FR 2478671 A1 19810925 FR 8105574 A 19810320 La présente invention se rapporte à un procédé d'élabo- ration de l'acier et elle vise plus spécialement un procé- dé comportant une série d'étapes d'affinage pour transformer la fonte liquide fournie par un haut-fourneau en de l'acier à l'état fondu. Depuis un certain temps déjà, les progrès effectués dans l'élaboration d'aciers à très faible teneur en soufre et d'aciers à très faible teneur en phosphore imposent des conditions beaucoup plus strictes en ce qui ce concerne la déphosphoration et la désulfuration. Dans le procédé clas- sique d'affinage de l'acier, c'est au cours de l'étape de souf- flage que l'on élimine la majeure partie des impuretés (par exemple le silicium, le phosphore, le soufre et le carbone), en utilisant un convertisseur, et il en résulte que la char- ge que doit supporter ce convertisseur au cours de l'élabo- ration de l'acier est très élevée. Conformément à un procédé connu visant à diminuer la charge du convertisseur et à sim- plifier le réglage de chacun des constituants du fer à l'état fondu, plusieurs impuretés sont éliminées au stade de la fonte, et c'est principalement dans le convertisseur que se produit la décarburation. Comme exemple d'application du procédé connu que l'on vient de citer, on peut mentionner la demande de brevet japonais 127421/1977 mise à l'inspection publique, dans laquelle l'opération de désiliciage est assu- rée par un oxyde de fer ou de l'oxygène, ce désiliciage étant suivi d'une opération simultanée de déphosphoration et de désulfuration à l'aide de Na2CO3. L'élimination de la totali- té du silicium, du phosphore et du soufre au-stade de la fon- te est souhaitable en ce qui concerne la diminution de la charge supportée par le convertisseur. Cependant, en ce qui concerne les réactions de désulfuration et de déphosphoration, le traitement de désulfuration est avantageusement appliqué sous atmosphère réductrice, c'est-à-dire avec un laitier à faible teneur en FeO, alors que le traitement de déphospho- ration est avantageusement réalisé sous atmosphère oxydante c'est à-dire avec un laitier à forte teneur en FeO. Les conditions avantageuses pour la désulfuration et pour la déphosphoration sont donc incompatibles. Il s'ensuit qu'une opération simultanée de désulfuration et dedéphosphoration n'est pas d'un bon rendement et pose des difficultés lors- qu'on l'applique à un cas pratique. De nos jours, les deux types d'agents d'affinage indi- qués plus loin sont utilisés principalement pour une opéra- tion simultanée de désulfuration et de déphosphoration. De façon plus précise, l'un de ces agents d'affinage est à base de Na2CO3, tandis que l'autre est à base CaO et d'un oxydant, par exemple les scories de laminoir, du minerai de fer ou un gaz renfermant de l'oxygène. Comme expliqué dans la demande de brevet japonais que l'on vient de citer, le Na2CO3 constitué un fondant efficace pour l'opération simul- tanée de désulfuration et de déphosphoration d'une fonte liquide à faible teneur en silicium, étant donné que Na2CO3 contient de l'oxygène, qui est par définition un oxydant, et du Na20 qui une base. Dans l'opération de déphosphoration se produit la réaction suivante entre l'oxygène, le Na2O et le phosphore: (fournis par le Na2C03) + 2P + 3Na20 --3Na20.P205, tandis que dans la désulfuration se produit entre Na2O et le soufre la réaction suivante Na2O + S - Na2S + o, L'unité de traitement du Na2CO3 indiquée dans cette demande de brevet japonais est comprise entre 10 et 60 kg/t. L'uti- lisation de Na2Co3 comme agent d'affinage ou comme fondant pose des difficultés en ce qui concerne le prix et l'usure du matériau réfractaire dont est constitué le récipient de traitement, usure qui est due à une réaction très forte du Na2CO3 ainsi qu'à une pollution du milieu environnant résul- tant de la formation de fumées et de vapeurs. Un fondant à base de Na2Co3 ne convient donc pas, en pratique, à l'opéra- tion de désulfuration et de déphosphoration. En outre, en ce qui concerne l'opération simultanée de désulfuration et de déphosphoration à l'aide d'un agent d'affinage à base d'un oxydant et de CaO, les conditions d'une désulfuration efficace et d'une déphosphoration effi- cace sont contradictoires comme expliqué plus haut et un excès de CaO est indispensable pour assurer la désulfura- tion sous une atmosphère oxydante ou en présence de l'oxydant. L'opération simultanée de désulfuration et de déphosphora- tion est d'un rendement faible et il convient donc de procéder à la désulfuration et à la déphosphoration en deux étapes distinctes. Il convient de noter que le silicium, le phosphore et le soufre sont avantageusement éliminés au stade de la fonte liquide et divers procédés ont été proposés en ce qui con- cerne l'élimination de ces corps. Mais, si pour le traitement de la fonte, on procède respectivement au désiliciage, à la déphosphoration et à la désulfuration, non seulement le procédé d'élaboration de l'acier devientcomplexe mais, en outre, la baisse de température de la fonte liquide au cours des opérations est si forte que la mise en oeuvre à l'échelle industrielle de ce procédé à trois étapes! devient difficile. Etant donné que, depuis un certain temps, l'élimination et le réglage de la formoe des inclusions non métalliques doivent satisfaire à des conditions de plus en plus strictes en vue de l'obtention d'aciers propres, la mise en oeuvre d'un pro- cédé d'affinage secondaire à la suite de la coulée de l'acier fondu, par exemple un soufflage de gaz inerte, ou gaz neutre, et un dégazage est favorable. Les opérations de désulfuration, de désiliciage et de déphosphoration décrites sont effectuées séparément ou bien plusieurs d'entre elles se produisent de façon continue simultanément, dans les procédés qui ont été proposés jusqu'à ce jour. Mais, jusqu'à présent, on n'a pro- posé aucun procédé pour le traitement de la totalité des impuretés du fer à l'état fondu, procédé selon lequel les divers stades seraient