Brevet FR2023247A1 — publié le 19700807

La présente invention concerne un dispositif de coulée par exemple pour la coulée sur fil d1 entraînemert, ou pour la coulée continue, etc.. La coulée sur fil d'entraînement a été réalisée jusqu' 5 à présent au moyen de dispositifs à réchauffement par résistances, à partir desquels le métal fondu était conduit vers un réservoir à cloche sous pression, lui-même en communication avec un dispositif d'alimentation en gaz à pression variable, la pression dans la cloche déterminant le niveau atteint par le métal liquide dans 10 ladite cloche et autour de celle-ci. L'espace entourant la cloche est lui-même relié avec une tuyère d'échappement, pour constituer un creuset de fusion au travers duquel on tire un fil d'entraînement. Le métal liquide•qui peut être du cuivre, de l'aluminium ou tout autre métal du même genre, ou encore un 15 alliage comprenant l'un des métaux ci-dessus y se solidifie au contact avec le fil (celui-ci est en général constitué dans le même matériau) afin d'obtenir un fil plus épais qui est alors .étiré ou laminé pour l'amener à la dimension voulue, ce après quoi ce. fil est éventuellement utilisé comme fil d'entraînement 20 pour une nouvelle opération de coulée etc... Un inconvénient d'une telle installation, notamment en ce qui concerne l'encombrement de la cloche sous pression réside dans le fait que la place disponible est mal utilisée, étant donné la place importante qui est prise par la cloche. On 25 rencontre certaines difficultés pour garantir l'homogénéité du bain de métal liquide, et il est presque impossible de régler le niveau sans incident, étant donné les risques, d'oscillations de la surface du bain. Il éxiste également un danger d'avarie pour la cloche et le réservoir, et l'installation est relativement ^0 coûteuse. On rencontre également des difficultés du même ordre lorsque l'on utilise l'installation pour la coulée continue, ou pour toute autre tâche du même genre. L'invention permet d'éliminer ces inconvénients et d'autres inconvénients du même genre et elle est caractérisée 35 par un four ou un réservoir qui est subdivisé en trois parties au moins, la première partie constituant le compartiment d'entrée qui est rempli de métal en fusion à partir du four de fusion, ou compartiment alors que le secoiid compartiment/ central qui est en liaison avec la partie inférieure du premier compartiment est muni d'une 40 entrée de gaz au moins et est raccordé à une unité de réchauffement par induction, au moins, laquelle est réalisée sous la 6938210 2023247 forme d'un four à rigole, et alors enfin que le troisième compartiment', ou compartiment de sortie, porte une tuyère ou une ouverture de coulée pour transvaser le métal en fusion dans un appareil de coulée, ce "compartiment de sortie étant lui-même en liai-5 son avec le compartiment ceiïtral. Une' telle 'disposition permet une "utilisation"notablement meilleure de'1'espace disponible dans le four'(ou dans le réservoir) et' grâce à la présence d'organes dé réchauffement ou de maintien en température dans le compartiment'Geritral, on évite 10 la solidification du métal 'dans Tes ""différents compartiments du four. L'effet bien connu de pincement dans les canaux de l'unité de .réchauffage par induction se traduit" également par une certaine pression sur le métal en/fusion qui "est contenu dans le compartiment central,"cé qui' entraîné un certain éffet*de•brassage et Î5 d'égalisation des températures dans le bain sans-'qùe™ 11 on' doive utiliser à cette fin un brasseur séparé. ' ' ! Dans les modes préférés de réalisation de l'invention le compartiment d'entrée est en communication avec-le compartiment central et" le " compartiment central est en communication 20 avec le compartiment de.sortie, ces communications'étant établies par les parties inférieures des différents compartiments,' 'le niveau du métal en fusion pouvant être réglé, par*"exemple dans le compartiment'de'sortie, en faisant varier'la-pression du gaz qui s'exerce sur la surface du bain dans lé compartiment central et 25 en faisant ainsi appel à 'là loi des vases communicants, le niveau libre du bain "pouvant" se trouver,' dàns ledit" compartiment de sortie, soit au-des'sùs, ' soit au-dessous de' l'arête supérieure de la goulotte de"sortie aboutissant'au creuset de coulée, et pouvant être modifié selon les besoins''. Le niveau peut être contrôlé 30 sans risque d'oscillations au "niveala Tibre du de-formation de vagues qui entraînerait sans cela des"perturbations. L'invention sera décrite ci-après de façon plus détail lée, ën se référant à"un exemple' particulier de' réalisation montre par "les figures '1 et 2, "alors "que T'a figure 3 Concerne le princi-55 pe de la coulée par entraînement sur un'fiïi"" - - Ainsi que"le' montré la figure"'3, un métal liquide est repoussé par "pression hydrostatique, àu'travers d'une tuyère 11 ; dans une chlmbré's pus "pression, autour d'un fil'12 qui défile au travers de cette ' chambre .""Le fil -et lé ' métal ' en "fusion doivent 4-6 avoir la même composition. Le fil''-qui sort "'du ''creuset de coulée a CÔPY 6938210 5 2023247 lin calibre supérieur à celui du fil qui est introduit dans ledit creuset et il peut être ramené, à tout calibre inférieur souhaité par tréfilage ou laminage, et resservir éventuellement comme fil d'entraînement pour'une nouvelle opération de coulée. On doit 5 naturellement pouvoir faire varier le niveau dans le creuset de coulée et les scories et autres impuretés ne sauraient être présentes dans le métal fondu introduit (cuivre, aluminium, ou autres métaux ou alliages) qu'en faibles quantités. Le four ou le réservoir à partir duquel a lieu l'in-10 troduction du métal dans le dispositif de coulée est montré par la