Brevet FR2387292A1 — publié le 19781110

La présente invention se rapporte au domaine de l'élaboration des metaux, notamment des metaux ferreux tels que l'acier et concerne plus particulièrement les pratiques de désoxydation de l'acier liquide apres affinage. Il est courant, après affinage, d'ajuster la teneur en oxygène de l'acier liquide par une opération de réglage avant la coulée ou la solidification. L'une de ces méthodes, dont fait partie l'objet de la présente demande, consiste à désoxyder suffisamment le métal liquide pour qu'aucun dégagement d'oxyde de carbone ne soit plus à redouter pendant la solidification. On a ainsi affaire à un acier dit "calme", c' est-à-dire dont la teneur en oxygene dissout n'excède généralement pas 1 ou 2 .10 3 % en poids. Cette désoxydation peut se faire par "precipitation", méthode qui consiste à fixer l'oxygène dissout dans le métal liquide, sous forme d'oxydes stables par addition dans le four, ou plus génQra- lement en poche, de désoxydants variés. Parmi les désoxydants habituellement utilisés (manganése, silicium, aluminium, etc...) on retient le plus souvent l'aluminium qui, grâce à son haut pouvoir réducteur, permet d'atteindre et de conserver un bas niveau d'oxygène dissout dans le bain. Cependant les inclusions d'alumine solides et groupées en amas qui se forment généralement par désoxydation du métal comptent parmi celles qui sont les plus gênantes pour les phases d'élaboration ultérieures et notamment pour l'étape ultime que constitue la coulée. On connaît bien en effet, en particulier dans le domaine de la coulée-continue, les phénomènes d'engraissement du conduit de coulée (ou busette) du répartiteur par les dépôts d'alumine, phénomènes qui conduisent à plus ou moins brève échéance, selon les dimensions de la busette, à l'obturation complète de l'orifice du répartiteur. Ce qui vient d'être dit à propos de l'aluminium est également verifie pour d'autres désoxydants énergiques moins couramment utilisés comme le cerium, le zirconium ou parfois le titane, qu'on emploie notamment pour l'élaboration de certains aciers inoxydables particuliers. D'une manière generale, on constate que plus le désoxydant utilisé est énergique, plus les inclusions solides d'oxydes associés, qui précipitent dans le bain, sont gênantes sur le plan de la coulabilite du métal. La présente invention a pour but-de permettre une désoxydation poussee d'un bain métallique avant-la coulée, tout en évitant une dégradation de sa coulabil ité. En particulier la présente invention vise à améliorer la coulée continue d'aciers calmes contenant un désoxydant énergique, tel que l'aluminium, dont les inclusions solides d'oxyde associé sont susceptibles d'affecter la coulabilité. A cet effet, la presente invention a pour objet un procéde de desoxydation d'un bain métallique, notamment d'un bain d'acier après affinage, et destiné à être coulé en continu, caractérisé en ce qu'il comprend les deux phases de traitements successifs suivantes - une première phase de désoxydation, par précipitation d'oxydes, selon la pratique habituelle, dans le four d'affinage ou de préférence dans la poche de coulée, au moyen d'une addition dans le bain d'un produit choisi parmi les désoxydants moyens. - une seconde phase de désoxydation complementaire, ayant lieu dans le repartiteur d'une installation de coulée continue et en présence d'un mélange de produits introduits sous forme solide, constituants d'un laitier métallurgique contenant un désoxydant énergique sous sa forme oxydée et dont l'activite de l'oxyde associe au désoxydant moyen utilisé en première phase est aussi basse que possible, et de toute façon n'excède pas, au cours du traitement, celle qui serait en équilibre avec ledit bain métallique lorsque celui-ci peut être considéré dans un état calme. Conformément à une mise en oeuvre préférée, le desoxydant moyen utilisé en première phase est du silicium, apporté au bain par exemple sous forme d'alliage tel que du ferrosilicium ou du silicomanganèse, moyennant quoi, son oxyde associe contenu dans le laitier est de la silice , laquelle presente au cours du traitement une activité aussi basse que possible qui, de toute façon,n'excède pas environ 0,01. Conformément à une autre mise en oeuvre préférée, l'oxyde associé au désoxydant énergique apporté par le laitier est de l'alumine. Selon une disposition particulière, le laitier formé en seconde phase est choisi dans le système ternaire silice-chaux-alumine et de façon telle que sa teneur en silice au cours du traitement n'excède pas environ 20 à 25 % en poids. Selon une disposition avantageuse, le mélange solide constituant du laitier forme en seconde phase contient un fondant, par exemple du spath-fluor (CaF2). Selon une autre disposition, le bain