Brevet FR2005441A1 — publié le 19691212

i 2005441 La présente invention est relative à la fusion et à la coulée en général et, plus particulièrement, & un procédé et à un appareil perfectionnés pour la production d'un produit métallurgique solidifié. 5 Le traitement du métal par induction sous vide a fait faire un pas appréciable dans la fabrication de certains produits métallurgiques solidifiés, tels que pièces coulées, lingots et particules, lorsqu'un haut degré de pureté doit être maintenu. En effectuant les opérations sous vide, la production d'un laitier d'oxyde 10 et la réaction des constituants avec 1'atmosphère dans le métal fondu, sont réduites à un minimum. Le traitement par induction sous vide, impliqu© généralement l'utilisation d'un creuset en matière réfractaire danc lequel le métal fondu est contenu. Le métal peut être placé âans le creuset 15 à l'état fondu ou être fondu dans ce creuset. Le er©uset est entouré par une bobine d'induction alimentée en courant électrique pour le chauffage du métal contenu dass se creuset» £© tossie "chauffage" est utilisé ici, tant en ce qui concerne la fuoions qu'en ce qui concerne le simple maintien du métal à l'état fondu® Se métal 20 fondu ayant atteint une température désiréa, est versé pour être solidifié dans un dispositif tel qu'un moule de coulée continue ou de coulée ordinaire, ou sur des plaques d'éclaboussement peur la production de particules. Les organes de transport sont utilisés en vue de transférer 25 convenablement le métal fondu contenu dans le creuset dans un moule ou sur des plaques d'éclaboussement. B© tels organes de transport peuvent être constitués par des poches de coulée, des rigoles de coulée ou des goulottes permettant de transférer 1© nétal fondu contenu dans le creuset au dispositif dans lequel s'opère la solidi-30 fication. Jusqu'ici, de tels organes de transfert ont,généralement» été réalisés selon un mode de construction comportant des garnitures en matière réfractaire. Lorsque le métal fondu traverse les éléments garnis de matière réfractaire, celle-ci subit une érosion, d'oîi la nécessité de son remplacement fréquent. L'érosion de la matière ré-35 fractaire peut également résulter des hautes températures ou du moussage dans la matière fondue. Le remplacement fréquent des garnitures en matière réfractaire dans les organes de transfert, peut être onéreux, tant du fait du coût de la matière et de la maj-n d'oeuvre, que de celui des temps d'arrêt excessifs de la fabrication* Dans la coulée de lingots pratiquée à grande échelle et les opéra- BAD ORIGINAL 40 6909833 2 2005441 tions similaires, de nombreuses poches de coulée, rigoles et goulot tes, peuvent être utilisées. Sans de tels cas, la réduction de l'érosion, peut se traduire par une économie importante. Dans certaines opérations de type particulier, le chauffage 5 par induction sous vide peut ne pas garantir le degré de pureté désiré. Ceci résulte du fait qu'une certaine quantité de matière réfractaire des organes de transfert ou du creuset lui-même,peut être dissoute dans la masse fondue dans une mesure suffisante pour contaminer celle-ci. En outre, la naturs des types connus d'équi-10 pements pour le chauffage par induction sou« vide, est telle que l'amélioration de la pureté n'est généralsm«at pas importante(par exemple, la teneur en azote ne peut pas ê^re réduite de plus d'environ 25 $> avec les appareils normaux du commerce). Même lorsque la quantité de matière réfractaire dissoute dans la maase fondue 15 est négligeable, la qualité de la coulée n'est pas sensiblnent supérieure à celle obtenue avec ua matériau d® bonne classe n'ayant pas été traité sous vide. Ceci résulte du fait que le métal fondu n'est pas normalement exposé au vide en proportions telles qu'une quantité importante d'impuretés volatiles présentes dans 20 la masse fondue, soit éliminée. En raison de telles difficultés» il n'a pas été possible juequ*ici de faire bénéficier certains types d'opérations nécessitant une très haute pureté des hauts rendements qu'il est possible d'obtenir dans una production à grande échelle arec la fusion par induction. 25 L'un des objets de l'invention est e^e procurer un procédé et un appareil perfectionnés pour la fàbriceMse, d® produits métallurgiques solidifiés. Un autre projet de l'invention est procurer un procédé et un appareil de traitement du typa à ersusot chauffé sous vide 30 dans lesquels une érosion excessive des organes de transfert,soit évitée. C'est encore un objet de l'invention qro de procurer un procédé et un appareil de traitement dm type à ss?3uset chauffé sous vide dans lesquels il soit possible d»atteindre un degré de pureté 35 plus élevé qu'avec les procédés et appareils ©oanus jusqu'ici. D'autres objets de 1'intention apparaîtront aux spécialistes à la lecture de la description qui va suivre, faite avec référence aux dessins annexés, dans lesquelst - La figure 1 est une vue schématique latérale, en partie en 40 coupe, d'un appareil réalisé selca l'invention. BÀD ORIGINAL" 6909833 3 20Û5441 - La figure 2 est une rue schématique latérale, en partie en coupe* représentant une autre réalisation de l'invention. - La figure 3 est une vue schématique latérale, en partie en coupe, représentant encore une autre réalisation de l'invention 5 - La figure 4 est une vue schématique latérale, en partie en coupe, représentant une nouvelle réalisation de l'invention* L'une manière très générale, le procédé et l'appareil de l'invention, comportent le chauffage du métal fondu dans le vide* Un dispositif de transfert refroidisseur est prévu pour transporter 