Brevet FR2022841A1 — publié le 19700807

L'invention concerne un procédé et un appareil servant à transporter, à distribuer ou à doser du métal liquide selon le principe du siphon ou de la pipette au moyen de gouttières ou cuvettes de siphon revetues de céramique par maçonnage ou damage, le tout caractérisé par le fait que l'on ferme les gouttières ou cuvettes à l'aide d'un couvercle pendant le fonctionnement et que l'on engendre dans les gouttières ou cuvettes, pendant le fonctionnement, une dépression d'air telle le métal li quide en équilibre hydrostatique s'élève seulement, dans les gouttières ou cuvettes, Jusqu a un niveau qui se situe en tout cas en dessous de la surface inférietiré -du couvercle De préfé- rence, les gouttières de siphon sont équipées seulement -de tubes montants et descendants courts, rectilignes, à peu près'verti- caux, mais par ailleurs les parties horizontales de siphon constituent des rigoles, de coulée de construction usuelle robuste et maçonnée, mais Que l'on, peut, pendant le fonctionnement,--fer- mer à l'aide du couvercle sur toute la longueur dirigée horizontalement. Pour nettoyer les portions horizontales de gouttière ainsi que les courts tubes montants et descendants, on retire le couvercle. Pour engendrer l'aspiration nécessaire à l'effet de siphon, les g-outt;iè,res sont reliées pendant le fonctionnement au côté d'aspiration d'une soufflerie.La dépression engendrée par une telle. soufflerie, est calculée de façon telle que on l'a dit - le métal liquide en équilibre hydrostatique monte, sous l'action de l'aspirations précisément jusqu'à une hauteur qui n'atteint pas le bord supérieur de la gouttière avec couvercle et surface de joint. On calcule facilement la dépression par la formule U = h .t , dans laquelle r est la densité du métal liquide et h la hauteur désirée. Ainsi, le couvercle et les surfaces de joint restent exempts d'incrustations de sorte que l'on peut poser ou retirer le couvercle selon les besoins. Des souffleries usuelles servant à engendrer la dépression nécessaire ici ont une grande puissance d'aspiration, de sorte que pour rendre le couvercle étanche il n'est pas nécessaire de déployer de grands efforts et que l'on peut admettre des fuites. Le couvercle est suffisamment poussé par la dépression contre la surface de joint de sorte qu'unie fermeture supplémentaire à vis est superflue. Pour remplir les gouttières. de siphon au début du fonctionnement, on établit la dépression U seplement au moment où le tube montant plonge dans une provision de métal contenue dans la gouttière d'amenée et suffisante pour remplir le gouttière de siphon. En même temps, les tubes descendants sont fermés par des plateaux maintenus par dessos. Quand le gouttière de siphon est ramplei, on abaisse les plateaux seulement dans une mesure telle que le bord.re-levé de débordement des plateaux se trouve encore au dessus du--bord inférieur des tubes descendants. Par suite, le métal liquide s'écoule snas que de l'air puisse pénétrer dans la gouttière de remplissage. On peut retirer les plateaux quand les tubes descendants plongent de toute façon dans le métal, parce que le niveau du métal dans la gouttière d'écoulement a D'autres détails de l'invention, ainsi que des possibilités d'application, sont illustrés par les figur-es- 1, à 8. sur lesquelles les mêmes références désignent des parties semblables ou jouant un rôle semblable. Selon la figure 13 la gouttière de gauche 1 est fixe et sert à amener le métal liquide, tandis que l'on peut faire pivoter la gouttière 2 autour d'une axe vertical dans le sens de la double flèche 3. Pour permettre ce mouvement de rotation, tout en évitant une chute en cascade du métal, liquide, celui-ci est élevé continuellement, par la gouttière, de siphon, de la partie fixe à la partie pivotante de gouttière et ainsi transporté. Dans la gouttière 1 plonge le tube montant 4 par lequel le- métal est. aspiré dans la gouttière de siphon 6 par suite de la dépression appliquée par le tuyau 5. La gouttière de siphon 6 est fermée par le couvercle amovible 7 ; on a. désigne par 8 un joint.Dans la gouttière 6 6 est engendrés et -entret?nue une dépression telle que le métal monte seulement jusqu'à la hauteur h. On a désigné par 9 le tube descendant. Un afflux de métal sans cascade est d'autant plus im portant que- la quantité de métal arrivant par minute est plus grande-. ainsi, ce sont précisément les grandes installations de coulée à productivité élevée qui exigent un afflux de métal sans cascade pour éviter; l'introduction d'oxydes par suite de turbulence. On peut obtenir cet afflux commodément et sans perturbations, avec la gouttière de siphon proposée, aux endroits comportant des articulations mobiles de gouttière. une les La figure 4 montre l'application du procédé selon l'invention dans une installation mu-Itiple de coulée continue. Dans la coulée continue multiple, on règle avantageusement l'afflux du métal liquide de la gouttière aux différentes coquilles de façon talle que dans toutes les coquilles le même niveau se maintienne toujours. Ce réglage a lieu, dans le cas le plus simple, à l'aide de flotteurs qui étranglent plus ou moins fortement l'afflux de métal selon la hauteur momentanée dans d'autres cas avec des mécanismes de réglage plus couteux. Mais en tout cas, il faut des-organes de-manoeuvre mobiles avec l'effort de construction que cela suppose. Par suite, il faut s'attendre à des perturbations. Selon l'inventation, la gouttière de siphon 6 constitue une liaison de communication comportant un tube montant 4 et, pour chaque coquille 10a, 10b, 10c, un tube descendant 9a, 9b, 9c. Si l'on maintient les résistances d'écoulement suffisamment faibles en adoptant des section suffisamment grandes, le niveau N, d'une part, et les niveaux nl, n2, n3, etc..., d'autre part, se mantiennent automatiquement à la même hauteur. Sous la depression U = h . p calculée selon l'invention, le niveau - N, est en équilibre hydrostatique avec ces niveaux N, n1, n2, h35,5eE .., sous la pression normale. aneés bande Les figures 5 et 6 montrent une possibilité d'appui cation au dosage de métal. 