Brevet FR2073331A1 — publié le 19711001

La présente invention a trait à un four pour la fusion des métaux ainsi qu'k un procédé utilisant ce four pour raffiner des métaux et des alliages. On a dé construit des fours permettant la fusion de métaux tels que titane, zirconium, colombium ou niobium, tantale, molybdène, tungstène, fer, ainsi que leurs alliages, ou autres matériaux susceptibles d'dure fondus, ainsi que de rognures ou autres déchets de l'un ou de l'autre de tous ces matériaux, pour emploi dans des conditions variables de fonctionnement, notamment avec électrodes consommables ou non-consommables, en particulier la fusion A l'arc et la fusion par bombardement électronique, cela sous vide ou sous atmosphère de gaz inerte.Certains inconvénients de la fusion à l'arc sur 11 électrode consommable tiennent aux problèmes que pose le maintien du bain a' température suffisamment élevée, la conteuse fabrication des électrodes, la difficulté de récupérer les déchets. Plus précisément dans un four à creuset à "crotte de fond" où l'on cherche à maintenir du métal solidifié au voisinage du fond et de la paroi latérale du creuset3 la crotte s'épaissit excessivement si la température du métal liquide cons- tituant la "flaque" n'est pas maintenue suffisamment supérieure à son point de fusion.Or, si la température du bain est suffisamment supérieure au point de fusion durant la coulée en moule pour la production d'objets moulés, le produit obtenu est comparativement meilleur, surtout quand les objets moulés sont de forme compliquée. Dans l'art antérieur, la plupart des matériaux fondus sous vide sont fondus deux fois en deux cycles séparés de ttrefusionW ou même complètement différents. Or, au four à électrode nonconsommable convenablement préparée, il est possible de fondre des métaux en une seule étape de fusion, directement à partir des matières premières, pour produire des lingots ou pièces moulées, prêts à d'autres transformations. Mais un autre problème associé au précédent consiste à pouvoir maintenir une "flaque" suffisamment grande de métal liquide au sommet du lingot en formation dans le moule, lors de la coulée du métal soit en continu soit en discontinu. Habituellement durant la coulée du métal dans le moule, le métal perd énormément de chaleur, cette perte étant encore accentuée par la prise de contact finale du métal avec le moule, de sorte que le métal vient à se solidifier prématurément, en formant des vides et soufflures dans le lingot. Il est nécessaires surtout lorsque le métal est coulé en continu, de maintenir une flaque r elativement grande de métal fondu au sommet du lingot jusque ce que tout le métal ait été complètement coulé.Quand on a å faire des objets moulés, le problème est de maintenir la tette du lingot à température suffisamment élevée et de préférence à l'état liquide de façon que la pièce moulée soit continuellement "alimentée" au fur et à mesure qu'elle se refroidit. Différents essais ont été faits en utilisant la fusion par bombardement électronique en vue d'accroître la température du métal, de tenir propre le bec verseur, et de maintenir une flaque au sommet du lingot ou de la pièce moulée. La fusion par bombardement électronique convient à condition de maintenir une faible pression gazeuse, par exemple inférieure t 10-2 torr, dans la chambre où le métal est fondu et coulé. Autrement, cest-t-dire à des pressions gazeuses plus élevées l'énergie dufaisceau d'é- lectrons est fortement dissipée et devient inefficace pour fondre des métaux.Aux basses pressions requises pour pouvoir utiliser les procédés par bombardement éiectronique, on a cependant l'in- convénient de vaporiser certains composants à faible pression de vapeur des alliages, éléments tels que l'étain, l'aluminium et le manganèse, en modifiant par conséquent dans certains cas la compo sition finale de l'alliage devant former le lingot. La fusion par électrode non-consommable a l'avantage de pouvoir Titre utilisée dans un plus large intervalle de pression régnante que ne le fait la fusion par bombardement électronique par exemple de 2 x 10 3 à plus de 760 torrs. Bien plus si les struc- tures et le procédé sont convenablement choisis, 1't ectrode peut servir à agiter le bain, en assurant par 1d une distribution plus uniforme de la chaleur et des composants de l'alliage dans toute la masse du métal fondu. On peut faire fonctionner llectrode de façon à commander ltarc, pour que la fusion s'opère aussi bien