Brevet FR2110438A1 — publié le 19720602

La @r@@@@@ @@@@ @@ces@ @s@g@ ec de pu- rification d'une masse métallique fondue en mouvement. Dans un procédé connu de dégazage ge et et de purification de masses d'alumdnium fondu, on utilise une masse filtrante constituée par de l'alumine granulée. Les granulés se trouvent alors dans un récipient en @@@e de @, La masse fondue est introduite dans ces conditions dans ledit récipient, déviée par une cloison formant barrage disposée dans ledit réeipient et finalement évacuée par une décharge (brevet RV@ n 2 863 558). L'expérience @ mortr@@ @@, dans ces conditions, la masse fondue n'est pas su@f samment @@@@e éta@ donné @@@ @@andan la filtra- tion il se fome dan, @@@@ @@@@ @@nte des @anaux à travers les quels la masse fondue @eco@@e eus@@. Un autre @@cé@é con@@ con@orre la filtration @@ le dégazage de masses me@al@@ques fe@@@ @@ @@@@ @@@@ @@our me@tme on @@aurre ce procédé, @e@ @le @@ts @@ @@t@ @@@@@@ @@@ m@@e un erauset ; la couche @@@@@@ @@ @@@@ @@@@@ @@ @@@@@@ sont @@amées par des él@ ments lil@@@@@ @@@ @@@@ @@@ @@@@ @@@ @@ la co@@ @@@@@@dicire et constiut@@ p@@ de p@@@@@@ @@@@ @@@@@@ @@ @@@@@@@@@@@@@@@ @ment la cou@ne fl@tri @e @@@@@@ere, @@@nt@@d@@t de @@@vgen dans la masse fon@u@ loqus@ sert à éliminer l'hydregène qu'alle conti@n et doit @a pu@ifis@ @@ meme t@@ps.La ei@@@@@@@ du gaz et de @@ masse fomiue est simplement falentie par la sou@ne filtrante fine (brevet EUA 039 864). Mais il es c@nnu que la présence d'oxygène a une influence très fâcheuse sur les caractéristlques physiques et mécaniques de nom breux métaux. O'est ainsi, pa@ e@@@ple, que l'o@@gène dissous dans l'aluminium, ou même fixé so@s forme d'une phase Al2O3, provoque souvent, lots du formage, en particulier lors du laminage, une fissuration sur les bords, On a aussi observe des phénomènes sem- blables avec le cuivre et ses alliages. L'expression "purification d'une masse fondue signifie en pra- tique l'élimination par lavage des impuretés nuisibles, telles que par exemple les sulfures, oxydes, etc. L'élimination de l'oxygène ou de l'hydrogène contenus dans la masse fondue est dénommee "dégazage". L'invention a pour objet un pro @édé dans lequel une masse fondue métallique en mouvement peut être purifiée v; presque complètement dégazée par des moyens simples. Cet objet est atteint selon l'invention du fait que la masse fondue est travetsee, obl@quement par@rap@@@ à la dire@@ de son mouvement, par un gaz inerte et quelle traverse un remplissage qui fixe)par des moyens chimiques et physiques, l'oxygène qu'elle contient. Chose étonnante, le coke de pétrole grenu constitue un excellent matériau de remplissage qui est obtenu à bon marché sous forme d'un produit secondaire de l'industrie pétrochimique, et est connu sous le nom de coke d'éthylène ou coke d'acétylène. Ce coke est d'une remarquable pureté du point de vue chimique et lorsquìl est en petites particules, il a une surface chimique active. Ce coke ne r dissout pas dans une masse d'aluminium fondue m8me à des mempératures pouvant atteindre 1100 C.De même, le cuivre n'a ducune affinité vis-à-vis du carbone. Une masse de cuivre fondu dissout, au-dessus de 1150 C, la quantité pratiquement négligeable de 0,5 partie par million de carbone. Pour le dégazage des masses de me@aux fondus, en particulier pour l'élimination de l'oxygè@ qu@@l@es co@@lement, on a observé qu'il est pa@ticulièrement a@@an- sageux d'@lili@er un coke de pé@role ayant une granulation compl@@- se en@@ @ @@ @ @@, de pléf@@ @ e@tre 2 et 6 mm. @@@ @ette @@@ @@@ @@@@, @@ @@@@@ @@@@ue des@@@dan@@ est, par aill@urs, fragme@tée en g@@ttes si @@@@es qu'elle est complètement traversée et dégazée par le gaz inerte. @'appareil selon l'inv@ncion desliné à la mise en @euvre du procédé est earacterisé par le fait qu'il comprend une rigole garnie d'un remplissage fixant chimiquement et physiquement l'oxy@ne contenu dans la masse fondne, que le fond de ladite @igo@e est constitué en tout ou partie par des briques perméables aux gaz et réfractaires et que ladite rigole comporte use ou plusieurs cloi- sons formant barrage disposées les unes derrière les autres.Les briques perméables auxgaz et réfractaires utilisées sont des br@- ques dites pour purification, constituées par de la bauxite (caicinée ou non) ou à base de silicate de zirconium. Cs briques pour purification sont très perméables aux gaz et sont extrêmement ré- sistantes vis-à-vis de la masse