combinés de façon systématique en vue d'assurer un affinage efficace. La demanderesse estime plus efficace que les procédés de la technique antérieure, un procédé d'élaboration de l'acier selon lequel le désiliciage et la déphosphoration auraient lieu au stade de la fonte liquide et dans lequel,au stade de l'acier à l'état fondu, se produiraient simultanément l'éli- mination des inclusions non métalliques et l'affinage. De façon plus précise, lorsque l'on souffle un gaz inerte dans de l'acier à l'état fondu contenu dans un récipient en vue d'éliminer les inclusions non métalliques, un agent d'affi- nage, par exemple du Cao, peut être entraîné par ce gaz inerte et, de la sorte, soufflé dans l'acier à l'état fondu, de telle sorte que l'on peut remplacer complètement l'opéra- tion de désulfuration au stade de la fonte liquide par une désulfuration au stade de l'acier à l'état fondu. Il en ré- sulte la suppression d'inconvénients tels que par exemple un traitement complexe,-une forte baisse de température de la fonte liquide ainsi que des inconvénients résultant d'une opération simultanée de désulfuration et de déphosphoration. Si la décarburation est suivie d'une désulfuration, une réaction à température élevée dans le fer décarburé, réaction avantageuse du point de vue thermodynamique pour la désul- furation, est mise à profit. En outre, on est en mesure de résoudre ce problème que les riblons d'acier qui doivent être chargés dans le convertisseurs doivent être soigneuse- ment choisis de manière à avoir une faible teneur en soufre afin d'empêcher que ne se produise, dans ce convertisseur, une resulfuration. L'invention vise un procédé d'élaboration pratiquement efficace, selon lequel les opérations d'élimination des im- puretés se combinent de façon systématique dans un ordre optimum et dans des conditions optima d'affinage. De façon plus précise, l'invention a pour objet un procédé d'élaboration d'acier par stades successifs distincts d'affinage, caractérisé par le fait qu'il consiste, dans un premier stade, à incorporer un oxydant à de la fonte à l'état fondu fournie par un haut-fourneau, de manière à provoquer une réaction de désiliciage et, de la sorte, à diminuer la teneur en silicium de la fonte jusqu'à ce qu'elle ne dépas- se pas environ 0,2 % et à séparer le laitier résultant d'avec la fonte liquide ainsi traitée: dans un second stade, à incorporer un premier agent d'affinage constitué principalement par un oxydant et par un corps contenant un oxyde de calcium à la fonte liquide contenue dans un premier récipient, de manière à provoquer une réaction de déphosphoration et, de la sorte, à diminuer la teneur en phosphore de la fonte jusqu'à ce qu'elle ne dépasse pas environ 0,04 % et à séparer le laitier résultant d'avec la fonte liquide ainsi traitée; dans un troisième stade, à souffler de l'oxygène dans un second récipient, de manière à provoquer une décarburation et, de la sorte, à diminuer la teneur en carbone du fer jusqu'à la valeur voulue; et dans un quatrième stade à incorporer un second agent d'affinage constitué principalement par.du CaO à l'acier fondu contenu dans un troisième récipient, de manière à provoquer une réaction de désulfuration. Dans le procédé selon l'invention, l'élimination des impuretés autres que les impuretés principales qui doivent être éliminées au cours de chacun des stades, s'effectue de façon accessoire, mais une telle élimination est fâcheuse du point de vue de la thermodynamique, comme expliqué au début de la présente description. En outre, les impuretés principales doivent se limiter à la valeur précisée respec- tivement au premier, au second et au troisième stades. Au- trement dit, il n'y a pas lieu de régler les impuretés autres que l'impureté principale de chacun de ces trois stades pour ramener leur teneur à des valeurs données. De façon avanta- geuse, on diminue la teneur en carbone, en silicium et en phosphore de façon que chacune de ces teneurs soit infé- rieure aux valeurs normales ou tout au moins se trouve dans la gamme des valeurs normales, avant le début du qua- trième stade. Au cours de ce quatrième stade, on procède à la désulfuratiqn, de préférence en association avec l'élimi- nation des inclusions non métalliques. Du fait que l'affina- ge au cours du quatrième stade s'effectue sous une atmosphè- re réductrice, l'élimination des impuretés autres que le soufre est à peu près négligeable. L'invention vise également un procédé selon lequel la fonte à l'état liquide qui a été déphosphorée au cours du second stade est retirée du premier récipient et dans lequel, en outre, ce pre- mier récipient qui conserve le laitier de déphosphoration résul- tant est utilisé pour le premier stade de désiliciage d'une nou- velle quantité de fonte liquide provenant d'un haut-fourneau. Conformément à ce procédé, le laitier de déphosphoration résultant qui se forme au cours du second stade de traitement préalable de déphosphoration d'une fonte liquide n'est pas chassé mais est remis en circulation dans les opérations de traitement préalable de la fonte. Il en résulte la suppres- sion à la fois des dispositifs utilisés pour l'élimination du laitier de déphosphoration et de l'opération de traitement de ce laitier. En outre, le risque de perdre la fonte qui demeure dans le laitier de déphosphoration peut être supprimé étant donné que l'on n'élimine pas le laitier à la suite de chaque opération de déphosphoration. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des figures annexées et donnant, à titre explicatif mais nullement limitatif, deux modes de mise en oeuvre du procédé selon l'invention: la figure 1 est un schéma de principe représentant les diverses opérations de traitement de fonte liquide, suivant une première forme de mise en oeuvre de l'invention; la figure 2 est un schéma de principe analogue à celui de la figure 1 mais correspondant à une autre forme de mise en oeuvre de l'invention; et la figure 3 est un graphique représentant les variations de l'importance de la rephosphoration au cours du stade de désiliciage, en fonction de la basicité d'un mélange de lai- tiers de déphosphoration et de désiliciage; de façon plus précise, en ordonnées, sont portées les valeurs de A (%P) c'est-à-dire les variations de la teneur en phosphore après prélèvement dans le haut fourneau. On décrira ci-après l'un après l'autre les quatre stades opératoires. Premier stade. Le but essentiel du premier stade du procédé selon l'invention est le désiliciage. Le procédé selon l'invention fait appel à de la fonte liquide fournie par un haut-four- neau. La composition de cette fonte liquide varie selon le choix des matières premières introduites dans le haut-four- neau et des conditions de marche de ce dernier; cette com- position est en gros la suivante: de 4,3 à 4,7 % de carbone, de 0,3 à 0,8 % de silicium, de 0,4 à 0,9 % de manganèse, de 0,08 à 0,20 % de phosphore et de 0,015 à 0,005 % de soufre. Au cours du premier stade, on chasse le silicium de la fonte à l'état liquide en soufflant une faible quantité d'oxygène ou, mieux, en incorporant un oxyde de fer, par exemple des scories de laminoir, dans la fonte à l'état liquide. On peut également introduire l'oxyde de fer dans la fonte à l'état liquide à l'aide d'un gaz renfermant de l'oxygène. Après éli- mination de la majeure partie du silicium, la teneur en sili- cium n'est plus guère supérieure à environ 0,2 %. On peut incorporer un oxydant consistant en un oxyde de fer et/ou de l'oxygène, à la fonte à l'état liquide au stade au cours duquel cette fonte à l'état liquide prélevée dans un haut fourneau s'écoule le long de l'entonnoir de coulée sur la poche de coulée. L'oxydant est agité avec la fonte liquide qui s'écoule le long de l'entonnoir de coulée, sous l'effet de l'écoulement de cette fonte dans cet entonnoir ou en rai- son d'une agitation provoquée. Suivant une variante, on peut ajouter l'oxydant ou, l'agiter avec la fonte liquide contenue dans un chariot mélangeur qui a reçu cette fonte liquide en provenance de l'entonnoir de coulée d'un haut-fourneau. En outre, on peut souffler cet oxydant dans la fonte à l'état liquide à l'aide d'un gaz servant de chariot contenant un gaz inerte et de l'oxygène. Le récipient dans lequel s'effec- tue le premier stade opératoire peut être une poche de coulée au lieu d'un chariot mélangeur. La teneur en silicium est ramenée, en gros, d'environ 0,50 % à environ 0,15 %. Si l'on veut réduire la teneur en silicium à moins d'environ 0,10 %, il faut augmenter la quantité d'oxyde de fer et, par consé- quent, le rendement de l'opération se trouve diminué. Il convient donc de procéder à l'opération de désiliciage de manière à obtenir une fonte liquide dont la teneur en sili- cium est comprise entre environ 0,10 % et environ 0,20 %. La quantité d'oxyde de fer nécessaire pour obtenir une teneur en silicium comprise dans cette gamme repose sur cette suppo- sition que la majeure&partie de l'oxyde de fer réagit avec le silicium et qu'une faible fraction seulement provoque la décarburation et l'oxydation du manganèse. On peut incorpo- rer à la fonte liquide, en plus de l'oxydant, un matériau formateur de laitier, par exemple du CaO. Le laitier obtenu au cours de ce premier stade n'est pas transporté jusqu'au second stade mais au contraire il est chassé de la fonte liquide traitée. Second stade. Le but essentiel de ce second stade est la déphosphora-- tion de la fonte liquide qui a déjà subi le premier stade. La fonte à l'état liquide est transférée de l'installation dans laquelle on a effectué le désiliciage, dans un premier réci- pient, c'est-à-dire par exemple un chariot mélangeur ou une poche de coulée et l'opération de déphosphoration est assurée par le premier agent d'affinage. Ce premier agent d'affinage est constitué essentiellement par un oxydant, comme un oxyde de fer sous la forme par exemple de scories de laminoir et d'un matériau renfermant un oxyde de calcium, ce matériau étant du CaO ouduCaCO3 ou les deux. Le premier agent d'affi- nage peut être un mélange pulvérulent de scories de laminoir de CaO et de CaP2 dans les proportions suivantes en poids 3 8:2 6:1, par exemple 4:2:1 et mieux 6:4:1. Les grains de ce mélange pulvérulent peuvent avoir subi un nettoyage pré- alable afin que leur dimension ne dépasse pas 1 mm. On souffle le premier agent d'affinage préparé à l'aide du mélange pul- vérulent indiqué ci-dessus, dans la fonte liquide en même temps qu'un gaz porteur, par exemple un gaz inerte, dans une pro- portion comprise entre 30 et 50 kg par tonne de fonte ce qui ramène la teneur en phosphore à une valeur au maximum de 0,040%. Le premier agent d'affinage peut se présenter sous une forme autre que pulvérulente. Ce premier agent d'affinage ne con- tient pas de Na2CO3, produit coûteux, et il ne présente pas de réaction violente, de telle sorte que l'on peut obtenir de façon économique une déphosphoration en quantité donnée sans provoquer une trop forte usure du premier récipient. Du point de vue du rendement des opérations, il convient que la teneur en phosphore après l'opération de déphosphoration ne soit pas inférieure à 0,015 %. Troisième stade. Le but essentiel de ce troisième stade est la décarbu- ration. La fonte à l'état liquide obtenue pour les deux stades précédentset dont les teneurs en silicium et en phosphore ne dépassent pas respectivement environ 0,2 % et environ 0,040 % est chargée dans un second récipient, par exemple un conver- tisseur 10 ou tout autre récipient dans lequel on puisse assurer la décarburation. On peut se servir du même récipient pour le second et pour le troisième stades à la condition toutefois que le laitier de déphosphoration résultant soit séparé de la fonte liquide qui doit être décarburée. On charge la fonte liquide par exemple dans un convertisseur en même temps que les riblons de fer et on souffle cette fonte pour diminuer sa teneur en carbone jusqu'à une valeur dési- rée qui peut ou non se trouver dans la gamme normale des teneurs