Brevet FR2121502A1 — publié le 19720825

La présente invention concerne une gouttière transporteuse électromagnétique comportant un corps incliné dans lequel le métal liquide à transporter est déplacé vers le haut à 1'encontre de la pesanteur, en un courant à l'air libre, par un champ électromagné-5 tique d'ondes progressives engendré par un inducteur de champ d' ondes progressives polyphasé, et une fenêtre disposée dans le corps de gouttière pour limiter la section droite du courant de métal transporté. Une telle gouttière transporteuse est connue d'après le docu-10 ment de publication de Brevet allemand N° 1 949 982. Elle est utilisée, par exemple, avantageusement dans les fonderies automatisées dans lesquelles, par exemple, des quantités de métal successives identiques dosées avec autant de précision que possible, doivent être coulées. 15 L'invention a, notamment, pour objet d'augmenter encore la précision des quantités de métal s'échappent de l'extrémité supérieure de la gouttière par unité de temps, et ceci avec un bon degré d'efficacité du transport. A cet effet, suivant l'invention, la dimension moyenne de la 20 section droite de la fenêtre, dans une direction perpendiculaire à la composante active du champ électromagnétique d'ondes progressives atteint au maximum 80 $ et, de préférence au plus 75 de la largeur intérieure moyenne, mesurée dans la même direction, de la section de gouttière située en amont de l'ouverture de la fenêtre 25 dans le sens de l'écoulement. Grâce à cette disposition, et comme on le comprendra aisément, l'intensité des forces agissant dans l'ouverture de la fenêtre, sur le liquide est mieux définie, ce qui conduit à une amélioration de la précision du dosage. Outre cet avantage, la disposition 30 préconisée par l'invention permet d'obtenir d'une manière simple une puissance de transport désirée et, dans de larges limites, aussi grande qubn le voudra, au moyen d'une gouttière transporteuse électromagnétique prévue pour une efficacité de transport maximale. En effet, on a constaté que dans les gouttières transporteuses 35 électromagnétique, l'efficacité de transport maximale, c'est-à-dire le rapport entre la puissance de transport mécanique et 1' énergie électrique active consommée par l'inducteur de champ d'ondes progressives, n'est obtenue que si le pas polaire de l'inducteur de champ d'ondes progressives atteint 3,5 à 6 fois l'épaisseur 40 du garnissage réfractaire entre le fond de la gouttière et la sur 71 40246 2 2121502 face.active de l'inducteur, et si la largeur intérieure de la gouttière atteint 1,2 à 2 fois le pas polaire. Comme, pour des raisons technologiques, on ne peut pas réduire à volonté l'épaisseur du garnissage réfractaire, pour obtenir une efficacité de transport 5 au moins approximativement maximale il est nécessaire d'imposer une limite inférieure à la largeur intérieure de la gouttière transporteuse. Mais comme la superficie de la section droite de la fenêtre détermine en même temps la quantité de métal transporté qui la traverse, l'adaptation d'une gouttière transporteuse, agencée d'une 10 manière optimale au point de vue efficacité de transport et présentant une largeur intérieure prédéterminée ou une largeur d'inducteur prédéterminée, à des quantités transportées désirées d'importances différentes, est facilitée. Dans une forme d'exécution avantageuse de l'invention, en par-15 ticulier lors de l'utilisation de la gouttière transporteuse pour la coulée en série de quantités égales entre elles de métal liquide, la fenêtre est disposée au voisirçge des deux derniers pôles de l'inducteur de champ d'ondes progressives à l'extrémité supérieure de la gouttière. 20 Suivant une autre forme d'exécution avantageuse de l'invention, l'une au moins des dimensions de la section droite au moins approximativement rectangulaire de la fenêtre est réglable. Suivant une variante avantageuse de l'invention, la largeur intérieure de la gouttière est, d'une manière connue en soi, au moins approxima-25 tivement constante sur la majeure partie de sa section située en amont de l'ouverture de la fenêtre, tandis que, devant cette ouverture, sur une longueur maximale d'un pas polaire entier, mais de préférence d'un demi-pas polaire, de l'inducteur de champ d'ondes progressives, la largeur de la gouttière décroît à mesure qu'on se 30 rapproche-de l'ouverture de la fenêtre. Dans ce cas, les parois latérales de la gouttière présentant avantageusement, à l'emplacement de l'ouverture de la fenêtre, des nervures intérieures formant épaulement, sur lesquelles prend appui un tiroir de fenêtre, de préférence réglable, destiné à limiter l'épaisseur du courant de métal 35 en forme de couche. L'invention sera mieux comprise à la lecture de ladescription détaillée qui suit et à l'examen du dessin joint qui en représente; à titre d'exemple non limitatif, plusieurs modes de réalisation. Sur ce dessin : 40 la figure 1 représente la partie côté sortie d'une première 71 40246 3 2121502 variante de gouttière, en coupe suivant la ligne A-A de la figure 2, sur laquelle cette variante est représentée en coupe transversale (ligne B-B de la figure 1) ; les figures 3 et 4 représentent, de la même manière que les 5 figures 1 et 2, une autre variante de gouttière. La gouttière transporteuse électromagnétique suivant l'invention est constituée constructivement par une partie inférieure de boîtier 1 (figure 2) et par une partie supérieure de boîtier 2. A son extrémité supérieure (figure 1), la gouttière transporteuse 10 se termine par un bec de coulée 3> tandis que son extrémité inférieure, qui se trouve à gauche sur la figure 1, débouche dans un récipient de fusion ou de maintien en température (non représenté sur la figure). La partie inférieure de boîtier 1 (figure 2) contient l'induc-15 teur de champ d'ondes progressives qui comporte un paquet