Brevet FR2145478A1 — publié le 19730223

La présente invention concerne la métallurgie, notamment les procédés de coulée continue de métaux. On connait des procédés de coulée continue d'un métal, prévoyant l'amenée d'un gaz inerte sous pression sur la surface du métal liquide, dans la partie supérieure de la cavité étanche d'une lingotière, en vue de protéger le métal contre l'oxydation. D'après ces procédés, on maintient la pression du gaz inerte dans la partie supérieure de la cavité de la lingotière à une valeur égale ou légèrement supérieure à la pression atmosphérique, les excès de gaz étant évacués de la lingotière à l'atmosphère par une tubulure ou une soupape ( brevet Grande Bretagne N0 856 424 du 8.2.1957 et NO 1086094 du 24.11.1964 dans la classe B3F). La réalisation de ce procédé connu est liéeà une consommation importante de gaz inerte. En outre, le gaz inerte n'affine pas le métal car il est admis sous une pression faible, insuffisante pour lécher la surface de la veine de métal s'écoulant de la capacité intermédiaire vers la lingotière. le but de la présente invention est de supprimer les complications indiquées. I1 s'agissait donc de créer un procédé de coulée continue d'un métal dans une lingotière hermétiquement close, avec amenée d'un gaz inerte, procédé dans lequel le mode d'amenée du gaz inerte et sa pression seraient tels qu'ils permettraient de réduire la consommation de gaz et d'améliorer la qualité des lingots élaborés. La solution consiste en un procédé de coulée continue d'un métal, consistant à acheminer le métal liquide d'une capacité intermédiaire vers la cavité d'une lingotière par l'intermédiaire du canal d'une busette de coulée, et à amener un gaz inerte sous pression sur la surface du métal liquide destiné à former le lingot, procédé dans lequel, d'après l'invention, le gaz inerte est amené sous une pression dépassant la pression de la colonne de métal liquide située au-dessus de la surface du métal liquide se trouvant dans la lingotière étanche,et l'échappement dudit gaz s'effectuant par le canal de la busette de coulée vers ladite capacité intermédiaire. Un tel procédé permet de réduire la consommation de gaz inerte et d'améliorer l'affinage du métal allant à la lingotière ainsi que la qualité des lingots. Il est avantageux de maintenir le niveau du métal liquide de la lingotière au voisinage de la tranche inférieure de la busette de coulée de la capacité intermédiaire. De cette façon on diminue la hauteur de la veine de métal en fusion allant à la lingotière et on améliore les conditions thermiques de formation du lingot, grâce à la diminution de la profondeur de pénétration de la veine de métal. Pour une meilleure compréhension de l'invention, un exemple non limitatif de mise en oeuvre du procédé est décrit dans ce qui suit, avec renvois au dessin unique annexé qui représente une lingotière avec une capacité intermédiaire ( vue en coupe dans un plan vertical ) La capacité intermédiaire I contenant le métal en fusion 2 est placée au-dessus de la lingotière 3. Par dessous on engage dans la lingotière un faux-lingot ( non représenté sur le dessin ), puis on soulève la quenouille 4 de la capacité intermédiaire 1 et on remplit de métal la cavité de la lingotière. Simultanément, par la conduite 5, on admet dans la partie supérieure de la cavité étanche de la lingotière 3 un gaz inerte sous une pression supérieure à la pression P = H.llf où H est la hauteur de la colonne de métal liquide située au-dessus de la surface du métal liquide se trouvant d ans la lingotière est es le poids spécifique du métal. Quand le niveau du métal dans la lingotière atteint la tranche inférieure de la busette de coulée 6, on met en action le dispositif de régulation du niveau de métal dans la lingotière (non représenté sur le dessin). Après avoir rempli la partie supérieure de la cavité étanche de la lingotière 3, le gaz inerte pénètre dans la capacité intermédiaire en passant par le canal 7 de la busette de coulée 6 en affinant le métal liquide allant à la lingotière. Ensuite on met en marche les mécanismes d'extraction du lingot ( non représentés sur le dessin ) et on continue à maintenir à proximité de la tranche inférieure de la busette de coulée 6 le niveau du métal en fusion se trouvant dans la lingotière. Pendant la coulée continue du métal, on règle le débit de gaz inerte proportionnellemnt à la vitesse de coulée. le procédé de coulée continue conforme à l'invention, avec maintien d'un gaz inerte sous pression dans la cavité hermétiquement close de la lingotière, est mis en oeuvre aisément ; il permet de diminuer la-consommation de gaz inerte, d'augmenter la durée de vie de la busette de coulée et de la quenouille, d'améliorer la qualité des lingots grace au soufflage par le gaz inerte de tout le métal admis dans la lingotière et grâce à la création de conditions thermiques favorables dans la lingotière, résultant de la diminution de la hauteur de la veine de métal issue de la busette, ainsi que de la diminution de la profondeur de pénétration de cette veine dans le métal en fusion se trouvant dans la lingotière. les essais expérimentaux exécutés ont montré que le procédé proposé de coulée continue d'un métal permet de réduire considérablement la consommation de gaz inerte et améliore la qualité des lingots élaborés. 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. 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 qui suivent. REVENDICATIONS 10 Un procédé de coulée continue d'un métal , du type consistant à admettre dans la cavité d'une lingotière par l'intermédiaire du canal d'une busette de coulée, le métal liquide se trouvant dans une capacité intermédiaire et à amener un gaz inerte sous pression sur la surface du métal liquide se trouvant dans la lingotière,caractérisé en ce que le gaz inerte est amené sous une pression dépassant la pression de la colonne de métal liquide située au-dessus de la surface du métal liquide se trouvant dans la lingotière étanche et en ce que l'échappement dudit gaz s'effectue par le canal de la busette de coulée vers la capacité intermédiaire. 20 Un procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le niveau du métal liquide dans la lingotière est maintenu au voisinage de la tranche inférieure de la busette de coulée de la capacité intermédiaire. 30 les lingots et autres produits et pièces métalliques obtenus par coulée continue, caractérisés en ce qu'ils sont fabriqués conformément au procédé faisant l'objet de l'une des revendications 1 et 2.