de l'acier dans son état final. Au cours de ce troisième stade, on ne détermine pas la composition ni la quantité de laitier en tenant compte de la déphosphoration et la désulfuration, mais on les choisit uniquement en tenant compte du fait qu'il faut protéger le matériau dont est constitué le second récipient. En vue d'assurer la protection du matériau constituant les convertisseurs, on ajoute, comme matières premières auxiliaires dans le con- vertisseur, de 1 à 10 kg de chaux vive et de 1 à 20 kg d'une dolomite à faible cuisson, par tonne de fonte. Si la teneur en phosphore, qui a été abaissée au cours du second stade, n'est pas encore assez faible pour l'acier définitif, on peut augmenter légèrement les quantités de chaux vive et de dolomite ou les diminuer par rapport aux quantités con- sidérées comme suffisantes pour assurer la protection des matériaux constituant le troisième récipient. Quatrième stade. Le but essentiel de ce quatrième stade est la désulfu- ration de l'acier à l'état liquide qui a subi successivement les opérations de désiliciage, de déphosphoration et de carburation. De façon avantageuse, il convient qu'avant le début de ce quatrième stade, les teneurs en silicium, en phosphore et en carbone de l'acier à l'état liquide soient comprises dans les gammes de valeurs normales de l'acier à l'état final. Au cours de ce quatrième stade, l'opération de désulfuration s'effectue dans un troisième récipient, par exemple une poche de coulée, à l'aide d'un second agent d'affinage constitué essentiellement par de la poudre de CaO et pouvant éventuellement renfermer une faible quantité de CaF2. Ce second agent d'affinage et le gaz qui sert de véhicule, par exemple de l'argon, peuvent être soufflés dans l'acier à l'état fondu contenu dans une poche de coulée, de façon que ce second agent d'affinage soit incorporé à l'acier liquide, dans une quantité comprise entre 0,5 et 6 kg et, mieux, d'environ 2 kg par tonne d'acier liquide.-A la suite de cette opération de soufflage, la teneur en soufre est ramenée à une valeur inférieure à la valeur normale de l'acier dans son état final. On peut abaisser la teneur en soufre de la valeur d'environ 0,030 % à la valeur d'environ 0,010 % au cours de ce quatrième stade. Le réglage de la teneur en soufre au cours de ce quatrième stade, qui permet d'obtenir un acier ayant la composition finale désirée, est une opération avantageuse en ce sens que la réaction de dé- sulfuration risque beaucoup plus de se produire, en raison d'une température élevée de la fonte liquide, qu'au cours du premier ou du second stades et on règle les conditions d'affinage du quatrième stade en ne tenant compte que de la réaction de désulfuration parmi les diverses réactions d'af- finage. Au contraire, selon les procédés classiques, si l'on essaie d'obtenir un acier à teneur en soufre extrêmement faible, ne dépassant pas 0,010% de soufre, l'ensemble des agents d'affinage servant à diminuer la teneur en impuretés devient fâcheusement important ou, si cet ensemble demeure faible, il n'est pas possible de diminuer jusqu'à la valeur désirée la teneur en impuretés autres que le soufre. Mais, selon l'invention, la combinaison des stades opératoires efficaces permet d'obtenir des résultats extrêmement raisonnables et intéressants pour l'élaboration d'aciers. La figure 1 illustre une forme de mise en oeuvre du procédé d'élaboration d'aciers selon l'invention. On soumet (en 1) la fonte à l'état liquide à une opération de désili- ciage en faisant appel par exemple à un oxyde de fersur le plancher de coulée d'un haut-fourneau ou dans des chariots mélangeurs 2, appelés parfois "torpedo cars" dans l'industrie de la sidérurgie. On sépare le laitier résultant d'avec la fonte liquide désiliciée en ratissant le laitier pour le re- tirer de ces chariots mélangeurs 2. L'opération de déphos- phorisation (en 3) s'effectue dans les chariots mélangeurs 2. Ce sont les mêmes chariots mélangeurs que ceux que l'on uti- lise pour le désiliciage lorsque le désiliciage n'a pas lieu sur le plancher de coulée. Après l'opération de déphosphoration, on sépare (en 4) - le laitier de déphosphoration résultant d'avec la fonte liquide en transportant la fonte liquide déphosphorée dans une poche de coulée et en laissant le laitier de déphos- phoration résultant dans les chariots mélangeurs 2, à l'aide d'un bouchon d'arrêt du laitier. On retire des chariots mé- langeurs 2 la totalité du laitier de déphosphoration 12 qui reste dans les chariots- mélangeurs 2, sur une aire 5 puis on l'envoie dans un déversoir 6. On renvoie (7a) les chariots mélangeurs vides jusqu'au poste de désiliciage 1 de façon qu'ils servent au désiliciage d'une nouvelle quantité de fonte liquide 8 provenant d'un haut-fourneau. Selon ce mode de réa- lisation, il faut disposer d'un dépôt fixe pour le laitier chassé et, pour vider les chariots mélangeurs, il faut au -moins 5 minutes. En outre, la fonte contenue dans le laitier jeté est malheureusement perdue. On peut remédier totalement aux inconvénients de ce mode de mise en oeuvre par un autre mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, selon lequel la fonte liquide déphosphorée est retirée du laitier de déphosphoration et demeure dans le premier récipient et, en outre, ce premier récipient, dans lequel demeure le laitier de déphosphoration, sert à recevoir et à désilicier une nou- velle quantité de fonte liquide provenant du haut-fourneau. Sur la figure 1, la flèche désignée par la référence 9, in- dique le déplacement de la fonte liquide; la référence 10 désigne un convertisseur et la référence 11 désigne le poste de désulfuration. Sur la figure 2, qui est le schéma de principe d'un autre mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la fonte à l'état liquide provenant d'un haut-fourneau est restée au préalable désiliciée par l'incorporation d'un agent de désili- ciage, par exemple, un oxyde de fer, sous la forme de scories de laminoir, par exemple sur le plancher de