Procédé de coulée d'acier comportant un inertage du bain d'acier par de l'anhydride carbonique sous forme de neige

Abstract

 Procédé de coulée d'acier d'une poche dans un répartiteur, dans lequel le métal dans le répartiteur est protégé contre l'oxydation et/ou la nitruration.
Selon l'invention, ce procédé comporte deux étapes successives :
- une première étape de purge du répartiteur avant le début de la coulée du métal liquide, au cours de laquelle on injecte de la neige carbonique ou de l'argon liquide à débit élevé, jusqu'à ce que la concentration en oxygène au voisinage la zône correspondant au pied de jet de métal liquide au début de la coulée soit inférieure à environ 0,5 %,
- une seconde étape d'entretien de l'atmosphère aux environs du pied de jet débutant lorsque le métal liquide commence à couler dans le répartiteur, au cours de laquelle on injecte de la neige carbonique ou de l'argon liquide selon un débit d'entretien inférieur au débit de purge, afin de maintenir une concentration en oxygène inférieure à 0,5 % environ au voisinage du pied de jet.

Description

[0001] La présente invention concerne un procédé de coulée d'acier d'un premier récipient dans un second récipient dans lequel on réalise un protection contre l'oxydation et/ou la nitruration du métal liquide. Elle se rapporte plus particulièrement à un procédé de coulée continue d'acier dans lequel successivement :
- on coule l'acier liquide d'un convertisseur ou d'un four électrique dans une poche,
- on coule l'acier liquide de la poche dans un répartiteur,
- on coule l'acier liquide du répartiteur dans au moins une lingotière de coulée continue.

[0002] Au début d'une coulée d'acier liquide par exemple d'une poche dans un répartiteur ou lors de la coulée d'une première poche dans ce répartiteur en cas de séquence, le métal liquide est en contact avec l'atmosphère.

[0003] La hauteur de chute du métal liquide dans le répartiteur et les turbulences entraînent des réactions de nitruration et/ou d'oxydation assez importantes, celles-ci durant généralement jusqu'a l'immersion complète de la busette dans la métal liquide coulé dans le répartiteur, cette busette étant placée à l'extrémité inférieure de la poche et entourant le jet de coulée. Lorsque l'immersion de la partie inférieure de la busette a été réalisée, les problèmes de nitruration et/ou d'oxydation se posent moins car on utilise en générale des poudres de couverture que l'on répand à la surface du métal liquide dans le répartiteur, ou tout autre moyen connu analogue.

[0004] D'une manière générale lors d'une coulée poche - répartiteur, le phénomène de nitruration et/ou d'oxydation mentionné ci-dessus dure de 45 secondes à 4 minutes environ selon la taille et la forme du répartiteur. Le métal coulé dans le répartiteur avant l'immersion de la busette est ainsi plus ou moins fortement oxydé et/ou nitruré et les billettes ou lingots d'acier formés à partir de ce métal n'ont pas les qualités métallurgiques désirées.

[0005] Parmis les procédés connus pour éviter ces inconvénients figure le procédé connu sous la dénomination commerciale "SPAL", mis au point par la Demanderesse et utilisant des liquides cryogéniques tels que l'argon ou l'azote liquide qui protègent très efficacement la zône d'impact du jet de métal en inertant le fond des récipients avant le début de la coulée et en recouvrant ensuite la surface du métal liquide à protéger.