10 le métal fondu au dispositif de solidification, tout en provoquant la formation d'une croûte entre le métal fondu et ce dispositif de transfert* Il est prévu au moins un canon à électrons pour le chauffage du métal fondu pendant qu'il traverse le dispositif detrans-fert* ' 15 Le procédé de l'invention sera mieux compris en liaison avec une description d'un appareil réalisé, selon l'invention. En se référant maintenant particulièrement à la figure 1, l'appareil de l'invention comprend une enceinte à vide 11* Cette enceinte U est divisée en deux régions 12 et 13, par une paroi 14 dans laquelle 20 se présente un orifice 16* Le chauffage, la coulée et la solidification du métal fondu, sont effeotués à l'intérieur de l'enceinte 11* Une vanne de communication 17, susceptible d'être actionnée par un dispositif hydraulique 18, monté à 1'extérieur de la chambre, est prévue pour permettre d'ouvrir et de fermer sélectivement " 25 l'orifice 16* Lorsque la vanne 17 est fermée, les régions 12 et 13 sont étanehes au vide l'une par rapport à l'autre* La région 12 est vi4ée d'air par l'intermédiaire d'une conduite 19 au moyen d'une pompe à vide appropriée 21* La région 13 est vidée d'air par l'intermédiaire d'une conduite 22 au moyen d'- 30 une pompe à vide appropriée 23* Les deux régions de l'enceinte à vide peuvent ainsi être maintenues à des pressions différentes et être vidées d'air séparément, la vanne 17 étant, bien entendu, fermée. Ainsi qu'il sera décrit avec davantage de détails par la suite, le degré auquel les régions 12 et 13 de l'enceinte 11 sont ^5 vidées d'air, dépend des stades particuliers dans le fonctionnement de l'appareil de l'invention* Le métal fondu à partir duquel le produit métallurgique solide doit être constitué, est contenu dans un creuset 24, pourvu d'une garniture 25 de matière réfractaire appropriée. Une bobine d'induction 26 entoure le creuset 24 et des moyens, non représentés, bad original' 40 6909833 4 2005441 sont prévus pour alimenter cette bobine en courant électrique* Le courant est choisi de telle sorte qu'il procure le chauffage par induction de la matière présente dans le creuset, ainsi qu'il est connu dans l'art* 5 Le métal fondu 27 peut être placé dans le ereuset 24 d'une manière appropriée quelconque* Le moyen particulier pour remplir cette fonction»qui est représenté» comprend une rigole de coulée 28 pourvue d'une garniture 29 en matière réfractaire et traversant une vanne à vide appropriée 30» se présentant dans la paroi de 1'-10 enceinte 11* Le métal est envoyé dans le creuset 24 lorsque ce dernier oocupe sa position verticale» au-dessous de l'extrémité inférieure de la rigole de coulée 28» indiquée en traits discontinus dans la figure 1* La matière qui est introduite dans le creuset 24» peut être envoyée dans celui-ci à l'état fondu et peut 15 s'écouler le long de la rigole 28 par gravité* En variante» selon les exigences particulières du procédé» le métal peut être placé dans le ereuset 24» sous forme solide» et être chauffé dans celui-ci à une température suffisante pour provoquer sa fusion* Sans le premier cas» le chauffage du métal dans le creuset 24 a simplement 20 pour but de maintenir ce métal à l'état fondu jusqu'à ce qu'il soit prit à être coulé* Lorsque la quantité désirée de métal fondu est contenue dans le creuset 24» ce métal est versé sur un dispositif de transfert ou rigole de coulée 31* Le creuset est supporté» de manière à pou-25 voir pivoter juste au-dessous de son bec de coulée» par un crochet de pivotement 32 fixé à une protubérance de sa paroi extérieure* Le crochet de pivotement repose sur une barre-support horizontale 33 qui s'étend entre deux montants verticaux 34 d'un bâti 35* Le déplacement du creuset 24 depuis sa position verticale» indiquée en 30 traits discontinus» jusque dans sa position de coulée» telle qu'elle est indiquée en traits pleins dans la figure 1» est effectué sous 1*action d'un mécanisme de manoeuvre 36* Le mécanisme de manoeuvre» qui est supporté par le b&ti 35» est montré dans la réalisation représentée comme comprenant un élévateur hydraulique ex-35 tensible 37, supporté de manière à pouvoir pivoter entre une patte-support 38 se présentant sur le bâti 35 et une patte-support 39» se présentant sur le fond du creuset. Lorsque l'élévateur 37 est étendu ainsi qu'il est montré, le ereuset se trouve basculé pour la coulée* Lorsque les éléments de l'élévateur sont complètement emboî-40 tés les trns dans les autres» le creuset se présente verticalement 8AD ORIGINAL^ 6909833 5 2005441 pour le chauffage. An lieu d'utiliser l'élévateur hydraulique 37 pour le basculement, il est possible d'employer un système élévateur à chaîne ou palan, non. montré, ainsi qu'il est connu dans l'art* 5 La rigole de coulée 31 conduit le métal fondu 27 de la ré gion 12 de l'enceinte 11 dans la région 13, en traversant l'orifice 16* lia rigole de coulée 31, se décharge dans une seconde rigole de coulée 43 qui est supportée par des piliers 44 et 46 s'-élevant du plancher de l'enceinte U. La rigole de ooulée 43 10 transporte la ajatière fondue 27 jusqu'aux moyeux 47 pour la solidification» qui seront décrits plus loin.La rigole de coulée 31 peut être déplacée par un moyen approprié» non figuré» tel qu'un mécanisme actionné hydrauliquement, du type coulissant» hors de l'orifice 16 et à l'intérieur de la région 13» dans la position 15 montrée en traits interrompus. Oeci permet à la vanne de communication 17 d'être déplacée en. travers de l'orifice 16 et de l'obturer. Ainsi qu'il a été indiqué antérieurement, 1®écoulement de matière chaude sur