coulée, et la fonte liquide désiliciée est introduite dans les chariots mélan- geurs 2. Suivant une variante, la fonte liquide provenant du haut-fourneau est envoyée dans les chariots mélangeurs 2 et elle est au préalable désiliciée dans ces chariots par introduction de l'agent de désiliciage dans ces chariots. Ensuite, on sépare le laitier de désiliciage résultant d'avec la fonte liquide et on soumet cette dernière à une opération de déphosphoration en lui ajoutant un premier agent d'affinage consistant en un fondant formé d'un mélange de scories de laminoir, de CaO et de CaF2. On prélève la fonte liquide dé- phosphorée des chariots mélangeurs et on la déverse dans une ou plusieurs poches de coulée, tandis que le laitier de déphos- phoration résultant demeure dans ces chariots Ces poches de coulée destinées à recevoir la fonte liquide déphosphorée sont transportées jusqu'au poste définitif d'élaboration de l'acier par un convertisseur 10; autrement dit, seule la fonte liqui- de du mélange en fusion qui était contenue dans les chariots mélangeurs est entraînée vers ce poste définitif par le conver- tisseur 10. Les stades d'élaboration de l'acier décrits ci- dessus à propos de la figure 2 sont les mêmes que ceux qui correspondent à la figure 1. Il y a toutefois une légère dif- férence à savoir que l'on ne jette pas le laitier de déphospho- ration qui demeure dans les chariots mélangeurs. Ce laitier de déphosphoration, qui conserve sa température élevée est renvoyé (suivant le trajet 7b) au poste de désiliciage en vue du désiliciage d'une nouvelle quantité de fonte liquide prove- nant du haut-fourneau. Au cours de l'opération de désiliciage, le laitier de désiliciage et la fonte liquide, prélevée dans le haut-fourneau et qui subit un désiliciage sur le plancher de coulée, sont envoyés dans les chariots mélangeurs qui con- tiennent le laitier de déphosphoration. Suivant une variante, la fonte liquide peut être envoyée du haut-fourneau dans les chariots mélangeurs et on procède ensuite à l'opération de désiliciage en incoporant un agent de désiliciage à la fonte contenue dans ces chariots. Au cours du stade de désiliciage, il se forme un mélange constitué par du laitier de désiliciage et du laitier de déphosphoration. Lorsque laquantité de silicium contenue dans la fonte liquide est abaissée jusqu'à la valeur dési- rée, on râcle le mélange de laitier de désiliciage et de laitier de déphosphoration pour le retirer des chariots mélangeurs 2, en laissant la fonte liquide dans ces chariots. Le premier agent d'affinage consistant en un dé- phosphorant est ensuite incorporé à la fonte liquide pour provoquer sa déphosphoration. Puis, seule la fonte liquide déphosphorée est transportée des chariots mélangeurs dans un ou plusieurs récipients situés à une certaine distance de ces chariots. Ce ou ces récipients sont transportés, par un convertisseur 10, jusqu'au poste 11 o se produit l'opération définitive d'élaboration de l'acier. Les chariots mélangeurs, dans lesquels s'effectue soit la déphosphoration soit un dé- siliciage suivi de déphosphoration, contiennent encore du laitier de déphosphoration après élimination du laitier conte- nu dans la fonte, et ces chariots mélangeurs 2 sont renvoyés au poste de désiliciage 1 sans que l'on en ait retiré le lai- tier de déphosphoration. En raison de ce déplacement, on peut supprimer le rejet du laitier de déphosphoration, dont la fluidité est faible, et également empêcher toute perte de fonte dans la laitier. Il convient de signaler, en passant qu'il y a un risque de désulfuration du mélange du laitier de désiliciage et du laitier de désulfuration. Toutefois, la demanderesse est en mesure d'affirmer qu'il ne se produit aucune rephosphoration de la fonte liquide à partir de ce mélange de laitiers dans l'opération de désiliciage. Cette condition ressort de la figure 3 o l'on voit que le quotient CaO/SiO2 qui détermine la répartition du phosphore entre le laitier de déphosphora- tion et la fonte liquide, n'est pas inférieur à 1,5 (CaO/SiO2 > 1,5). Le tableau suivant indique que le rapport CaO/SiO2 des mélanges de laitier de désiliciage et de laitier de déphosphoration est compris entre 1,5 et 2,8 et n'a donc pas pour conséquence une rephosphoration. Tableau l1 déphosphoration 50-60 8-18 4-8 35 laitier de désiliciage 20-30 31-42 0,10,7 0,4-1,0 mélange de laitiers 37-47 12-22 2-4 1,52,8 Si la basicité du mélange de laitier de désiliciage et de laitier de déphosphoration est inférieure à 1,5, on ajoute du CaO à ce laitier pour régler le quotient CaO/SiO2. Il est bien entendu que les formes de réalisation et les agents d'affinage décrits plus haut ne doivent être considérés que comme des exemples non limitatifs de l'invention qui se caractérise par les points suivants: le procédé d'élaboration d'acier à partir de fonte liquide jusqu'à l'obtention d'un acier à l'état fondu se divise en quatre stades distincts destinés à limiter chaque fois la proportion d'impuretés à une valeur donnée; de plus, les opérations d'élimination des impuretés s'effectuent dans l'ordre suivant: désiliciage, déphosphoration, décarburation et désulfuration, cette suite de quatre opérations caractérisant l'invention. Il convient de remarquer, d'après les descriptions qui précèdent, que l'invention comprend les formes de réalisation suivantes. Pendant le premier stade ou le second ou pendant ces deux stades, l'oxydant utilisé est un oxyde de fer ou un gaz conte- nant de l'oxygène ou un mélange des deux, mais de préférence de l'oxyde de fer. Laitiers laitier de constituants !CaO% SiO2% P205% CaO/SiO2 On peut faire appel à un gaz inerte ou à un gaz renfer- mant de l'oxygène, c'est-à-dire l'un des agents oxydants du premier et du second stades, pour entraîner les agents soli- des au cours des divers stades et ces agents solides sont souf- flés en même temps que ce gaz inerte ou que ce gaz renfermant de l'oxygène, dans la fonte à l'état liquide. * Le premier stade a lieu en un ou plusieurs endroits, à savoir