Brevet FR2132233A1 — publié le 19721117

Lfinvention concerne un procédé êt un appareil pour la fabrication de fonte contenant au graphite sphéroldal par traitement de la fonte à l'état liquide au moyen de magnésium métallique ou c.' alliage de magnésium. Il est connu de recouvrir de copeaux d'acier ou de morceaux d'acier du magnésium ou des alliages de magnésium, dans un creux du fond d'une poche de coulée. La réaction entre le magnésium et la fonte liquide est retardée lorsqu'on remplit la poche jusqu'à ce que la couche protectrice soit dissoute par la fonte liquide et que celle-ci puisse avoir accès au magnésium. jjans ce procédé, le temps de retard avant que la réaction ne se produise entre la fonte liquide et le magnésium ne peut pas être respecté exactement parce que différents facteurs, tels que la température de la fonte liquide, l'épaisseur de la couche protectrice et la température de la poche de coulée, l'influencent le temps de retard est aussi désavantageuse pour un déroulement normal ae la fusion parce que le rendement de magnésium est sujet à de fortes variations. C'est pourquoi on a proposé aussi de recouvrir le magnésium ou un alliage de magnésium d'une couche protectrice, par exemple de carbure de calcium, et de détruire mécaniquement cette couche protectrice au moyen d'une quenouille, afin de permettre au bain d'entrer en contact avec le magnésium à un moment déterminé à 1'avance„ Dans le cas où l'on utilise une couche protectrice de carbure de calcium, il a été proposé aussi d'introduire du gaz sous pression de l'extérieur de la poche à travers un bouchon poreux et de briser ainsi la couche protectrice par le bas. Il est vrai que la destruction de la couche protectrice de carbure de calcium par des ...oyens mécaniques ou par une pression permet de déterminer exactement à l'avance le moment o"-. commence la rét.ction ou le traitement, m?.is ce^a peut conduire à des différences indésirables dans le déroulement de la réaction, car la section de la percée pratiquée dans la couche "orotectrice et qui amorce le traitement st sujette à de fortes variations» 72 11225 2 2132233 L'invention a pour but de retarder d'un temps déterminé l'amorçage de la réaction et simultanément, de maintenir uniforme pour tous les traitements la section de la zone de contact entre la fonte liquide et l'alliage de magnésium. 5 Selon l'invention, le problème ci-dessus est résolu par le fait que l'on pose sur le magnésium ou l'alliage de magnésium un corps cylindrique ou prismatique en fer ou en alliages de fer qui est enchâssé dans une couche protectrice (par exemple CaC) et dépasse de celle-ci, de sorte qu'après la fusion de 10 Ce corps sous l'action de la fonte liquide introduite, la réaction entre la fonte liquide et le magnésium ou l'alliage de magnésium peut commencer. Pour pouvoir régler encore plus exactement le temps de retard, il est avantageux de recouvrir le corps qui dépasse 15 de la couche protectrice par un bouchon revêtu de matière réfrac-taire avant et pendant l'introduction de la fonte liquide et d'amorcer le traitement (la réaction) en soulevant le bouchon. Un appareil destiné à la pratique du procédé de fabrication de fonte contenant du graphite sphéroïdal est formé 20 d'une poche de coulée dont le fond présente au moins un creux dans lequel trouve place la quantité de magnésium ou d'alliage de magnésium nécessaire au traitement. De préférence, dans une telle poche de coulée, on dispose un bouchon pouvant se lever et s'abaisser et revêtu de tous côtés de matière réfractaire et qui 25 i sole du bain de fonte le corps qui dépasse de la couche protectrice au dessus du magnésium. Des exemples d'exécution de l'appareil destiné à la pratique du procédé sont représentés par les dessins sur lesquels : - la figure 1 est une coupe d'un premier mode d'exécution, - la figure 2, une coupe d'un deuxième mode d'exécution, et, - la figure 3» un détail de la figure 2 montrant 35 la partie inférieure du bouchon. Sur la figure 1, on a désigné par 1 une poche de coulée qui présente dans son fond un craux 2 disposé de façon connue. La poche 1 est équipée d'un bouchon 3 qui se compose 72 11225 3 2132233 d'un coeur de bouchon 6 portant un revêtement céramique réfrac-taire 13. Le bouchon 3 est par exemple fixé à un guidage à parallélogramme S . our la figure 1, le magnésium, .ou alliage de magnésium est assigne par . Une couche protectrice 6 peut être formée de carbure de calcium en -Tains. Le bain de fonte liquide 1C doit être introduit par le point ue cculée 7 de façon telle que la couche protectrice c ne soit pas détruite. Le mode de traitement de la fonte est .le suivant : dans le creux 2 du fond ae la poche de coulée 1, on introduit du magnésium ou des alliages ae magnésium, par exemple du magnésium-silicium ou du magné si ua-ferro s iii cium. Dans le magnésium, on insère un cor os 4 par exemple en forme de cylindreOn applique de préférence la couche protectrice 6 de façon telle que le haut de celle-ci soit dans le même plan que le haut du corps 4. Selon l'idée de base