Brevet FR2467885A1 — publié le 19810430

La présente invention se rapporte à des perfectionnements apportés aux procédés d'affinage de fonte phosphoreuse ou hématite au convertisseur. I1 s'applique au cas où cet affinage est effectué par injection d'un gaz oxydant, par exemple de l'oxygène pur, dans le bain de métal, au travers de tuyères logées dans le fond du convertisseur. En pratique, les fonds de ces types de convertisseurs sont munis d'un Jeu de tuyères à deux tubes concentriques, le tube central servant à l'introduction de gaz oxydant, le plus souvent de l'oxygène pur, tandis que le tube périphérique sert à l'introduction d'un fluide de protection, par exemple un hydrocarbure gazeux. Il a été observé qu'une telle façon de procéder avait les conséquences nuisibles suivantes : dans le cas où le fluide de protection est un hydrocarbure, la teneur du métal en hydrogène augmente et dans le cas où le fluide de protection est de l'azote, la teneur du métal en azote augmente. C'est la raison pour laquelle le demandeur a eu l'idée de remplacer le fluide de protection par un fluide ne contenant ni H2, ni N2, soit en l'occurrence par du CO2. Au cours des essais, le demandeur a également constaté que pour réduire très efficacement les teneurs du métal en H2 ou en N2, il n'était pas nécessaire d'utiliser du C02 comme gaz protecteur pendant toute l'opération d'affinage, mais qu'il suffisait de souffler du CO2 uniquement vers la fin de l'affinage ou plus particulièrement lors de la courte phase de correction ou encore lors de l'opé- ration de basculement du convertisseur de la position de décrassage à la position de vidanpe en poche. Il est apparu en outre que pour assurer un refroidissement suffisant des tuyères, l'injection de CO2 devait être effectuée dans la proportion de 20 ffi environ de la quantité duo2, alors que l'injection des hydrocarbures est généralement effectuée dans des proportions de 3 à 12 % de la quantité d'oxygène (C3H8 : 4 , gaz naturel 10 %). Des variations aussi importantes peuvent poser des problèmes avec le8 tuyères à deux tubes concentriques dont seul ltespace entre le tube central et le tube péri phérique est utilisé pour le passage du gaz protecteur. En effet, on ne doit pas perdre de vue qu'il faut maintenir la pression du gaz protecteur, quel qu'il soit, au-dessus d'une valeur minimum pour empêcher toute rentrée du métal liquide dans les tuyères. Le demandeur a alors eu l'idée originale d'utiliser des tuyères à trois conduits concentriques bien connues pour remédier à ces inconvénients. En effet, avec de telles tuyères le soufflage d'oxygène est généralement effectué par le tube central et par l'espace compris entre le tube central et le tube intermédiaire, tandis que le soufflage du fluide de protection est effectué par l'espace compris entre le tube intermédiaire et le tube extérieur. Lorsque l'on veut réduire les teneurs du métal en H2 ou en N2 en utilisant du C02 comme gaz protecteur en fin d'affinage, on a alors la possibilité de souffler 1'02 uniquement par le tube central et de disposer de l'espace compris entre le tube central et le tube intermédiaire et de l'espace compris entre le tube intermédiaire et le tube périphérique pour résoudre les problèmes de variations importantes dans les quantités de gaz protecteur à injecter. La présente invention a précisément pour objet un procédé permettant de réaliser un tel affinage. Le procédé, objet de la présente invention, dans lequel on fait usage d'un convertisseur d'aciérie dont le fond est muni d'un jeu de tuyères de soufflage à trois tubes concentriques, est essentiellement caractérisé en ce que l'on souffle d'une part, de 1'02 par le tube central et d'autre part, un gaz de protection par l'espace compris entre le tube intermédiaire et le tube périphérique, et en ce que l'on réduit les teneurs du métal en H2 ou en N2, en utilisant du C02 comme gaz protecteur en fin d'affinage, de la façon suivante : au moment déterminé pour le soufflage de C02 en fin d'affinage, on continue de souffler 1102 uniquement par le tube central et on souffle le C02 par l'espace compris entre le tube intermédiaire et le tube périphérique. Le demandeur a en effet constaté d'une façon tout d fait inattendue, qu'il était possible, dans les conditions décrites ci-dessus, de ne souffler aucun gaz dans l'espace compris entre le tube central et le tube intermédiaire sans encourir le risque d'une rentrée du métal liquide dans ledit espace. Suivant une modaiité avantageuse de ce procédé au moment déterminé pour le soufflage de CO2, on souffle également du C02 par l'espace compris entre le tube central et le tube intermédiaire. Cette modalité est de plus avantageuse dans le cas de fortes variations de quantités à injecter quand on remplace un gaz protecteur tel que du C 3H8 (4 ffi de la quantité d'02) par du C02 (20 X de la quantité d'O ), car 2 on dispose les deux espaces tubulaires intermédiaire et périphérique pour réaliser l'injection d'une augmentation aussi importante de gaz. Le demandeur a également pu constater que la quantité de C02 à injecter de la sorte en fin d'affinage était comprise entre 10 et 30 % de la quantité d'oxygène, et de préférence entre 20 ffi et 24 %. Suivant une autre modalité avantageuse du procédé de l'invention, on souffle de l'oxygène pur par l'espace compris entre le tube central et le tube intermédiaire, jusqu'au moment où l'on commence d souffler du C02 par l'espace compris entre le tube intermédiaire et le tube périphérique. EXEMPLE : pour un convertisseur produisant 150 tonnes d'acier, on souffle Jusqu' concurrence de 80 % du volume total dloxy- gène à souffler, un débit d'oxygène de 550 Nm3/mn dans le tube central et un débit de gaz naturel de 60 Nm3/mn dans le tube périphérique. Au-delà de ces 80 ss du volume d'oxygène total à souffler, on maintient le débit de 550 Nm3/mn dans le tube central et lton insuffle également 55 Nm3/mn de C02 par l'espace compris entre le tube intermédiaire et le tube périphérique. REVENDICATIONS i. Procédé d'affinage de fonte au convertisseur, dans lequel on fait usage d'un convertisseur d'aciérie dont le fond est muni d'un Jeu de tuyères de soufflage à trois tubes concentriques, c a r a c t d r i s é en ce que l'on souffle d'une part, de 1' 2 par le tube central et d'autre part, du gaz de protection par l'espace compris entre le tube intermédiaire et le tube périphérique, et en ce que l'on réduit les teneurs du métal en H2 ou en N2, en utilisant du C02 comme gaz protecteur en fin d'affinage, de la façon suivante : au moment déterminé pour le soufflage de C02 en fin d'affinage, on continue de souffler 1102 uniquement par le tube central et on souffle le C02 par l'espace compris entre le tube intermédiaire et le tube périphérique. 2. Procédé suivant la revendication 1, c a r a c t é r i s é en ce qu'au moment déterminé pour le soufflage de C02 en fin d'affinage, on en souffle également par l'espace compris entre le tube central et le tube intermédiaire. 3. Procédé suivant lune ou l'autre des revendications 1 et 2, c a r a c t é r i s é en ce que l'on souffle de l'oxygène pur par l'espace compris entre le tube central et le tube intermédiaire, jusqu'au moment où l'on commence à souffler du C02 par l'espace compris entre le tube intermédiaire et le tube périphérique. 4. Procédé suivant lune ou l'autre des revendications 1 à 3, c a r a c t é r i s é en ce que la quantité de CO à injecte de la sorte en fin d'affinage est comprise entre 18 eut 30 y de la quantité d'oxygène, et de préférence entre 20 ffi et 24 *.