métallique contenu dans le répartiteur présente, au cours du traitement, une surchauffe pouvant se limiter à une température ntexcedantpas 10 à 20"C par rapport à sa température de liquidus. Conformément à une mise en oeuvre avantageuse on améliore les échanges entre le bain métallique et le laitier formé en seconde phase au moyen d'un brassage d'appoint du bain dont l'effet demeure toutefois suffisamment modéré pour ne pas perturber sensiblement la couche de laitier qui surnage. On entend par "désoxydant énergique, un élément qui, en faible concentration dans le bain metallique, n'excèdant pas environ 0,1 % en poids, et en équilibre avec sa phase oxydée d'activite voisine de l'unité, permet d'atteindre de très basses teneurs en oxygène dissout, ne dépassant pas environ 0,001 % en poids, c'est-à-dire des teneurs rencontrées généralement pour des aciers dits "calmés". Inversement, l'expression "désoxydant moyen" designe donc un élément qui, lorsqu'il est utilisé dans les conditions précédentes, ne permet pas d'atteindre ces basses teneurs en oxygène dissout. On peut definir pour chaque couple désoxydant-oxyde associe, liés selon l'équilibre thermodynamique [Mn 0m] # nM + m0 (A) (où les, notations soulignées et entre crochets indiquent respectivement que l'élément considéré se trouve sous forme dissoute dans le bain métallique, ou qu'il se trouve en phase scorifiée), un produit de solubilité "vrai", psv, tel que Pv = a n am représente l'activité des s que psv M aM . a0m ou a représente l'activité des éléments lorsqu'ils sont en équilibre avec une phase scorifiée dont l'activité en oxyde associé est égale ou voisne de l'unité.PV s'identifie donc pratiquement avec la constante K de s la loi d'action de masse pour l'équilibre indiqué pris dans les conditions consi dérées (activité en oxyde egale à 1, et température de l'acier liquide, soit environ 1600 C). On compare ensuite P v avec le produit de solubilite "désiré", Pd pd5, donné par la relation PdS = 0 > 1n x 0,001m. En toute rigueur, il faudrait, dans PSd, prendre en compte les activités de M et de O dans la phase métallique et non leurs concentrations.- Cependant, en raison des faibles teneurs recherchées (respectivement 0,1 % et 0,001 t), on montre, notamment pour les aciers non alliés, que leurs activités sont bien approchées par leur concentration (1). Tout couple desoxydant-oxyde associé dont le Pst est inférieur ou sensiblement egal au p5d correspondant sera considère comme "désoxydant énergique". Inversement, l'élément sera considéré comme "désoxYdant moyen" si son PV est superieur au p5d correspondant. s Pour illustrer quantitativement ce qui précède, on a représenté ci-après un tableau de valeurs dont la premier colonne indique la nature du couple désoxydant-oxyde associé considéré et les deux colonnes suivantes indiquent respectivement les valeurs de PdS et PV correspqndants (arrondies à leur puissance de 10) (1) Ces valeurs sont extraites des travaux de Mrs JACQUEMQT, GATELLIER et OLETTE publiés dans le rapport IRSID RE 109 de avril 1972 et ayant pour titre "Equilibre de désoxydation dans le fer liquide - Revue bibliographique". coupTe désoxydant Pds Pvs (1) a MnOm oxyde associé 10 10 10 Cr - Cr203 10 11 10 -4 10-7 Mn - MnO V - FeV2O4 10-14 10-a 1o~6 Nb - FeNb2O6 10-20 10-ll 10-9 B-B2 03 Si - SiO2 10 7 1o~2 Ta - Ta2O5 10-17 10-14 Ti - Ti305 10-l8 10-l8 Al - Al203 10-11 îo10 Zr - ZrO2 Ce - Ce203 10-11 10-16 Les couples "désoxydants-oxydes associés" sont classes de haut en bas dans le tableau selon des valeurs décroissantes des écarts relatifs entre leurs pd et Pvs c'est- -dire selon une augmentation de leur pouvoir désoxydant. Comme on le voit, la ligne tracée entre le tantale et le titane marque la limite entre les éléments considérés comme desoxydants moyens, situés dans la partie supérieure du tableau, et les désoxydants dits "énergiques", situés dans la partie basse du tableau. Bien entendu ce tableau n'est pas exhaustif. D'autre part certains éléments (soulignés dans le tableau) sont des désoxydants couramment utilisés, alors que d'autres, comme le chrome ou le vanadium entrent plus fréquemment dans la composition des aciers en tant qu'élément d'alliage. Les indications qui précèdent ont pour objectif essentiel de fixer les idées du lecteur quant à la signification des expressions "desoxydants énergiques" et "désoxydants moyens" employées dans le texte. Les définitions proposées n'engagent bien entendu que le demandeur et, malgré leur conformité avec l'opinion genérale dans le domaine technique considéré, elles ne sauraient avoir, en l'absence de critères scientifiques objectifs, un caractere necessaire ou limitatif. Comme on le comprend, l'invention consiste dans ses caracteristiques essentielles, à associer à un premier