[0006] Cependant, lorsque l'on désire également réaliser des aciers ayant un faible pourcentage d'azote c'est-à-dire lorsque l'on veut éviter une nitruration de l'acier, il n'est pas possible d'utiliser l'azote liquide pour la protection du métal en fusion. Dans ce cas, le seul procédé actuellement disponible consiste à utiliser de l'argon liquide répandu sur la surface du métal liquide. Cependant, l'argon est un gaz relativement cher et l'on recherche actuellement une solution plus économique permettant d'obtenir des résultats métallurgiques sensiblement identiques à ceux procurés lors de l'utilisation de l'argon liquide. Le procédé selon l'invention permet de répondre au problème ainsi posé. Dans ce but, il est caractérisé en ce que ladite protection contre l'oxydation et/ou la nitruration du métal liquide est réalisée par injection de neige carbonique et/ou d'argon liquide dans le répartiteur, l'injection s'effectuant en deux étapes successives :
- une première étape de purge du répartiteur, se déroulant avant le début de la coulée du métal liquide, au cours de laquelle on injecte de la neige carbonique et/ou de l'argon liquide selon un débit de purge tel que la neige ou l'argon liquide atteigne au moins partiellement le fond du répartiteur dans lequel ils se transforment au moins patiellement en gaz, de manière à progressivement chasser l'air présent dans ledit répartiteur, cette étape étant terminée lorsque la concentration en oxygène au voisinage la zône correspondant au pied de jet de métal liquide au début de la coulée est inférieure à environ 0,5 %,
- une second étape d'entretien de l'atmosphère aux environs du pied de jet, débutant lorsque le métal liquide commence à couler dans le répartiteur, au cours de laquelle on injecte la neige carbonique et/ou l'argon liquide selon un débit d'entretien, inférieur au débit de purge, tel que la présence de cette neige, et/ou l'argon liquide ou du gaz résultant de leur transformation dans une zône située au voisinage du pied de jet et/ou à la surface du métal liquide dans ledit répartiteur maintienne une atmosphère contenant moins de 0,5 % en volume d'oxygène dans ladite zône, la coulée de l'acier liquide commençant sensiblement à la fin de la première étape, de préférence dès la fin de celle-ci.

[0007] Selon un mode préférentiel de réalisation, dans lequel la poche est munie d'une busette placée autour de son orifice de coulée, la seconde étape se termine dès que l'extrémité inférieure de la busette est substantiellement immergée dans le métal liquide, la surface du bain de métal liquide dans le répartiteur étant alors recouverte d'un moyen de protection contre l'oxydation et/ou la nitruration, connu en soi.

[0008] De préférence, le débit d'entretien sera au plus égal à environ 50 % du débit de purge.

[0009] Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, le procédé est caractérisé en ce que, avant la coulée de l'acier liquide du convertisseur ou du four électrique dans la poche, on injecte dans celle-ci une quantité de neige carbonique ou d'argon liquide suffisante pour réaliser une purge de ladite poche : cette quantité de neige carbonique est de préférence comprise entre 0,2 et 5 kg par tonne de métal coulé, tandis que le débit d'argon liquide est supérieur à 60 litres/min et de préférence supérieur ou égal à 80 litres/min. La durée de cette purge est déterminée par la mesure de la concentration résiduelle acceptable en oxygène au fond de la poche. Une durée habituelle est de l'ordre de 45 secondes. Bien entendu, d'une manière générale, le procédé selon l'invention s'applique à la coulée d'un jet d'acier liquide d'un premier récipient dans un second récipient, le jet de coulée et/ou la surface du bain de métal liquide du second récipient étant protégés contre l'oxydation et/ou la nitruration par l'anhydride carbonique, sous forme de neige, ou l'argon liquide injectés en particulier comme cela a été explicité ci-dessus, en deux étapes successives. Dans tout l'exposé de l'invention, on utilise le terme neige carbonique, tout en désignant à la fois la neige carbonique et l'argon liquide.

[0010] L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples de réalisation suivants, donnés à titre non limitatif, conjointement avec les figures qui représentent :

la figure 1, une représentation schématique des différentes étapes de coulée d'un acier réalisé à partir d'un haut-fourneau ou d'un four électrique.

La figure 2 une vue en coupe partielle d'un exemple de réalisation de l'invention mise en oeuvre dans un répartiteur.

La figure 3, une variante de réalisation avec réceptacle, de l'invention, dans un répartiteur sans muret.

La figure 4, une autre variante de réalisation de l'invention avec un muret de part et d'autre du jet de coulée.

La figure 1 représente une vue schématique des différentes étapes de réalisation d'un lingot d'acier. Schématiquement, cet acie est réalisé soit à partir d'un haut fourneau 1 délivrant de la fonte qui est affinée dans un convertisseur à oxygène 2, soit à partir d'un four électrique à arc 3 utilisant de la ferraille comme matériau de départ, l'acier réalisé étant dans l'un et l'autre cas versé dans une poche 4, cette poche servant à alimenter un répartiteur 7 muni de plusieurs orifices 8, 9 placés au dessus de lingotières 10, 11 de coulée continue. Le répartiteur 7 est régulièrement alimenté pa des poches 4 lors d'une séquence ou bien par une seule poche 4 lorsqu'une coulée continue est effectuée poche par poche.

