Brevet FR2160315A1 — publié le 19730629

La présente invention concerne le domaine de l1électrométallur- gie spécialisée, et plus précisément le domaine de l'élaboration de lingots creuxgsous laltier électroconducteur, et elle peut être appliquée en particulier à l'élaboration de lingots creux à section verticale variable, par exemple de lingots coniques. On connaft déjà un dispositif pour l'élaboration de lingots creux sous laitier électroconducteur, comportant un fond, une lingotière extérieure refroidie et une lingotière intérieure refroidie déplacée verticalement, fixée sur des supports refroidis et destinée à mouler l'enceinte interne du lingot. Dans ce dispositif comu le déplacement vertical de la lingotière intérieure s' opère par l'intermédiaire d'un montant passant à travers le fond et portant la lingotière intérieure c'est pourquoi un dispositif de ce type, bien qu'il puisse etre utilisé pour l'obtention de lingots creux à section verticale variable, par exemple de lingots coniques, ne peut toutefois produire que des lingots creux de longueur limitée, dépendant considérablement de la stabilité du montant de la lingotière intérieure. Au cours de l'utilisation du dispositif canu sussen-t en outre des difficultés liées au dégagement du lingot et découlant de la nécessité, à l'issue de la fusion, d'enlever du montant la lingotière intérieure refroidie. Dans ce dispositif, le réglage de la profondeur du bain de laitier est également rendu difficile et, au cours de 1 r élaboration d'un lingot dont la section va en diminuant de bas en haut, un tel réglage devient tout à fait impossible. On connatt également un dispositif pour l'élaboration de lingots creux sous laitier électroconducteur, dans des lingotières refroidies courtes et mobiles ; cependant un tel dispositif n'est prévu que pour l'élaboration de lingots creux à section verticale invariable. Pourtant à l'heure actuelle on utilise beaucoup les lingots creux à section verticale variable, par exemple les lingots dont la partie supérieure est de plusieurs fois (une fois et demie à 3 fois) supérieure à la partie inférieure du lingot, ou vice versa. le but de la présente invention est d'éliminer les difficultés mentionnées cidessus surgissant au cours de l'élaboration de lingots creux. A cet effet la présente invention vise un dispositif pour l'élaboration de lingots creux sous laitier électroconducteur, permettant d'élaborer des lingots creux coniques à différentes inclinaisons de la génératrice du lingot par rapport à son axe vertical et dont la longueur ne serait limitée que par la hauteur de la lingotière elle-même. Cet objectif est atteint du fait que dans le dispositif proposé pour l'élaboration de lingots creux sous laitier électroconducteur, selon l'invention la paroi de la lingotière extérieure refroidie comporte au moins une encoche longitudinale dans laquelle peut se déplacer un coulisseau à travers lequel passe le support refroidi de fixation de la lingotière intérieure, relié à une commande de déplacement vertical. En cas d'élaboration de lingots creux dont la section va en diminuant de bas en haut, il est avantageux de munir le coulisseau d'tn accesoire d'évacuation de I'excédeLnt de laitier résultant de la diminution de ladite section. Cela permet de maintenir constante la profondeur du bain de laitier, en assurant ainsi une qualité élevée du lingot. I1 est également préférable que le coulisseau soit doté de couples de rouleaux dont les axes sont fixés excentriquement dans une chape rigidement fixée à la commande de déplacement vertical précité et que dans ltespacement entre les couples de rouleaux soit disposé un support dont une extrémité est liée au coulisseau. Cela permet de modifier l'inclinaison des coulisseaux, et par conséquent d'utiliser des lingotières de différentes conicités sans modifier la commande de mouvement vertical. Le dispositif exécuté conformément à la présente invention permet de résoudre avec succès les problèmes posés plus haut. Pour une meilleure compréhension de l'invention, ci-dessous est donnée une description