes en unités métriques. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'entre décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modificatIons qui apparaîtront à l'homme de l'art, REVENDICATIONS 1 - Procédé de production d'acier, caractérisé en ce qu il consiste à aJouter un matériau d'addition à l'état de fil dans l'acier en fusion dans un molle pour la coulée continue,à une vitesse d'alimentation prédéterminée correspondant à une addition désirée du matériau d'addition, ce matériau d'addition étant composé d'un métal d'addition à l'état de fil portant un métal de recouvrement, ce métal de recouvrement étant faiblement réactif et ayant une épaisseur telle qu'il fond à une profondeur prédéterminée dans l'acier en fusion,de façon à permettre au métal d'addition en fil de venir en contact avec l'acier en fusion et de fondre à une profondeur prédéterminée dans l'acier en fusion. 2 - Procédé de production d'acier selon ia revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur du métal de recouvrement est déterminée de façon à permettre au métal d'addition en fil de venir en contact avec l'acier en fusion et de fondre à une profon dour supérieure à celle de l'orifice de sortie d'une buse immergée dans l'acier en fusion, de telle sorte que le métal d'addition est contenu seulement dans la partie du coeur d'un lopin d'acier pour obtenir un acier contenant les éléments d'addition dans sa partie centrale. 3 - Procédé de production d'acier selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la vitesse d'alimentation du matériau d'addition est déterminée suivant le diamètre du matériau d'addition à l'état de fil et la vitesse de coulée. 4 - Procédé de production d'acier selon la revendication 3, caractérisé en ce que la vitesse d'alimentation (v m/min) du matériau d'addition est déterminée par la formule (1) ci-dessous et en ce que, lorsqu'il est alimenté à la vitesse d'alimentation (v), l'épaisseur (d nmJ du métal faiblement réactif est déterminée par la formule (2) ci-dessous de sorte que le métal faiblement réactif recouvrant le métal d'addition en fil fond à la profondeur désirée (H mm) dans l'acier en fusion v = MC/D2 ( 1 ) dans lesquelles M : vitesse de coulée (tonnes/minute, C : teneur pr6déterminée dans l'acier des éléments additifs (%), 3 : diamètre du métal d'addition en fil (mm). constante qui varie suivant le poids des éléments d'addition contenus dans l'unité de volume du métal d'addition et le rendement d'addition et A : constante qui varie suivant le type de métal de re couvrement faiblement réactif, l'état du recouvre ment, le type du métal d'addition et la température de l'acier fondu. 5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 5 et 4, caractérisé en ce que la profondeur désirée à laquelle le métal de recouvrement faiblement réactif fond dans l'acier en fusion est de 20 mm ou plus, et de préférence 50 mm ou plus. 6 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la profondeur désirée à laquelle le métal de recouvrement faiblement fond dans l'acier en fusion est de 100 mm ou plus, et de préférence 150 mm ou plus. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à -6, caractérisé en ce que le métal d'addition est au moins un de ceux choisis dans le groupe comprenant Al, Ti, Zr, B. des éléments de terres rares, V, Nb, Mg. 8 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le métal faiblement réactif est un de ceux choisis dans le groupe comprenant Fe, Cu, AI, Ni, Mo et leurs alliages. 9 - Procédé selon la revendication I ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'un fil de métal de terres rares est utilisé comme métal d'addition, et il est ajouté dans un acier en fusion ne contenant pas plus de 0,18 . de carbone, pas moins de 1,00 - de manganèse, pas plus de 0,015 % de soufre pour maintenir une teneur en métal de terres rares dans l'acier en fusion dans le molle dans une quantité égale à 2 à 8 fofs la teneur en soufre pour obtenir un lingot d'acier ayant une ténacité élevée convenant pour l'acier pour des conduites ou pipe-lines. - - Procédé selon la revend'cation 1 ou a revendication 2, caractérisé en ce que du titane en fil est utilisé comme métal d'addition et ajouté à un acier en fusion dégazé sous vide ne contenant pas plur de O,OI ie do carbone de façon à maintenir une teneur en titane dans l'acier en fusion, dans le moule, en quantité non inférieure à J' fois la teneur en carbone pour obtenir un acier supérieur pour emboutissage profond. 11 - Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que du titane et un métal de terres rares à l'état de fil, ou leurs alliages, sont utilisés comme métaux d'addition, en ce que l'acier en fusion ne contenant pas plus de 0,4 ffi de manganèse est soumis à un traitement de dégazage sous vide pour réduire la teneur en carbone à 0,1-1 % ou moins et en ce que le métal d'addition vient en contact avec l'acier en fusion dans le moule et fond à une profondeur de I00 mm ou plus pour maintenir une teneur en titane allant de 0,01 à 0,3 % et une teneur en métal de terres rares allant de 0,01 à 0,15 % dans l'acier en fusion, dans le moule, pour obtenir une tôle d'acier de qualité convenant pour l'émaillage. 12 - Matériau d'addition pour utilisation dans un procédé de coulée continue selon l'une quelconque des revendications 1 à ll,caractérisé en ce qu'il comprend un métal d'addition à l'état de fil et un métal de recouvrement recouvrant le métal d'addition, ce métal de recouvrement étant un métal, ou un alliage, faiblement réactif ayant ses parties latérales se recouvrant suivant la direction de sa longueur, recouvrant et serrant étroitement le métal d'addition. 15 - Matériau d'addition selon la revendication 12, caractérisé en ce que le métal d'addition est au moins l'un de ceux du-groupe comprenant Al, Ti, Zr, B, des éléments de terres rares, V, Nb et leurs alliages. 14 - matériau d'addition selon la revendication 12, caractérisé en ce que le métal de recouvrement est à l'état de feuille et en ce qu'il est choisi dans le groupe comprenant Fe, Cu, Al, Ni, Mo et leurs alliages. 15 - Matériau d'addition selon la revendication 12, ca ractérisé en ce que le métal de recouvrement a ses parties latérales qui se recouvrent suivant un angle au centre du fil métallique d'addition non inférieur à 150.