[0011] Lors du déroulement de ce procédé de coulée continue, le métal liquide peut être soumis à une oxydation et/ou une nitruration.

[0012] Lorsque l'acier est issu d'un convertisseur, cet acier est effervescent lors du début de la coulée dans la poche puis est calmé au cours de cette coulée c'est-à-dire qu'on le débarasse de tout l'oxygène accumulé lors du soufflage d'oxygène dans la fonte afin d'affiner celle-ci et la transformer en acier. Dès que cet acier est débarassé de son oxygène, se pose alors le problème de l'oxydation et de la nitruration. Un problème de ce type a déjà été résolu par l'utilisation du procédé de la Demanderesse décrit dans le brevet européen n^o196952.

[0013] Lorsque cet acier est fourni par un four électrique, le jet de métal liquide peut être oxydé et/ou nitruré dès le début de la coulée du four électrique dans la poche. Il est donc souhaitable d'une manière générale de prévoir un inertage du métal liquide au niveau de la poche. Bien entendu, si la nuance élaborée et précedemment traitée dans la poche, nécessite un autre traitement métallurgique en poche, avec ou sans chauffage, tel que, l'injection profonde de S_i - C_a, par exemple, ou l'utilisation d'un fil fourré, et/ou un bullage d'homogénéisation, il peut également s'avérer utile de procéder à un inertage de la surface du métal fondu en recouvrant celle-ci d'une couche de neige carbonique et/ou d'argon liquide afin d'éviter la réoxydation et/ou la renitruration du métal. Bien entendu ces traitements au niveau de la poche sont indépendants de ceux réalisés au niveau du répartiteur. Ils peuvent être réalisés indépendamment de ceux-ci ou en combinaison avec le traitement au niveau du répartiteur.

[0014] Lorsque la poche est remplie d'acier, celui-ci est transféré dans le répartiteur 7 à l'aide de la busette 12 située généralement sous la poche. Au début de la coulée de la poche dans le répartiteur, le métal liquide est en contact avec l'atmosphère et la hauteur de chute et les turbulences entraînent des réactions de nitruration et/ou d'oxydation qui peuvent être importantes. C'est un objet de la présente invention, notamment, que de prévoir un procédé permettant de réaliser l'inertage du répartiteur. Cet inertage n'est cependant généralement nécessaire que jusqu'à l'immersion de la busette dans le métal liquide contenu dans le répartiteur, car il est connu, dès que cette immersion est substantiellement réalisée, de recouvrir le métal liquide de poudres dites de couverture limitant l'oxydation et/ou la nitruration. Il peut s'avérer cependant utile, dans le cas de nuances d'acier particulières, d'améliorer cet inertage à l'aide de poudres par l'adjonction supplémentaire d'anhydride carbonique sous forme de neige. Dans certain cas, on préférera n'avoir recours qu'à la neige seule, en quantité déterminée.

[0015] Le répartiteur 7 est muni d'orifices 8 et 9 permettant la coulée du métal liquide dans les lingotières 10 et 11. Le jet de métal liquide est également, en cet endroit, soumis à l'action de l'amosphère environnante, engendrant une oxydation et/ou une nitruration. Ce problème a été résolu par la Demanderesse par un procédé tel que décrit dans la demande de brevet européen n^o213 042.