en zone centrale que dans des zones périphériques entourant la précé dente.L'électrode non-consommable demeure inchangée et même intact te, de sorte que le bain de métal liquide ne peut être pollué par le matériau constitutif de l'électrode. On agite le bain de métal liquide, par l'action combinée du courant de l'arc d'un champ magnétique créé dans le bain, de façon à assurer une répartition hautement uniforme dans le bain i la fois des composants désirés de l'alliage et des impuretés éventuelles qu'il renferme. Un four convenablement conçu pour marche sur électrode non-consow-^ble perlot la séparation des impuretés, aussi bien de forte que de faible densité, qui pourraient exister dans les matières de charge. Les particules de forte densité tendent A précipiter au fond et sur la paroi latérale du creuset sous l'action de la gravité et de la force centrifnge, en s'intégrant à la crotte de dépit.Les matières de faible densité tendent à ponter en surface et A titre chassées vers l'extérieur ctest-Q-dire vers les bords du creuset, en s'intégrant A un collier surmontant le bain, ou en devenant susceptibles d'strie écumées en cours de coulée du métal. En utilisant la fusion par électrode non-consoxmable, il se forme en effet couramment un collier de métal figé et dtiwpure- tés sur les parois du creuset au-dessus du bain. Dans les grands creusets la majeure partie de la puissance de l'arc est délivrée & une zone relativement étroite du bain, se trouvant directement en dessous de l'électrode. Cette difficulté peut Titre évitée en faisant tourner l'électrode au dessus de la surface du bain autour dtun axe vertical raisant un certain angle avec son axe propres Le procédé et l'appareil décrit par le brevet dea E.U.A. 2.303.973 utilisent des électrodes consommables (en carbone) dans la partie du four assurant la fusion du métal nais ne présentent pas de moyens permettant de faire tourner le bain de métal fondu pour enlever les impuretés. Le brevet des E.U.A. 2.763.903 utilise des électrodes non-aonsommables, mais ne décrits pas non plus de tels moyens de faire tourner le bain. La présente invention présente un procédé permettant de purifier un métal ou alliage, par lequel celui-ci pour Stre fondu est introduit dans un creuset, y est fondu au moyen d'un arc provenant d'une électrode non-consommable, un champ magnétique étant appliqué au bain pour coopérer avec le courant de l'arc provenant de l'électrode, de façon à emmener le bain se trouvant dans le creuset à tourner à vitesse relativement élevée, autour d'un axe vertical, dans tout le volume du creuset, de façon que les impuretés relativement légères montent à la surface du bain et soient entrainées par le mouvement de rotation de celui-ci contre la paroi du creuset, et que les impuretés relativement lourdes s'enfoncent au fond du creuset pour former une croate de fond rassemblant ces impuretés. La présente invention présente outre part un four pour la fusion des métaux, permettant de raffiner métaux et alliages, et comprenant une chambre de fusions un creuset avec bec verseur disposé dans cette chambre, des accessoires permettant dtintrodui- re une charge de métal dans le creuset, une électrode non-consomma- ble disposée au dessus du creuset pour fournir un arc permettant de fondre le métal et de faire tourner le bain autour -d'un axe vertical dans tout le volume du creuset, de façon que les impuretés relativement légères montent & la surface du bain et soient entraînéses par le mouvement de rotation du bain contre la paroi da creuset et que les impuretés relativement lourdes s'enfoncent au fond du creuset pour former une crotte de fond rassemblant ces impuretéa. L'invention sera maintenant décrite sous forme d'exem- ples de réalisation se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale du four à creuset et moule associés disposés dans une chambre de fusion ; - la figure 2 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 1, mais où le moule est d'un type différent; la figure 3 est une vue on coupe à plus grande échelle dtun creuset correspondant à une forme de réalisation différente des précédentes;; - la figure 4 est une vue en coupe d'un dispositif per- mettant de déplacer l'extrémité inférieure d'une électrode audessus de la surface d'un baiWde métal on fusion. La figure 1 représente un four 10, un creuset 12, un certain nombre d'accessoires tels que des électrodes 14, 16, 18 assurant la fusion d'un métal, et un moule 20. Le four 