de tôles de dynamo encochées 4, dans les encoches duquel est encastré l'enroulement de l'inducteur 5« La partie inférieure de boîtier 1. et la partie supérieure de boîtier 2 sont assemblées entre elles par des brides 6 entre lesquelles est serrée, en tant que fermeture supé-20 rieure de la.partie inférieure de boîtier 1, une tôle de recouvrenent 7 en acier non magnétique. Le corps de gouttière réfractaire proprement dit est constitué par un garnissage 8 damé dans la partie supérieure de boîtier 2 et dans lequel est cimentée - dans la région des deux derniers pôles à l'extrémité supérieure'de l'inducteur 25 de champ d'ondes progressives - une brique-fenêtre 9. L'ouverture de la brique-fenêtre présente une section droite rectangulaire de hauteur d et - dans la direction perpendiculaire à la composante active du champ électromagnétique d'ondes progressives, c'est-à-dire, dans le cas auquel on s'intéresse ici, parallèle au fond de 30 la gouttière - une largeur b qui atteint au plus 80 $ et, de préférence, au plus 75 i° de la largeur intérieure moyenne c de la section de la gouttière située en amont de l'ouverture de la fenêtre dans le sens de l'écoulement. Lorsque l'inducteur de champ d'ondes progressives est sous tension, le métal liquide est transporté con-35 tre la fenêtre et stagne quelque peu sur celle-ci. La quantité de métal qui s'écoule à travers l'ouverture de la fenêtre par unité de temps est alors, comme l'expérience l'a montré, pratiquement indépendante de la hauteur du niveau du bain métallique dans le récipient de fusion ou de maintien en température. 40 Les figures 3 et 4 montrent- suivant un mode de représenta 71 40246 4 2121502 tion analogue à celui des figures 1 et 2 - une autre variante de gouttière dans laquelle l'ouverture de la fenêtre est réglable la construction de la gouttière demeurant pour le reste identique. Contrairement à ce qui se passe sur la figure 2, la gouttière de 5 la figure 4 est représentée avec son couvercle de gouttière 11 qui est assemblé avec la partie supérieure de boîtier 2 au moyen de brides 12 et qui présente un.revêtement calorifuge 13. la largeur intérieure de la gouttière, qui est au moins approximativement constante dans la majeure partie de sa section si-10 tuée en amont de l'ouverture 14 de la fenêtre, est rétrécie dans cette variante sur une longueur maximale d'unpas polaire entier, mais de préférence d'un demi-pas polaire, sout forme de zone de paroi 15 en saillie vers l'intérieur à la largeur b de l'ouverture de la fenêtre. Contre les redans formant épaulement, tournés vers 15 la sortie de la gouttière de ces zones de paroi 15 en saillie vers l'intérieur, est appliqué un tiroir de fenêtre 16 formé d'une brique réfractaire et dont la position en hauteur détermine de façon réglable la largeur d'ouverture de la fenêtre. Le tiroir de fenêtre 16 est monté, par l'intermédiaire d'une chape 17 et d'une tige 20 filetée 18, dans un trou 19 du couvercle 11 de la gouttière, par rapport auquel il est réglable en hauteur au moyen d'un écrou de réglage 20 et d'un contre-éerou 21, qui permet de le fixer dans la position de réglage choisie. Cette construction de fenêtre est avantageusement choisie par exemple lorsqu'on désire couler au 25 moyen de la gouttière transporteuse, dans une fonderie, des séries de pièces coulées, avec une forte différence entre les poids des pièces coulées de série en série. 71 40246 5 2121502 REVENDICATIONS 1. Gouttière transporteuse électromagnétique comportant un corps incliné dans lequel le métal liquide à transporter est déplacé vers le haut à l'encontre de la pesanteur, en un courant à 5 l'air libre, par un champ électromagnétique d'ondes progressives engendré par^inducteur de champ d'ondes progressives polyphasé, et une fenêtre disposée dans le corps de gouttière pour limiter 1' épaisseur de couche du courant de métal transporté, ladite gouttière étant caractérisée en ce que la dimension moyenne de la section 10 droite de la fenêtre, dans une direction perpendiculaire à la composante active du champ électromagnétique d'ondes progressives, atteint au plus 80 $ et, de préférence, au plus 75 # de la largeur intérieure moyenne, mesurée dans la même direction, de la section de la gouttière située en amont de l'ouverture de la fenêtre dans 15 le sens de l'écoulement. 2. Gouttière transporteuse électromagnétique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la fenêtre est disposée, d'une manière connue en soi, dans la région des deux derniers pôles de 1' inducteur de champ d'ondes progressives à l'extrémité supérieure 20 de la gouttière. 3. Gouttière transporteuse électromagnétique suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'au moins l'une des dimensions de la section droite, au moins approximativement rectangulaire, de la fenêtre, est réglable. 25 4. Gouttière transporteuse électromagnétique suivant une quel conque des revendications 1 à 2>, caractérisée en ce que la largeur intérieure précitée de la gouttière est en moins approximativement constante, d'une manière connue en soi, sur la majeure partie de la section de la gouttière située en amont de l'ouverture de la 30 fenêtre tandis que, devant l'ouverture de la fenêtre la largeur intérieure de la gouttière est rétrécie jusqu'au niveau de cette ouverture sur une longueur au plus égale à un pas polaire entier et, de préférence, au plus égale à un demi-pas polaire, de l'inducteur de champ d'ondes progressives. 35 5. Gouttière transporteuse électromagnétique suivant une quel conque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les parois latérales de la gouttière présentent, à l'emplacement de l'ouverture de la fenêtre des nervures intérieures formant épaulement sur lesquelles est appliqué un tiroir de fenêtre de préférence réglable, permettant de limiter l'épaisseur du courant de métal en for-4° me de couche.