figure 1 et la figure 2. La figure 1 représente une vue en coupe selon la ligne Â-A de la figure 2. Le métal en fusion est déversé -dans le compartiment d'entrée 13 en forme de siphon (voir la. figure 2), et grâce à cette disposition il est possible d'éliminer 15 facilement de la surface du bain les scories et les fragments de garnissage, cela au moyen d'un organe d'enlèvement des scories ( non autrement montré ici). Il est rationnel que le compartiment de remplissage 13 soit relié par sa partie inférieure avec un compartiment central,, ou four proprement dit 14-, auquel comparti-20 ment se raccordeune ou plusieurs unités 15 de chauffage par induction-,du genre four à rigole, ces unités de chauffage à induction-pouvant être, selon la solution la plus rationnelle, montées de façon- amovible, comme cela est décrit dans le brevet autrichien 246.441. Dans le compartiment eentral 14 débouche, au-dessus du 25 niveau libre du métal en fusion,au minimum une canalisation 16 pour l'admission de gaz (gaz de combustion, ammoniac craqué, azote, gaz inerte, etc..) et, au moyen d'unorgane d'admission du gaz qui n'est pas autrement montré ici, il est possible de régler la pression du gaz et par cons-équent, le niveau du bain à 30 la valeur souhaitée. La partie inférieure du compartiment central 14 se trouve en communication avec le compartiment de sortie 17 comprenant une tuyère ou orifice de coulée 18. Par conséquent, il est possible, par un choix adéquat de la pression qui s'exerce sur la surface du métal liquide dans le compartiment central 14, 35 d'obtenir le niveau correct dans le compartiment de sortie 17, niveau-qui sera rationnellement au-dessus ou au-dessous de l'arête supérieure de la tuyère de coulée 18. Etant donné l'écoulement entre les trois compartiments, et étant donné également l'action" de pincement dans les canaux de l'unité ou„des unités de chauffa-40 ge par induction, on obtient une homogénéisation du bain dans la CO ON/ 6938210 4- 2023247 totalité du four, et en outre une bonne égalisation de température Lême si l'on a de fortes variations de niveau, imputables à des modifications de la pression du gaz, il ne se produit jamais d'oscillations du niveau ou de vagues et l'on évite ainsi les incidents 5 Dans ces conditions, l'installation est relativement à l'abri des incidents. On évite en outre la solidification du bain de métal liquide, étant donné que l'on peut conférer à l'unité de réchauffement (unité ou unités 16 à induction) une efficacité suffisante pour éviter toute solidification, cela même dans le compartiment 10 de sortie 17• Ce dernier compartiment peut être muni d'un couvercle amovible 19 d'inspection et de nettoyage. Il est possible d'admettre dans le compartiment de sortie 17 et, par un petit canal spécial 20, dans le compartiment d'entrée, un gaz protecteur que l'on peut aussi introduire dans 15 le reste du système afin d'éviter-l'oxydation du métal^eir.;fusion.~ Il faut alors que l'ensemble de l'installation soit étanche au gaz. Dans le cas qui est montré ici, il est supposé que le système est utilisé pour la coulée par entraînement sur un fil. Toutefois il va de soi que ce système pourrait être utilisé avec 20 les mêmes résultats favorables en coulée continue ou pour mettre en oeuvre-d1 autres procédés du même genre. Par conséquent le système selon l'invention peut prendre des formes diverses, dans le cadre défini par les revendications qui suivent. * 6938210 5 2023247 - : - EEVELi DIC ATI OH S. - : _ 1 - " Dispositif de coulée, par exemple de coulée avec-entraînement sur un fil, de .coulée continue, etc... - • caractérisé en ce qu'il est constitué par un four ou.un réservoir qui est subdivisé en trois compartiments au moins, le premier 5 compartiment, ou compartiment d'entrée, étant rempli de métal liquide à partir du four de fusion, alors que le second compartiment ou compartiment central qui .se trouve en communication par sa partie inférieure avec ledit premier compartiment, est muni d'.une entrée au moins de gaz et d'une unité aua moins de chauffa-• 10 ge par induction, laquelle est réalisée sous la forme d'un four à rigole-, alors enfin que le troisième•compartiment, ou compartiment de sortie, comprend une tuyère, ou orifice de*coulée pour vider le métal en fusion dans un appareil de coulée et se trouve en communication avec le compartiment central.. '15 2 - ' Dispositif selon, la.revendication 1, carac térisé en ce que le compartiment d'entrée et le compartiment central sont séparés l'un de l'autre, à l'exception-d'au moins une zone de liaison se trouvant dans la partie inférieure desdits compartiments-. 20 ' ' 3 - • - - Dispositif selon la revendication 1, carac térisé en ce que le compartiment central et le compartiment de sortie sont séparés "l'un de l'autre, à l'exception d'au moins une zone de liaison se trouvant dans la partie inférieure desdits compartiments. 25 4 - Dispositif selon l'une: quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que 1*entrée du gaz est reliée à. un dispositif d'alimentation era gaz à pression réglable, de telle sorte que l'on puisse modifier le niveau du métal -liquide dans le compartiment central et. par conséquent éga— 30 lement dans le compartiment de sortie. 5 - Dispositif selon l'un© quelconque des reven dications 1 et 2, caractérisé en ce que la surface du bain dans le- compartiment d'entrée peut être atteinte, avec un organe d'enlèvement des scories. 35 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4-, caractérisé en ce que le compartiment de COPY 6938210 6 2023247 sortie est muni à sa partie supérieure d'un couvercle amovible. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément ou les éléments inducteurs sont interchangeables, de façon en elle-même 5 connue.