Brevet FR2085306A1 — publié le 19711224

La présente invention se rapporte à un dispositif pour introduire des additions solides d ne façon très régulière dans l'acier liquide, montant en lingotière. On est souvent conduit à ajouter, dans l'acier liquide en lingotières, divers éléments solides, désoxydants ou autres. Il est important que l'effet de ces éléments ainsi ajoutés à l'acier liquide se trouve bien réparti dans toute la masse de l'acier avant sa solidification, et que ces éléments ne provoquent pas de ségregations importantes. le probleme ainsi posé est tout spécialement délicat s1il s'agit d'ajouter successivement plusieurs corps, l'effet de l'un d'eux n'étant satisfaisant que si les autres ont déjà convenable- ment réagi avec l'acier. Mnsî, pour qu'une addition de bore, destinée à améliorer la trempabilité de l'acier, soit efficace, il est nécessaire que l'oxygène et l'azote de l'acier aient été préalablement fixés, par exemple au moyen d'une addition préalable d'alumi nium et de titane, et ceci d'une façon homogène dans toute la masse d'acier considérée. Le but de la présente invention est de répartir régllie- rement dans toute la masse placier liquide d'un lingot une ou plusieurs matières d'additions en quantité prédéterminée, et dans un ordre voulu. À cet effet, la présente invention a d'abord pour objet un dispositif constitué d'un tube d'aluminium contenant une matière d'addition pulvérulente ou en menus morceaux, et dispose verticalement ou obliquement dans la lingotière, avant la coulée de l'acier, de telle manière qutil fonde progressivement au fur et à mesure de la montée de l'acier dans la lingotière. la présente invention a aussi pour objet un dispositif constitué d'au moins deux tubes concentriques en aluminium, contenant chacun une matière d'addition, pulvérulente ou en menus morceaux, l'ensemble du dispositif étant placé dans la lingotière, verticalement ou obliquement, avant la coulée de l'acier, de telle manière qu'il fonde progressivenent au fur et à mesure de la montée de l'acier dans la Lingotière Selon une caractéristique particulière de l'invention, le diamètre et l'épaisseur des tubes d'aluminium sont calculés pour obtenir l'effet désoxydant recherché et la teneur en aluminium résiduel visée. Selon une autre caractéristique particulière de linven- @ion, les tubes d'aluminium sont rétrécis à intervalles réguliers, afin d'éviter une introduction massive dans acier de la matière contenue dans ie ou les tubes dtalumlnia melon une autre caractéristique particulière de l'inven thon, ?lntervalle entre deux rétrécissements successifs est de 50 mm environ. Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, le dispositif d'additions est suspendu à une tige reposant sur les bords de la lingotière ou de la masselotte. Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, le dispositif d'addition est fixé par un collier, qui le maintient rigidement, et qui est lui-mme solidaire de trois fers en étoile reposant sur les bords de la lingotière ou de la masselotte. Suivant une autre caractéristique particulière de la présente invention, on place dans la même lingotière plusieurs dispositifs, bien répartis sur toute la section de la lingotière. Suivant une application particulière de la présente invention, concernant l'introduction régulière de bore dans l'acier liquide en lingotière, le dispositif selon l'invention comprend un tube central, en aluminium, contenant du ferro-bore, et un tube périphérique, en aluminium, contenant du ferro-titane. Comme on le comprend, l'invention n'est pas limitée à telle ou telle sorte d'addition, mais s'étend à toutes celles qui, outre l'aluminium apporté par le ou les tubes, ont un role utile dans la fabrication de la nuance d'acier considérée, telles que : bore, niobium, titane, aluminium, soufre, sélénium, tellure, plomb, bismuth, etc l'un des principaux avantages du dispositif selon l'invention est que le ou les tubes ne fondent que progressivement, et que la répartition des matières d'addition est ainsi bien régulière dans le sens de la hauteur. En section horizontale, la répartition est régulière pour les lingots petits et moyens. Pour les gros lingots, on peut