Brevet FR2433584A1 — publié le 19800314

La présente invention concerne un fil fourré métallique destiné à l'introduction d'additifs dans des bains de métal. Parmi les nombreuses techniques d'introduction d'additifs de traitement ou d'alliage dans des bains de métal, l'utilisation de fils fourrés, dont l'asme est constituée essentiellement par l'additif proprement dit, s'est avéré comme étant efficace quoique onéreuse. Ainsi, il est connu suivant le brevet allemande nO 974 835, d'inclure les désoxydants métalliques Al, Ca, Ti, Mg et autres métaux alcalins ou alcalino-terreux dans des gaines d'acier et d'introduire celles-ci dans des bains de métal en quantités déterminées. La DAS 1 953 410 mentionne l'introduction dans un bain de métal d'un fil, constitué d'une ame en Fe, Ai, Cr, Ni, Mo, Mg, Ti ou leurs alliages et d'une gatne extérieure renfermant différents additifs pulvérulents ou granuleux qui sont consolidés par un liant à base de produits organiques. En utilisant un pareil fil fourré composite, on parvient à doubler l'effet d'une désoxydation d'un effet d'alliage. La technique d'introduction d'additifs de traitement et/ou d'alliage par l'intermédiaire de fils fourrés comprenant soit une gaine et un additif, soit une gaine, un additif et une Ame métallique, n'est cependant pas exempte de problèmes d'ordre technologique. Ainsi, suivant le façonnage du fil fourré il existe le risque d'un écoulement ou altération de l'additif incorporé à la gaine. Pour autre en mesure d'étendre la technique d'introduction d'additifs par fils fourrés, valable comme telle, à des applications métallurgiques, comme par exemple au traitement de bains de métal par des mélanges de terres-rares (Ce, Pr, Nd), il faut disposer de moyens permettant d'assurer que d'une part l'additif coflteux qu'est le mélange de terres-rares ne subisse au cours de son emmantèlement aucune oxydation et que d'autre part, il soit possible de stocker le fil fourré façonné, sans qu'il y ait altération due aux conditions qui règnent en général dans les aciéries. Les fils fourrés connus pour être etanches présentent certains désavantages, à savoir soit des gaines d'une épaisseur excessive vis-à-vis du diametre de leur contenu, soit dans le cas contraire d'une fermeture obligatoire par voie de soudage. La première de ces exécutions ne convient pas pour un enroulement ou un déroulement sans problèmes du fil fourré et il est nécessaire, de plus, de fabriquer des fils fourrés d'une longueur importante pour emmagasiner des quantités relativement faibles en additifs. La seconde exécution comporte le risque réel d'une altération irréversible de l'additif par l'action de la chaleur développée au cours du soudage. La présente invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients, et se propose de créer un fil fourré fermé de façon étanche, ce fil présentant un rapport élevé du volume de l'amie à celui de la gaine. A cet effet, l'invention concerne un fil fourré qui comprend essentiellement une gaine métallique constituée par un feuillard mince dont les bords sont recourbés de façon à ce qu'il forme un profil de section droite sensiblement circulaire ainsi qu'un additif enfermé à l'intérieur de la gatne, caractérisé en ce qu'il comporte à l'interieur de la gatne une feuille plus mince que la gaine qui touche par ses bords recourbés les flancs de la gane et qui chevauche 11 additif de manière à ce que le centre de la feuille se trouve sensiblement au-dessous de la région où se rapprochent les bords du feuillard qui constitue la gaine. Suivant une caractéristique de l'invention, les bords adjacents du feuillard qui forme la gaine restent l'un contre l'autre par suite du façonnage que l'on a imprimé au feuillard lors de sa transformation. L'davantage de cette exécution réside dans le fait que l'on peut dans le cas d'additifs sensibles à la chaleur, se passer d'un soudage des bords du feuillard. En effet, la feuille empêche l'additif de sortir de la gaine et garantit l'étanchéité en dépit des flexions subies par le fil fourré au cours de sa ITLnutention. En plus, la présence du feuillard offre comme avantage le fait que les tréfilages ultérieurs coûteux du fil, indispensables pour la fabrication des fils fourrés conventionnels, ne sont plus nécessaires. Enfin les liants ou agglutinants nécessaires jadis pour fixer les additifs tout en occupant de la place et en exigeant des efforts lors de leur introduction dans la gaine, peuvent entre évités grâce à l'utilisation du feuillard. