Brevet FR2501722A1 — publié le 19820917

PROCEDE DE BRASSAGE PNEUMATIQUE D'UN BAIN METALLIQUE La présente invention concerne le brassage pneumatique d'un bain métallique. Elle s'applique plus particulièrement au brassage d'un bain de fonte en cours d'affinage dans un creuset à l'oxygène soufflé par le haut. Il est connu d'étendre les possibilités métallurgiques des techniques d'affinage à l'O2 soufflé par le haut en brassant le bain par un fluide à l'état gazeux injecté au travers d'éléments réfractaires perméables montés dans le fond du creuset. Le fluide utilisé est généralement un gaz chimiquement inerte vis-à- vis du bain, comme l'azote, de préférence, en raison de son très faible coût de revient. Cette nouvelle technique, dont les récents développements l'ont portée à la connaissance du public sous la dénomination de Procédé "LBE" (LanceBrassage-Equilibre), tend, comme son nom l'indique, à réaliser l'équilibre entre le métal et le laitier, permettant ainsi de cumuler les avantages respectifs des procédés classiques à soufflage par le haut et par le bas. Cette technique se traduit notamment par un meilleur contrzle de la conduite des opérations d'affinage en procurant une plus grande souplesse tant dans le choix du moment, que de la durée et que, dans une certaine mesure, de l'intensité de l'injection gazeuse. Elle se heurte cependant à des contraintes technologiques liées à la perméabilité des éléments réfractaires perméables qui limite les possibili- tés d'introduire des quantités de gaz aussi importantes qu'on le voudrait. Il a déjà été proposé de remplacer le gaz de brassage à injecter par un gaz liquéfié se vaporisant au contact du bain. On a ainsi pu obtenir, à débit unitaire donné, des volumes de gaz de brassage beaucoup plus importants. Toutefois, il est apparu que, selon le type d'éléments perméables utilisés, ces derniers tenaient plus ou moins bien aux chocs thermiques causés par des injections répétitives de fluide cryogénique. Le but de la présente invention est de parvenir à des débits de gaz de brassage importants tout en évitant les difficultés rencontrées dans les pratiques connues. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de brassage pneuma- tique d'un bain métallique contenu dans un creuset, selon lequel on injecte un fluide de brassage au travers d'éléments réfractaires perméables montés dans le fond du creuset et caractérisé en ce que on utilise au moins tempo- rairement comme fluide de brassage un liquide organique, tel qu'un hydro- carbure de préférence. 39 On bénéficie de cette façon des avantages liés à une injection d'un 2 2501722 fluide de brassage à l'état liquide sans pour autant soumettre les éléments réfractaires perméables à des chocs thermiques préjudiciables à leur tenue. Il est d'ailleurs possible, conformément à une variante de mise en oeuvre préférée de l'invention, d'éliminer tout risque de ce genre simple- ment en préchauffant le liquide organique avant de l'injecter. Par ailleurs, l'invention présente d'autres intérêts parmi lesquels on peut notamment mentionner: - une certaine protection des éléments réfractaires perméables et des régions avoisinantes par dépôt d'une couche de carbone de décomposition du liquide organique injecté, - l'absence de tout risque de nitruration du bain. On connait en effet les difficultés que l'on a pour éliminer l'azote d'un bain métallique brassé par cet élément. Il doit être cependant noté que l'utilisation d'un liquide organique peut entraîner une certaine hydrogénation du bain qui, dans certains cas, peut être indésirable. Conformément à une mise en oeuvre de l'invention, il est possible de surmonter cette difficulté. Pour ce faire, on commence par injecter- un fluide de brassage constitué par un liquide organique, tel qu'un hydrocarbure, puis, quelques temps avant la fin souhaitée du brassage -par exemple quelques minutes avant- on remplace le liquide organique par un gaz inerte, tel que l'azote ou l'argon, suivant les teneurs en azote maximales admissibles pour la nuance visée. De cette façon, le brassage au gaz inerte procure un "lavage" du bain, lequel se trouve ainsi débarrassé de l'hydrogène dissous accumulé lors du brassage initial par l'injection du liquide organique. Cette mise en oeuvre particulière de l'invention est tout-à-fait indiquée pour l'affinage de la fonte par conversion à l'oxygène avec bras- sage à l'argon ou à l'azote. Dans ce dernier cas, le moment o l'on passe de l'injection du liquide organique à celle de l'azote doit être au plus t6t, la fin de la décarbura- tion du bain. En effet, ce n'est qu'à partir de la fin de la période de décarburation que les conditions métallurgiques deviennent nettement défavo- rables pour une dissolution de l'azote, de sorte que le choix de cet élément en tant que gaz de brassage en aval de la décarburation du bain, n'entraîne aucune nitruration excessive de ce dernier, du moins dans les tolérances habituellement admises. Dans cette forme de mise en oeuvre, l'invention procure donc un bras- 39 sage efficace du bain durant le processus d'affinage et ceci sans risque de pollution du métal tant par l'hydrogène que par l'azote. 250 1722 REVENDICATIONS 1. Procédé de brassage pneumatique d'un bain métallique contenu dans un creuset, selon lequel on injecte un fluide de brassage au travers d'élé- ments réfractaires perméables montés dans le fond du creuset et caractérisé en ce que l'on utilise, au moins temporairement, comme fluide de brassage un liquide organique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé de brassage utilisé est un hydrocarbure liquide. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé fin du brassage, on remplace le liquide organique par 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé inerte est de l'argon. 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé inerte est de l'azote. 6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé métallique étant un bain de fonte en cours d'affinage en ce que le fluide en ce que, avant la un gaz inerte. en ce que le gaz en ce que le gaz en ce que, le bain par conversion à l'oxygène, on remplace le liquide organique par du gaz inerte au plus tôt à la fin de la période de décarburation du bain.