détaillée d'exemples non limitatifs d'exécution du dispositif conforme à l'invention, avec références aux dessins annexés qui représentent -la figure 1, un dispositif pour l'élaboration, sous laitier électroconducteur de lingots creux à section augmentant de bas en haut, ledit dispositif comportant deux encoches longitudinales ménagées dans la paroi de la lingotière extérieure et dans chacune desquelles est monté un coulis-seau mobile. - la figure 2, un dispositif pour la fusion de lingots coni ques creux dont la section diminue de bas en haut - la figure 3, un dispositif dans lequel les coulisseaux sont dotés de couples de rouleaux - la figure 4 une vue en coupe suivant IV-IV de la figure 3. Sur la figure 1 on voit que le dispositif comporte un fondu sur lequel est posée une lingotière extérieure refroidie 2 à section augmentant de bas en haut. La lingotière 2 peut être réalisée sous forme d'un cône tronqué (comme représenté sur la figure 1), ou d'une pyramide tronquée. Dans la paroi de la lingotière extérieure 2 sont ménagées deux encoches longitudinales 3, le nombre de ces encoches étant choisi en fonction des dimensions de la lingotière. Dans les encoches 3 sont montées des coulisseaux refroidis 4 à travers lesquels passent des supports refroidis 5 pour la fixation d'unelingotière intérieure 6 destinée au moulage de l'enceinte du lingot à élaborer. lies supports refroidis 5 sont reliés à une commande 7 de déplacement vertical. Dans le cas d'une lingotière extérieure exécutée en sections, c'est-à-dire constituée par plusieurs éléments longitudinaux assemblés, les encoches longitudinales pour le montage des coulisseaux peuvent être exécutées aux joints d'assemblage de ces éléments (figure 4). Au début de la fusion, les coulisseau 4 sont disposés, à l'aide de la commande 7, à la position inférieure extrême de la lingotière extérieure 2, de telle façon que la partie inférieure de la lingotière 6 s'engage dans l'orifice 8 du fond 1. Dans la lingotière extérieure 2 on verse du laitier en quantité suffisante pour recouvrir les supports refroidis 5 et la lingotière intérieure 6 jusqu'à une hauteur dépendant de la section du lingot à élaborer. On engage préalablement dans le dispositif une électrode consommable 9, puis on applique la tension électrique entre cette dernière et le fond 1, et on commence la fusion suivant un procédé ordinaire de fusion sais laitier électroconducteur. Dans l'espacement annulaire formé par la lingotière extérieure 2, les coulisseaux 4 et la lingotière intérieure 6, un lingot 10 se forme pendant l'opéra- tion de fusion. Au fur et à mesure de l'élévation du niveau du lingot tO, les coulisseaux 4 et la lingotière intérieure 6 fixée sur ces derniers par l'intermédiaire des supportq refroidis 5, sont déplacés vers le haut à l'aide de la commande de déplacement vertical 7.Pour faire concorder la vitesse de déplacement de la lingotière intérieur 6 et des coulisseaux 4 avec la vitesse d'accroissement du lingot, les coulisseaux 4 peuvent être pourvus de capteurs (non représentés sur la figure 1) enregistrant la position de la surface du bain de métal 11 par rapport aux coulisseaux 4 et à la lingotière intérieure 6 qui en est solidaire. Pendant la formation du lingot creux, dont la section augmente de bas en haut, la profondeur du bain de laitier 12 diminue pro gressirent, et c'est pourquoi, afin de maintenir au cours de la fusion la profondeur du bain de laitier dans les limites prescrites, on ajoute à la surface du bain de laitier 12, périodiquement ou en continu, du laitier solide par l'intermédiaire d'un dispositif de dosage 13. Au cours de l'élaboration d'un lingot creux dont la section diminue de bas en haut, la profondeur du bain de laitier 12 augmente au contraire progressivement. Dans ce cas, afin de maintenir la profondeur du bain de laitier 12 invariable, sur l'un des coulisseaux 4 est fixé un dispositif d'évacuation conçu sous forme d'une goulotte 14 (figure 2), par laquelle est évacué l'excédent de laitier. lia goulotte 14 est fixée à une hauteur assurant une hauteur maximale permanente