Brevet FR2114982A1 — publié le 19720707

La présente invention concerne le domaine de ltélectrométal- lugie, et, notamment, les cristallisoirs pour la.refusion de métaux sous laitier électroconducteur. On connait un cristallisoir pour la refusion de métaux sous laitier électroconducteur, ayant une cavité dans laquelle se trouve le bain de métal du lingot en cours d'élaboration et une capacité intermédiaire refroidie, située dans la zone de fusion au-dessus du bain de métal, et prévue pour le raffinage par le laitier du métal liquide fondu aux extrémités des électrodes consommables. Le cristallisoir indiqué présente un inconvénient majeur il ne permet pas d'obtenir des lingots de grande section à composition chimique homogène et sans défauts de macrostructure, car il ne peut assurer l'arrivée uniforme du métal liquide au bain de métal à une petite distance de la paroi de la cavité dans laquelle se forme le lingot. Or, pour obtenir des lingots homogènes en structure et composition, il est souhaitable que le métal fondu aux électrodes consommables soit refroidi au préalable et arrive dans le bain de métal uniformément, aussi près que possible de la paroi de la cavité du cristallisoir, dans laquelle se trouve le bain métallique. Cela permet de conduire la refusion avec un bain de métal peu profond, ayant un fond plat. On obtient ainsi les conditions les plus favorables pour l'élaboration d'un lingot homogène de haute qualité. Cela est particulièrement important pour l'élaboration de lingots de grosses sections. Le but de la présente invention est de supprimer l'inconvénient mentionné. I1 s'agissait donc de créer un cristallisoir pour la refusion de métaux sous laitier électroconducteur, dans lequel les gouttes de métal liquide refroidi au préalable arriveraient au bain de métal uniformément, aussi près que possible de la paroi de la cavité du cristallisoir dans laquelle se trouve le bain de métal. Cela est obtenu grace au fait que, dans le cristallisoir proposé, a' la différence du cristallisoir mentionné plus haut, suivant l'invention, la capacité intermédiaire refroidie comporte un orifice dont l'axe vertical coïncide avec l'axe vertical du lingot à élaborer, les dimensions de cet orifice étant proches des dimensions de la section transversale du lingot, et des canaux par lesquels le métal liquide refroidi au préalable dans ladite capadtfpasse de cette capacité au bain de métal uniformément sur tout son périmètre, aussi près que possible de la paroi intérieure de la cavité à bain de métal du cristallisoir. Il est avantageux de réaliser la capacité intermédiaire et les canaux indiqués, raccordant cette capacité à la cavité du cristallisoir, dans une bride supérieure de ladite cavité du cristallisoir. Le cristallisoir réalisé conformément à la présente invention résout avec succès le problème posé. Pour une meilleure compréhension de l'essentiel de l'invention, on donne ci-après la description plus détaillée d'un exemple de réalisation du cristallisoir pour la refuslon sous laitier électroconducteur, avec renvois au dessin annexé, sur lequel la fig. 1 est une vue par en dessus d'un cristallisoir conforme à l'invention ; la fig. 2 représente le même cristallisoir en coupe verticale suivant II-II, fig. 1. Les figures 1 et 2 montrent que le cristallisoir a une cavité 1 de hauteur plus petite que celle du lingot à élaborer,et une capacité intermédiaire 2 réalisée sous la forme d'une gorge dans la bride supérieure 3 du cristallisoir, cette capacité intermédiaire étant remplie de métal liquide. La capacité intermédiaire 2 communique avec la cavité 1 à l'aide de quatre canaux 4, creusés dans la bride 3, et équidistants sur le périmètre de la cavité 1 du cristallisoir. Le nombre de canaux peut être choisi différent de quatre. Le métal fondu aux électrodes consommables 5 tombe sous la forme de gouttes dans la capacité intermédiaire 2, située en dehors de la section du lingot 6, où il est raffiné par le laitier et refroidi au préalable, puis il se déplace dans la capacité 2 vers les canaux 4 dont les orifices de sortie coïncident avec la paroi intérieure de la cavité 1 ou en sont aussi près que possible. En passant par les canaux 4, le métal coule le long de la paroi de la cavité 1 pour arriver au bain de métal 7. Les orifices de sortie des canaux 4 peuvent se trouver, par exemple, à une distance de 100 mm de la paroi de la cavité 1. Le déplacement dirigé du metal dans le plan horizontal, à l'intérieur de la capacité 2 et dans les canaux, est montré sur la fig. 1 par des flèches. La capacité intermédiaire 2 doit être réalisée petite,afin d'exclure les pertes inutiles de métal restant dans la capacité 2 après achèvement de la fusion. Le métal refroidi peut être réutilisé à plusieurs reprises dans le cas d'élaboration de lingot de même composition chimique. La largeur de la capacité intermédiaire 2 doit avoir au moins une valeur telle que les pointes 8 des bouts en fusion des électrodes consommables 5 se trouvent au-dessus de la capacité intermédiaire 2. Cela assure l'arrivée du métal à la capacité 2 lors de la refusion. De la sorte, la diminution de la profondeur du bain de métal 7 est obtenue, d'une part, grâce à l'arrivée du métal par les canaux 4, ménagés dans la bride 3 du cristallisoir, et suivant la paroi de sa cavité 1 et, d'autre part, grâce au refroidissement préliminaire du métal dans la capacité intermédiaire 2. Le cristallisoir décrit permet de conduire la refus ion du métal avec un bain de métal peu profond, ayant un fond plat, et d'obtenir des lingots homogènes en structure et composition chimique. L'application du cristallisoir est la plus avantageuse dans l'élaboration de lingots de grande section transversale, par exemple de 800 à 3000 mm de diamètre. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Cristallisoir pour la refusion de métaux sous laitier électroconducteur, comprenant une cavité dans laquelle se trouve le bain de métal du lingot en cours d'élaboration, et une capacité intermédiaire refroidie, située dans la zone de fusion audessus du bain de métal, cette capacité intermédiaire étant prévue pour le raffinage par le laitier du métal liquide fondu aux extrémités des électrodes consommables, caractérisé en ce que la capacité intermédiaire (2) comporte, d'une part, un orifice dont l'axe vertical coïncide avec l'axe vertical du lingot à élaborer (6), les dimensions de cet orifice étant proches des dimensions de la section transversale du lingot (6), et, d'2utre part, des canaux (4) par lesquels le métal liquide passe de la capacité intermédiaire (2) au bain de métal (7) uniformément sur le périmètre de ce bain, aussi près que possible de la paroi intérieure de la cavité (1). 2. Cristallisoir suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la capacité intermédiaire (2) et les canaux (4), mettant cette capacité (2) en communication avec la cavité (1) du cristallisoir, sont ménagés dans la bride supérieure (3) de ladite cavité (1).