métallique fondue. La mise en place de cloisons formant barrage dans la rigole présente l'avantage que la masse fondue y séjourne plus longtemps, ce qui a une action très favorable sur le dégazage et la purification de la masse fondue, étant donnée l'augmentation de la quantité de gaz inerte TA la traverse. Exemple 1 On fait passer, en vue du dégazage et de la purification de masses fondues d'aluminium, environ 50 kg à la minute d'une masse fondue dans une rigole, cependant qu'on fait passer à travers ladite masse fondue d'aluminium environ 50 1 d'argon par minute perpendiculairement à sa direction d'écoulement. La masse fondue à traiter a la composition ci-après désignation Eléments Si MA su Cr Al AlMgSi 1 poids en 6/tO 1,01 0,89 0,83 0,05 le reste La masse fondue était portée dans le four à la température de 7700C et s'écoulait dans la rigole de coulée au rythme des arrivées de la masse fondue dans les fours de coulée et de maintien à température élevée.L'analyse d'échantillons qui ont été prélevés avant et après le traitement a donné les résultats ci-après Densité de l'alliage Teneur en Teneur en hydrogène, oxygène (en ppm) (en PPm) avant traitement 2,34 1,25 62 après filtration et purification 2,70 0,2 30 Chose étonnante, la teneur en sodium de la masse fondue a été abaissée d'environ 50 ç|o- Exemple 2 La rigole contient en moyenne 40 kg de coke de pétrole. Avec cette masse de remplissage, on peut dégazer et purifier 20 coulées d'aluminium. Des analyses des gaz contenus dans des échantillons de coke de pétrole avant usage et après leur évacuation de la rigole de coulée ont mis en évidence les différences ci-après : Echantillon Etat à la livraison Prélevé à la Prélevé à la partie infé- partie supé rieure de la rieure de la rigole de rigole de coulée coulée Oxygène contenu dans le coke de pétrole, en cm3 par 100 g : 3 402 980 Ceci fait ressortir la forte absorption de l'oxygène par le coke de pétrole. On a aussi la possibilité de déplacer les cloisons formant barrage ou de modifier leur nombre. I1 est également possible de modifier la forme du dispositif de purification, de manière à réaliser, grâce à une disposition appropriée des cloisons formant bar rage, un écoulement en spirale de la masse fondue, ce qui augmente considérablement la surface de purification. La figure annexée représente un mode de mise en oeuvre de ltin- vention. Des cloisons 2 formant barrage, dans lesquelles sont ménagées des ouvertures 3, sont placées à l'intérieur de la rigole 1. La rigole 1 contient du coke 4 de pétrole grenu et comporte une décharge 5 pour la masse métallique fondue 6. Le fond de la rigole 1 est constitué par des briques 7 de purification perméables aux gaz et réfractaires, au-dessous desquelles est monté un raccord 8 pour un gaz inerte, par exemple de Itargon. Le raccord 8 pour l'argon débouche dans une chambre de répartition 9. La masse fondue 6 est transvasée par la décharge 5 dans le four 10 de maintien à température élevée, d'où elle est ensuite coulée. Cet ensemble fonctionne de la manière suivante t la masse fondue de métal 6 provenant d'un four 11 est déversée dans la rigole 1. Pendant que la masse fondue 6 parcourt la rigole 1 garnie de coke de pétrole 4, elle est traversée perpendiculairement à sa direction d'écoulement par de l'argon. On met en oeuvre dans ces conditions l'opération de dégazage et de purification de la masse fondue 6. La masse fondue sort ensuite par 5 de la rigole 1 et parvient ensuite dans un four de maintien à température élevée ou de coulée 10. @@@ENP@ l@@ @@éné @@ dagasage et @@@@@@@@@@ @@ans masse de métal fondu en mouvement, caractérisé par le fait que ladite masse fondue est traversée, perpendiculairement à la direction de son mouvement, par un gaz inerte et traverse un remplissage fixant chimiquement et physiquement l'oxygène qu'elle contient. 2 - Fr@@e@@ selon la levendieation 1 caractérisé par le fait que la masse la remplissage est constituée par du coke de pétrole grenu. 3 - Appareil ponr la dse @@ oeuvre du procé@é selon la revendication 1, cara@teris@ par le fai qu'il comprend une rigole garnie d'une matière de @@@@ sage fixant p@@ @@is physique et chimique l'oxygène @@@@@ @@ @@@@@@@ @@@@@@@lique fondue et que le fond de ladite rig@@@ @@@ @@@ @@té @@ @o@@ @u partie par des briques réfra@ta@res o@ @@@@l@@ eux gaz et que ladite rigole est coupes par une @u pl@e@@@@ @@@@ons form@@@ bariage disposdes l'une der@iere l'autre.