Brevet FR2043712A1 — publié le 19710219

La technique d'amélioration des aciers et alliages non-ferreux, utilise sur une grande échelle le procédé bien connu de refusion sous laitier électroconducteur. Dans sa forme la plus simple, celui-ci consiste en la refusion par effet Joule d'une électrode constituée du métal meme a trai ter et qui est immergée dans un bain de laitier fondu. Des variantes de ce procédé sont décrites dans le brevet belge n- 640.541 et dans la demande de brevet beige n 71.256 du 12 mars 1969. On fait usage d'une électrode alliée et on apporte les éléments d'alliages sous forme de poudres métalliques autour de l'électrode. Toutefois, qutîl stagisse du procédé de refusion dans sa forme la plus simple ou du procédé comportant l'apport de poudres d'al liages, on a dû constater qu'il est extrêmement important d'appor ter également dans le bain de métal- fondu -des quantités appréciables d'éléments réactifs, tels que-le carbone, l'aluminium, le magnésium, le titane, le tungstène, lesquels par ailleurs s'oxy dent facilement au contact du laitier ou se combinent à certains éléments présents dans le laitier, tels que l'oxygène et les ha logènes. Tant dans le procédé général de refusion électroslag que dans le procédé particulier comportant ltapport de poudres et davanta ge manie dans ce dernier procédé, la surface de contact avec le laitier des gouttelettes qui se détachent de l'électrode ou qui se forment à partir de la poudre, est très grande, ce qui facili te le passage des éléments réactifs susdits dans le laitier Une partie très importante d'éléments réactifs se trouve ainsi absorbée par le laitier avant d'atteindre le bain de métal fondu, ce qui abaisse fortement le rendement d'utilisation de ces éléments réactifs.Cet inconvénient est d'autant plus prononcé qu'il est désirable de maintenir dans le laitier des conditions oxydantes, - dans lesquelles les-dits éléments réactifs réagissent vivement en vue d'abaisser la teneur en soufre de métal fondu. Le procédé selon l'invention remédie à ces inconvénients. Il consiste à amener les éléments réactifs dans le bain fondu de manière telle qu'ils soient protégés au maximum du contact avec le bain de laitier fondu en traversant celui-ci. Plusieurs moyens conformes à l'invention peuvent être utilisés pour assurer cette protection. Un de ces moyens consiste en l'utilisation d'une poudre agglo mérée dont les granules sont formés d'un centre constituant l'é lément réactif, qui est entouré de poudre de fer, de nickel, de cobalt ou autre. Un autre moyen consiste en un tube métallique ou réfractaire éventuellement non consommable? qui pénètre dans le laitier et le métal fondu, et dans lequel on fait arriver la poudre réactive. Un autre moyen encore, et préférentiel, consiste en l'utilisa tion d'un fil composite constitué, par exemple, d'une enveloppe extérieure métallique; entourant un noyau de matière réactive en contact ou non d'appendices métalliques. Ce fil peut être utili sé- pour amener du courant dans le bain, mais peut être également utilise: comme fil- froid c'est-à-dire sans qu'il soit connecté à une source de courant. Lorsqu'il est utilisé sans être connecté à une source de cou- rant, il peut plonger dans le bain métallique et s'y dissoudre. L'élément réactif peut être apporté sous forme de poudre (C, Feti, Al), mais également sous forme de fil de titane d'aluminium, de magnésium et de leurs alliages à travers le tube protecteur. En ce cas le tube protecteur peut également être utilisé coe guide d'un fil d'aluminium,de magnésium, de titane, en bref d'un des éléments réactifs ou de leurs alliages. Lorsqu'il s'agit d'un tube protecteur réfractaire non consom mable (éventuellement refroidi) la poudre est utilement fluidi sée et amenée avec un gaz, par exemple, de l'argen, sous pression à faible débit. Comme exemple de tube protecteur de la poudre on pourra utiliser avantageusement les becs fusibles de 4o de diamètre intérieur et de 12 mm. de diamètre extérieur, en 600 à 1200 mm. de longueur. Les fils composites qui sont tout particulièrement recommandés, sont les fils plissés contenant 25 à 30 % de poudre, et le type d'électrode composite à grand volume du noyau et de poudre dans celui-ci, revendiqué par le brevet belge n 657.027. L'épaisseur du feuillard est choisie de façon à assurer la protection de la poudre pendant toute la durée du passage de celle ci dans le bain de fusion. La position de ltextrémité fondante du fil composite qui plonge dans le bain de fusion et s'y-dissout, est avantageusement contrô- lée par tout moyen connu de mesure de la différence de tension en tre le fil et le bain. REVENDICATIONS 1.- Procédé de refusion de métaux par effet Joule sous laitier électroconducteur, dans lequel des éléments réactifs sont apportés dans le bain de métal fondu, c a r a c t é r i s é e n c e q u e lesdits éléments réactifs sont protégés au maximum du contact avec le bain de laitier fondu en traversant celui-ci. 2.- Procédé de refusion suivant revendication 1, c a r a c t é r i s é e n c e q u e la protection consiste en une cou che de poudre de fer, de nickel, ou de cohalt entourant les granules individules desdits éléments réactifs. 3.- Procédé de refusion ~suivant revendication 1, c a r a c t é r i s é- e n c e q u e la protection consiste en un tube métallique ou réfractaire éventuellement non consommable qui pénètre dans-le laitier et-le métal fondu et servant à l'écoulement de la poudre ou au guidage d'un fil de magnésium, d'aluminium, de titane1 en bref d'un des éléments réactifs ou de leurs alliages. 4ê- Procédé de refusion suivant revendication 1, c a r a c t é r i s é e n c e q u e la protection est assurée par l'en- veloppe extérieure d'un fil composite utilisé ou non comme élec trode, et dont le noyau est constitué par-lesdits éléments réactifs. 5.- Procédé de refusion suivant revendication 4, c a r a c t é r i s e e n c e q-u e le fil composite plonge dans le ;bain métallique et s'y dissout lorsqu'il n'est- pas connecté à une source de courant. 6.- Procédé' de refusion suivant- revendication 3, c a r a c t é r i s é e n c e- q u e ledit tube protecteur consiste en des becs fusibles de 4 mm. de diamètre intérieur et de 12 mm. de diamètre extérieur en 600 à 1200 mm. de longueur. 7.- Procédé de refusion suivant revendication 4, c a r a c t é r i s é e n c e q u e la position de l'extrémité fondante du fil composite qui plonge dans le bain de fusion, est contrôlée par' tout moyen connu -dè mesure de la différence de tension entre le fil et le bain.