un dispositif de transfert, tel qu'une rigole 20 de coulée ou une goulotte, peut provoquer une érosion importante du lit de ce dispositif de transfert. Les problèmes posés par l'érosion prennent une importance particulière daoa le traitement de l'acier et, spécialement» lorsqu'il est fortement allié® Le remplacement fréquent des dispositifs de transfert par suite de 25 leur érosion excessive» peut entraîner des frais d'équipement é-levés et des temps d'arrêt excessifs. Afin d'éviter une telle é-rosion» les dispositifs de transfert utilisés dans l'appareil de l'invention» sont refroidis. Dans la réalisation représentée, le refroidissement des ri-30 goles de coulée 31 et 43» est obtenu en prévoyant dans celles-ci des passages 48 et 49, respectivement, à travers lesquels on envoie un fluide de réfrigération approprié, tel que de l'eau. Sous l'effet de la réfrigération des dispositifs de transfert» une'croû-te ou couche 51 de métal solidifié, se forme entre le métal fon-35 du 27 et les rigoles de coulée 31 et 43* Etant de même matière que le métal fondu, cette croûte ne peut contaminer celui-ci. En outre, toute érosion de la croûte 51 est constamment remplacée par une solidification de métal fondu. Par suite» la matière dont sont constituées les rigoles 31 et 43» peut être un métal commode» tel 40 lue le cuivre, et il n'est pas nécessaire que ces rigoles soient BAD ORIGINAL 6909833 6 2005441 pourvues de garnitures en matière réfractaire relativement onéreuses* L'épaisseur de la croûte dépend de la quantité de chaleur évacuée du dispositif de transfert par rapport à la température et à la quantité de la matière fondue qui les traverse. Avec un 5 réglage convenable, il est possible deatteindre l'équilibre désiré entre la chaleur évacuée et celle qui est ajoutée en vue de maintenir une épaisseur constante de la croâte. De manière à procurer l'assurance qm'un écoulement libre de la matière fondue à travers le dispositif de transfert sera main-10 tenu, cette matière fondue est constamment chauffée pendant qu'elle se trouve sur les rigoles 31 et 43 au moyen de plusieurs faisceaux électroniques 52. Les faisceaux électroniques sont produits par plusieurs canons à électrons 53* convenablement montés» par des moyens non montrés, à l'intérieur de X9enceinte à vide. Les 15 canons 53 peuvent être de n'importe quel type permettant d'atteindre le niveau désiré de chauffage par faisceaux électroniques;de nombreux types de tels canons sont bien connus dans l'art. Dans l'appareil représenté dans la figxra 1, les moyens de solidification 47 sont conçus en vue âe la coulée de lingots à un 20 rythme de production élevé. Un tunnel de moulage 54, communiqué avec la région 15 de l'enceinte H et s'étend sur l'un des côtés de celle-ci (c'est-à-dire perpendiculairement à la surface du papier dans la figure 1). En conséquence, le vide est fait dans le tunnel de moulage 54 au moyen de la p&ape 25» par l'intermédiaire 25 de la conduite 22. Deux épaulements 55, prévus le long des côtés du tunnel de moulage, supportent une paire ds chemins de roulement parallèles 56. Les chemins de roulement s'étendent le long des aê~ tés du tunnel de moulage à une certaine distance du plancher de celui-ci et supportent un chariot porte-poche 57 dont ils guident 30 les roues 58. Une poche de coulée 59, supportée par le chariot porte-poche 57» est susceptible de parcootfr la longueur du tunnel de moulage 54 avec ledit chariot 57. La poche 59 est pourvue d'une garniture 60 de matière réfracteire et campsrte un bec 61 d'évacuation par le fond dans lequel est disposé un tampon d'obturation 35 62 en matière réfractaire. Une tige 65, également en matière réfractaire, s'étend verticalement depuis le tampon 62 jusqu'au-dessus de la poche 59 et peut être tirée vers le haut par un moyen approprié» non représenté» afin d'extraire le tampon 62 du bec 61 lorsqu'on le désire» pour couler le métal fondu 27, contenu 40 la poche de ooulée 59. BAD ORIGINAL" 6909833 7 2005441 Une autre paire de chemins de roulement 64» sont disposés le long des côtés du tunnel de moulage 54» sur le plancher de celui-ci. Un chariot porte-Houles 66 est supporté et guidé sur les chemina de roulement 64 par des roues 67. Une pluralité de moules 68 5 sont disposés sur le chariot porte-moules 66 pour la coulée des lingots. Un dispositif de goulottes 69 est prévu pour diriger la matière fondue en provenance de la poche 59 vers les différents moules 68. Les goulottes 69 sont supportées par une structure appropriée 71 s*élevant du chariot porte-moules 66. En variante» les 10 goulottes peuvent être supportées par le chariot 57 et être formées en vue de conduire directement le métal fondu émanant de la rigole 43» aux moules répartis > dans le tunnel de moulage 54* Tant dans le cas représenté que dans la variante mentionnée ci-dessus» les goulottes 69 sont pourvues de passages 72 pour un 15 fluide réfrigérant en vue d'évacuer leur chaleur. En conséquence» une croûte similaire à la croûte 51 se présentant sur les rigoles 31 et 43» se forme pour éviter l'érosion des goulottes et empêcher la contamination du métal fondu. Des canons à électrons 73 sont prévus pour maintenir l'écoulement du métal fondu sur les goulottes 20 69. lies canons dirigent les faisceaux électroniques 74 sur la surface du métal fondu» pendant que celui-ci parcourt les goulottes 69. L'appareil déerit ci-dessus peut être construit à une échelle permettant la solidification de quantités très importantes de métal à des vitesses élevées et entièrement dans le vide. Par ex-25 emple» un appareil du type décrit» construit à une