10 forme une enceinte pratiquement étanche à l'air, comprenant une partie haute 11, une partie basse 13 et une paroi de t8te 15, fermant une chambre 22, dans laquelle on peut faire regner l'atmosphère que l'on veut, par exemple en la reliant à une source de vide par un orifice de pompage 24 ou en y introduisant un gaz inerte par un orifice correspondant 25, appartenant à la paroi du four. Le four 10 est également pourvu d'accessoires permettant d'y amener un matériau de charge tel que déchets, éponges, métal en poudre, agglomérés, gueuses, de métal ou autres matériaux en gros morceaux) pour le faire tomber dans le creuset 12, et comprenant une goulotte 26 ayant un plongeur de chargement 28 et deux vannes 30, 31 que lton peut actionner alternativement pour permettre l'introduction de la charge, sans affecter inconsidérément l'atmosphère de la chambre du four. Ces accessoires de chargement comprennent d'autre part une trémie 32 permettant d'alimenter le creuset 12 en déchets (chutes ou rognures) ainsi qu'en matières dtalliaget en morceaux drune granulométrie allant Jusqutå environ 50 mm de diamètre.La trémie 32 est pourvue d'accessoires de perfectionnement des gaz, analogues aux vannes précitées 30, 31 pour empocher des entrées indésirables de gaz, par exemple d'air, dans la chambre 22 une fois le four en marche, d'accessoires d'isola- tion et de pompage pour permettre une marche du four en continu. Le creuset 12 peut être de n'importe quel type permettant de faire fondre des métaux et de les maintenir à l'état liquide durant tout le temps nécessaire au traitement du métal fondu dans la chambre 22. Ce traitement peut comprendre la fusion de déchets, l'addition de composants pour alliage, la séparation dtimpuretés existantes, l'extraction de gaz du bain de métal fondu.Le creuset 12 est dtune forme quasi-hémisphérique ; il renfermce ce qu'on peut appeler une crotte de fond 33 résultant dun figeage de métal fondu prenant la forme de la paroi du creuset ; il est pourvu dun bec ou bord verse 5634. Des accessoires permettant dtagiter le métal fondu liquide/dans le creuset 12 comprennent un enroulement 38 à courant continu et à champ magnétique réversible, monté sur la face extérieure du creuset pour engendrer un champ magnéto que au sein du métal fondu liquide. Ltélectrode 14 est non consommable, avec ou sans moyens permettant de faire tourner un arc à l'extrémité inférieure d l'6lectrode, tout autour de la sur face du bain. La forme preférée de réalisation de l'électrode est celle représentée à la figure 3, où un enroulement électromagnétique 17 est disposé à l'intérleur de l'extrémité inférieure de l'électrode 14. Quand on fait cl-eour ler un courant continu dans l'enroulement 17, un champ magnétique est engendré autour de l'enroulement qui s'enfonce dans le bai de métal fondu 36.L'association d'un champ magnétique et d'un courant passant sous laforme d'un arc 37 pour pénétrer dans le métal 36 a pour effet de faire tourner le bain de métal fondit Dans ces conditions le'métal peut tourner sensiblement autour de 11 axe vertical de l'électrode 14. Les impuretés relativement let gères montent dans le bain et circulent à la surface jusqu'a ce qu'elles viennent en contact avec la paroi ou "collier" et s'in- tègrent à lui. Les impuretés relativement lourdes précipitent vu stenfoncent et sont aidées à se déplacer vers la zone périphérique limitrophe du métal fondu, où elles s'incorporent dans la croüte de fond 33 ou sont enrobées dans celle-ci. La vitesse de rotation du métal fondu peut être deenvi- ron 10 à 100 tours par minute ; elle est de préférence de l'ordre d'environ 30 tours par minute. L'arc 37 est produit par un coule rant continu. Les électrodes 14, 16, 18 sont de polarité anodique pour réduire à la fois l'érosion du matériau constitutif de l'élec- trode et la pollution du bain de métal fondu. Durant le temps de séjour du métal fondu 36 dans le creux set 12, la croûte de fond métallique 33 se solidifie au voisinage de la paroi du creuset. En commandant convenablement le débit de chaleur apporté par 1'électrode 14, on maintient la crotte 33 a une épaisseur déterminée, pour empêcher dune part la pénétration de métal liquide dans la paroi du creuset entraSnant pollution du bain par le matériau constitutif du creuset, d'autre part le formation dune croate épaisse (ce qui peut représenter une perte notable de matière de charge). Un conducteur de connexion de puis- sance 42 est disposé de façon