Brevet FR2197990A1 — publié le 19740329

La présente invention concerne des coquilles employées dans les fours de refusion de métaux sous laitier électroconducteur. De telles coquilles sont destinées à former un lingot à partir d'une électrode à refondre. Au cours de la refusion sous laitier électroconducteur, on entretient au-dessus de la partie supérieure du lingot en cours d'élaboration un bain de métal et urbain de laitier. Le processus achevé, on débranche les électrodes à refondre et on refroidit le lingot en le laissant séjourner dans la coquille refroidie jusqu'à solidification complete du métal et du laitier à la partie supérieure du lingot. Pour que le métal se solidifie sous un bain de laitier de grandes dimensions, il faut laisser séjourner le lingot dans la coquille jusqu'à 4-8 heures. Ensuite, la séparation du laitier solidifié d'avec le lingot est une opération qui nécessite beaucoup de main-d'oeuvre, entraînant des dépenses de temps et un équipement supplémentaires. En outre, les lingolrpesant jusqu'à 10 t et au-dessus ont un bain de métal et un bain de laitier de volumes importants. Etant donné que le métal a une conductibilité thermique élevée comparativement au laitier, la solidification du bain de métal après l'achèvement de la refusion des électrodes s'effectue bien plus vite que la solidification du bain de laitier. Dans ce cas, la durée de séjour du lingot dans la coquille est déterminée non pas par la durée de solidification du métal liquide, mais par la durée de solidification du laitier. Anisi, par exemple, après élaboration sous laitier électroconducteur d'un lingot de 15 t, pour la solidification du métal il suffit d'une heure, alors que pour la solidification du laitier qui le recouvre il faut plus de 7 haures et demie. Si le lingot était extrait avant le temps indiqué, le laitier liquide pourrait percer la couche durcie et il se produirait une avarie. En conséquence, la méthode existante de refusion d'électrodes sous laitier électroconducteur pour élaborer des lingots de poids importants entraîne des arrêts forcés, dont la durée va jusqu'à quelques heures par fusion. En outre, le refroidissement prolongé du lingot dans la coquille abaisse la qualité du métal, surtout de son pied. Dans le cas de refusion d'aciers trempants, il peut s'ensuivre l'apparition de tapures dans le lingot. On à tenté d'évacuer le laitier liquide de la coquille après l'achèvement de la refusion sous laitier électroconducteur. A cet effet on a proposé d'évacuer le laitier couvrant la tete du lingot au moyen d'un siphon ou par refoulement obtenu en y faisant descendre la partie élargie d'un culot d'électrode. On est ainsi arrivé à réduire dans une certaine mesure la durée nécessaire pour l'élimination du laitier, mais il faut pour cela recourir à un équipement supplémentaire. On connait un mode de coulée du laitier pour des fours de fusion de laitier par injection, mais son inconvénient consiste en ce que les dispositifs employés sont beaucoup trop encombrants et leur conduite nécessite de grandes dépenses de main-d'oeuvre. Les coquilles employées actuellement pour la refusion sous laitier électroconducteur n'ont pas de dispositif pour la coulée du laitier qui s'y trouve. Le but de la présente invention est d'éviter les difficultés indiquées. Il s'agissait donc de créer une coquille qui serait pourvue d'un dispositif de vidange permettant la coulée rapide et sûre du laitier, et qui, de la sorte permettrait d'augmenter le temps d'utilisation du four. La solution préconisée selon l'invention consiste en une coquille de four pour la refus ion de métaux sous laitier électroconducteur, ayant des parois limitant une cavité pour le bain de métal et le bain de laitier, coquille dans laquelle, d'après l'invention, dans la zone du bain de laitier on a ménagé dans la paroi de la coquille un orifice de vidange pour la coulée du laitier, cet orifice étant obturé par un bouchon en matériau réfractaire chimiquement stable vis-à-vis du laitier, par exemple en graphite de poids spécifique plus faible que celui du laitier. Une telle coquille permettra d'évacuer rapidement et complètement le laitier liquide couvrant la partie supérieure du lingot et, par cela-meme, de réduire les temps improductifs du four. Il est avantageux de réaliser la coquille de façon qu'elle soit scindée en deux parties suivant un plan sensiblement horizontal, ledit orifice de vidange pour la coulée du laitier étant dans ce cas pratiqué dans la partie supérieure, élargie et amovible, de la coquille. ta réalisation de la cquille,avec une partie supérieure élargie et amovible facilité les remplacements et elle permet d'employer lors de la refusion différents nombres d'électrodes, le rapport de la somme des sections droites des électrodes à la section du lingot à élaborer se situant entre 0,8 et 1,2. En outre il est souhaitable que la coquille soit dotée d'un dispositif, par exemple pneumatique à percussion, pour chasser le bouchon dudit orifice de vidange. Cela permet en effet de mécaniser le débouchage de l'orifice de vidange pour la coulée du laitier. Pour mieux expliquer l'invention, on a décrit ci-après un exemple de réalisation de la coquille en faisant référence au dessin annexé qui représente une coquille d'après l'invention, en coupe longitudinale par un plan vertical. La coquille 1 d'un four (non représenté sur le dessin) pour la refusion de métaux sous laitier électroconducteur a des parois 2 refroidies par eau, formant une cavité 3 pour 'le lingot et le bain de laitier.4. La partie supérieure 5 de la coquille 1 peut ttre réalisée de façon amovible et entre plus large que la partie ibférieure. Elle est destinée à retenir le bain de laitier 4. Dans la paroi de la coquille 1, dans la zone du bain de laitier 4, on a ménagé un orifice de vidange 6 pour la coulée du laitier, obturé par un bouchon 7 en matériau réfractaire stable vis-à-vis du laitier; par exemple en graphite, ayant un poids spécifique plus faible que celui du laitier. Pour chasser le bouchon 7 de l'orifice de vidange 6, on peut utiliser un mécanisme pneumatique 8 à percussion, et pour canaliser le laitier jusqu'à un réceptacle (non représenté sur le dessin), il est prévu un chenal 9 dont la surface active est revêtue de graphite. La coquille fonctionne de la façon suivante. Une fois la fusion achevée, on met en action le mécanisme 8 à percussion, qui chasse le bouchon 7 de l'orifice de vidange 6 pour la coulée du laitier. On remet le mécanisme pneumatique 8 à percussion à sa position initiale, le bouchon 7 monte à la surface du laitier et le laitier sort de la coquille 1 en s'écoulant vers le réceptacle par le chenal 9. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Bn 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; R E V E N D I C A T I O N S @. - Une coquille de four pour la refusion de métaux sous laitier électroconducteur, ayant des par@is limitant une cavité pour le bain de métal et le bain de laitier, caractérisée en ce que dans la zone d bain de laitier (t) on a @énagé dans la paroi (2) de la coquille (1) un orifice de vidange (6) pour la coulée du laitier, cet orifice étant obturé par un bouchon (7) en matériau réfractaire chimiquement stable vis-à-vis du laitier, par exemple en graphite de poids spécifique plus faible que celui d laitier. 2. - Une coquille suivant la revendication X, caractérisée en ce qu'elle est réalisée scindée en deux parties suivant un plan sensiblement horizontal, l'orifice de vidange (6) pour la coulée du laitier étant ménagé dans la partie supérieure (5), élargie et amovible. 3. - - Une coquille suivant les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle est dotée d'un dispositif, sous la forme d'un mécanisme pneumatique (8) à percussion, pour chasser le bouchon (7) de l'orifice de vidange (6) mentionné.