[0016] Actuellement, se pose donc encore essentiellement le problème de l'inertage du répartiteur qui va être explicité plus en détails à l'aide de la figure 2 sur laquelle est représentée une vue en coupe partielle d'un répartiteur 7 au dessus duquel a été placée une poche 4 munie d'une busette 12. Des moyens 13, 14, 15 sont prévus pour l'injection de neige carbonique ou d'argon liquide : le réservoir 13 d'anhydride carbonique liquide (ou d'argon liquide) est relié à la lance 15 par l'intermédiaire d'une vanne 14 (et une buse non représentée) à travers laquelle s'effectue la détente de l'anhydride carbonique liquide sous forme de neige qui est projetée dans la zône 20 du répartiteur. (L'argon reste à l'état liquide lors du passage par la vanne 14.) Celui-ci comporte essentiellement une paroi latérale 25 et une paroi de fond 16 dans laquelle débouchent des orifices de coulée 8. Ces différentes parois 25, 16 ainsi que l'orifice 8 sont pourvus d'un revêtement réfractaire. Un petit muret 17 est placé à l'opposé de la paroi 25 par rapport à l'orifice de coulée 8 tandis qu'une chicane 18 est placée dans la partie supérieure du répartiteur, mais légèrement décalée par rapport au muret, et plus éloignée de l'orifice 8 que ledit muret 17. La busette 12 de la poche 4 est disposée dans l'exemple de la réalisation de la figure 2, entre les deux murets 18 (dont l'un n'est pas représenté sur la figure) de sorte que ladite busette se trouve dans une zône confinée par lesdits murets 17 d'une part, et lesdites chicanes 18 d'autre part. Dans l'exemple illustré sur cette figure 2, l'extrémité inférieure de la busette 12 se trouve à une distance D2 du fond du répartiteur 16, supérieure à la hauteur D1 du muret 17, mais inférieure à la distance D3 séparant la partie inférieure de la chicane 18 du fond 16 dudit répartiteur 6. L'extrémité 21 de la lance 15 est de préférence placée à une distance du fond 16 du répartiteur, telle que cette distance est voisine de la distance D3, afin de permettre une meilleure pénétration de la neige jusqu'au fond du répartiteur lors de l'injection de celle-ci. Bien entendu, si le muret 17 est suffisamment haut, la distance D2 peut être inférieure à D1.

[0017] La mise en oeuvre du procédé selon l'invention s'effectue de la manière suivante :
Avant de commencer la coulée de la poche dans le répartiteur ou au début d'une séquence de coulée poche - répartiteur, on réalise la première étape du procédé consistant à purger le répartiteur de l'air présent dans celui-ci. Pour cela, on inject à l'aide de la lance 15, dont l'extrémité est placée comme décrit ci-dessus, une quantité de neige carbonique importante, suffisante pour que dans les conditions de la coulée (répartiteur froid ou chaud avant le début de la coulée) la neige carbonique se dépose au moins partiellement au fond du répartiteur, dans la zône 20, située aux environs de la partie inférieure de la busette 12 et s'étendant jusqu'au muret 17. En ajustant le débit de neige carbonique de manière convenable, en ayant éventuellement plusieurs lances placées en différents points de l'espace situé entre la busette et la chicane 18, on constate généralement que cette opération de purge du répartiteur s'effectue en une durée de l'ordre 30 secondes à 1 minute environ. On place une sonde à oxygène dans la zône 20, à proximité de la partie inférieure de la busette 12 et l'on considère généralement que la purge a été correctement réalisée lorsque la concentration en oxygène est inférieure à 0,5 %. Il suffit d'ailleurs, pour un répartiteur donné, d'effectuer les réglages et mesures nécessaires une première fois pour connaître en fonction d'un débit donné de neige carbonique, la durée de cette purge. Il est ensuite inutile de placer la sonde au fond du répartiteur, mais il suffit alors de mesurer la durée d'injection correspondante, pour un débit de neige donné. La fin de l'opération de purge déclenche la coulée de la poche dans le répartiteur. Il est en effet très important que le métal liquide coule dès la fin de ce débit de purge dans le répartiteur car l'on constate, s'il en est autrement, une remontée relativement rapide de la concentration en oxygène, dans un délai de l'ordre d'une minute environ. On pourra donc, dans certains cas, maintenir ce débit élevé de purge encore quelques instants après avoir commencé l'opération de coulée dans le répartiteur, ou recommencer l'opération de purge en cas d'incidents, au débouché de la poche, s'il s'en produit.