classique pour compléter le circuit formé par l'électrode 14. Le bain de métal 36 et le creuset 12. Comme le montre la vue en coupe à plus grande échelle du creuset à la figure 3, le creuset 12 comporte de préférence une chemi de refroidissement 39 dans laquelle on fait circuler un réfrigérant tel que de 11 eau et qui est pourvue à cet effet d'orifices d'entrée 41 et de sortie 43. L'électrode 16 est une électrode de moindre puissance, utilise pour faire fondre le métal dans la région du bord ou bec verseur et pour maintenir le métal à température suffisamment élevée durant la coulée. On utilise l'*Iectrode 16 soit de façon continue, soit par intermittence, suivant la température du métal fondu et suivant que le métal est coulé en continu ou en diconti- nu. Le métal fondu 36 a une forte tendance à figer et à s'accumuler dans le bec 34 en formant barrière à la coulée. L'électrode 16 a le racle important de faire fondre tout métal s'étant figé entre opérations de coulée et à maintenir suRrisamsent fluide le métal se trouvant dans le bec. L'électrode 18, dune puissance intermédiaire, sert à maintenir uneFlaque liquide au-dessus du lingot ou pièce moulée 44 en cours de solidification, en vue d'obtenir un produit métal lique sain et homogène. On peut également se servir de cette électrode pour faire refondre un lingot ou piNce moulée déjà solidifiée en vue d'obtenir un produit sain et homogène. Une telle refusion est nécessaire quand le métal fondu liquide 36 se trouvant dans le creuset 12 est coulé par intermittence dans le moule.Dans ce cas qui intervient lorsque la capacité du moule 20 est supérieure à celle du creuset 12, il faut nécessairement que la partie supérieure du lingot 44 soit refondue avant que l'on ne coule des quantités supplémentaires de métal dans le moule, si l'on veut une bonne liaison métallique et une bonne continuité du lingot, qui sera dès lors sain et homogène dans toute sa hauteur finale. Si la coulée a lieu en continu le filet de coulée est relativement fin, l'électrode 18 n'a pas besoin autre retirée et on la laisse de préférence en fonctionnement. Cependant, si la masse de métal à couler est grande, on retire l'électrode 18 pour permettre une coulée rapide ; on ramène ensuite ltélectrode et on lar-emet en fonctionnement durant la solidification du lingot. Le moule 20 comporte aussi une chemise 45 permettant de refroidir la paroi du moule, ainsi qu'ut enroulement à courant continu 46 créant dans le métal un champ magnétique qui permet un brassage poussé de celui-ci durant Se maintien de l'arc issu de l'électrode 18, avant solidification du métal. Un conducteur de connexion de puissance 47 permet de fermer le circuit passant par l'électrode 18. La forme de réalisation représentée à la figure 2 dir- fère de celle de la figure 1, en ce que le moule 20 relativement classique de celle-ci est remplacé par un moule 48 d'où le lingot peut titre retiré. La paroi du four ;0 est pourvue d'une porte d'accès 22s. Le moule 48 9 retrait de lingot comprend une paroi, une chambre de formation 50 du lingot et un plongeur 52 qui supporte un plateau 54. La paroi 48 du moule comporte une chemise 49 permettant de refroidir la paroi ainsi qu'un enroulement i courant continu 51 permettait de maintenir une action de brassage sur la flaque de métal liquide durant l'action de l'arc avant figeage.Au fur et & mesure que du métal 56 est coulé et7soliditi- dans le moule 48, on abaisse le plateau 54 pour laisser plaee & BR La portion solidifiée du lingot 56 est abaissée par le plongeur 529 jusque l'extrémité inférieure de la chambre 50, tout en main tenant dans le moule 48 une partie supérieure solidifiée emp8 chant le métal liquide de couler dans la chambre. La partie infF- rieurs du moule 48 est pourvue de serpentins 58 permettant de refroidir la nasse du lingot solidifié 56 Durant la période de refroidissement on fait le vide dans la partie inférieure du moule 48 par une ouverture 60 du moule reliée & une pompe 9 ide. Nais on peut aussi utiliser l'ouverture 60 pour introduire un gaz inerte dans la chambre 50 du moule, corne par l'ouverture 25 du four 10. Bien que les électrodes 14 et 18 représentées ne soient chacune qu'en un seul exemplaire, il peut y avoir plusieurs de ces électrodes, notamment dans le cas d'un grand creuset. On peut faire tourner chaaue électrode autour d'un axe vertical avec lequel son axe propre fait un certain angle pour que la chaleur fournie soit répartie sur une plus grande