traitement de dêsoxydation par precipita- tion" d'oxydes, effectue de préférence dans la poche de coulée, un traitement de désoxydation complémentaire par échanges metal-laitier, mis en oeuvre dans le répartiteur d'une machine de coulee continue. Au cours de la première phase du procédé (désoxydation par précipitation) on traite le métal, selon la pratique habituelle, avec une addition de desoxydant moyen, par exemple le silicium, généralement sous forme d'alliage avec le fer (ferrosilicium) ou avec un autre désoxydant moyen (silicomanganese). Ce traitement présente le double avantage d'être rapide et de ne pas former dans le bain des inclusions d'oxydes susceptibles d'affecter sa coulabilité. Par contre, l'abaissement de la teneur en oxygène demeure limite et l'acier obtenu ne peuten général être considéré comme calme, à moins, bien entendu, d'augmenter la quantité de désoxydant, dans des proportions souvent incompatibles avec les exigences sur le produit final obtenu. Au cours de la seconde phase du traitement, on met le bain métallique en contact avec un laitier dont l'activité en oxyde associé au désoxydant moyen préalablement utilisé est aussi basse que possible. On comprend que, la réaction (A) écrite ci-avant sous sa forme génrale s1 effectuant de droite à gauche, on augmente ainsi le pouvoir réducteur de ce désoxydant. Corollairement on constate un enrichissement progressif du laitier en oxyde. Conformement à l'invention on recherche à ce stade une diminution de la teneur en oxygène dissout suffisante pour que le bain soit correctement calme.Il importe en consequence que l'activité de cet oxyde dans le laitier ne dépasse pas, au cours du traitement, celle qui correspond à l'état d'equilibre avec le bain pris dans son état calmé. La basse teneur en oxygène dissout ainsi obtenue n'est toutefois maintenue que si le contact entre les deux phases en présence demeure, et disparalt si ce contact cesse C'est notamment le cas lors de la coulée en lingotiere où, par contact avec l'atmosphère ambiante, le métal verrait alors sa teneur en oxygène dissout remonter pour atteindre un niveau correspondant à son état d'équilibre avec des inclusions à forte activité en oxyde.-Seon l'invention, on évite cette reprise en oxygène dissout au moment deia coulée au moyen d'un laitier contenant sous sa forme oxydée, un désoxydant énergique, tel que l'aluminium. Dans ce cas, conformément aux lois physico-chimiques, une certaine quantité de désoxydant énergique provenant du laitier se dissout dans le métal et vient en quelque sorte "relayer" le désoxydant moyen prealablement utilisé pour conserver dans le bain une basse teneur en oxygène dissout, malgré les risques de réoxydation ultérieure au moment de la coulée. En effet, l'element désoxydant introduit par laitier étant un reducteur plus puissant que le désoxydant moyen utilise auparavant, l'oxygène de réoxydationse portera alors de préférence sur ce premier pour précipiter sous forme d'oxydes, de sorte que la teneur en oxygène dissout étant ainsi conservée, le bain métallique est maintenu dans un état de calmage satisfaisant. D'autre part au niveau du repartiteur, le désoxydant energique dont les inclusions d'oxydes sont susceptibles, comme on lia dit, d'affecter la coulabilité du métal, ne procure plus d'inconvénients de ce type puisque, à la sortie du répartiteur, il ne se trouve encore que sous forme dissoute dans le métal. On connaît depuis de nombreuses années déjà, un procédé mettant vraisemblablement en jeu des mécanismes de réaction approchant ceux intervenant dans le traitement selon la presente invention. Ce procédé, couramment désigné dans le domaine technique consideré par "procédé Perrin" (B.F. 842.367), consiste en un traitement de l'acier liquide après affinage, en poche ou de préférence dans le four d'affinage lui-même, au moyen d'un laitier à base d'alumine et de chaux apres addition au bain métallique d'un réducteur, tel que le silicium, dont l'oxyde associe présente des propriétés acides. Le "procede Perrin" procure selon les auteurs une bonne désulfuration du bain et corollairement une désoxydation pouvant atteindredes teneurs résiduelles en oxygène de l'ordre de 5 2 10 3 %.De plus, à la fin du traitement on constate la presence de quelques rares inclusions non-métalliques,(sulfures et oxydes, contenant en particulier de l'alumine), malgré une introduction bénéfique dans le métal d'une certaine quantité d'aluminium dissout (de l'ordre de quelques 10 3 %) provenant de la scorie et résultant de l'action réductrice du silicium contenu dans le metal sur l'alumine apportée par le laitier (les termes "laitier" et "scories" sont employés ici avec la même signification). Ce procédé permet ainsi, en mettant en oeuvre des laitiers contenant