échelle convenable» est susceptible de traiter un alliage à base de nickel avec des cadences de production pouvant atteindre 15 tonnes, par période de fusion de deux heures. Des cadences de production pouvant atteindre 30 tonnes par période de trois heures, sont possibles. Les deux 30 régions séparées 12 et 13 de l'enceinte à vide 11 peuvent être vidées d'air ou amenées à la pression atmosphérique de manière indépendante. En conséquence» les moules remplis peuvent être refroidis dans le vide pendant que le creuset 24 est rechargé ou regarni après une coulée. Inversement, le métal fondu présent dans le creu-35 set 24 peut être chauffé dans le vide pendant que la région 13 est amenée à la pression atmosphérique pour extraire les moules du tunnel de moulage ou pour permettre la préparation de la garniture réfractaire de la poche 59. Aucun problème ne se pose quant à 1* érosion des rigoles 31 et 43 et des goulottes 69. En outre? il n'est 40 besoin que d'une faible surchauffe, du fait que de la chaleur est BAD original1 6909833 6 2005441 constamment communiquée au *étal pendant qu'il a'écoule sur les dispositifa de transfert. Par exemple, une surchauffe comprise autre environ le tiers et la moitié seulement, peut être nécessaire dans la plupart des cas. La réduction de la surchauffe, non seuïe-5 ment améliore le rendement global, mais encore réduit l'érosion de la matière réfractaire garnissant la poche et le creuset. Par ailleurs, le débit est amélioré du fait que la faible surchauffe nécessaire réduit le temps de séjour dans le creuset. L'appareil de l'invention est également avantageux dans laa* . 10 dispositifs dans lesquels le vers âge s'effectue à une vitesse beau-ooa£ plus lente que la coulée et les opérations similaires. Bans 1' appareil représenté dans la figure 2, les éléments remplissant une fonction similaire à ceux montrés dans la figure 1, portent les mimes références numériques que dans cette dernière, mais préeédés 15 du ohiffre 1. Bans cette figure 2, les moyens 147 pour la solidification, sont appropriés en vue de la coulée continue et comprennent un moule cylindrique 176, dans les parois duquel sont pratiqués des passages 177, afin de permettre leur refroidisaeaent. Pendant que la matière se solidifie dans le moule 176, le produit solidifié ré-20 sultant (consistant en un lingot rond ou en forme de tige) est entraîné vers le bas par des moyens appropriés, non représentés, à travers une vanne à vide 179 se présentant dans une paroi de l'enceinte 111. Bien que les moyens de coulée continue décrits oi-des-sus soient particulièrement avantageux dans un procédé du type dé-25 crit, d'autres moyens peuvent être utilisés dans le cadre de l'invention. De tels moyens peuvent comprendre des moules de foxmes et de types variés, des plaques d'éclaboussement (pour la formation de particules, etc...). Le dispositif de transfert 143 est constitué par une sole 30 écoulement lent et comprend un lit 181 et des parois latérales 182 maintenant la matière fondue sur ce lit. Une paroi d'extrémité 183 est prévue afin de procurer l'assurance que l'écoulement de la matière fondues'effectue vers le bas le long du lit s'inclinant graduellement en direction des moyens pour la solidification. La sole 35 s'étend à travers une ouverture 140, pratiquée dans la paroi 114. Bien qu'il ne soit pas prévu de vanne pour la fermeture de l'ouverture 114, une certaine différence de pression peut être maintenue entre les chambres 112 et 113, si on le désire. Du fait de l'isolement entre les deux chambres procuré par la paroi 114, les quaati-40 tés importantes de gaz qui se dégagent pendant la fusion et le ver- BAD ORIGINAL^ 6909833 9 2005441 gags dans la chambre 112, sont séparés de la chambre U3} afin d'accroître la purification» ainsi qu'il sera décrit plus loin. La sole est pourvue de supports hydrauliques réglables 144, qui s'élèvent verticalement à partir du plà&cher de l'enceinte 111. L'in-5 clinaison de la sole 143, peut être réglée par ajuste»»»* des supports 144 pour faciliter le contrôle de l'écoulement dans les moyens 147 de coulée continue. Ainsi, par exemple, la sole peut être soumise à des basculements successifs, afin de provoquer un écoulement intermittent du métal fondu pour la coulée en succession d* 10 objets séparés. En outre, l'inclinaison de la sole peut être changée, lorsqu'on le désire, en vue de modifier la vitesse de coulée dans les opérations de coulée continue. Par ailleurs,si l'on désire traiter un certain métal à la suite du traitement d'un métal de nature différente, la sole peut être facilement nettoyée et prépaie rée en vue de ce nouveau traitement sans devoir amener la chambre à la pression atmosphérique. Ceci peut s'effectuer en inclinant la sole et en réduisant le refroidissement suffisamment pour que la croûte fonde et évacue cette sole. Ainsi qu'il a été indiqué précédemment, l'écoulement du mé-20 tal chaud sur un dispositif de transfert, tel qu'une rigole ou une sole, peut provoquer une érosion importante du lit de ce dispositif. Le remplacement fréquent des dispositifs de transfert par suite d'une érosion successive, peut se traduire par une dépense importante en équipement et par des temps d'arrêt excessifs. Afin 25 d'empêcher une telle érosion, la sole utilisée dans l'appareil de la figure 1, est refroidie. Simultanément, la température de la matière fondue présente sur cette sole, est maintenue à une certaine valeur, ainsi qu'il sera expliqué ci-dessous. Dans la réalisation représentée, le refroidissement du dis-30 positif de transfert, est obtenu en pourvoyant la sole 143 de passages 