Brevet FR2109007A1 — publié le 19720526

L'invention concerne les procédés de coulée d'un métal à partir d'une capacité, et les dispositifs pour réaliser ces procédés. Actuellement, dans la métallurgie des métaux non ferreux et ferreux, le procédé le plus répandu de coulée des métaux et alliages à partir d-'une capacité est celui suivant lequel ia coulée s'effectue à travers une busette réfractaire située dans le fond de la capacité de coulée. Le dosage du métal est alors exécuté à l'aide d'une quenouille, au moyen de laquelle on obture complètement ou partiellement l'orifice de la busette de coulée. Les inconvénients de ce procédé connu sont l'insécurité des pièces en matériau réfractaire de la quenouille, car, au cours de la coulée du métal, les fermetures fréquentes de i'orifice de la busette par la quenouille et les contraintes mécaniques qui en résultent, ainsi que les réactions chimiques et les contraintes thermiques, entraînent la destruction des matières réfractaires de la quenouille? ce qui, à son tour, est la cause de pertes de métal et d'avaries l'impossibilité ae l'automatisation complète du processus de coulée. Le but de l'invention était de supprimer les inconvénients mentionnés. Il s'agissait donc de créer un procédé de coulée d'un métal et un dispositif pour le réaliser, qui assureraient la réalisation sans incidents de la coulée du métal et des conditions per mettant l'automatisation du processus. On propose un procédé de coulée d'un métal à partir d'une capacité comportant dans le fond un trou de coulée. Suivant l'invention, on relie au fond de la capacité de coulée une capacité de dosage, de telle façon que l'orifice de coulée de la capacité de coulée soit décalé par rapport à l'axe vertical.åe la capacité de dosage, vers la partie Périphérique de celle-ci, puis on engendre autour de la capacité de dosage-un champ électromagnétique tournant qui met le métal en rotation et crée, sous l'action des forces certrifuges, une contre-pression s'opposant à la pression du métal arrivant à cette capacité depuis la capacité de dosage ; la coulée du métal étant faite par. le haut, à partir de la partie centrale de la capacité de dosage, le dosage du métal étant réalisé par changement de l'induction du champ électromagnétique tournant, et, par cela même, de la vitesse de rotation, dont le changement est suivi par le changement de la contrepression opposée à la pression du métal arrivant à cette capacité et déterminant le dosage du métal. L'invention a aussi pour objet un dispositif pour la réalisation du procédé indiqué, lequel comprend une capacité de coulée avec un orifice dans le fond. Suivant l'invention, il est prévu une capacité de dosage fermée, ayant à la partie supérieure de son couvercle, un orifice décalé vers la périphérie par rapport à l'axe vertical ; cet orifice est raccordé à l'orifice de la capacité de coulée ; dans le couvercle, il y a aussi un canal avec un orifice d'entrée dans la partie centrale pour l'évacuation du métal ; il est prévu autour de la capacité de dosage, une source engendrant un champ magnétique tournant. Gr ce~à la présenteinvention, on obtient un procédé de coulée d'un métal à partir d'une capacité et un dispositif pour le réaliser, permettant la réalisation sans incidents de la coulée du métal et créant des conditionsautorisantl"automatisation du processus. Plus loin, l'invention est expliquée par un exemple de réalisation et un dessin dont la figure unique représente en coupe verticale un dispositif pour la coulée d'un métal, réalisé suivant l'invention. La capacité de coulée 1, contenant le métal 2, est raccor dés par orifice de fond 3 de la busette 4, à l'orifice 5 de la capacité de dosage 6, décalé vers la partie periphérique par rapport à l'axe I-I de cette capacité. Autour de la capacité de dosage 6 est disposée une source 7 alimentée en courant alternatif, notamment un enroulement engendrant un champ électromagnétique tournant, qui entraine en rotation le métal 2 se trouvant dans la capacité de dosage 6. Pour évacuer le métal de la capacité de dosage 6 vers le moule 8, il est prévu,dans le couvercle 9 de cette capacité, un canal 10 dont l'orifice d'entrée est situé au