approximativement 50 à 55 % de chaux et 40 à 45 % d'alumine, d'obtenir des aciers à grains fins presentant une grande propreté micrographique.Bien entendu, l'une des conditions essentielles pour la mise en oeuvre à l'éc-helle industrielle d'un procédé de traitement par diffusion de ce type réside avant tout dans la possibilité d'obtenir très rapidement un équilibre thermodynamique entre le métal et la scorie, ce qui suppose, selon l'avis général, l'emploi d'un laitier présentant une bonne fluidité. Aussi, en raison de la proportion relativement importante du laitier par rapport au métal à traiter (de l'ordre de 5 % en poids), les auteurs ont préconisé de mettre en oeuvre ce procédé au moyen de laitiers synthétiques, à l'état refondu de preference, ou dans des conditions de fusion rapide, notamment en formant le laitier dans le four d'affinage lui-même, puis en le brassant énergiquement avec le bain métallique. Les études du demandeur qui ont abouti à la presente invention ont montré que, contrairement à toute attente, il était parfaitement possible, sous certaines conditions, d'obtenir, avec au départ un melange de produits solides, constituants d'un laitier à base de chaux et d'alumine, la mise en équilibre quasiinstantanée, du point de vue désoxydation, entre un acier additionné de silicium et un laitier du type précité à basse activité en silice, et ceci bien avant que le laitier soit complètement fondu. A partir de cette découverte, le demandeur a étendu le champ d'application d'un tel traitement sur le plan des réactifs utilisés et l'a adapté au domaine de la coule continue en vue d'améliorer la coulabilite des aciers calmés contenant des éléments désoxydants susceptibles de la dégrader. Les travaux effectués par le demandeur ont montré que les précautions operatoires à satisfaire étaient les suivantes - l'utilisation d'un mélange des constituants du laitier sous forme de particules divisées, et de préférence sous forme pulvérulente,. - le maintien du bain métallique à une température correspondant à une surchauffe relativement modérée, pouvant se limiter à 15 ou 300C par rapport à sa température de liquidus, mais néanmoins necessaire pour compenser les pertes par échanges thermiques avec le laitier, - la mise en oeuvre d'une action de brassage du bain, pas necessairement ener giquejde manière à ne pas perturber sensiblement la couche de laitier qui surnage, mais suffisante tout de même pour renouveler le métal liquide à la partie supérieure du bain-au niveau de l'interface avec le laitier. Or, les connaissances du demandeur dans le domaine de la coulee continue des métaux, et de l'acier en particulier, lui ont permis de se rendre compte que les conditions opératoires précitées pouvaient être aisément satisfaites, notamment au niveau du répartiteur d'une installation découlée continue. En effet, l'utilisation d'un mélange de poudres présente l'avantage de ne nécessiter aucune préparation particulière du laitier et ainsi, loin de poser des difficultés, elle s'intègre au contraire parfaitement dans la conduite des opérations de coulée continue : l'introduction d'un tel mélange sur le bain métallique contenu dans le répartiteur peut être aisément effectuée, par exemple de façon manuelle, par l'operateur de coulée lui-même. D'autre part, le maintien du bain métallique à une surchauffe n'excédant pas nécessairement 15 à 30"C est précisément une caracteristique operatoire de la coulée continue, et de telles valeurs se retrouvent couramment au niveau du répartiteur. On peut alors pallier les pertes thermiques par contact avec le laitier par tout moyen approprie connu notamment en- effectuant un apport calorifique d'appoint, par exemple, d'une façon fort simple, en introduisant dans le répartiteur un bain métallique légèrement plus chaud (d'environ 10"C) que dans la pratique classique de la coulée continue. Enfin, en ce qui concerne le brassage du bain metallique, non seulement celui-ci ne présente aucune difficulté de mise en oeuvre, mais en raison de son caractère modéré, il est obtenu de façon naturelle dans le répartiteur par ltecou- lement métallique continu dont ce dernier est le siège au cours de la vidange de la poche de coulée. Bien entendu, cet effet de brassage naturel peut parfois s 'avérer ínsuffisanty notamment dans-le cas de répartiteurs profonds. Il est souhaitabTe alors de proceder å un brassage d'appoint et, a ce titre, l'art antérieur est suffisamment riche en enseignements.Comme il a déjà été dit, il est souhaitable que l'effet de brassage soit suffisamment atténué de manière à ne pas trop perturber la couche de laitier qui surnage sur le bain et éviter ainsi l'entraînement de la scorie dans le jet de coulée en lingotière. A cet effet, on peut mettre en oeuvre un