149 à travers lesquels on fait circuler un fluide refroidis-seur, tel que de l'eau. Par suite du refroidissement de la sole, une croûte ou couche 151 de métal fondu solidifié, se forme entre le métal fondu 127 et le dispositif de transfert. La matière dont 35 le dispositif de transfert est constitué peut, par conséquent, ê-tre un métal commode, tel que le cuivre, et il n'est pas nécessaire que ce dispositif soit pourvu d'une garniture de matière réfractaire relativement onéreuse. En outre, la croûte étant constituée par la même matière que le métal fondu, ne peut contaminer ce 40 dernier. L'épaisseur de la croûte dépend de la quantité de chaleur BAD ORIGINAL* 6909833 10 2005441 évacué» du dispositif de transfert par rapport à la température et à la quantité du métal fondu qui le traverse. En rue de procurer l'assurance que le métal fondu s'écoulera librement à travers la sole 143 et qu'il y aura une surchauffe suf-5 fisante pour que les impuretés soient volatilisées» la surface du métal fondu présent sur la sole est chauffée par des faisceaux é-lectroniques 152. Ces faisceaux électroniques sont produits par plusieurs canons à électrons 153» convenablement montés» par des moyens non représentés» à l'intérieur de l'enceinte à vide 111. Les ■j_0 canons 153 peuvent être d'un type quelconque propre à permettre d'atteindre un niveau désiré de chauffage par faisceaux électroniques de nombreux types de tels canons étant bien connus dans l'art. Le diagramme d'impaot des faisceaux sur le métal» est choisi en vue d'engendrer des gradients thermiques et de provoquer une agitation 22 du métal fondu présent sur la sole. Ceci assure une exposition maximale du métal fondu au vide en vue d1 en extraire les impuretés volatiles. Les faisceaux frappent également le sommet fondu du lingot 78» afin de faciliter le formage progressif de ses côtés et d'amener les impuretés solides les plus légères à flotter» au lieu 20 d'être prises dans le lingot» Un canon supplémentaire 153 est disposé dans la chambre 112 en vue de produire un faisceau électronique 152 pour le chauffage de la région du bec du creuset 124 pendant le versage du métal fondu 127 dans la sole. En raison du degré de purification qu'il est possible d'at-25 teindre dans l'appareil de la figure 29 une nouvelle fusion sous vide dans le but d'éliminer les scories» etCo®«» qui est quelquefois nécessaire dans le traitement par induction sous vide des a-ciers fortement alliés» devient inutile» MSme avec des pressions relativement élevées à l'intérieur de l'enceinte 11, c'est-à-dire 30 des pressions de l'ordre de 10 à 10 Sorrg il est possible d'obtenir» dans un seul étage de fission par induction sous vide, une purification telle qu'une nouvelle fusion ne soit pas nécessaire. Ceci est particulièrement vrai porar â®s sita'j* et alliages pour les quels Tin haut degré de purification n'est souvent pas requis,tels 35 que les aciers très fortement alliés ou les aciers d'outillage fortement alliés. Toutefois» l'invention n'est pas limitée à son application à de tels matériaux. Lorsque la surface de la soi® est suffisamment importante pour permettre l'exposition de la Matière fondue au vide anviron-40 nant avec un débit horaire d'environ 1465 à 975 kg/«a2 de sole, des - BAD ORIGINAL* 6909833 il 2005441 quantités importantes d'impuretés volatiles peurent être éliminées. L'invention n'est toutefois pas limitée par un tel régime d'exposition du fait que la purification n'est que l'un de ses nombreux avantages. Selon l'échelle de l'opération, la puissance nécessi-5 tée par le chauffage par faisceaux électroniques en vue de compenser les pertes de chaleur au contact d'une sole refroidie et du vide environnant, peut être de l'ordre de 210 à 530 kW par mètre carré de sole. La sole peut être utilisée dans un dispositif à deux régions 10 tel que celui montré dans la figure 1. Bans ce cas, la sàle peut être positionnée comme l'est la rigole 43. Lorsque le volume de la sole est suffisant, la coulée peut se continuer dans la région 13, tandis que la région 12 est ramenée à la pression atmosphérique pour le rechargement. 15 La figure 3 représente une autre réalisation de l'invention. Les éléments remplissant une fonction similaire à ceux montrés relativement aux deux réalisations décrites précédemment, ont reçu des références numériques dont les deux derniers chiffres sont les mêmes que dans lesdites réalisations et dont le premier chiffre 20 est un 2. La réalisation de la figure 3 utilise une poche de coulée basculante mobile 291, en tant que premier étage d'un dispositif de transfert à deux étages (le second étage étant constitué par une sole 243) entre le creuset 224 et les moyens 247 pour la solidification. Une chambre intermédiaire 212a est prévue entre 25 les parois 214 et 214a. Le vide est établi dans la chambre 212g au moyen d'une pompe à vide 221a et par l'intermédiaire d'une conduite 219a. Un canon à électrons 253a est prévu dans la chambre 212g pour le chauffage du métal fondu 227 au moyen d'un faisceau électronique 252a. 30 Dans la réalisation de la figure 3, les moyens 247 pour la solidification, sont conçus en vue de la coulée de lingots et comprennent un ou plusieurs moules 268. Un tunnel de moulage 254, s'-étendant de la même manière que le tunnel de moulage 54 dans la figure 1, comporte un convoyeur 284, du type à bande, comprenant 35 des supports 286, une bande sans fin 287 et une série de rouleaux de support 288. La bande est entraînée par un moyen convenable, tel qu'un dispositif d'entraînement par chaîne, non représenté, contenu dans un carter 289* Le métal