surface. Toutes les électrodes 14, 16, 18 sont disposées quasi-verticalement grâce A des moyens convenables de positionnement, d'isolation et d'é tanchéitO,coopOrant avec la partie haute du four 10, moyens tels que ceux connus de l'art antérieur.Les électrodes 14, 16, 18 peuvent tre en cuivre, tungstène, tantale ou graphite, ou 'oien hêtre d1une structure telle que celle décrite dans l'un des brevets indiqués ci-dessus et, auxquels on pourra se reporte pour examen. Le creuset 12 à crotte de fond est d'emplois multiples en ce sens que l'on peut l'alimenter continuellement par la trémie 32 indifféremment en éponges, déchets fins, ou autres matières de charge convenables. En outre, des déchets non fins et autres gros morceaux tels que bouts de billettes peuvent autre introduits par le plongeur de chargement 28. On peut donc ainsi utiliser et récupérer de grandes quantités de déchets (chutes et rognures). L(emploau plongeur 28 permet de récupérer des déchets en morceaux relativement gros et élimine en conséquence les techniques de part antérieur consistant à réduire ces déchets en parties plus fines par des processus préparatoires demandant du temps, puis à agglomérer ces déchets fins avec des éponges pour faire des électrodes, ou encore à souder entre eux des déchets relativement gros pour en faire des électrodes consommables. te rapport déchets/éponges de ces techniques de l'art antérieur devait nécessairement être maintenu faible, pour que chaque électrode puisse conserver son intégrité, alors que suivant l'invention les proportions du mélange ne sont limitées que par la composition chimique voulue pour le lingot finiproduit. Dans l'art antérieur on ne pouvait récupérer les déchets ayant une forte teneur en impuretés, par exemple les débris de carbure de tungstène, car ces impuretés ne pouvaient être facilement séparées ou retirées. Au contraire par le four de l'invention on peut séparer par précipitation ces impuretés ou autres particules de forte densité, de sorte qu'au moment où l'on coule un métal fondu tel que du titane à partir du creuset, les impuretés relativement lourdes se sont déjà intégrées à la crotte 33. On peut ou bien utiliser un enroulement de champ magnétique, logé dans l'extrémité inférieure de l'électrode, à la manière décrite dans les brevets précités, ou bien un enroulement électromagnétique 38 (figures 1 et 2) disposé à l'extérieur de la paroi du creuset 12, ou encore recourir aux deux systèmes com binés. Le métal fondu liquide est agité en courants circulaires et une circulation secondaire peut meme être engendrée, permettant de séparer facilement du bain les particules relativement lourdes Comme le montrela figure 3 le creuset 12 peut avoir une portion supérieure de paroi 64 s'élevant au-dessus du bec verseur 34. Bien que la portion supérieure de paroi 64 puisse être limitée à la région s'étendant au-dessus du bec verseur 34, il est préférable qu'elle s'étende sur toute la périphérie creuset 12.La portion de paroi 64 a comme rôle essentiel de servir de support à un collier 66 constitué par l'accumulation de scories, métaux et autres impuretés légères qui arrivent con- tinuellement à la surface du bain 36 et qui sont chassés avec avec on peu de métal par centrifugation ou sous l'action de l'arc ou sont transportées vers la paroi par les courants de circulation d liquide et les mouvements se produisant à la surface du bain. La portion de paroi 64 tient ledit collier solidifié et empoche 1 OS scories etjou autres impuretés de surface de s'écouler ou de déplacer de quelque autre manière que ce soit, vers le bec verseras 34 au cours de la coulée du métal. Chaque électrode 14, 16, 18 peut outre pourvue d'accessoi- res assurant son mouvement en lui faisant prendre un certain ang7e avec son axe propre, pour que l'extrémité inférieure de l'électre de se déplace dans un plan horizontal, au-dessus de la surface au bain. A cette fin, et comme le montre la figure 4, l'électrode peut Titre montée dans une rotule 68 dtun joint à rotule, dan paroi supérieure 15 du creuset.La rotule 68 est usinée de façon que sa surface 70 épouse les surfaces coopérantes d'une paire ds plaques 72S 74 du joint, placues disposées de part et d'autre de la paroi 15, convenablement isolées et rendues étanches par rap- port à celle-ci.Des joints d'étanchéité convenables, tels q joints toriques 76, 78, disposés entre la rotule et les plaque coopérantes, ainsi qu'entre la rotule et l'électrode, ont pour