brassage d'appoint au gaz inerte, ou du moins inactif à l'égard de l'acier liquide, par exemple de l'argon, au moyen d'une lance plongeant dans le bain ou de préférence d'un bouchon poreux monté dans le fond du repartiteur. On peut bien entendu mettre en oeuvre d'autres principes de brassage dans la mesure ou il est recherche une action suffisamment douce pour ne pas entrainer les inconvénients précités. A cette fin on peut envisager un brassage par voie électromagnétique, en particulier au moyen d'une bobine à induction entourant uniquement la partie inférieure du répartiteur.On retrouve une disposition analogue dans le brevet français 2.297.916 qui décrit un four à induction pour la-fusion et l'affinage en continu d'une charge metallique et dont seule la partie inférieure est entourée par un solénoïde de manière à maintenir la partie supérieure de la charge, et notamment la couche de laitier qui surnage sur le bain, en dehors de la zone d'action de l'inducteur et la conserver de ce fait dans un état relativement calme et paisible tout en assurant un renouvellement du métal liquide à l'interface metal-laitier. L'action de brassage du bain peut alors être contrôlée par l'intensité et/ou la fréquence du courant électrique alimentant la bobine.Un autre aspect du brassage électromagnétique réside dans l'apport de calories au bain metallique par un effet inductif bien connu, ce qui, dans certains cas,peut constituer un avantage par rapport au brassage par insufflation de gaz, lequel, au contraire, contribue au refroidissement du bain. Toutefois il est clair qu'un brassageau gaz notamment au moyen d'un bouchon poreux est de mise en oeuvre bien plus aisée. D'autre part il est possible de pallier facilement le refroidissement du bain qui en résulte en conférent au métal liquide dans la poche de coulee une surchauffe initiale légèrement supérieure à celle indiquée précédemment. Par ailleurs, il doit être noté que, si un brassage modéré du bain, tel qu'il vient d'être décrit, est l'une des conditions suffisantes pour la mise en oeuvre de l'invention, elle n'est pas pour autant nécessaire. Il doit être bien compris en effet que, conformement à la règle genérale, l'augmentation de l'effet de brassage va dans le sens de l'amélioration des échanges chimiques par diffusion entre le métal et la scorie.Ainsi, dans la mesure où pour certains utilisateurs, l'entraînement de la scorie dans la lingotière par le jet de coulée ne constitue par un incon--venient maJeur ou si des moyens particuliers sont prévus, (par exemple une forme appropriée du répartiteur) pour qu'un tel entraînement ne soit pas à redouter, le demandeur conseille la mise en oeuvre d'un brassage plus soutenu pouvant aller jusqu'à l'obtention d'une véritable "émulsion" du laitier dans la phase métallique. Aux trois caracteristiques opératoires qui viennent d'être décrites, il s'en rajoute une -quatrième, spécifique cette fois à la nature de l'acier devant être obtenu par la mise en oeuvre du traitement selon l'invention, à savoir l'obtention d'un acier calmé, c'est-à-dire n'excédant généralement guere une teneur de 10 -3 % en oxygène dissout meme pour des nuances très douces. Cette condition se matérialise, comme on l'a vu, par la nécessité de conserver en permanence au cours du traitement, un laitier dont l'activité de l'oxyde associé au "désoxydant moyen" utilisé en première phase, soit aussi basse que possible et de toute façon ne dépasse pas sensiblement celle qu serait en équilibre avec le bain métallique lorsque celui-ci se trouve à l'état calme.On peut estimer quantitativement cette. activitemaxima.le tolérée au moyen du rapport Les valeurs calculées figurent dans la dernière colonne du tableau precédent Pv Bien entendu, ces valeurs approchées correspondent à des maxima pour une concentration en désoxydant voisine de 10 1 % et pour une teneur en oxygène dissout de l'ordre de 3 % , maisl'utilisateur saura sans difficultés les déterminer pour d'autres concentrations, par exemple grâce à la relation De toute façon, il est rare en pratique que la concentration en désoxydant dans un acier calmé soit très inférieure à 10-1 i %, et ceci simultanément avec une teneur en oxygène dissout également inférieure-à à %. % Il en résulte que les valeurs indiquées dans 7e tableau sont en général inférieures aux activités maximales précitées, et que par conséquent~elles se trouvent être appropriees à l'obtention,à coup sûr, des résultats visés par le procédé selon l'invention. Cette caractéristique permet, comme on va le montrer par la suite dans un exemple chiffré, de déterminer en fonction de la nature du laitier et de la teneur en "désoxydant énergique dissout, la quantité de laitier nécessaire à la bonne exécution du procédé. Au préalable le demandeur