fondu 227 est versé dans les moules 268 par la sole 243 similaire à la sole 143, dans la figure 40 2. La sole est réglable au moyen des élévateurs hydrauliques 244 BAD ORIGINAL^ 6909833 12 2005441 de telle sorte que le vers âge puisse débuter et se terminer à volonté pour la coulée des lingots. De ce qui précède, il résulte que des moules peuvent être amenés successivement en position pour recevoir le métal fondu par l'intermédiaire de la sole en faisant 5 fonctionner le dispositif de convoyage 284* le métal fondu présent sur la sole est chauffé au moyen des canons à électrons 253. Dans cette réalisation de la figure 3, au lieu que le métal fondu soit versé directement dans la sole par le creuset 224» comme c'était le cas dans la réalisation de la figure 2, il est fait 10 usage d'un dispositif de transfert intermédiaire. Oe dispositif Intermédiaire de transfert comprend la poche de coulée "basoulahle £9l pourvue d'une garniture réfractaire 292. La poche est supportée au moyen d'une patte d»articulation 293 par un montant 294, s'élevant d'un chariot porte-poche 296. Le basculement de la poche 292 est 15 effectué au moyen d'un élévateur hydraulique 297, dont l'une des extrémités est assujettie de manière à pouvoir pivoter à une patte d'articulation 298 se présentant sur le chariot 296 et dont l'autre extrémité est assujettie également de manière à pouvoir pivoter à une patte d'articulation 299» se présentant sur le fond de la 20 poche 291* Le chariot 296 se déplace entre les chambres 212 et 212g en traversant l'ouverture 216 pratiquée dans la paroi 214,guidé dans son déplacement par ses roues 301 circulant sur des chemine de roulement 302, fixés sur le fond de l'enceinte 211. Des butées 303 et 25 304 sont prévues à chacune des extrémités des chemins de roulement 302, afin d'arrêter le chariot 296 en position appropriée aux opérations qui seront décrites ultérieurement. Dans le fonctionnement de l'appareil représenté dans la figu- ■ re 3, les pressions typiques peuvent être les suivantes: 1 atmos-30 phère à 10 microns dans la chambre 212; 10 microns à 1 micron dans la chambre 212a; et moins de 1 micron dans la chambre finale 213. Etant donné que les pertes de chaleur pendant une coulée lente peuvent être compensées par le chauffage au moyen des faisceaux électroniques, il n'y a pas lieu d'exagérer la surchauffe dans le creu-35 set 224. En conséquence, le métal contenu dans la poche 291 peut être à une température relativement basse, d'où il résulte une usure réduite de la garniture réfractaire. En outre, du fait que l'écume et les produits similaires sont facilement retenus dans le creuset 224 et qu'il n'y a aucune raison pour que de l'écume se 40 forme dans la poche 291, il résulte une nouvelle réduction de l'uBAÔ ORIGINAL^ 6909833 13 2005441 sure de la garniture réfractaire 292 de cette poche, lies avantages résultant d'une réduction de 1'usure de la garniture réfractaire sont amplifiés du fait que cette réduction permet d'utiliser des matières réfractaires plus onéreuses et de meilleure qua-5 lité, ce qui contribue à son tour à la réduction de l'usure de cette garniture. La figure 4 représente une autre réalisation de l'invention. Les éléments remplissant une fonction similaire à ceux montrés relativement aux trois réalisations décrites précédemment, ont re-10 çu des références numériques dont les deux derniers chiffres sont les mêmes que dans lesdites réalisations et dont le premier chiffre est un 3. La réalisation de la figure 4 utilise un dispositif de transfert à quatre étages entre le creuset de fusion 324 et les moyens 347 pour la solidification. Les quatre étages du dispositif 15 de transfert sont constitués par une rigole de coulée 331, un dispositif de basculement intermédiaire pour la poche 391* une autre rigole de coulée 331g et une sole 343. Une chambre Intermédiaire 312g se présente entre les parois 314 et 314a. Le vide est établi dans cette chambre 312a au moyen d'une pompe à -vide 321a et par 20 l'intermédiaire d'une conduite 319a. Deux canons à électrons 353g sont prévus dans ladite chambre 312a pour le chauffage du métal fondu 327 au moyen des faisceaux électroniques 352a. Dans la figure 4, les moyens 347 pour la solidification sont conçus en rue de la coulée continue du métal fondu et sont iden-25 tiques à ceux représentés dans la figure 2. Si on le désire, une enceinte à vide (non montrée)contiguë avec la chambre 313, peut être prévue pour maintenir le lingot résultant de la coulée continue dans le vide. Cette enceinte à vide contiguïté non représentée, peut comporter des moyens pour le conditionnement de la surface 30 du lingot coulé avant que celui-ci soit soustrait au vide par l'intermédiaire d'un sas approprié non représenté. Les chambres 312, 312a et 313 peuvent être complètement isolées l'une de l'autre par les vannes 317 et 317a commandées au moyen des dispositifs de manoeuvre respectifs 318 et 318a* Les rigo-35 les de coulée 331 et 331a peuvent être déplacées dans et hors les ouvertures 316 et 3l6,g (ainsi que montré en traits discontinus) par des moyens appropriés non représentés. Ceci permet de fermer les ouvertures de manière étanche. La rigole 331 est montrée dans la position qu'elle occupe pour le passage de la matière fondue 40 entre les chambres, tandis que la rigole 331a est montrée dans sa 6909833 14 2005441 position inactive avec l'ouverture 316g, fLa matière fondue est transférée du ereuset 324 à la poche 391 par la rigole 331* La poche 391 est du type à versage par basculement et peut être déplacée verticalement par un élévateur approprié» non mon-5 