Brevet FR2231451A1 — publié le 19741227

La présente invention concerne les procédés d'élaboration, par refusion sous laitier électroconducteur, de lingots semi-annulaires qui peuvent être utilisés en tant qu'ébauches pour lafabrication de récipxnts à haute pression et de frettes pour fours à cimente De telles ébauches sont actuellement fabriquées par forgeage et soudage, On connatt bien un procédé d'élaboration de lingots cylindriques creux par refusion sous laitier électroconducteur prévoyant la fusion d'électrodes et le moulage du lingot dans un espace -annulaire entre la paroi intérieure d'une lingotière cylindrique refroidie et un noyau refroidi placé dans cette lingotière et moulant la cavité du lingot e Par ce procédé on élabore des lingots de diamètre allant jusqu'à un mètre0 L'élaboration de lingots de plus grandes dimensions par ce procédé connu est économiquement désavantageuse, car il faut pour cela un équipement complexe et des sources d'énergie électrique de grande puissance. On connstt des lingotières refroidies ayant une portion cintrde en arc de cercle pour l'élaboration d'un lingot, utilisées dans les installations de coulée continue du type courbe, par exemple les installations de coulée de l'acier. Dans de telles installations, la courbure du lingot extrait forme un quart de cercle; 3e lingot est ensuite redressé. On ne connaft pas de cas d'emploi de lingotières refroidies cintrées en arc de cercle dans les installations d'élaboration de lingots par refusion sous laitier électroconducteur. D'ordinaire, pour l'élaboration de lingots par refus ion sous laitier électroconducteur, on utilise des lingotières ayant un axe longitudinal rectiligne dans la portion d'élaboration du lingot, dans laquelle on introduit initialement une amorce, et une portion évasée dans la zone du bain de laitier, dans laquelle on introduit le lingot à refondre (électrode consommable)0 La tension de la source d'énergie électrique est appliquée à l'amorce et à ltélectrde consommable, et le laitier est versé dans 7a lingotière jusqu'à établissement d'un courant d'intensité voulue.Quelquefois, on fait refondre un demi-produit en utilisant une électrode non consommable. Il n'existe pas de procédé économiquement avantageux pour l'élaboration de lingots creux d'un diamètre supérieur à un mètre, ce qui crée certaines complications. Le but de l'invention est de supprimer les complications indiquées. Il s'agissait donc de créer un procédé d'élaboration d'un lingot semi-annulaire par refusion sous laitier électroconducteur, dans lequel l.e demi-produit à refondre et son avancement dans la lingotière s'effectueraient de manière à permettre d'obtenir d'une façon économiquement avantageuse des lingots de dimensions voulues (diamètre supérieur à un mètre), en utilisant un équipement compact et des sources d'énergie électrique de puissance moyenne. La solution consiste en un procédé d'élaboration d'un lingot semi-annulaire par refusion sous laitier électroconducteur, prévoyant l'introduction d'uneanorce dans la portion de lingotière qù est élaboré le lingot, et l'introduction de l'une des extrémités du demi-produit à refondre dans une portion évasée de la lingotière, l'application de la tension d'une source d'énergie électrique et la coulée dans la lingotière d'une quantité de laitier assurant l'établissement d'un courant d'intensité voulue, procédé dans lequel, d'après l'invention, le demi-produit à refondre a la forme d'un anneau incomplet, dont l'autre extrémité est fixée à 1' amorce, ledit demi-produit et ladite amorce étant animés d'un mouvement de rotation dans le sens d'extraction du lingot à la vitesse de croissance de celui-ci. Un tel procédé permet d'ohtenir des lingots semiannulaires d'un diamètre supérieur à un mètre et pouvant être soudés en ébauches annulaires susceptibles d'être employées pour lafabrication de profits tels que les récipients à haute pression et le frettes des fours à ciment. Il est souhaitable que le demi-produit à refondre et l'amorce soient animés d'un mouvement de rotation autour d'un axe horizontale La rotation du demi-produit à refondre autour d'un axe horizontal est préférable. Toutefois, on peut admettre une inclinaison du plan de rotation du demi-produit de 5 à 100 par rapport à la verticale. Le demi-produit à refondre peut entre branché sur la source d'énergie électrique et entre utilisé en tant qu'électrode consommable. Cela permet de ne pas avoir recours à une électrode consommable supplémentaire o Il est avantageux d'utiliser, pour la refusion du demiproduit, une électrode non consommable branchée sur la source d'énergie électrique0 Cela permet de supprimer la nécessité d'une isolation électrique entre l'amorce et le demi-produit à refondre et rend inutile l'emploi d'un dispositif pour l'amenée du courant au demi-produit à refondre0 Pour une meilleure compréhension de l'invention, des exemples de mise en oeuvre du procédé proposé sont décrits dans ce qui suit, avec référence au dessin unique annexé, dans lequel - la figure 1 représente une vue schématique illustrant l'élaboration d'un lingot semi-annulaire, par refusion sous laitier électroconducteur d'un demi-produit en forme d'anneau incomplet faisant office d'électrode consommable; - la figure 2 est une vue schématique illustrant l'élaboration d'un lingot identique avec utilisation d'une électrode non consommable. ExemPle 1.