centre, sur l'axe I-I, de la capacité de dosage 6. Avant de verser le métal de l'unité de fusion (non représentée sur le dessin) dans la capacité de coulée 1, on ferme l'ori- fice 3 par n'importe lequel des procédés connus, par exemple à l'aide d'une quenouille 11 La coulée du métal et son dosage s'effectuent de ia façon suivante. Une fois que la capacité de coulée 1 est installée audessus du moule 8, on ouvre l'orifice 3 de la busette de coulée 4, raccordant la capacité de coulée 1 à la capacité de dosage 6. Le métal de la capacité de coulée 1 passe par les orifices 3 et 5 pour arriver dans la capacité de dosage 6, d'où il est versé dans le moule 8 à travers le canal 10. Au fur et à mesure du remplissage du moule 8, quand il faut diminuer le débit de métal ou l'interrompre tout à fait, on met sous tension la source 7 engendrant le champ électromagnétique tournant, qui anime le métal d'un mouvement de rotation autour de l'axe vertical dans la capacité 6. Sous l'action des forces centrifuges apparaissant dans les zones périphériques de la capacité de dosage 6, une contre-pression opposée à la pression du métal 2 est transmise par l'ori- fice 3 à la capacité de coulée 1 ; -sous l'effet de cette contrepression, le débit de métal à travers le canal 10 est diminué, ou bien interrompu tout à fait quand le moule 8 est rempli de métal. Le dosage du métal s'effectue en changeant l'induction du champ magnétique tournant ; il en résulte un changement de la vitesse de rotation du métal et, en même temps, un changement de la contre-pression opposée à la pression du métal arrivant à la capacité de dosage 6. S'il s'avère nécessaire d'avoir un débit de métal réduit, par exemple dans le cas de coulée dans des moules 8 en diverses matières de moulage, susceptibles d'être affouillées sous l'action de la grande pression métallo statique régnant dans la capacité de coulée 2, ce qui provoquerait le rebut des pièces, on réalise toute la coulée du métal avec une contre-pression produite par le champ magnétique tournant. Après remplissage du moule 8, on déplace la capacité de coulée 1 avec le métal 2 jusqu'au moule suivant, ou bien (dans le cas où la capacité de coulée a une position fixe) c'est le moule qui est présenté à la capacité de coulée, par exemple par un convoyeur. Une fois la coulée du métal achevée, on met hors tension la source 7 engendrant le champ magnétique tournant ; pour la coulée suivante, les opérations se répètent comme décrit plus haut. 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. Procédé de coulée d'un métal à partir d'une capacité avec un trou de coulée dans le fond, caractérisé en ce que l'on relie au fond de la capacité de coulée une capacité de dosage, de telle façon que l'orifice de coulée de la capacité de coulée soit décalé par rapport à l'axe vertical de la capacité de dosage, vers la partie périphérique de celle-ci, puis on engendre autour de la capacité de dosage un champ électromagnétique tournant qui met le métal en rotation et crée, sous l'action des forces centrifuges, une contre-pression s'opposant à la pression du métal arrivant à cette capacité, la coulée du métal étant faite par le haut, à partir de la partie centrale de la capacité de dosage, le dosage du métal étant réalisé par changement de l'induction du champ électromagnétique tournant et, par cela même, de la vitesse de rotation dont le changement est suivi par le changement de la contre-pression opposée à la pression du métal arrivant à cette capacité et déterminant le. dosage du métal. 2. Dispositif pour la réalisation du procédé faisant l'objet de la revendication 1, comprenant une capacité de coulée avec un orifice dans le fond, caractérisé en ce qu'il est prévu une capacité de dosage (6) fermée, ayant à la partie supérieure de son couvercle (9), un orifice (5) décalé vers la périphérie par rapport à l'axe vertical, cet orifice étant raccordé à l'orifice (3) de la capacité de coulée (1) ; que, dans le couvercle (9), il y a aussi un canal (10) avec un orifice d'entrée dans la partie centrale pour l'évacuation du métal, et qu'il est prévu autour de la capacité de dosage (6), une source '7) propre à engendrer un champ magnétique tournant.