tré, dans un dispositif de guidage vertical 401. Un autre dispositif approprié» à chaîne ou autre (non montré) , est prévu pour le basculement de la poche 391 dans la position montrée en traits discontinus, lorsqu'elle a été élevée, afin de verser la matière fondue qu'elle contient dans la rigole 331 lorsque celle-ci est con-10 venahlement disposée, ainsi qu'il est montré en traits discontinus Lorsque l'appareil représenté dans la figure 4 est en fonctionnement, le versage lent du contenu de la poche 391 dans la sole 343, peut s'effectuer pendant que le creuset 324 est en rechargement ou pendant que la chambre 312 mt ramenée à la pression at-15 mosphérique pour la préparation de sa garniture réfractaire. En outre» la présence d'une quantité suffisante de matière fondue dans la sole peut permettre une coulée continue ininterrompue tandis que la vanne 317g est fermée et que la poche 391 est retournée dans sa position inférieure pour son remplissage. La possibi-20 lité d'isoler complètement la chambre 33,3 de la chambre 312» pro-oàre l'assurance que les vapeurs et les gaz ne viendront pas perturber le processus de purification dans la sole 343. L'isolement entre les deux chambres 312 et 312a peut également être réalisé en vue d'éviter la contamination de la matière contenue dans la 25 poche 391 et d'empêcher les vapeurs ®t les gas dégagés par la masse fondue relativement impure contenue dans le creuset 324» de contaminer de nouveau la matière tonâm oonteaue dans la poche 391. L'appareil de la figure 4 facilite ainsi un fonctionnement de type pratiquement continu du fait qu'un versage lent sur la sole peut 30 s'effectuer simultanément avec la fueiea de la matière introduite dans le creuset 324. 0e qui précède, permet de constater que l'invention procure un procédé et un appareil perfectionné® pour la production d'un produit métallurgique aolida. L'invention permet de réduire à un 35 minimum l'usure des dispositifs de transfert utilisés dans le chauffage par induction sous vide et dans les processus de coulée. En outre, l'invention permet d'atteindre un degré de purification considérablement plus élevé que celui qu'il a été possible d'atteindre jusqu'ici par les procédée de fusion par induction sous 40 vide. A tous les avantages économiques du traitement par induction BAD ORIGINAL* 6909833 15 2005441 sous vida qui sont conservés, viennent s'ajouter ceux d'une faible contamination, d'une faible usure de la matière réfractaire et de l'élimination de la nécessité d'atteindre des niveaux de surchauffe élevés dans le creuset pour maintenir une fluidité 5 suffisante d'un bout à l'autre du processus. Diverses modifications de l'invention apparaîtront aux hommes de métier à la lecture de la description qui précède et des dessins annexés. Detelles modifications sont considérées comme i tombant dans le cadre des revendications annexés. BAD ÔRIGfNÂL" 6909833 16 2005441 RBVBSDIOAIIOHS 1°)- Appareil pour la fabrication d'un produit métallurgique solide, comprenant en combinaison: une enceinte à vide; des moyens pour faire le vide dans ladite enceinte; un creuset de 5 chauffage disposé dans ladite enceinte et approprié en vue de contenir du métal fondu; un dispositif de transfert; des moyens pour le vers âge du métal fondu contenu dans ledit creuset dans ledit dispositif de transfert; des moyens pour le refroidissement dudlt dispositif de transfert en vue de former une croûte solide entre 10 le métal fondu et ledit dispositif de transfert; au moins un canon à électrons pour le chauffage du métal fondu présent dans ledit dispositif de transfert; et des moyens se présentant à l'extrémité dudit dispositif de transfert opposée audit creuset pour la solidification du métal fondu en vue de former un produit métallurgi-15 que solide* 2°)- Un appareil, selon la revendication 1, dans lequel ladite enceinte à vide est divisée en une première et une seconde régions, ledit creuset étant disposé dans ladite première région et lesdits moyens pour la solidification étant disposés dans ladite 20 seoonde région, des moyens étant prévus pour rendre ladite première région étanche par rapport à ladite seconde région et lesdits moyens pour faire le vide étant appropriés en vue de maintenir 1' -une desdites régions sous vide, tandis que l'autre région est pratiquement à la pression atmosphérique. 25 3*)- Appareil selon la revendication 2, dans lequel ledit dispositif de transfert comprend: une rigole de coulée pour le transport du métal fondu de ladite première région jusquedaas ladite seconde région. 4°)- Appareil selon la revendication 1 dans lequel lesdits 30 moyens pour la solidification comprennent une pluralité de moules et au moins une goulotte pour diriger le métal fondu vers lesdits moules, des moyens étant prévus dans ladite goulotte pour évacuer la chaleur de celle-ci en vue de la formation d'une croûte solide entre le métal fondu et ladite goulotte et au moins un canon à 35 électrons étant prévu pour le chauffage du métal fondu présent dans ladite goulotte. 5°)- Appareil selon la revendication 4» dans lequel lesdits moyens pour la solidification comprennent, en outre, une poche mobile pour recevoir le métal fondu dudit dispositif de transfert et 40 le distribuer successivement aux moules disposés le long de la voie BAD orignal] 6909833 17 200544t de déplacement de ladite poche. 6°)- Appareil selon la revendication 2, dans lequel ledit dispositif de transfert comprend: une sole disposée dans ladite seconde région pour la purification du métal fondu. 5 7°)- Appareil selon la revendication 1, dans lequel lesdits moyens pour la solidification, comprennent des moyens pour la coulée continue. 