Brevet FR2296018A1 — publié le 19760723

La présente invention est relative à un procédé de traitement d'un bain métallique, particulièrement intéressant dans le cas de la désulfuration ou de la déphosphoration par exemple d'un bain d'acier en poche. Les procédés de traitement dont il est question dans la description et dans les revendications consistent essentiellement à mettre en contact aussi intimement que possible, le bain métallique et un agent réactif. Dans le cas notamment de la désulfuration d'un bain d'acier en poche, on met en contact intime le bain d'acier et un agent désulfurant, généralement un oxyde basique tel que de la soude ou de la chaux. Les procédés les plus fréquemment utilisés présentent en général un même inconvénient provenant de la faible densité de l'agent réactif, avec pour conséquence, une remontée rapide de cet agent à la surface avant qu'il ait épuisé son potentiel de réaction. La présente invention a pour objet un procédé permettant de remédier à cet inconvénient. Le procédé de traitement d'un bain métallique, par exemple une désulfuration et/ou une déphosphoration d'un bain d'acier, objet de la présente invention, dans lequel on met le bain métallique en contact avec une matière réactive appropriée, est essentiellement caractérisé en ce que la dite matière réactive est utilisée sous la forme d'un enduit recouvrant le garnissage réfractaire du récipient métallurgique, par exemple une poche ou un panier répartiteur, destiné à recevoir le métal liquide à traiter. I1 est à noter que l'enduit réactif dont est recouvert le garnissage réfractaire du récipient destiné à recevoir le bain métallique à traiter peut servir plusieurs fois au traitement avant de devoir être renouvelé. Suivant une première modalité de l'inventlon, l'en- duit recouvrant le garnissage réfractaire est constitué d'une seule couche de matière réactive éventuellement mélangée à un liant. Suivant l'invention, on effectue le dépôt de la couche réactive sur le garnissage réfractaire du récipient destiné à recevoir le bain métallique à traiter, en projetant sur le garnissage préalablement chauffé à haute température, un mélange réalisé immédiatement avant la projection, en ajoutant de l'eau d'humidification, et de préférence un liant, à la matière réactive sèche. De cette façon, on évapore rapidement l'humidl- té du mélange et on assure l'adhérence d'une mince couche réactive sur le garnissage réfractaire sous-jacent. Suivant une modalité particulièrement intéressante de l'invention, la matière réactive utilisée dans la confection de la couche d'enduit est une matière réfractaire basique dont la cuisson n'a pas été poussée jusqu'au frittage. Cette particularité est fondée sur la constatation étonnante faite par le demandeur, qu'une matière réfractaire basique dont la cuisson n'a pas été poussé jusqu'au frittage peut adhérer à une paroi si on la mélange avec de l'eau, à condition que cette humidification ne subsiste qu'un temps minimum, c'est-à-dire le temps nécessaire pour constituer le mélange et le projeter sur la paroi. La porosité que possède cette matière lui confère une possibilité d'activité chimique importante, sans en provoquer la désagrégation. Les matières réfractaires basiques utilisées suivant l'invention sont avantageusement de la chaux ou de la dolomie ou de la magnésie ou un mélange de deux au moins de ces matières. Suivant une autre modalité de l'invention, l'enduit recouvrant le garnissage réfractaire est constitué d'une part, d'une couche de base projetée en premier lieu sur ledit garnissage réfractaire et d'autre part, d'une couche de matière réactive, éventuellement mélangée à un liant, projetée sur ladite couche de base. Suivant l'invention, on constitue la couche de base en lui conférant une plus grande concentration de liant à sa surface libre. c.e Egalement suivant l'invention, pour constituer la codchefde base, on utilise une matière présentant une déforma bilitédsuffisante en sa surface libre pour que les grains de matière réactive projetés avec une certaine force puissent s'y incruster. Quelle que soit la-nature de la couche de base, on peut encore assurer l'adhérence de la matière réactive, en projetant sur ladite couche de base un mélange composé de matière réactive et de liant. Ce mode opératoire est intéressant dans le cas où on veut déposer la matière réactive non seulement sur la couche de base, mais aussi sur elle-même, de façon à obtenir une couche multigranulaire plus épaisse. La matière réactive projetée sur la couche de base peut être : - du carbonate de soude, - un composé chimique dont la décomposition sous l'action de la chaleur donne naissance à un ou plusieurs gaz et à un oxyde très réfractaire, par exemple un carbonate de calcium ou de magnésium. Suivant l'invention, le garnissage réfractaire sur lequel on projette la matière réactive éventuellement mélangée à un liant est porté et maintenu à une température inférieure à la température de décomposition telle que la décomposition se produise d'une façon suffisamment lente, pour permettre l'évacuation des gaz sans provoquer le décollement de la couche de ladite matière réactive, Suivant une modalité particulièrement intéressante de l'invention, la matière réactive projetée sur le garnissage réfractaire est un composé chimique, dont la décomposition, sous l'action de la chaleur, donne naissance à un ou plusieurs