effet d'empêcher radicalement l'air de pénétrer dans la chambre 22 Dans la forme préférée de réalisation les électrodes 14, 9 16, 18 sont d'une structure, telle que celle décrite par la demande de brevet des E.U.A.N 717.560, laquelle structure est cependant modifiée pour assurer une vitesse de rotation du champ magnétique amenant le métal fondu liquide à tourner suffisamment vite, par exemple à une vitesse de l'ordre de 30 tours/minute et à déplacer toutes les impuretés portées par la surface dn bain oors la paroi du creuset. La vitesse de rotation du bain dépend dtun certain nombre de facteurs, tels que la viscosité et la température du métal fondu, ainsi que de l'intensité de champ magnétique et de celle du courant électrique. Chaque électrode est pourvue drune connexion de puissance 80, de connexions de champ 82, ainsi que d'orifices d'entrée et de sortie dteau 84, 86 et d'un orifice de gaz 88.Ces connexions ainsi que certains autres éléments limitent dans/bne certaine mesure l'ampleur de la rotation qu peut prendre l'électrode 14 autour de la verticale. Lrélectrode 14 est cependant comme on l'a déjà dit déplaçable à un certain angle 90 par rapport à la verticale de façon que s on extrémité inférieure (voir figure 3) se déplace au-dessus de la surface du bain 36 suivant une trajectoire prédE- terminée et que la chaleur soit en cnnséquence mieux distribuée. L'électrode 14 est pourvue d'éléments dtentratnement en rotation qui comprennent une roue dentée 92, un flasque 94, un plateau 96 et un joint à rotule ou joint universel 98. La roue dentée 92 est montée sur un roulement de butée 100 à l'extrémité inférieure dtun plongeur de positionnement 102, par lequel l'électrode peut 8tre déplacée verticalement. Un moteur réversible 104 est monté A l'extrémité inférieure du plongeur 102 pour faire tourner un pignon d'entratnement 106. Le flasque 94 est fixé à la roue dentée 92 au moyen de pièces d'espacement 108. Le plateau 96 est retenu dans une rainure radiale 110 par un flasque 112 sous la face inférieure de la plaque 94.Le plateau 96 est monté sur un arbre 114 dont l'extrémité inférieure est articulée au Joint universel 98 et l'extrémité supérieure porte un autre plateau 116. Un motenr réversible 118 monté à la face supérieure du flasque 94, a un arbre fileté 120 coopérant avec un bottier 121 enfermant le plateau 116. Quand on fait tourner le moteur 118, on fait contre ou décroftre à volonté l'angle 90.Quand on fait tourner le moteur 104, on fait tourner la roue dentée 92 et les flasques 94, 112, la pointe de l'électrode décrivant alors au-dessus du bain une trajectoire circulaire d'un rayon déterminé par l'angle 90 et par des longueurs géométriques. il est donc clair qu'en commandant convenablement l'un par rapport à l'autre les moteurs 104, 118, on peut déplacer les électrodes au-dessus du bain de n'importe quelle manière prédéterminée. ou arrêter les électrodes en n'im- porte quel point particulier voulu au-dessus du bain 36. Les structures et procédés décrits sont utilisés principalement pour des métaux, tels que titane, zirconium, colombium ou niobium, tantale, molybdène, tungstène, fer, leurs alliages, et des chutes, rognures ou autres déchets de ces métaux. Mais on peut également fondre et raffiner des matériaux autres que des métaux, par exemple des carbures comte le carbure d'uranium ainsi que des céramiques. Quand des déchets renferment une forte proportion d'oxydes en surface, ces oxydes montent a la surface du bain et peuvent hêtre enlevés par versage ou par écumage.Conne le creuset 12 est du type à croate de fond, il permet d'enlever facilement des inclusions de forte densité telles que des débris de carbure de tungstène provenant d'outils, que lton rencontre souvent dans les déchets produits lors de l'usinage de la surface extérieure de lingots ou billettes. Les rognures et autres déchets provenant d'usinages sont ainsi envoyés à la fusion, Un creuset du type à crotte de fond permet le rassemblement des matériaux de forte densité car la croûte rassemble et retient les particules de forte densité au fond et sur les cotés du creuset, et permet ainsi de couler un métal fondu débarrassé desdites inclusions.En cours d'usinage de lingots et billettes les rognures sont légèrement oxydées et, lors de leur fusion au creuset, on peut diminuer la proportion d'oxydes par une addition de mental vierge faite par la trémie 32 ou l'enfourneur à plongeur 28. En résumé, on peut utiliser le creuset 