- Au début de la fusion on fixe au bout 1 (figure 1) du demi-produit à refondre 2, ayant la forme d'un anneau incomplet, une amorce 4 avec interposition d'un isolant électrique 3e Ensuite, on engage l'amorce 4 dans la lingotière 7, dans sa partie 6 destinée à mouler le lingot So On engage le second bout 8 du demi-produit à-refondre 2 dans la partie évasée 9 de la lingotière 7o On branche l'amorce 4 et B demi-produit à refondre 2 sur la source d'énergie électrique 10, et on les met sous tension Ceci fait, on verse dans la partie évasée 9 de la lingotière 7 le laitier liquide 11, jusqu'à établissement du courant dans le circuit entre le demi-produit à refondre et l'amorcez Sous l'action de la température du laitier 11, le demi-produit 2 fond et forme le métal liquide 12 qui est moulé en un lingot 5 par la partie 6 de la lingotière 7o Au fur et à mesure de la croissance du lingot 5, on fait tourner le demi-produit à refondre 2 conjointement avec le lingot 5 autour de l'axe horizontal 13 passant par le centre du demi-produit à refondre 2, qui a la forme d'un anneau incomplet et se déplace suivant une circonférence coïncidant avec son axe longitudinal. La rotation du demi-produit à refondre 2 est effectuée dans le sens d'extraction du lingot 5, à la vitesse de croissance de ce lingot0 Exemle 2. On assemble le bout 1 (figure 2) du demi-produit à refondre 2 à une amorce 4 sans interposition d'isolant. On branche sur la source d'énergie électrique 10 l'électrode non consommable 14 et l'amorce 4. De même que dans l'exemple 1, au fur et à mesure que le demi-produit 2 fond et le lingot 5 crott, on tire ce dernier hors de la partie 6 de la lingotière 7 et on fait avancer le demi-produit 2 à refondre dans la partie évasée 9 de la lingotière 7, en les faisant tourner simultanément autour de l'axe horizontal 13, suivant une circonférence commune dont le rayon correspond à leur rayon de courbure. Le plan de rotation du demi-produit à refondre.2 peut former avec la verticale un angle de 5 à 100, l'axe de rotation formant le même angle par rapport à l'horizntale0 Pour la mise en oeuvre du procédé, on utilise un équipement simple et compact; l'alimentation en énergie électrique s'effectue à partir d'une suurce de puissance moyenne. Le procédé permet de refondre des viroles en vue d'améliorer la qualité de leur métal et d'éliminer les défauts de leur surface. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple0 En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent, REVEND I CATI ON 1.- Procédé d'élaboration d'un lingot semi-annulaire par refusion d'un demi-produit sous laitier électroconducteur, du type consistant à introduire une amorce dans une lingotière dans sa zone destinée à la mise en forme du lingot, à introduire l'une des extrémités du demi-produit à refondre dans une zone évasée de ladite lingotière, à appliquer une tension à partir d'une source d'énergie électrique et à verser le laitier dans la lingotière jusqu'à l'apparition d'un courant électrique d'intensité donnée, caractérisé en ce que le demiproduit à refondre a la forme d'un anneau incomplet dont l'extrémité opposée à celle introduite dans ladite partie évasée est fixée à ladite amorce, et en ce que ledit demiproduit et ladite amorce sont animés d'un mouvement de rotation dans le sens d'extraction du lingot en formation à la vitesse de croissance dudit lingot. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le demi-produit à refondre et l'amorce tournent autour d'un axe horizontal commun 30- Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le demi-produit à refondre est branché sur la source d'énergie électrique précitée et fait office d'électrode consommable. 4.- Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, pour la refusion du demi-produit, on utilise une électrode non consommable que l'on branche sur la source d 1énergie électrique 5.- Lingots semi-annulaires, caractérisés en ce qu'ils sont obtenus par le procédé suivant l'une des revendications 1 à 4.