du bain de laitier 12. Quand la fusion est achevée, les coulisseaux 4 sont relevés, conjointement avec les supports refroidis 5 et la lingotière intérieure 6, jusqu'à une position excluant la compression de la partie inférieure de la lingotière intérieure 6 par le lingot creux 10 par suite de son retrait au cours du refroidissement (la section de la partie inférieure de la lingotière intérieure 6 est inférieure à celle de sa partie supérieure de moulage, la différence entre les deux sections correspondant au retrait du lingot creux). Pour permettre la fusion de lingots de différentes conicités sans modifier le mécanisme d'entraînement vertical, il est nécessaire de modifier l'angle d'inclinaison des coulisseaux. Sur les figures 3 et 4, chaque coulisseau 4 est doté à cet effet de couples de rouleaux 15 disposés dans une chape 16 qui est rigidement reliée à la commande de déplacement vertical (non représenté sur les figures 3, 4). Dans l'intervalle entre les paires de roulaux 15 est disposée une extrémité d'un support 17, dont l'autre bout est rigidement relié au coulisseau 4. lies axes 18 des rouleaux sont fixés dans la chape t6 d'une façon excentrique, ce qui permet de modifier la distance entre les rouleaux supérieur et inférieur, ainsi que de les déplacer vers le haut ou vers le bas sans modifier la distance qui les sépare. lie mouvement de la commande de déplacement vertical et de la chape 16qui enest rigidement solidaire est transmis, par l'intermédiaire des couples de rouleaux 15, aux supports 17 des coulisseaux 4. lies coulisseaux 4 se déplacent alors suivant la génératrice de la lingotière 2 dans les encoches longitudinales 3, et ils peuvent se déplacer horizontalement par rapport à la position de la chape 16 reliée à la commande de déplacement vertical. Etant donné que les supports 17 des coulisseaux 4 sat disposés entre les couples de rouleaux 15, le déplacement horizontal des coulisseaux 4 s'opère librement, sans coincements. En cas de modification de la conicité du lingot, et par conséquent de l'inclinaison de la génératrice de la lingotière extérieure 2 par rapport à son axe, on modifie respectivement l'inclinaison des coulisseaux 4 et des supports 17 qui en sont solidaires. A cet effet, on libère l'axe 18 des rouleaux dans la chape 16 et on déplace les couples de rouleaux 15 vers le bas ou vers le haut en modifiant de cette façon l'inclinaison des supports 17 des coulisseaux 4. Après quoi, on refixe les axes 18 des rouleaux pour procéder à l'élaboration d'un lingot d'une autre conicité. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu' à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention, et mises en oeuvre dans le cadre des revendications sui suivent. REVEND ICAT ION S 1. Dispositif pour l'élaboration de lingots creux sous laitier électroconducteur , du type comportant un fond, une lingotière extérieure refroidie montée sur celui-ci et une lingotière intérieure refroidie dé-placée verticalement par une commande fixée à des supports refroidis, et destiné à la mise en forme du creux du lingot caractérisé en ce que dans la paroi de la lingotière extérieure est ménagée au moins une encoche longitudinale dans laquelle est monté, avec possibilité de déplacement le long de ladite encoche un coulisseau 4 à travers lequel passe le support refroidi de la lingotière intérieure, relié à la commande de déplacement vertical de celle-ci. 2. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que pour l'élaboration de lingots creux dont la section verticale va en diminuant de bas en taut, le coulisseau est doté d'un accessoire pour l'évacuation de l'excédent de laitier résultant de la diminution de ladite section. 3. Dispositif suivant l'une des revedications 1 et 2, caractérisé en ce que le coulis seau est équipé de paires de rouleaux dont les axes sont fixés excentriquement dans une chape rigidement reliée à la commande de déplacement vertical de la lingotière intérieure, et en ce que dans l'espacement entre les paires de rouleaux est disposé un support dont une extrémité est solidaire du coulisseau.