désire mettre en relief un autre aspect de l'invention. Dans le présent texte, il a toujours été considéré que l'apport au bain de l'élément "désoxydant énergique" était effectué par l'intermédiaire du laitier ; autrement dit, que l'oxyde associé de l'élément "désoxydant énergique" était un constituant du mélange solide originel introduit sur le bain métallique contenu dans le répartiteur en vue de la formation d'un laitier actif. Cette pratique peut être considérée comme habituelle, mais il ne s'agit pas là de la règle générale. Cette dernière autori-se en fait l'apport de l'élément précité par tout moyen approprie.En particulier, et de récents travaux du demandeur l'ont montré, un tel apport peut s'effectuer en totalité, ou en partie, par le garnissage réfractaire lui-meme dans la mesure où bien enten du, sua composition s'y prête et si l'utilisateur est disposé à mettre en service un répartiteur à garnissage volontairement consommable. On va maintenant décrire à titre d'exemple nullement limitatif, une mise en oeuvre particulière du procédé en choisissant pour "désoxydant moyen" utilisé en premiere phase du silicium et en prenant comme constituant du laitier devant se former en seconde phase un mélange de chaux et d'alumine en poudre. Le laitier formé dans le répartiteur fera donc partie du système CaO Al203 - SiO2. Le diagramme ternaire du système est représenté sur la figure unique annexée. Conformément aux indications de la dernière colonne du tableau précédent, l'activité de la silice dans ce laitier sera maintenue au pl-us égale à 0,01. La composition du laitier doit donc se maintenir en permanence dans la zone du diagramme limitée supérieurement par la courbe d'isoactivité en silice de 0,31. Cette zone a été hachurée verticalement sur la figure. On voit donc que dans ce-cas la concentration maximale admise pour la silice dans le laitier est d'environ 25 % en poids (point A). Après affinage au four électrique, une charge d'acier extra-doux de 35 tonnes est coulée en poche. Des essais prealables ont montré que cet acier était convenablement calme lorsque sa teneur en oxygene dissout était d'environ 0,002 %. Au cours du transfert de la poche vers l'installation de coulée continue, on procède à la premiere phase de desoxydation par addition, selon la pratique courante, de silicomanganèse Au terme de cette etape initiale du traitement, le bain métallique est en équilibre avec une phase scorifiee à forte activité en silice et présente la composition suivante C : 0,025 %; Mn : 0,45 %; Si 0,30 % 02 ;dissout. 0,005% et une quantité d'environ 0,01 % d'inclusions résiduelles de silice non décantées.Lorsque la poche est coulée dans le répartiteur, Ta temperature du bain est alors de 1550CC, soit une surchauffe voisine de 25"C. On procède à un brassage du bain par insufflation d'argon au moyen d'un bouchon poreux monte dans le fond du répartiteur, et on introduit dans ce dernier, d'une maniere précisée plus loin, un mélange solide.pulvérulent comportant 55 % de CaO et 45 % dual203 (point A sur la figure). De cette façon, on multiplie à ce niveau le pouvoir desoxydant du silicium, ce qui provoque un déplacement vers la gauche de la réaction de désoxydation, tSio21+ Si * 20 (I) par rapport à son état d'équilibre précédemment atteint dans la poche de coulée en l'absence d'un tel laitier.En outre, l'alumine présente dans le laitier procure un passage d'aluminium en solution dans le bain selon la réaction : -3Si + 2pAl203Jf 4Al + 3p5i 2 (Il) Les équilibres (I) et (II) sont atteints quasi-instantanément et, de ce fait, les opérations de coulée continue en lingotière peuvent commencer dès qu'une couche laitier recouvre le bain dans le répartiteur. Comme on le comprend aisément au vue la réaction (II), l'aluminium présent dans l'acier n'affecte en rien la coulabiTite du métal puisqu'il ne s'y trouve que sous forme dissoute, et les essais de coulée avec une busette de faible diamètre (20 mm) ont été menés à leur terme sans grandes difficultés dues à des-phénomènes d'engraissement ou de bouchage de l'orifice du répartiteur. D'autre part, cet aluminium en équilibre avec l'oxygène dissout permet de conserver, en aval du répartiteur, c'est- -dire dans le jet de coulée et en lingotière, un bas niveau en oxygène dissout en dépit de la réoxydation inévitable par l'oxygène de l'atmosphère ambiante lors du transfert repartiteur- lingotière. En effet, l'aluminium étant meilleur désoxydant que le silicium, l'oxygène de reoxydation va se porter sélectivement sur ce premier pour former de l'alumine selon la réaction Al203 # 2 Al + 30 (III) L'analyse du produit final montre en outre que sa teneur en silicium a été abaissée à 0,20 %.environ. On va maintenant indiquer la méthode pour déterminer la quantite