de l'invention, on peut effectuer le traitement en introduisant simplement de la fonte liquide au point de coulée 7. calculant les dimensions du corps et de la couche protectrice, on peut influencer entre certaines limites le temps de retard, c'est-à-dire le laps de temps qui s'écoule entre le début de I'introduction et l'établissement de la réaction. Par l'utilisation d'un bouchon dent le bas couvre au moins complètement le corps, on peut augmenter notablement le temps de retard avant le début de la réaction. Dans le cas où l'on utilise un bouchon, on soulève le bouchon au moyen du guidage à parallélogramme pour déclencher la réaction après quoi la fonte liquide commence à faire fondre le corps et au bout d'un temps déterminé à l'avance, elle entre en contact avec le magnésium. La figure 2 montre un deuxième mode d'exécution de le poche de coulée 21 qui présente en son fond une cloison 22, ce qui forme, d'un côté de cette cloison, un creux destiné à l'introduction de magnésium ou draxiiages de magnés-um 23. On introduit aans le magnésium un corps 24, de préférence un cylindre ou un prisme, de façon telle que la partie supérieure du corps 2 4 dépasse au dessus de la couche protectrice 26. Un bouchon 23, formé d'un coeur de bouchon 2c et d'un revêtement ré-fractaire 30, peut être levé ou abaissé par le guidage à parallélogramme 29. Le bouchon 23 présente dans le bas un évidement 27 qui est assez grand pour loger la partie du corps 24 qui BAD original 72 11225 4 2132233 dépasse au dessus de la couche protectrice. Sur la figure 2, on a désigné par 31 le point de coulée du bain de fonte 32. Le fonctionnement de la poche de coulée selon la figure 2 est le suivant ï ^près l'introduction du magnésium 25, 5 du corps 24 et de la couche protectrice 26, on abaisse le bouchon 23 jusqu'à ce que 1 ' éviderr-ent 27 loge la partie du corps 24 qui dépasse de la couche protectrice,. L'évidement 27 peut être assez grand pour que le bouchon 23 descende jusqu'au magnésium 25. On amorce le traitement en levant le bouchon 23, après 10 quoi, une fois le corps 24 fondu ou dissous, la réaction entre le bain de fonte 32 et le magnésium commence. La figure 3 montre un détail de la figure 2 avec un dispositif de maintien du corps 34. Le. dispositif de maintien peut être actionné mécaniquement ou magnétiquement. L'exemple 15 d'exécution de la figure 3 montre un dispositif magnétique de maintien comportant un aimant 36 qui est protégé contre l'action du bain de fonte par une paroi protectrice céramique 35, Au moyen d'une tige 38, on peut de façon connue faire agir l'aimant 36 ou le mettre hors d'action. Tout le dispositif de maintien 20 est placé à l'intérieur du bouchon 39 et sert à maintenir le corps 34 après son introduction dans 1'évidement 37 jusqu'à ce que selon la figure 2, l'introduction du magnésium 25 et de la couche protectrice 26 soit terminée. Pour introduire le bain de fonte, on met hors d'action l'aimant 36 au moyen de la tige 38 25 avant de soulever le bouchon 39. Relativement aux poches de coulée connues servant à fabriquer de la fonte contenant du graphite colloïdal, l'avantage du procédé/te l'appareil selon l'invention est que l'on peut régler entre de plus larges limites et avec plus d'exacti-30 tude le moment où commence le traitement ainsi que le déroulement de la réaction. 35 72 11225 5 2132233 REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication de fonte contenant du graphite sphéroïdal dans lequel on empêche le contact entre le bain et le magnésium au r.oyen d'une couche protectrice de carbure de calcium en grains, caractérisé par le fait que l'on pose 5 sur le asgnésiur. ou l'alliage de magnésium un corps cylindrique ou prismatique en fer ou en alliage de fer qui est enchâssé dans la couche protectrice et dépasse de celle-ci, de sorte qu'après la fusion de ce corps sous l'action de la fonte liqui-.. de introduite, la réaction entre la fonte liquide et le magné- 10 sium ou l'alliage de magnésium peut commencer. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on recouvre le corps qui dépasse de la couche protectrice par un bouchon revêtu de matière réfractaire avant et pendant l'introduction de la fonte liquide et que l'on amorce 15 le traitement en soulevant le bouchon. 3 - appareil aestiné a la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, et caractérisé par le fait que dans une poche de coulée est disposé tin bouchon pouvant se lever et s'abaisser et revêtu de tous côtés de matière réfractaire et qui 20 isole du bain de fonte le corps qui dépasse de la couche protectrice. 4 - i,ppare _1 selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le bouchon est fixé à un guidage à parallélogramme „ 25 5 - Appareil selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le bouchon présente dans le bas un évidement qui r>eut loger un corps dépassant de la couche protectrice. 6 - appareil selon la revendication 3, caractérisé par le fait que danqde bouchon est disposé un dispositif de 30 maintien libérable du corps, de t pe mécanique ou magnétique.