dans l'entonnoir de coulée formé sur le plancher de coulée d'un haut-fourneau dans un chariot mélangeur et dans la poche de coulée, et ce premier stade est suivi d'un second, qui a lieu dans ce chariot mélangeur et/ou dans la poche de coulée. On donnera ci-après quelques exemples non limitatifs. Exemple 1: Le tableau 2 donne un exemple de composition de fonte à l'état liquide traitée par le procédé selon l'invention avec explication de chacun des stades d'affinage. Tableau 2 On soumet la fonte liquide indiquée au tableau 2 aux opé- rations suivantes. On jette environ 22 kg de scories de lami- noir par tonne de fonte liquide dans la fonte prélevée dans l'entonnoir de coulée du plancher de coulée d'un haut--fourneau, en vue d'effectuer l'opération de désiliciage. Après avoir éliminé le laitier résultant, on soumet la fonte liquide con- tenue dans le chariot mélangeur à l'opération de déphospho- ration en soufflant, à l'aide d'argon, environ 37 kg d'un mélange de fondant (premier agent d'affinage) par tonne de fonte, ce fondant étant constitué par des scories de laminoir, Stades Composition chimique (%) d'affinage C Si Mn P S Composition prélevée 4,8 0,45 0,51 0,119 0,033 Haut- Premier stade Fourneau (après désili- ciage) 4,7 0,14 0,35 0,115 0,033 Second stade Chariot (Après déphos- mélangeur phoration) 4,4 0,06 0,28 0,030 0,028 Troisieme sta- convertisseur de (après af- finage) 0,07 -. 0,15 0,015 0,020 Quatrième stade (après prélè- vement) 0,13 0,22 0,91 0,016 0,020 Poche de coulée (Après désul- furation) 0,13 0,22 0,95 0,017 0,005 du Cao et du CaF2 dans les proportions en poids suivantes 6:4:1. Puis, on charge la fonte liquide et 7 kg de Cao et 8 kg d'une doldmite faiblement cuite par tonne de fonte li- quide, dans un convertisseur LD d'une capacité de 250 tonnes. On procède au soufflage de décarburation et on obtient envi- ron 24 kg de laitier par tonne d'acier à l'état fondu. On reçoit l'acier fondu dans une poche de coulée de 250 tonnes après l'opération de soufflage de décarburation, tout en supprimant dans la quasi totalité l'entrée de la poche de coulée du laitier contenu dans le convertisseur. On jette 2,4 kg d'aluminium par tonne d'acier fondu dans l'acier fondu con- tenu dans la poche de coulée de façon à désoxyder cet acier. On apporte alors la lance de projection d'argon et on l'introduit dans l'acier fondu contenu dans la poche de coulée et on souffle 800 litres d'argon à la minute dans l'acier fondu en mélangeant cet acier à environ 2 kg de CaO pulvéru- lent (second agent d'affinage) par tonne d'acier fondu. Exemple 2: On soumet la fonte liquide provenant d'un haut-fourneau à une opération de désiliciage dans les chariots mélangeurs et on râcle le laitier de désiliciage résultant pour le reti- rer de ces chariots; on introduit 37 kg par tonne de fonte du mélange de fondants constitué par des scories de laminoir, du CaO et du CaF2 (premier agent d'affinage) dans la fonte liquide en les mélangeant et les agitant avec cette fonte qui demeure dans les chariots mélangeurs, de manière à effectuer l'opération de déphosphoration. On prépare une poche de cou- lée pour recevoir la fonte liquide ainsi traitée et on envoie cette fonte liquide jusqu'au poste d'élaboration d'acier, en utilisant un convertisseur. Lorsque l'on déverse la fonte li- quide déphosphorée dans la poche de coulée, le laitier de déphosphoration demeure dans les chariots mélangeurs, puis on renvoie ces véhicules contenant le laitier de déphospho- ration, au poste de désiliciage. Ces chariots mélangeurs 2 reçoivent la fonte liquide désiliciée et le laitier résultant qui s'est formé au cours de l'opération de désiliciage sur le plancher de coulée en raison de l'incorporation de scories de laminoir. On n'observe aucune rephosphoration ni aucune resulfuration à partir des laitiers de désiliciage et de dé- phosphoration lorsque la fonte à l'état liquide se trouve dans les chariots mélangeurs. Le mélange de laitiers formé dans ces chariots à la suite du mélange des laitiers de désiliciage et de déphosphoration s'élève à 45 kg par tonne de fonte, et le rapport CaO/SiO2 est égal à 1,8. On râcle ce mélange de laitiers pour le retirer des chariots mélangeurs et l'on déphosphore la fonte liquide restante à l'aide d'un fondant de déphosphoration tué par des scories de laminoir, du CaO et du CaF2. On intro- duit ce fondant dans la proportion de 37 kg par tonne de fonte dans la fonte liquide selon un procédé d'injection et on l'agite avec cette fonte. La laitier de déphosphoration formé au cours du stade de déphosphoration représente 25 kg par tonne de fonte. On fait passer la fonte qui a été ainsi déphosphorée des chariots mélangeurs dans une poche de coulée puis on la transporte jusqu'à un convertisseur. La totalité du laitier de déphosphoration demeure dans les chariots mélangeurs et on le renvoie au poste de désiliciage de la manière expliquée plus haut. La décarburation et la désulfuration s'effectuent comme expliqué à propos de l'exemple 1. Le tableau 3 indique la composition de la fonte liquide traitée de la manière ci-dessus. Tableau 3 Exemple 3: On procède au désiliciage de la fonte liquide dans les conditions suivantes. 1. Quantité de fonte à l'état liquide traitée: 250 tonnes 2. Oxyde de fer: 23 kg de minerai de fer par tonne de fonte. 3. Gaz contenant de l'oxygène (gaz servant à véhiculer l'oxyde de fer): 1,0 Nm3 par tonne de fonte. 4. Débit du gaz servant de véhicule: 8,3 Nm3 à la minute. Stades Composition chimique (%) d'affinage C Si Mn P S Haut- Composition fourneau prélevée 4,7 0,48 0,50 0,125 0,035 Chariots Premier stade mélangeurs (après désili- ciage) 4,6 0,15 0,40 0,123 0,033 Second stade Chariots (après déphos- mélangeurs phoration) 4,4 0,05 0,35 0,032 0,025 Convertis- Troisième stade seur (après affinage) 0,07 - 0,18 0,014 0,024 Quatrième stade (après prélève- Poche de ment) 0,13 0,21 0,91 0,015 0,024 coulée coulée (Après désulfu- ration) 0,13 0,21 0,95 0,016 0,004 5. Débit d'introduction de l'oxyde de fer kg à la minute. 