Brevet FR2103424A1 — publié le 19720414

i 2103424 L'invention concerne un récipient de fusion ou de maintien à température pour métaux fondus, avec une rigole de transport électromagnétique contiguë, dont le corps d'écoulement incliné passe, à son extrémité inférieure, dans le récipient de fusion ou 5 de maintien à température; un inducteur situé sous ce corps d'écoulement produit un champ électromagnétique d'ondes progressives, par l'action duquel le métal fondu'est évacué, en écoulement ouvert, du récipient de fusion ou de maintien à température, pour sortir à l'extrémité supérieure de la rigole. 10 Un dispositif de ce type est déjà connu,, par exemple, selon le fascicule du brevet allemand N0 1.286.264. les dispositifs de ce genre sont, par exemple, avantageusement utilisés dans les fonderies automatiques,, où ils servent également, de préférence» à la distribution dosée de quantités déterminées de métal. Deux dis-15 positifs spécialement destinés au dosage de métal, par exemple pour la coulée de quantités exactement dosées de métal, sont décrits dans les fascicules de brevet allemand N0 1.286.701 et 1.291.061. Dans tous ces dispositifs connus, le corps d'écoulement se 20 rattache directement à une ouverture latérale dans le récipient de fusion ou de maintien à température. Etant donné que, dans le cas d'un inducteur à ondes progressives, la forme du champ magnétique d'ondes progressives est égale à zéro à l'extrémité de l'inducteur, et que le champ d'ondes progressives le long de l'induc-25 teur n'atteint sa valeur nominale qu'à une dis.tance légèrement supérieure à un pas polaire de l'extrémité d.e l'inducteur, un effet de déplacement suffisant pour surmonter la force de gravité du métal fondu n'est atteint qu'en un emplacement déterminé à une distance définie de 1'extrémité de l'inducteur du côté du récipient. 30 Afin que cet effet de déplacement se produise, il faut donc que le niveau du métal dans le récipient de fusion ou de maintien à température dépasse, avant le branchement du champ d'ondes progressives, celui de cet emplacement déterminé dans le corps d'écoulement. Pour cette raison et pour d'autres, il est avantageux, dans 35 un grand nombre de cas, d'aménager un récipient de fusion ou de maintien à température avec rigole de transport de façon que l'emplacement .nentionné de la rigole, là où commence le déplacement du métal par le champ électromagnétique d'ondes progressives, se trouve le t;lus près possible du centre de la charge de métal dans 40 le récipient. 71 30188 2 2103424 Pour résoudre ce problème, on éprouve - ainsi que l'a trouvé la Demanderesse - quelques difficultés, l'épaisseur du garnissage réfractaire du corps d'écoulement, est beaucoup plus faible que celle du garnissage du récipient de fusion ou de maintien à 5 température. En outre? il se produit une déperdition de chaleur, à cause des conducteurs creux de l'inducteur, dans lesquels circule de l'eau de refroidissement, dans le garnissage du corps d'écoulement. Il se produit ainsi un gradient de température entre le garnissage réfractaire du récipient de fusion ou de maintien 10 à température et celui du corps d'écoulement, ce qui - à la faveur de changements dlépaisseur, brusques et abrupts des approches entre le corps d'écoulement et le récipient de fusion ou de maintien à température - fait naître des efforts considérables de tension thermique, qui entraînent un risque de formation de criques 15 dans la zone de transition entre le corps d'écoulement et le récipients La présente invention- a pour objet un récipient de fusion ou de maintien à température avec rigole de transport électromagnétique contiguë, dans lequel le risque de cette formation de criques 20 soit très réduit. Cet objet est atteint, selon l'invention, de la façon suivante : La surface active de l'inducteur présente, à son extrémité inférieure du côté du récipient, dans la zone du premier pôle, une inclinaison moyenne qui est sensiblement plus forte que dans les 25 pôles suivants, et 1'épaisseur du garnissage réfractaire entre la surface-active de l'inducteur et la surface du fond de la rigole, dans là zone du premier pôle du côté du récipient, augmente - en direction de 1'extrémité'de l'inducteur - de façon à peu près continue" et passe à l'épaisseur du- garnissage réfractaire du récipient 30 de fusion ou de maintien à température. Il est avantageux, dans ce cas, que 11 extrémité du côté du récipient, de la surface active de l'inducteur, s'étende jusque sous le fond du récipient de fusion ; ou de maintien à température. - Selon une réalisation préférée de l'invention, la surface du 35 ■ fond de la rigole se fond progressivement ou presque avec la surface du fond du récipient de fusion ou de maintien à température. Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, l'épaisseur du garnissage du fond du récipient augmente progressivement' ou- presque, dans le sens d'éloignement de la rigole, et ce 40. 'au moins dâns une -zone"' du fond du récipient qui se rattache au gar 71 30188 3 2103424 nissage de la rigole en passant par le dernier pôle de 1'inducteur du côté du récipient. Selon une autre forme avantageuse de l'invention, la face inférieure du garnissage réfractaire du fond.du récipient est munie 5 d'un dispositif de refroidissement, au moins dans une partie de la zone qui se rattache au garnissage de la rigole. Les objets, caractéristiques et avantages de l'invention, ressortiront par ailleurs de la description que l'on va en donner ci-après, en référence au dessin annexé. 