utiliser avantageusement quatre dispositifs également répartis dans la section horizontale de la lingotière. Un autre avantage du dispositif selon l'invention, dans le eas où il comporte un double tube et contient ainsi deux matières d'additions différentes, est que la matière centrale ne réagit sur l'acier qu'après l'action préalable d'une part de l'aluminium des tubes, autre part de la matière contenue dans le tube externe. Afin de bien faire comprendre linvention, on va décrire ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, destiné à introduire du bore dans un lingot d'acier de 2,800 tonnes, afin d'améliorer la trempabilité de l'acier. La figure 1 est une coupe verticale du dispositif. Il comprend un tube intérieur (1) en aluminium, de 20 mm de diamètre intérieur et de 0,3 mm d'épaisseur, sur 60 cm de longueur. Ce tube (1) contient du ferro-bore à 18 % de bore, finement concassé (2). le tube (1) est muni d'étranglements, tels que (3), espacés de 5 cm les uns des autres. Ce tube (1) est entouré d'un tube extérieur (4), qui lui est concentrique, dont le diamètre intérieur est de 40 mm et l'é- paisseur 0,5 mm. Sa longueur est aussi de tordre de 60 cm, mais il se termine en outre par deux pointes (5) et (6). il contient du ferro-titane, à 40 XO de titane, finement concassé (7). Comme le tube intérieur (1), le tube extérieur (4) est muni d'étranglements (8), espacés de 5 cm les uns des autres, et situés au même niveau que les étranglements (3) du tube intérieur. L'ensemble de ce dispositif est suspendu en (9) à une barre (10) posée sur le rebord de la lingotière (11)o L'acier liquide montant à l'intérieur de la lingotière fait fondre simultanément l'aluminium, le ferro-titane et le ferrobore. La propreté du métal reste normale. Les rendements sont excellents. Ils sont respectivement de : - 90 % pour l'aluninium - 85 % pour le titane - 100 % pour le bore. les teneurs en Aluminium, titane et bore sont les mimes du pied à la tête du lingot. La courbe Jominy de trempabilité en fonction de la distance à la surface de 1'éprouvette montre que le bore est bien unifor mement réparti. Ce dispositif d'addition permet de traiter différemment, mais toujours avec précision, les différents lingots d'une meme coulée. Il est bien entendu que lton-peut, sans sortir du cadre de l'invention, imaginer des variantes et des perfectionnements de détails, de même qu'envisager l'emploi de moyens équivalents. REVENDICATIONS. 1.- Dispositif d'introduction d'additions à l'état solide dans l'acier liquide montant en lingotière ou dans un moule, caractérisé en ce que au moins un tube d'aluminium contenant une matière d'addition, pulvérulente ou en menus morceaux, est placé dans la lingotière, verticalement ou obliquement, avant la coulée de l'acier, de telle manière qu'il fonde progressivement au fur et à mesure de la montée de l'acier dans la lingotière. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qusil comporte deux tubes concentriques en aluminium, contenant chacun une matière d'addition, pulvérulente ou en menus morceaux, les deux matières d'addition pouvant 8tre distinctes. 3.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications I ou 2, dans lequel les dimensions des tubes d'aluminium, qui déterminent le poids des tubes, sont calculées pour obtenir l'effet désoxydant recherché et la teneur en aluminium visée. 4.- Dispositif selon ltune quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le ou les tubes d'aluminium sont rétrécis à intervalles réguliers, afin d'éviter une introduction massive dans l'acier de la matière contenue dans le ou les tubes. 5.- Dispositif selon la revendication 4, dans lequel l'inter- valle entre deux rétrécissements successifs est de l'ordre de 50 mm. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est suspendu à une tige fixe reposant sur les rebords de la lingotière, 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est fixé par un collier, qui le maintient rigidement, et qui est lui-même solidaire de trois fers en étoile reposant sur les bords de la lingotière ou de la masselotte. 8.- Multiplicité de dispositifs selon l'une quelconque des revendications j à 7 dans une même lingotière.