6. Température de la fonte liquide 13500C au début et 1340'C à la fin 7. Durée du traitement: 30 minutes 8. Lieu du désiliciage: une poche de coulée. 9. Laitier: Le laitier résultant formé au cours de l'opération de désiliciage représente 18 kg par tonne de fonte liquide. On râcle le laitier pour le retirer de la poche de coulée basculée. On procède à la déphosphoration dans les conditions suivantes. 1. Premier agent d'affinage On jette 21 kg de scories de laminoir, 28 kg de CaCO3 et 3 kg de CaF2 par tonne de fonte dans la fonte liquide et on souffle 3,5 Nm de gaz contenant de l'oxygène par tonne de fonte liquide sur cette fonte. Le débit du gaz contenant de l'oxygène est de 55 Nm3 à la minute. On agite les scories de laminoir, le CaCO3 et le CaF2 avec la fonte liquide à l'aide d'un rotor. 2. Température de la fonte liquide 13600C au début et 1370'C à la fin. 3. Durée du traitement: 20 minutes 4. Lieu de l'opération de déphosphoration C'est la poche de coulée qui a servi au désiliciage mais ne contenant plus de laitier de désiliciage. 5. Laitier: La quantité de laitier résultante formée au cours du désiliciage s'élève à 28 kg par tonne de fonte liquide et on la retire de la poche de coulée. On procède aux opérations de décarburation et de désulfu- ration comme dans le cas de l'exemple 1. Le tableau 4 indique la composition de la fonte liquide au cours de chaque stade. Tableau 4 Exemple 4: On procède au désiliciage de la fonte liquide dans les conditions suivantes. 1. Quantité de fonte traitée: 250 tonnes 2. Oxyde de fer: 35 kg de scories de laminoir par tonne de fonte. 3. CaO: 3 kg par tonne de fonte. 4. Débit du gaz d'agitation (azote): Débit de 5 Nm3 à la minute en fournissant 0,4 Nm3 par tonne de fonte liquide. Stades Composition chimique (%) d'affinage C Si Mn P S Haut- Composition fourneau prélevée 4,9 0,52 0,50 0,130 0,036 Premier stade poche de (après désili- coulée ciage) 4,7 0,15 0,40 0,120 0,035 Second stade poche de (après déphos- coulée phoration) 4,4 0,02 0,32 0,012 0,026 convertis- Troisième stade seur (après affinage) 0,08 0,01 0,18 0,011 0,026 Quatrième stade (après prélève- poche de ment) 0,14 0,15 0,95 0,012 0,026 coulée (après désulfu- ration) 0,14 0,15 0,98 0,012 0,007 5. Température de la fonte liquide 1400 C au début et 1360 C à la fin. 6. Durée du traitement: 20 minutes 7. Lieu de l'opération de désiliciage: chariots mélangeurs. 8. Laitier: La quantité de laitier résultante produite au cours de l'opération de désiliciage s'élève à 25 kg par tonne de fonte liquide. On retire le laitier des chariots mélangeurs. L'opération de déphosphoration s'effectue comme expliqué à propos de l'exemple 3. Toutefois, du fait que le désili- ciage s'effectue dans les chariots mélangeurs, on n'utilise la poche de coulée que pour l'opération de déphosphoration. les opérations de décarburation et de désulfuration s'effec- tuent comme dans le cas de l'exemple 1. Tableau 5 Exemple 5: On procède au désiliciage, à la décarburation et à la désulfuration de 250 tonnes de fonte liquide de la même maniè- re qu'à l'exemple 1. On procède à la déphosphoration dans les conditions suivantes: 1. Premier agent d'affinage: On entraîne 14 kg de scories de laminoir, 13 kg de chaux vive et 3,4 kg de CaF2 par tonne de fonte à l'aide du gaz contenant de l'oxygène et on les souffle dans la fonte liquide en même temps que le gaz renfer- mant de l'oxygène que l'on introduit dans la propor- Stades Composition chimique (%) d'affinage C Si Mn P S Haut- Composition fourneau prélevée 4,8 0,51 0,50 0,125 0,038 Premier stade chariots (après désili- mélangeurs ciage) 4,7 0,16 0,40 0,123 0,037 Second stade poche de (après déphos- coulée phoration) 4,5 0,06 0,35 0,018 0,024 Convertis- Tr6isième stade seur (après affinage) 0,05 0,01 0,11 0,010 0,023 Quatrième stade (après prélève- poche de ment) 0,06 0,10 0,60 0,011 0,023 coulée (après désulfu- ration) 0,06 0,11 0,63 0,011 0,005 tion de 0,8 Nm3 par tonne de fonte. Le débit du gaz contenant de l'oxygène est de 8 Nm3 à la minute. On introduit les scories de laminoir, le CaCO3 et le CaF2 suivant un débit de 300 kg à la minute. 2. Température de la fonte liquide: 1400 C au début et 1355 C à la fin. 3. Durée du traitement: 30 minutes. 4. Lieu de l'opération de déphosphoration: Ce sont les chariots mélangeurs. On introduit la fonte liquide désiliciée avec le laitier résultant dans les chariots mélangeurs et l'on retire ce laitier de ces chariots Après l'opération de déphosphoration, on ne retire pas des chariots mé- langeurs le laitier résultant, qui est dans la pro- portion de 25 kg par tonne de fonte, mais on le renvoie au poste de désiliciage. Le tableau 6 indique la composition de la fonte liquide à chacun des stades. Tableau 6 Exemple 6: On procède aux opérations de désiliciage, de décarburation et de désulfuration de la même manière qu'à l'exemple 1. La déphosphoration s'effectue comme expliqué à propos de l'exem- ple 3. On retire le laitier de désiliciage et le laitier de déphosphoration respectivement des chariots mélangeurs et de la poche de coulée. Le tableau 7 indique la composition de la fonte liquide à chacun des stades. Stades Composition chimique (%) d'affinage C Si Mn P S Haut- Composition fourneau prélevée 4,9 0,60 0,40 0,130 0,040 Premier stade chariots (après désili- mélangeurs ciage) 4.8 0,12 0,30 0,128 0,041 Second stade chariots (après déphos- mélangeurs phoration) 4.4 0,05 0,18 0,012 0,035 Convertis- Troisième stade seur (après affinage) 0,04 0,01 0,11 0,006 0,033 Quatrième stade (après prélève- poche de ment) 0,05 0,30 1,05 0,006 0,032 coulée (après désulfu- ration) 0,05 0,32 1,08 0,006 0,009 Tableau 7 Stades Composition chimique (%) d'affinage C Si Mn P S Composition prélevée 4,8 0,44 0,60 0,110 0,025 Haut- fourneau Premier stade (après désili- ciage) 4,6 0,19 0,50 0,105 0,025 Second stade poche de (après déphos- coulée phoration) 4,4 0,02 0,35 0,028 0,020 Convertis- Troisième stade seur (après affinage) 0,10 0,01 0,28 0,023 0,020 Quatrième