10 Sur ce dessin; La figure unique représente schématiquement, en coupe, un four de maintien à température avec dispositif de chauffage par induction et rigole de transport électromagnatique contiguë. Sur un support 1 repose la carcasse du four 2, à laquelle se 15 rattache latéralement, le corps d'écoulement 3, incliné vers le haut, de la rigole de transport électromagnatique, qui se termine en bec de coulée 4. Sur le corps d'écoulement 3, se trouve un élément de protection 5 de la rigole, tandis que la carcasse du four 2 est, comme d*ordinaire, recouverte d'une calotte 6, comportant 20 une ouverture obturable 7. Du côté opposé à la rigole de transport, il est prévu, dans la carcasse du four 2, une ouverture obturable 8 pour l'évacuation des scories et - partant du fond du four - une rigole de chauffage par induction 9 pour chauffer la charge de métal fondu 10 dans la carcasse du four 2. 25 Sous le corps d'écoulement 3 est situé l'inducteur 11 en gendrant le champ électromagnétique d'ondes progressives qui,lors du branchement du courant.d'induction, déplace le métal fondu en écoulement ouvert dans le corps d'écoulement 3, vers le haut dans le sens de la flèche 12, pour le faire sortir du bec de coulée 4. 30 L'inducteur du ehamp d'ondes progressives 11 est construit à la manière du stator d'un moteur triphasé linéaire, avec un empilage de tôles 13 et un enroulement inducteur 14. En outre, il est construit de façon que sa surface active 15 présente, dans la zone 16 du premier pôle d'induction du côté de la carcasse, une inclinai-35 son moyenne, par rapport à l'horizontale, nettement plus forte que dans la zone 17 du pôle suivant. L'épaisseur du garnissage réfractaire 18 entre la surface active de l'inducteur 15 et la surface du fond de la rigole 19, dans la zone mentionnée 16 du premier pôle d'induction du côté de la carcasse, augmente, dans le sens 40 de l'extrémité de l'inducteur, progressivement, pour finalement 71 30188 4 2103424 se fondre dans 1'épaisseur du garnissage réfractaire 20 au fond de la carcasse du four 2. En outre, l'extrémité, du côté de la carcasse, de la surface active de l'inducteur 15, s'étend jusque . sous le fond de la carcasse du four 2, tandis que la surface du 5 fond de la rigole 19 se fond progressivement en la surface de fond 21 de la carcasse du four 2. Dans la zone du fond de la carcasse, qui se rattache au garnissage de la rigole 18 situé au-dessus du premier pôle d'induction du côté de la carcasse, l'épaisseur du garnissage réfrac-10 taire du fond de la carcasse 20 augmente également progressivement en fonction de sa distance croissante de 'l'extrémité de la rigole. Dans cette zone, le fond de la carcasse est, en plus, muni d* un dispositif de refroidissement 22, qui- faisant suite à l'action refroidissante de l'enroulement inducteur, traversé par un 15 réfrigérant, sur le garnissage réfractaire - continue le refroidissement dans la zone du fond du four, empêchant ainsi, dans une "large mesure, l'apparion d'efforts de tension thermique dans le garnissage réfractaire. 71 30188 5 2103424 REÎEIDIGAÎIQgS 1. Récipient de fusion ou de maintien à température pour métaux fondus, avec une rigole de transport électromagnétique conti-guë, dont le corps d'écoulement incliné passe? à son extrémité in-5 férieure, dans le récipient de fusion ou de maintien à température, un inducteur, situé sous ce corps d'écoulement, produisant un champ électromagnétique d'ondes progressives, par l'action duquel le métal fondu est évacué, en écoulement ouvert, du récipient de fusion ou de maintien à température, caractérisé par le fait que 10 la surface active de 1'inducteur présente, à son extrémité inférieure du côté du récipient, dans la zone du premier pôle, une inclinaison moyenne, par rapport à l'horizontale, nettement plus forte que dans la zone du pôle suivant, et que l'épaisseur du garnissage réfractaire entre la surface activé de l'inducteur et la 15 surface du fond de la rigole, dans la zone du premier pôle du côté du récipient, augmente - en se rapprochant de l'extrémité de 1* inducteur - progressivement ou presque pour passerJà l'épaisseur du garnissage réfractaire du récipient de fusion ou-"de maintien à température» 20 2. Récipient de fusion ou de maintien à température avec ri gole de transport contiguë selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'extrémité, du côté du récipient, de la surface active de l'inducteur s'étend jusque sous le fond du récipient de fusion ou de maintien à température. 25 3. Récipient de fusion ou de maintien à température avec ri gole de transport contiguë, selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la surface du fond de la rigole rejoint progressivement ou presque la surface de fond du récipient de fusion ou de maintien à température. 30 4. Récipient de fusion ou de maintien à température avec ri gole de transport contiguë, selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que, au moins dans une zone du fond du récipient, qui se rattache au garnissage de la rigole en dessus du dernier pôle d'induction du côté du récipient, l'épaisseur de gar-35 nissage du fond du récipient augmente, progressivement ou presque, dans le sens d'éloignement de la rigole. 5. Récipient de fusion ou de maintien à température avec rigole de transport contiguë, selon une quelconquè des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la partie inférieure du 40 garnissage réfractaire du fond du récipient est munie d'un dispositif de refroidissement, au moins dans une partie de sa zone se rattachant au garnissage de la rigole.