12 pour opérer la fusion et la coulée en continu ou par petites portions, l'électrode 16 maintenant ouverte le canal de coulée du bec 34. Ctest sutout la coulée continue qui permet d:obtenir des lingots de bonne surface et de bonnes propriétée. On se sert de l'électrode 18 pour obtenir une surface de lingot satisfaisante en maintenant & l1état liquide la surface recevant des coulées successives lorsque le four est utilisé en discontinu. Le moule 48 à retrait du lingot a la préférence car l'extrémité supérieure du lingot en formation peut 8tre maintenu à niveau constant pour les coulées et l'examen visuel. il doit titre entendu enfin que les structure et procédé décrits par la présente invention peuvent être utilisés aussi bien pour fondre un métal pratiquement exempt d'impuretés que pour fondre et raffiner un matériau impur. REVENDICATIONS 1. Procédé de fusion et de raffinage de métaux et alliages caractérisé par le fait quil consiste à introduire le métal ou alliage à fondre dans un creuset et à lty fondre par un arc d'électrode non-consommable, à appliquer au bain un champ magnéti- que destiné à coopérer avec le courant de l'arc d'électrode pour amener le bain dans tout/le volume ou le creuset à tourner à vitesse relativement élevée autour d'un axe vertical, de sorte que les impuretés relativement légères montent à la surface du bain et sont entratnées par le mouvement de rotation du bain contre la paroi du creuset, et que les impuretés relativement lourdes s'enfoncent dans le creuset pour s'agglomérer à une croûte de fond rassemblant ces dernières impuretés. 2, Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le creuset a une bord verseur et par le fait que le bain est chauffé en outre à ce bord verseur de façon qu'il nty ait au plus qu'unie mince couche de métal ou d'alliage solidifié à la surface du bord verseur quand on coule le mental à partir du creu Jet. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'électrode est alimentée en courant continu et est de polarité anodique et par le fait que le champ magnétique est engendré à la pointe de l'électrode. 4. Procédé selon ltune des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait crie lon maintient une flaque de métal fondu liquide au sommet du moule en y apportant de la chaleur par une électrode particulière. 5. Procédé selon ltune des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'on fait tourner le bain de métal fondu liquide dans le creuset à une vitesse de 10 & 100 tours par minute, et de préférence dey'tordre de 30 tours par minutez 6. procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il y a mouvementrelatif entre l'arc et lté- lectrode. 7. Four de fusion permettant de fondre et raffiner des métaux et alliages, caractérisé par le fait qutil comprend une cham bre de fusion, un creuset à bord verseur disposé dans la chambre, des moyens d'introduction de métal dans le creuset, une électrode non-consommable disposée au-dessus du creuset pour fournir un arc permettant de fondre et de faire tourner le métal fondu liqui- de autour d1un axe vertical dans tout le voltlme du creuset, de sorte que les impuretés relativement légères montent a la surface du bain et sont entraînées par le mouvement de rotation du bain contre la paroi du creuset, et que les impuretés relativement lourdes stenfoncent dans le creuset pour stagglomérer à une croû- te de fond rassemblant ces dernières impuretés. 8. Four selon la revendication 7, caractérisé par le fait qutil comprend en outre des moyens de chauffage disposés dans la région du bord verseur. 9. Four selon la revendication 7 ou 8, caractérisé par le fait que ladite électrode renferme des moyens de faire tourner l'arc autour de la pointe de ladite électrode. 10. Four selon la revendication 7, caractérise' par le fait que lesdits moyens de faire tourner le bain sont constitués par un enroulement à courant continudisposé contre le face extérieure de la paroi du creuset. 11. Four selon l'une des revendications 7 à 10, caraco térisé par le fait qutil comprend en outre un moule disposé sons le bord verseur du creuset, et une autre électrode, au-dessus du moule, pour y maintenir une flaoue de surface suffisamment grande de métal liquide à température prédéterminée. 12. Four selon la revendication 1, caractérisé par le fait qutil comporte des moyens de déplacer l'extrémité inférieure de 11 électrode, suivant une trajectoire horizontale prédéterminée, au-dessus de la surface du bain.