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les bords adjacents du feuillard formant la gaine sont soudés. Dans ce cas, qui peut entre utile pour des gaines extr9- mement minces et des additifs hautement sensibles vis-à-vis de l'atmosphère ambiante, c'est à nouveau la présence de la feuille qui rend possible le soudage des bords du feuillard formant la gaSne, sans que l'additif, protégé par ladite feuille, puisse d'échapper de la gaine, entraver le soudage ou subir une altération. I1 va sans dire que le fil fourré à gaine fermée par voie de soudage est apte å un stockage prolongé meAme sous les sévères conditions qui peuvent régler dans une aire de stockage se trouvant a' l'intérieur d'une aciérie. Enfin, suivant d'autres caractéristiques de l'-inven- tion, la feuille servant à recouvrir la poudre peut avoir une section sensiblement semicirculaire. Elle peut également présente ter dans sa partie médiane un repli longitudinal orienté vers l'intérieur du fil, surtout pour les exécutions soudées. Gracie à l'exécution suivant l'invention, les opérations d'étirement éventuel, d'enroulement, de soudage ou autres imprimées du fil fourré ne comportent plus le risque d'une fuite locale de l'additif, puisque la feuille constitue une deuxième demi-gaSne et le repli éventuel une sorte de sécurité augmentant la flexibilité et la malléabilité du fil fourré. I1 va sans dire que grtce a' ces caractéristiques, il est possible d'incorporer au fil fourré les additifs les plus divers qui peuvent autre des désoxydants, des récarburants, des désulfurants ou des éléments d'alliage. Enfin, suivant une autre caractéristique de l'invention, le fil fourré peut également comporter, outre l'additif, un fil métallique central. Ce fil peut consister en un élément d'alliage ou en un désoxydant et présenter une forme soit longiligne, soit en spirale. La présente invention sera mieux comprise à l'aide d'un mode de réalisation d'un fil fourré, représenté schématiquement, à titre d'exemples non limitatifs sur les dessins ci-joints, dans lesquels - la figure 1 montre une première forme d'exécution du fil fourré en coupe transversale, et la la figure 2 représente une coupe transversale à travers une autre forme d'exécution. En figure 1, on distingue le feuillard métallique (1). Celui-ci forme la gaine extérieure du fil fourré et ses bords (la et lb) se touchent. La feuille (2) plus mince que le feuillard (1) et de forme semi-circulaire chevauche l'additif (3). La figure 2 montre l'exécution suivant laquelle les bords adjacents (la et lb) du feuillard (1) qui forme la gaine du fil fourré sont soudés. La feuille (2) présente en sa partie médiane repli (4) qui est oriente vers l'intérieur du fil fourré et qui enlève les risques encourus par le soudage. En plus on distingue le fil métallique central (5) dont l'incorporation au fil fourré suivant l'invention peut être désirable selon les besoins métallurgiques. En vue de l'exécution d'essais métallurgiques on a fabriqué un fil fourré d'un diamètre de 12 mm. L'épaisseur de la gaîne était de 0,5 mm et celle de la feuille de couverture de la poudre de 0,2 mm. Ce fil fourré contenait une quantité de poudre de CaSi d'environ 150 g/m de fil. Pour l'application- métallurgique envisagée, la quantité d'éléments a' ajouter dans la poche d'acier liquide était de 150 kg, soit 1 kg/t d'acier. Une longueur de 1 000 m de fil fourré était donc nécessaire. Ces 1 000 m de fil ont été introduits dans l'acier liquide à une vitesse de 2 m/sec ce qui représente un temps de travail de 9 min environ et correspond à une ajoute d'alliage d'environ 300 g/sec ou 1,8 kg/min. L'introduction du fil n'a donné lieu à aucune réaction indésirable se manifestant par exemple par formation de fumée mais au contraire, la poudre a très bien réagi avec l'acier liquide. De plus, le temps d'introduction étant relativement court, la chute de température du bain d'acier était négligeable. Les résultats métallurgiques escomptés, à savoir une diminution des teneurs en oxygène et en soufre de l'acier ont pu être pleinement réalisés REVENDICATIONS 10) Fil fourré métallique destiné à l'introduction d'additifs dans des bains de métal, qui comprend notamment une gaine métallique constituée par un feuillard mince dont les bords sont recourbés de façon à ce qu'il forme un profil de section droite sensiblement circulaire, ainsi qu'un additif enfermé à l'intérieur de la gaine, fil caractérisé en ce qu'il comporte à l'intérieur de la gaine une feuille plus mince que la gaine qui touche par ses bords recourbés vers le bas les flancs de la gaine et qui chevauche l'additif de manière à ce que le centre de la feuille se trouve sensiblement au-dessous de la région dû se rapprochent les bords du feuillard qui constitue la gaine. 20) Fil fourré suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les bords adjacents du feuillard qui forme la gaine restent l'un contre l'autre par suite du façonnage que l'on a imprimé au feuillard lors de sa transformation. 30) Fil fourré suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les bords adjacents du feuillard qui forme la gaine sont solidarisés par soudage. 40) Fil fourré suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 précédentes, caractérisé en ce que la partie médiane de la feuille présente un repli longitudinal orienté vers l'intérieur du fil. 50) Fil fourré- suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 précédentes, caractérisé en ce que l'additif est un désoxydant, un recarburant, un désulfurant ou un élément d'alliage. 60) Fil fourré suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte outre l'additif, un fil métallique central qui consiste en un élément d'alliage ou en un désoxydant. 70) Fil fourré suivant la revendication 6 précédent, caractérisé en ce que le fil métallique central est longiligne. 80) Fil fourré suivant la revendication 6 précédente, caractérisé en ce que le fil métallique central est spiralé.