[0018] Lorsque débute la coulée de métal liquide à travers la busette 12, la neige carbonique, présente dans la zône 20, se sublime rapidement mais une épaisseur de neige est maintenue par injection de neige carbonique par la lance 15, selon un deuxième débit, ou débit d'entretien, inférieur au débit de purge. Ce débit doit être cependant suffisant pour que de la neige recouvre le métal liquide lors du remplissage progressif du répartiteur, y compris lorsque ce métal liquide atteint un niveau supérieur à la hauteur D1 du muret et se répand alors rapidement dans l'ensemble du répartiteur. Ce débit de maintien, sous forme de débit constant ou décroissant sensiblement régulièrement, est maintenu, jusqu'à ce que l'extrémité inférieure 22 de la busette 12 soit immergée substantiellement dans le bain d'acier liquide. Par substantiellement, on entend une immersion telle que, compte tenu des bouillonnements et des turbulences habituelles dans ce genre de coulée, l'extrémité inférieure 22 reste toujours à l'intérieur du métal liquide. Lorsque ceci est réalisé, on arrête généralement l'injection d'anhydride carbonique sous forme de neige à la surface du métal liquide et on recouvre la surface du métal à l'aide d'une poudre de protection ou tout autre moyen bien connu de l'homme de métier pour limiter l'oxydation et/ou la nitruration de l'acier en fusion. Bien entendu, on peut commencer l'opération de couverture de la surface du métal liquide avec la poudre avant de cesser l'injection de neige carbonique. Dans ce dernier cas, on pourra par exemple pour des nuances particulières d'acier continuer l'injection de neige selon le débit de maintien (constant ou décroissant), ou selon un débit inférieur ou par injection séquentielle de neige, de manière à toujours maintenir au moins une mince couverture de neige coopérant ainsi avec la poudre de couverture ou tout autre moyen équivalent.

[0019] Par l'utilisation de neige carbonique, on génère ainsi à la surface du métal à inerter une grande quantité de gaz froid (845 litres de gaz par kilo de neige) ce gaz ayant une forte densité de l'ordre de 1,9, ce qui lui permet, lorsqu'il se trouve dans la partie inférieure du répartiteur, de chasser l'air qui s'y trouvait auparavant et d'isoler ainsi le métal liquide de l'atmosphère environnante, en s'interposant tout au long de la coulée de métal liquide entre l'air ambiant et le bain de métal liquide.

[0020] Sur la figure 3 est représentée une variante de mise en oeuvre du procédé selon l'invention dans un répartiteur sans muret.

[0021] Dans ce cas, il est prévu d'ajouter un dispositif 36 pour confiner l'anhydride carbonique sous forme de neige, injecté au voisinage du pied de jet, ainsi que le gaz résultant de la sublimation de cette neige carbonique.

[0022] Ce dispositif de confinement 36 comporte une enveloppe 39 sensiblement cylindrique munie d'une pluralité d'ouvertures 37, 38 de hauteur d₄ telle que la surface des ouvertures permet au métal liquide de s'écouler dans le répartiteur selon un débit correspondant à celui du métal 32 à travers la busette 33, afin d'éviter un débordement du métal au dessus des parois 39 du dispositif 36. Ce dispositif cylindrique 36, en métal (consommable), en matériau réfractaire (non consommable) ou éventuellement en carton épais (qui se consume lentement) est fixé par les brides 40, 41, par exemple sur les parois du répartiteur 30. La neige carbonique est injectée, de préférence symétriquement de part et d'autre de la busette 33, par les lances 34, 35. Le niveau de métal liquide s'élève progressivement dans le répartiteur jusqu'à ce que la busette soit immergée dans le métal liquide, la coulée continue s'effectuant alors en général à un débit égal au débit de métal liquide à travers la busette. Dans ce dispositif, plus le diamètre du dispositif 36 est grand et plus la hauteur des ouvertures est réduite (à surface égale) et donc meilleur est le confinement du jet de métal. Toutefois, ce diamètre est limité par la largeur du répartiteur, ainsi que par la consommation de neige au cours de l'opération de coulée. Ces ouvertures sont de préférence situées dans la partie longitudinale, du répartiteur, c'est-à-dire favorisant un éculement parallèle aux parois de celui-ci.

[0023] Sur la figure 4 est représentée en 4A une vue en coupe schématique d'un autre mode de réalisation de l'invention, tandis qu'en 4B est représentée une vue de dessus. Les mêmes éléments que ceux de la figure 3 portent les mêmes références.

[0024] Le répartiteur 30 est dans le cas présent, un répartiteur étroit (de faible largeur) mais de grande longueur. Dans ce cas, le dispositif de protection se limite à deux parois latérales 50, 51 épousant sensiblement les formes du répartiteur, de hauteur d6 supérieure, comme précédemment, à la distance d7 de la base inférieure de la busette au fond du répartiteur. Chaque paroi comporte des ouvertures 56, 57 dans sa partie inférieure, disposées de telle sorte qu'elles permettent l'écoulement du métal liquide dans le sens longitudinal du répartiteur. Sur la figure 4A, ces ouvertures sont placées dans les angles inférieurs de la paroi 50 (et de la paroi 51 - non représentée sur la figure).

