Brevet FR2313157A1 — publié le 19761231

L'invention concerne les procédés de refusion sous laitier électroconducteur et a notaient pour objet un procédé d'élaboration de braies par refusion sous laitier électroconducteur. On connatt largement un procédé d'élaboration de balaies par descente d'électrodes à refondre dans l'espace de fusion d'une lingotière refroidie par eau, dont la section correspond à celle de la braie à élaborer. Au cours de la descente des électrodes, on fait monter la lingotière verticalement, dans le sens contraire, tandis que la partie élaborée de la braye reste sur une plaque de fond se trouvant sou8 la lingotière et pouvant être déplacée latéralement pour l'enlèvesent du lingot. Ce procédé permet d'élaborer des lingots de n'importe quelle longueur requise, indépendamment de la hauteur de la lingotière. Toutefois, par suite de la faible profondeur du bain de métal, dont la partie inférieure a une forme héiisphérique, les conditions de solidification sont différentes dans l'espace de fusion de la lingotière, aussi la qualité du lingot se refroidissant irrégulièreient n'est-elle pas, en règle générale, la même dans toute sa section. On coematt aussi un procédé d'élaboration de braies par refusion sous laitier électroconducteur, dans lequel les électrodes sont descendues dans l'espace de fusion d'une lingotière refroidie par eau, laquelle est animée d 'un aouveient rectiligne alternatif danse plan horizontal, par rapport à l'électrode à refondre. Avec un tel procédé, on obtient une croissance de la traie couche par couche dans l'espace de fusion de la lingotière où le bain de métal est plan, aussi le refroidissement du lingot se déroule-t-il uniformément dans toute sa section, c'est dire aussi bien au centre du bain qu'à a périphérie, auprès des parois de la lingotière. Ceci assure l'homogénéité de la brave, mais la lingotière connue ne peut se déplacer que suivant l'horizontale, ce qui liiite considérablement la hauteur des brayes élaborées. Le but de l'invention est de supprimer les inconvénients indiqués. On s'est donc proposé de créer un procédé d'élaboration de brames par refusion sous laitier électroconducteur, dans lequel les déplacements relatifs de l'électrode et de la lingotière refroidie seraient tels, ou'ils assureraient l'obtention de braies ayant une structure halogène, aussi bien suivant leur longueur que dans leur section, et n'importe quelle longueur voulue. la solution consiste en ce que, lors de l'élaboration de brames par refusion, sous laitier électroconducteur, d'électrodes descendues dans l'espace de fusion d'une lingotière refroidie par eau, déplacée elle-aOie verticalement à la rencontre des électrodes, d'après l'invention, au cours de la descente des électrodes, la lingotière est anisée, sisulRanmert, avec son déplacement vertical , d'un mouvement rectiligne alternatif dans le plan horizontal. L'idée essentielle de l'invention consiste en ce qui suit. Grsce au déplacement simultané de la lingotière dans le plan vertical et dans le plan horizontal, l'électrode fournissant les gouttes de métal et réchauffant le bain de laitier change de position dans la lingotière, en parcourant la surface du bain de laitier et en assurant la croissance couche par couche de la brame dans l'espace de fusion de la lingotière. Ceci se traduit par une diminution notable de la hauteur du bain de laitier et par son égalisation le long de tout le front de solidification du métal. Il en résulte un déroulement uniforme du processus de solidification dans toute la section du lingot et, en conséquence, une isotropie de la brase en tous les point de Sa section, indépendamment de sa hauteur. Le déplacement vertical de la lingotière permet, indépendamment de sa hauteur, d' obtenir des braies de pratiquement n'importe quelle longueur et, en conjugaison arec le ioavement rectiligne alternatif de la lingotière dans le plan horizontal, d'assurer l'hoiogénéité du lingot. Pour une meilleure coipréhension de l'invention, un mode non limitatif de réalisation de celle-ci est décrit dans ce qui suit, avec références au dessin unique annexé sur lequel - la figure 1 représente schématiquement l'installation proposée pour l'élaboration de braies par refusion sous laitier électroconducteur (vue de cbté) - la figure 2 représente la partie supérieure d'une