8°)- Appareil selon la revendication 1, dans lequel ledit dispositif de transfert comprend: un premier étage comportant une 10 poche mobile appropriée en vue d'être remplie par ledit creuset* et dans lequel ledit dispositif de transfert comprend un second étage refroidi approprié, en vue de recevoir le métal fondu contenu dans ladite poche mobile. 9°)- Appareil selon la revendication 8 dans lequel ladite 15 enceinte à vide est divisée en une première, une seconda et une troisième régions, dans lequel ledit creuset est disposé dans ladite première région, dans lequel lesdits moyens pour la solidification sont disposés dans ladite troisième région, dans lequel ladite poche mobile est appropriée en vue de se déplacer entre les-20 dites première et seconde régions, et dans lequel ledit second é-tage s'étend entre lesdites seconde et troisième régions, des moyens permettant de rendre ladite première région étanche par rapport à ladite seconde région et lesdits moyens pour faire le vide étant appropriés pour maintenir chacune desdites régions dans l'é-25 tat de vide. 10°)- Appareil selon la revendication 8, dans lequel ledit second étage comprend une sole. 11°)- Appareil selon la revendication 8, dans lequel ladite enceinte à vide est divisée en une première, une seconde et une 30 troisième régions, dans lequel ledit creuset est disposé dans ladite première région, dans lequel lesdits moyens pour la solidification sont disposés dans ladite troisième région, dans lequel ladite poche mobile est disposée dans ladite seconde région, dan% lequel ledit second étage s'étend entre lesdites seconde et troisième 35 régions, et dans lequel ledit dispositif de transfert comprend un quatrième étage refroidi approprié, en vue de recevoir le métal fondu contenu dans ledit creuset et s'étendant entre lesdites première et seconde régions* ledit second étage et ledit quatrième étage é-tant chacun susceptible d'être déplacé dans une position inactive, 40 des moyens permettant de rendre ladite première région étanche par BAD ORIGINAL1 ■w* 4 6909833 18 2005441 rapport à ladite second* région tandis que ledit quatrième étage est en position inactive, et des moyen» peraetianlke rendre ladite seconde région étanche par rapport à ladite troisième région, tandis que ledit second étage est en position inactive, lesdits 5 moyens pour 1'établissement du vide étant appropriés en vue de maintenir individuellement chacune desdites réglons dans l'état de vide lorsqu'elles sont isolées de manière étanche. 12e)- Appareil selon la revendication 11, dans lequel ledit « dispositif de transfert comprend, en outre, une sole refroidie ap-10 propriée en vue de recevoir le métal fondu en provenance dudit second étage. 13°)- Appareil selon la revendication 1 dans lequel ledit dispositif de transfert comprend une sole inclinée et comporté des moyens pour faire varier l'angle d8inclinaison de ladite sole pour 15 le réglage de l'écoulement du métal fondu sur celle-ci. 14®)- Appareil selon la revendication 23, dans lequel lesdits moyens pour faire varier l'angle d8inclinaison de la sole, comprennent au moins un support réglable ijydrauliquement. 15®)- Appareil pour la fabrication dl'un produit métallurgi-20 que solide comprenant, en combinaison, une enceinte à vide, une sole inclinée pour la purification du métal fondu s ' écoulant sur celle-ci, des moyens pour le refroidissement de ladite sole en vue de la formation d'une croûte solide entre le métal fondu et ladite sole, am moins un canon à électrons paur le chauffage du métal fon-25 du présent sur ladite sole, des moyei a s® présentant à. l'extréalité inférieure de ladite sole pour la solidification du métal fondu, en vue de former un produit métallurgique solide, et des moyens pour faire varier l'angle d'inclinaison de laelit® sole en vue de régler l'écoulement du métal fondu sur calle-ci. 30 16®)- Un procédé pour la fabrication a-'mi produit métallurgi que comprenants la fusion d'une certaine qualité de métal, lecbftnfk fage par induction du métal fondu dans aii ezaaast disposé dans une enceinte vide d'air, le versage du métal âans wx dispositif de transfert se présentant dans 1® enceinte vide il5 air et, sijieltâifé-35 ment, le chauffage du métal présent sur ce dispositif de transfert à l'aide d'au moins un faisceau électronique simultanément avec 1'évacuation de la chaleur du dispositif de transfert en vue de refroidir celui-ci et de provoquer la formation d'une croûte solide entre le métal fondu et le dispositif de transfert, et la 40 solidification du métal fondu émaï&ïit du dispositif de transfert BAD OBK5INAL 6909833 19 200544î dans l1 enceinte vide d'air pour former un produit métallurgique. 17°)- Un procédé selon la revendication 16 dans lequel la «î pression dans l'enceinte à vide est de l'ordre de 10 à 10 Torr. 5 18°)- Un procédé selon la revendication 16 dans lequel la quantité de métal est fondue dans le creuset disposé dans l'enceinte vide d'air. 19°)- Un procédé selon la revendication 16 dans lequel le métal est fondu à l'extérieur de l'enceinte vide d'air et est 10 envoyé dans celle-ci à l'état fondu. 20°)- Un procédé selon la revendication 16, dans lequel le métal est chauffé dans le creuset à une température inférieure à celle requise pour maintenir la fluidité du métal fondu pendant le traitement en l'absence du chauffage par faisceau électronique 15 et dans lequel la puissance du faisceau électronique est suffisante pour empêcher la solidification du métal fondu avant le stade de solidification. BAD ORIGINAL^