[0025] Chaque paroi 50, 51 est maintenue par deux brides 52, 53, respectivement 54,55, dont les extrémités inférieures sont solidaires de la paroi correspondante et dont les extrémités supérieures viennent s'enrouler autour des murs latéraux correspondants du répartiteur 30. Les lances sont orientées de sorte que les jets de neige carbonique, selon les débits correspondant à l'invention, viennent de préférence au contact du métal entre la busette et les parois 50, 51, à proximité du pied de jet et sensiblement dans la zône verticale de la paroi 50, 51 non munie d'ouvertures (56, 57), afin d'améliorer le confinement, en particulier en début de coulée. La distance entre les parois 50, 51 suit sensiblement les mêmes règles que celles définies pour la détermination du diamètre du dispositif 36 de la figure 3, notamment vis-à-vis de la surface des ouvertures 56, 57, leur nombre et/ou leur disposition. Bien entendu, la distance entre les parois 50, 51 doit rester reaisonnable afin que le dispositif remplisse sa fonction de confinement. Cette distance peut, par exemple être du même ordre de grandeur que la largeur desdites parois 50, 51.

EXEMPLE 1 :

[0026] A partir d'une poche de coulée de 140 Tonnes d'acier doux calmé à l'aluminium, on coule cet acier dans un répartiteur du 13 Tonnes avec murets et chicanes, sans couvercle, comme représenté sur la figure 2. L'étape de purge de la zône centrale autour de la busette a une durée comprise entre 30ʺ et 1ʹ30ʺ, avec un débit de CO₂ sous forme de neige de 15 à 50 Kg/minute.
- Dès le début de la coulée, l'opération de purge est terminée et l'on injecte un débit dit de "maintien", compris entre 10 et 30 Kg/minute de CO₂ sous forme de neige. Dans les deux cas, la neige est injectée de préférence en deux points, de part et d'autre de la busette, jusqu'à immersion complète de celle-ci, soit généralement pendant environ 40ʺ à 3ʹ30ʺ.

EXEMPLE 2 :

[0027] On procède comme dans l'exemple 1 mais en utilisant de l'argon liquide au lieu de neige carbonique. Les durées d'injection sont les mêmes pour les débits de purge et de maintien respectivement. Toutefois la durée de l'étape de purge peut être légèrement abaissée par rapport à celle de l'exemple 1, l'argon liquide engendrant plus rapidement l'inertage souhaité. Cette durée peut être comprise entre 20 et 90 secondes.

[0028] Le débit d'argon liquide pendant l'étape de purge est compris entre 15 litres/min et 30 litres/min et de préférence 20 litres/min, pour une durée préférentielle de 45 secondes, de 4 litres à 10 litres par minute et de préférence 6 litres/min pendant l'étape de maintien dont la durée est au moins égale à celle de la coulée.

[0029] On constate que l'utilisation d'argon liquide permet de diminuer légèrement l'oxydation du métal par rapport à l'utilisation de neige carbonique, avec laquelle les résultats sont cependant excellents.

[0030] Bien entendu, comme indiqué ci avant, il est également possible, selon l'invention, de réaliser un brassage d'homogéneisation dans le répartiteur, par injection d'argon, d'azote ou d'anhydride carbonique gazeux dans le métal liquide, à l'aide d'une lance ou d'un bouchon poreux.

Revendications

1. Procédé de coulée d'acier, dans lequel on coule un jet d'acier liquide d'un premier récipient dans un second récipient, le jet de coulée et/ou la surface du bain de métal liquide dans le second récipient étant protégés contre l'oxydation et/ou la nitruration, caractérisé en ce que la protection de l'acier liquide contre l'oxydation et/ou la nitruration est réalisée par injection de neige carbonique ou d'argon liquide dans le second récipient en deux étapes successives :
- une première étape de purge du second récipient, se déroulant avant le début de la coulée du métal liquide, au cours de laquelle on injecte de la neige carbonique ou de l'argon liquide selon un débit de purge tel que ladite neige ou ledit argon liquide atteingne au moins partiellement le fond du second récipient dans lequel ils se transforment au moins partiellement en gaz de manière à progressivement chasser l'air présent dans ledit second récipient, cette étape étant terminée lorsque la concentration en oxygène au voisinage la zône correspondant au pied de jet de métal liquide au début de la coulée est inférieure à environ 0,5 %,
- une seconde étape d'entretien de l'atmosphère aux environs du pied de jet débutant sensiblement lorsque le métal liquide commence à couler dans le second récipient, au cours de laquelle on injecte de la neige carbonique ou de l'argon liquide selon un débit d'entretien, inférieur au débit de purge, tel que la présence de cette neige, de l'argon liquide ou du gaz résultant de leur transformation dans une zône située au voisinage du pied de jet et/ou à la surface du métal liquide dans ce second récipient maintienne une atmosphère contenant moins d'environ 0,5 % d'oxygène dans ladite zône.