2 Dans la coulée en lingotières et la coulée sous pression, il s'agit d'introduire à des intervalles réguliers une quantite dosée de métal liquide. Dans la- couléede-gueuses et ès la coulée divisée, il s'agit d'amener simultanément, à chaque temps de coulée, plusieurs quantités à dosage égal. Antérieure ment, le dosage s'effectuait au moyen de cuillers qùe l'on plongeait dans le bain manuellement ou mécaniquement, ou bien au moyen de cuvettes qui déversaient la quantité de métal néces on les faisait basculer à la main. L'immersion fré quente des cuillers ou le basculement des cuvettes entrasse; une formation nuisible d'oxyde et une introduction de l'oxyde par turbulence. En outre, la mécanisation du processus -dè rem plissage est difficile à réaliser. Selon la figure 5, des chambres de siphon 11a-11e jouant le rôle de pipettes, disposées au dessus de la cuvette de coulée 12, se remplissent de métal liquide jusqu-au niveau h par le fait qu'elles sont reliées à la dépression h . p cal- culée selon l'invention. Pour l'évacuation (figure 6) on fait pivoter par dessus les gouttières d'amenée 14 lès ouvertures 13 qui jouent ici alternativement les r8les de tubes montants et descendants, de sorte que le métal afflue danses moules à gueuses 15. Après l'afflux d'air ou de gaz inerte par le tuyau 16 sous la pression normale ou sous une-pression légèrement accrue, les chambres se vident à nouveau.L'appareil décrit convient donc particulièrement à l'automatisation du processus de dosage, car le branchement des chambres de siphon sur la pression normale ou sur la dépression peut être assurée par un tiroir 17 à commande rythmée. Le niveau de métal N dans la cuvette de coulée est maintenu à une hauteur constante. Pour nettoyer les chambres de siphon, on peut, comme dans les appareils décrits plus haut, retirer le couvercle posé 7. Par les figures 7 et 8, on peut voir encore la disposition et l'emplacement des plateaux 18 qui se trouvent en dessous des tubes descendants 9. Les tubes descendants 9 sont tout d'abord fermés par les plateaux 18, comme on peut le voir par la figure 7. Quand les gouttières de siphon 6 sont remplies, on abaissé les plateaux 18 selon la figure 8, mais seulement dans une mesure telle que le bord relevé de débordement 19 des-plateaux 18 se trouve encore au dessus du bord-inférieur des tubes descendants 9. REVENDICATIONS 1. Procédé visant à transporter, à distribuer ou à doser du métal liquide selon le principe du siphon ou de la pipette au moyen de gouttières ou cuvettes de siphon revêtues de céramique par maçonnage ou damage, procédé caractérisé par le fait que lton ferme les gouttières ou cuvettes à l'aide d'un couvercle pendant le fonctionnement et que l'on engendre dans les gouttières ou cuvettes, pendant le fonctionnement, une dé pression d'air telle .que le métal liquide en équilibre hydros tatique s'élève seulement, dans les gouttières ou cuvettes, jusqu'à un niveau qui se situe en tout cas en dessous de la surface inférieure du couvercle. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on établit la dépression seulement au moment Vou le tube montant plonge dans une, provision de metal suffi- sante pour remplir la gouttière de siphon, que jusqu'au remplis sage on ferme mécaniquement Qu manuellement les tubes descen dants au moyen de plateaux et qu'ensuite, jusqu'à ce que les tubes descendants plongent dans le métal liquide, on abaisse ces plateaux seulement dans une mesure telle que les bords relevés de débordement des plateaux se trouvent encore au, dessus des bords inférieurs des tubes descendants. 3., Appareil pour la mise ,en oeuvre. du. procédé. suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par une gouttière de siphon pouvant être fermée par un couvercle et qui peut être reliée par un tuyau à un dispositif engendrant une dépression. 4. Appareil suivant la revendication 3, destiné à l'application dans une installation de coulée continue multiple, et caractérisé par le fait qu'un tube descendant est prévu pour chacune des lingotières. 5. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par des chambres de siphon jouant le r81e de pipettes, qui peuvent pivoter par dessus des gouttières par leurs ouvertures servant alternativement de tubes montants ou descendants. 6. Appareil suivant les revendications 3, 4 et 5, caractérisé par le fait que la sortie des tubes descendants peut être fermée par des plateaux pouvant être levés et abaissés et qui, dans le cas d'ouverture, sont seulement abäissés dans une mesure telle que leur bord de débordement se trouve au dessus du bord inférieur de l'ouverture de sortie du tube descendant.