brame en cours d'élaboration, avec indication de la trajectoire des particules de métal en cas d'inégalité des vitesses de déplacement vertical et horizontal de la lingotière - la figure 3 représente la asile partie d'une braie en cours d'élaboration, avec indication de la trajectoire des particules de métal dans la zone de sQlidiiieation en cas d'inégalité des vitesses de déplacement vertical et horizontal de la lingotière, laquelle exécute son mouvement rectiligne alternatif horizontal avec des temps d'arrêt aux positions extrêmes - la figure 4, idem, en cas d'égalité des vitesses des déplacements vertical et horizontal de la lingotière, avec des temps d'arrêt. Pour une meilleure compréhension de l'invention, on décrit ci-après des exemples concrets mais non limitatifs de mise en oeuvre du procédé proposé. hNtEIIPL13 1. On élabore une brame de 200.1 d'épaisseur, de 2500 nn- de longueur et de 1200 mm de largeur avec un acier contenant 0,4% de carbone et des additions de chrome, manganèse et titane. L'électrode en acier de cette composition a une section de 100 XQ x 1000 mm. la lingotière 1 (figure 1), ê section rectangulaire, est placée sur un chariot 2 et soutenue par des vérins 3. Au départ l'électrode 4 se trouve auprès de l'une des facs étroites de la lingotière, i une distance de 100 r de cette face. Après coulée du laitier 5, l'électrode est descendue dans l'espace de fusion de la lingotière 1 oh elle commence à fondre. Ensuite, pendant la descente continue de l'électrode, le chariot 2 est animé d'un mouvement horizontal suivant de v face large de la lingotière, à une vitesse de 0,5 à I * . Simultanéaent, la lingotière 1 est déplacée en montée par les vérins 3, à une vitesse de 0,05 à 1,5 a/h. Quand la distance entre ltélectrode et la face étroite opposée de la lingotière devient égale à 100 mm, le déplacement horizontal de la lingotière suivant 8a face large est inversé. Te processus d' élaboration de la brame peut durer presque jusqu'à l'épuisement total de l'électrode 4, et on peut élaborer sur le chariot 2 des brames 7 de pratiquement n'importe quelle longueur. Pendant la formation de la brame, tous les point dw front de solidification du métal suivent une trajectoire en dents de scie à flancs courbes "a" (figure 2). La meilleure qualité de brames 7 est obtenue avec les aciers à outils. EXEMPIM 2. La même brame est élaborée suivant les mêmes régimes, mais à la fin de la course horizontale, quand la distance entre l'électrode et la lingotière devient égale à 100 mm, le mouvement horizontal de la lingotière est interrompu pendant 3 à 5 minutes par arrêt du chariot 2. Dans ce cas, tous les points du front de solidification du métal suivent une trajectoire en dents de scie "b" (figure 3) dont les sommets sont écrêtés. La meilleure qualité de brames est obtenue avec les aciers austénitiques. EXEMPLE 3. On élabore la même brame suivant les mêmes régimes que dans l'exemple 2, mais les vitesses de déplacement vertical sont égales aux vitesses de déplacement horizontal. Dans ce cas, tous les points du front de solidification du métal suivent une trajectoire en dents de scie à flancs droits (figure 4) dont les sommets sont écrêtés. La meilleure qualité de brames a été obtenue avec les aciers à bas carbone. De la sorte, comme le montrent les exemples de réalisation décrits, il est devenu possible d'élaborer des brames dans lesquelles la structure du métal est isotrope aussi bien suivant la hauteur que dans la section transversale. Les dimensions des brames pouvant être élaborées par le procédé de l'invention sont pratiquement illimitées. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux iodes 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 suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendiciitions qui suivent. REVENDICATIONS 1. Procédé d'élaboration de brames par refusion sous laitier électroconducteur, au moyen d'électrodes descendant dans l'espace de fusion d'une lingotière refroidie par eau et se déplaçant verticalement à la rencontre desdites électrodes, caractérisé en ce qu'au cours de la descente des électrodes la lingotière exécute, simultanément avec le déplacement vertical précité, un mouvement rectiligne alternatif horizontal. 2. Brames caractérisés en ce qu'elles sont obtenues par le procédé faisant l'objet de la revendication 1.