gaz et à un oxyde très réfractaire, par exemple un carbonate de calcium et/ou de magnésium. Egalement suivant l'invention, la couche réactive a une épaisseur qui est avantageusement inférieure à 7 cm et de préférence inférieure à 2 cm. Pour faciliter l'enlèvement de la mince couche réactive, après une ou plusieurs opérations de traitement, on laisse refroidir ladite couche mince qui alors se contracte avec apparition de fissures et d'écaillages. Le traitement du bain métallique est avantageuse- menti suivant l'invention, une désulfuration ou un déphosphoration, ce qui est très intéressant dans le cas de l'acier. Les memes matières réactives sont d'ailleurs valables dans les deux cas de désulfuration et de déphosphoration. La désulfuration se produit plus favorablement quand le milieu réactionnel est réducteur, tandis que la déphosphoration se produit plus favorablement quand le milieu réactionnel est oxydant. Le récipient métallurgique destiné à recevoir le métal liquide à traiter suivant le présent procédé peut être par exemple une poche d'aciérie, comme déjà dit plus haut, un mélangeur, une cornue d'affinage, un panier répartiteur, une poche torpille, etc..., cette énumération n'étant pas limitative. Le procédé décrit ci-dessus présente encore un autre avantage très important : la couche réactive > même mince, qui recouvre le garnissage réfractaire habituel protège ce dernier de l'usure et augmente considérablement sa durée de vie. L'intérêt de cette projection résulte de ce que ledit garnissage réfractaire habituel est généralement très épais et de construction coûteuse, car il est sensé devoir supporter seul toute l'usure. De ce fait, on utilise > dans le procédé suivant l'invention, un revêtement protecteur composite, dont une partie est une couche réactive pouvant être de faible épaisseur et constituant le véritable réfractaire d'usure. REVENDICATIONS 10/ Procédé de traitement d'un bain métallique, par exemple une désulfuration et/ou une déphosphoration d'un bain d'acier, procédé dans lequel on met le bain métallique en contact avec une matière réactive appropriée, c a r a'c t é r i s é en ce que ladite matière réactive est utilisée sous la forme d'un enduit recouvrant le garnissage réfractaire du récipient métallurgique, par exemple une poche ou un panier répartiteur, destiné à recevoir le métal liquide à traiter. 20/ Procédé suivant la revendication I, c a r a c t é r i s é en ce que l'enduit recouvrant le garnissage réfractaire est constitué d'une seule couche de matière réactive, éventuellement mélangée à un liant. 3 / Procédé suivant la revendication 2, c a r a c t é r i s é en ce que l'on effectue le dépôt de la couche réactive sur le garnissage réfractaire du récipient destiné à recevoir le bain métallique à traiter, en projetant sur le garnissage préalablement chauffé à haute température, un mélange réalisé immédiatement avant la projection en ajoutant de liteau d'humidification, et de préférence un liant, à la matière réactive sèche. 4"/ Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1, 2 ou 3 > prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce que la matière réactive utilisée dans la confection de la couche d'enduit est une matière réfractaire basique dont la cuisson n'a pas été poussée jusqu'au frittage. 5 / Procédé suivant la revendication 4, c a r a c t é r i s é en ce que la matière réfractaire basique utilisée est de la chaux, de la dolomie ou de la magnésie, séparément ou en mélange. 60/ Procédé suivant la revendication 1, c a r a c t é r i s é en ce que l'enduit recouvrant le garnissage réfractaire est constitué d'une part, d'une couche de base projetée en premier lieu sur ledit garnissage réfractaire et d'autre part, d'une couche de matière réactive, éventuellement mélangée à un liant, projetée sur ladite couche de base. 70/ Procédé suivant la revendication 6, c a r a c t é r i s é en ce que l'on constitue la couche de base en lui conférant une plus grande concentration de liant à sa surface libre. 8 / Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 6 ou 7 > prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce que, pour constituer la couche de base, on utilise une matière présentant une déformabilité suffisante en sa surface libre pour que les grains de matière réactive projetés avec une certaine force puissent s'y incruster. 90/ Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 6 > 7 ou 8, prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce que la matière réactive projetée sur la couche de base est du carbonate de soude. 100/ Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce que le garnissage réfractaire sur lequel on projette la matière réactive éventuellement mélangée à un liant est porté et maintenu à une température inférieure à la température de décomposition de ladite matière réactive ou de préférence à une température telle que la décomposition se produise d'une façon suffisamment lente, pour permettre l'évacuation des gaz sans provoquer le décollement de la couche de ladite matière réactive. 110/ Procédé suivant l'une ou l'autre des revendi cations 1 à 10, prise isolément, c a r a c t é r f s é en ce que la matière réactive est un composé chimique dont la décomposition sous l'action de la chaleur donne naissance à un ou plusieurs gaz et à un oxyde très réfractaire, par exemple un carbonate de calcium et/ou de magnésium.