minimale de laitier nécessaire de manière à satisfaire une activité en silice dans le laitier n'excédant pas environ 0,01. Comme on le voit sur le diagramme de la figure, la courbe d'isoactivité de 0,01 en silice correspond à une plage de concentrationsdont les limites sont voisines de 25 % (point A) et 13 % (point B) dans le sens d'une augmentation de l'activité en alumine (entre 0,05 et 0,5 environ). L'équilibre régissant la réaction (II) permet de déterminer l'activité de l'alumine en fonction de celle de la silice. On a en effet respectivement les constan tes d'équilibre des réactions (I) et (III)- à 1600"C, soit K(I) = 2,7 x 10 U et k(III) = 1,2 x 10 13. Compte tenu des concentrations en Al (4 x 10 3 %) et en Si (2 x 10 %), il vient a {Al203} = 2,1 x 102 a3/2tSiO2 Cette relation définit; en fonction de l'activite désirée en silice (limitée à 0,01), l'activité minimum que doit avoir l'alumine pour occasionner une introduc tion d'an.iu dans le bain en quantité suffisante pour conserver ce dernier à l'état calme au cours de la coulée en lingotière, c'est-à-dire au moins 4 x 10 3 % en poids. Ici on se place volontairement dans le cas d'une activité en silice égale à 0,01. Il est nécessaire alors que l'activité en alumine soit au moins égale à 0,2. Sur le diagramme, l'intersection des courbes d'isoactivité 0,01 en silice et 0,2 en alumine (point C) définit la concentration maximale de silice admissible dans le laitier, soit environ 20 %. La quantité totale de silice qui passe dans le laitier provient de trois origines distinctes. En premier lieu, elle provient des inclusions résiduelles de silice non décantées en première phase et qui pourront l'être dans le répartiteur grâce à la présence de chaux en forte proportion dans le laitier. On a vu que cette quantité Qo est voisine de 0,01 %. En second lieu, elle provient de la réaction (I). Cette quantité QI se détermine Dar la relation où M represente la masse moléculaire, (02)i représente la teneur initiale en oxygène (teneur en poche : 0,005 %) et (02)f représente la teneur finale dans le répartiteur. Cette dernière peut être facilement calculée à partir de l'équation d'equilibre de la réaction (III) : ( 2)f = 0,001 % environ. Enfin, la réaction (II) contribue également à enrichir le laitier-en silice, d'une quantite Q2 donnée par la relation l'application numérique donne, avec une bonne approximation Q = 2,4 X 10-2 2 % Il passe donc 26 % de silice dans le laitier raison de 1 kg de laitier par tonne d'acier. Pour maintenir une teneur en silice n'excédant pas 20 %, il faut donc- utiliser au moins 1,2 kg de laitier par tonne d'acier, soit une proportion minimum laitier-metal de 0,12 % en poids. Une telle proportion est tout à fait compatible avec les conditions de marche industrielle et ne-provoque aucune difficulté d'introduction, même manuelle, des constituants du laitier dans le répartiteur. De plus, il est possible en prlncipe, même dans le cas de poches de grande capacité (de l'ordre de 100 t et plus), d'introduire dans le répartiteur toute la quantité de mélange constituant le laitier, en une seule fois, dès le debut des operati-ons de coulée. Toutefois il est clair que la proportion laitier-metal indiquée précedemment étant une valeur minimale à respecter, les résultats seront d'autant plus satisfaisants que cette proportion est-plus élevée. A ce titre, le demandeur préconise d'operer avec une "marge de sécurité correspondant sensiblement à une proportion de l'ordre de 0,3 % en poids. L'introduction du laitier en une seule fois peut encore être effectuée dans le cas d'installations de coulée alimentées par des poches de faibles et moyennes capacités (environ jusqu'à 5080 tonnes). Cependant, pour des poches de capacités plus importantes, il est souhaitable, afin d'éviter un refroidissement trop brutal du bain au départ, de fractionner l'alimentation en laitier au cours des opérations de coulée. Bien entendu5 d'autres mesures peuvent être prises pour éviter une température trop basse du metal dans le répartiteur. On peut par exemple opérer avec un mélange solide préchauffé ou même prefondu si les équipements appropriés sont presents dans l'usine, ou prévoir une température initiale plus importante du métal, ou tout autre moyen permettant, comme il a déjà été dit, de maintenir acier liquide dans le repartiteur avec une surchauffe d'environ 15 à 30"C. Il est clair que l'invention ne saurait être limitée au mode opératoire particulier qui vient d'être;décrit. Notamment, la première phase de desoxydation peut avoir lieu ailleurs que dans la poche de coulée, par exemple dans le four d'affinage lui-même. On comprendra cependant que le choix du demandeur a été commande par le souci de ne pas immobiliser le four pour des tâches annexes pour