2. Procédé de coulée continue d'acier dans lequel
- on coule l'acier liquide d'un convertisseur ou d'un four électrique dans une poche, puis
- on coule l'acier liquide de la poche dans un répartiteur, puis
- on coule l'acier liquide du répartiteur dans au moins une lingotière de coulée continue,
caractérisé en ce que l'on réalise une protection du jet coulée de la poche dans le répartiteur par injection de neige carbonique ou d'argon liquide dans le répartiteur selon deux étapes successives :
- une première étape de purge du répartiteur, se déroulant avant le début de la coulée du métal liquide, au cours de laquelle on injecte de la neige carbonique ou de l'argon liquide selon un débit de purge tel que ladite neige ou ledit argon liquide atteingne au moins partiellement le fond du répartiteur dans lequel ils se transforment au moins partiellement en gaz de manière à progressivement chasser l'air présent dans ledit répartiteur, cette étape étant terminée lorsque la concentration en oxygène au voisinage la zône correspondant au pied de jet de métal liquide au début de la coulée est inférieure à environ 0,5 %,
- une second étape d'entretien de l'atmosphère aux environs du pied de jet débutant sensiblement lorsque le métal liquide commence à couler dans le répartiteur, au cours de laquelle on injecte de la neige carbonique ou de l'argon liquide selon un débit d'entretien, inférieur au débit de purge, tel que la présence de la neige, de l'argon liquide ou du gaz résultant de leur transformation dans une zône située au voisinage du pied de jet et/ou à la surface du métal liquide dans ce répartiteur maintienne une atmosphère contenant moins d'environ 0,5 % en oxygène dans ladite zône.

3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la poche est munie d'une busette placée autour de son orifice de coulée caractérisé en ce que la seconde étape se termine dès que l'extrémité inférieure de la busette est substantiellement immergée dans le métal liquide.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface du bain de métal liquide dans le répartiteur est recouverte d'un moyen de protection contre l'oxydation et/ou la nitruration, connu en soi, quelques instants au plus avant la fin de la seconde étape.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un débit de neige ou d'argon liquide séquentiel ou continu est maintenu après la fin de la seconde étape.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit débit d'entretien est au plus égal à environ 50 % du débit de purge.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que avant la coulée de l'acier liquide du convertisseur ou du four électrique dans la poche, on injecte dans la poche une quantité de neige ou d'argon liquide suffisante pour réaliser une purge de ladite poche.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la quantité de neige carbonique injectée est comprise entre 0,2 et 5 kg par tonne de métal coulé.

9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'étape de purge a une durée comprise entre 30 secondes et 90 secondes environ, avec un débit de neige carbonique de 15 Kg à 50 Kg par minute.

10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'étape de maintien a une durée comprise entre environ 40 secondes et 210 secondes, avec un débit de neige carbonique de 10 à 30 Kg/minute.

11. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la quantité d'argon liquide injectée pour purger la poche est d'au moins 60 litre/min.

12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'étape de purge a une durée comprise entre 20 secondes et 90 secondes avec un débit d'argon liquide compris entre 15 litres et 30 litres par minute, de préférence environ 20 litres/min.

13. Procédé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'étape de maintien a une durée comprise entre environ 40 secondes et 210 secondes avec un débit d'argon liquide compris entre 4 litres et 10 litres par minute et de préférence environ 6 litres/min.

14. Procédé selon l'une des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que l'on réalise un brassage ou bullage dans la poche ou le répartiteur.

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'on inerte la surface du métal fondu dans la poche avec de la neige carbonique ou de l'argon liquide.

Dessins