stade (apres prélève- Poche de ment) 0,15 0,10 0,40 0,022 0,022 coulée oulée (après désulfu- ration) 0,15 0,11 0,42 0,022 0,005 Exemple 7: On répète les opérations de l'exemple 3. Cependant: seules les scories de laminoir du premier agent d'affinage sont jetées sur la fonte liquide et on souffle la chaux liquide et le CaF2 du premier agent d'affinage en même temps que le gaz renfermant de l'oxygène, c'est-à-dire le gaz servant de véhicule et un cons- tituant du premier agent d'affinage. Le tableau 6 indique la composition de la fonte liquide I, à chacun des stades. TAJ Tableau 8 Stades Composition chimique (%) d'affinage. C Si Mn P S Haut Composition fourneau prélevée 4,9 0,60 0,40 0,128 0,040 Premier stade chariots (après désili- mélangeurs ciage) 4,9 0,15 0,32 0,122 0,040 Second stade chariots (après déphos- mélangeurs phoration) 4,7 0,04 0,20 0,015 0,025 Convertis- Troisième stade seur (après affinage) 0,12 0,01 0,11 0,013 0,026 Quatrième stade (après prélève- Poche de ment). 0,15 0,10 0,60 0,013 0,027 coulée (Apres désulfu- ration) 0,15 0,09 0,62 0,013 0,004 REVENDICATIONS 1. Procédé d'élaboration de l'acier par stades succes- sifs distincts d'affinage, caractérisé par le fait qu'il consiste: dans un premier stade, à incorporer un oxydant à de la fonte à l'état fondu fournie par un haut-fourneau, de maniè- re à provoquer une réaction de désiliciage (en 1) et, de la sorte, à diminuer la teneur en silicium de la fonte jusqu'à ce qu'elle ne dépasse pas environ 0,2 % et à séparer le lai- tier résultant d'avec la fonte liquide ainsi traitée; dans un second stade, à incorporer un premier agent d'affinage constitué principalement par un oxydant et par un corps contenant un oxyde de calcium à la fonte liquide contenue dans un premier récipient, de manière à provoquer une réaction de déphosphoration (en 3) et, de la sorte, à diminuer la teneur en phosphore de la fonte jusqu'à ce qu'elle ne dépasse pas environ 0,04 % et à séparer (en 4) le laitier résultant d'avec la fonte liquide ainsi traitée; dans un troisième stade, à souffler de l'oxygène dans un second récipient, de manière à provoquer une décarburation et, de la sorte, à diminuer la teneur en carbone du fer jusqu'à la valeur voulue; et dans un quatrième stade à incorporer un second agent d'affinage constitué principalement par du CaO à l'acier fondu contenu dans un troisième récipient, de manière à pro- voquer une réaction de désulfuration (en 11). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, dans le premier stade ou dans le second stade ou les deux, ledit oxydant est constitué par un oxyde de fer ou par un gaz renfermant de l'oxygène, de préférence un oxyde de fer, ou par les deux. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'on souffle ledit oxyde de fer dans la fonte à l'état fondu en même temps qu'un gaz inerte, ou gaz neutre, servant de véhicule de cet oxyde de fer. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications l ou 2,caractérisé par le fait que, dans le premier stade, l'oxyde de fer est entraîné par le gaz renfermant de l'oxy- gène et soufflé avec ledit oxygène dans la fonte à l'état liquide. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2,caractérisé par le fait que le corps du second stade renfermant de l'oxyde de calcium est du CaO ou du CaCO3, ou les deux, de préférence, du CaO. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'au moins l'un des deux corps (CaO et oxyde de fer) du premier agent d'affinage est entraîné par le gaz renfer- mant de l'oxygène dudit oxydant et est soufflé avec ce gaz renfermant de l'oxygène dans la fonte liquide, au cours du- dit second stade. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'au moins l'un des deux corps (Cao et oxyde de fer) du premier agent d'affinage, est entraîné par un gaz inerte, ou gaz neutre, et est soufflé en même temps que ce gaz inerte dans la fonte liquide au cours dudit second stade. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit second agent d'affinage est entraîné par un gaz inerte, ou gaz neutre, et est soufflé dans l'acier à l'état fondu en même temps que le gaz inerte. 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit premier stade a lieu dans un entonnoir de cou- lée situé sur le plancher de coulée du haut-fourneau. 10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit premier stade a lieu dans une poche de coulée destinée à recevoir la fonte liquide. il. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit premier stade a lieu dans un chariot mélangeur. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé par le fait que ledit second stade a lieu dans un chariot mélangeur. 13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé par le fait que ledit second stade a lieu également dans ce chariot mélangeur. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 ou 11, caractérisé par le fait que ledit second stade a lieu dans une poche de coulée. 15. Procédé selon la revendication 10, caractérisé par le fait que ledit second stade a lieu lui aussi dans la poche de coulée. 16. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que seule la fonte liquide déphosphorée est extraite du premier récipient au cours du second stade et par le fait que ce premier récipient, dans lequel- demeure le laitier de déphosphoration résultant, sert au désiliciage d'une nouvelle quantité de fonte liquide au cours du premier stade. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé par le fait que la fonte liquide est reçue dans ledit premier récipient dans lequel demeure le laitier de déphosphoration résultant du second stade et par le fait que l'on introduit ensuite l'oxydant du premier stade dans la fonte liquide con- tenue dans ledit premier récipient. 18. Procédé selon la revendication 16, caractérisé par le fait que la fonte liquide, à laquelle on a au préalable incorporé l'oxydant du premier stade, est introduite dans le premier récipient, dans lequel demeure le laitier de déphos- phoration résultant dudit second stade.