lesquelles, en général, il nia pas eté spécifiquement conçu. De même, le choix du silicium et due l'aluminium respectivement comme "désoxydant moyen" et "energique" a été guide uniquement par le fait que ces élements -sont couramment utilises à cet effet dans le domaine de l'élaboration. De même encore, l'emploi d'un mélange solide à base de chaux n'est nullement une caractéristique nécessaire du procédez selon l'invention. Son choix résulte à la fois de considérations économiques et pratiques : la chaux est en effet un produit relativement bon marché dont la manipulation n'impose aucune précaution particuliere et dont l'usage est fortement répandu en aciérie. De plus, la chaux est un produit bien approprie à la mise en oeuvre précédemment decrite car, en raison de ses propriétés basiques, elle contribue à abaisser l'activité de la silice qui passe dans le laitier au courus de la seconde phase du traitement. Il est possible néanmoins sans sortir du cadre de l'invention, d'utiliser d'autres produits équivalents que l'on associera éventuellement (comme dans le cas de la chaux) à des fondants metallurgiques tel que le spathfluor ou autres, s'il s'avère nécessaire ou simplement avantageux pour les résultats désirés d'améliorer la fusibilité du laitier. (comme dans le cas de la chaux) à des fondants metallurgiques tel que le spathfluor ou autres, stil s'avère nécessaire ou simplement avantageux pour les résultats désirés d'améliorer la fusibilité du laitier. REVENDICATIONS 1 - Procéde de désoxydation d'un bain métallique, notamment d'un bain d'acier après affinage et destiné à être coulé en continu, caractérisé en ce qu'il comprend les deux phases de traitement successives suivantes - une première phase de désoxydation par prééipitation d'oxydes selon la pratique habituelle, au moyen d'une addition dans le bain métallique d'un produit choisi parmi les désoxydants moyens, - - une seconde phase de désoxydation, complémentaire par échanges métal- laitier, ayant lieu dans le répartiteur d'une installation de coulée continue, et en presence d'un mélange de produits, introduits sous forme solide, constituants d'un laitier métallurgique contenant, sous sa forme oxydes un désoxydant énergique, et dont l'activité de l'oxyde associé au desoxydant moyen utilise en première phase est aussi basse que possible et de toute façon n'excède pas au cours du traitement celle qui serait en équilibre avec un bain métallique dont la teneur en oxygène correspond à un état calmé du bain. 2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le désoxydant moyen utilisé en première phase est du silicium, moyennant quoi le laitier formé en seconde phase contientde la silice dont l'activité au cours du traitement est aussi basse que possible, et de toute façon n'excede pas sensiblement 0,01. 3 - Procédé selon les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que l'oxyde associé au désoxydant énergique apporté par le laitier est de l'alumine. 4 - Procède selon les revendications lj 2 ou 3 caractérise en ce que le laitier qui se forme en seconde phase est pris dans le système ternaire constitué par de la chaux, de l'alumine et de la silice et de façon telle que sa teneur en silice au cours du traitement n'excede pas environ 20 % en poids. 5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications precedentes-caracte- risé en ce que le mélange des solides constituants du laitier qui se forme en seconde phase contient un fondant, par exemple du spath-fluor. 6 - Procedé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le mélange de produits solides présent en seconde phase est apporté au bain métallique, entié- rement ou en partie, par le garnissage réfractaire du répartiteur. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le bain métallique contenu dans le repartiteur est soumis à un brassage d'appoint. 8 - Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'action de brassage demeure suffisamment modéree pour ne pas perturber de façon sensible la couche de laitier qui se forme sur le bain. 9 - Procede selon les revendications 7 ou 8 caractérisé en ce que le brassage est effectue par une insufflation de gaz dans le bain metallique. 10 - Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce que l'insufflation du gaz s'opère au moyen drus bouchon poreux monté dans le fond du répartiteur. 11 - Procédé selon les revendications 7 ou 8 caractérisé en ce que le brassage est obtenu par des moyens électromagnétiques agissant dans le bain métallique par effets inductifs. 12 - Procedé selon la revendication 11 caractérisé en ce que les moyens électromagnétiques sont constitués par une bobine à induction entourant la partie inférieure du répartiteur. 13 --Produit obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.