Brevet FR2518913A1 — publié le 19830701

La présente invention concerne les procédés de cou- lée des métaux, et notamment, les procédés de coulée semi-con- tinue des métaux. L'invention peut être appliquée dans le domaine de la coulée semi-continué des métaux, àl'élaboration de de- mi-produits avec extraction par le haut de la lingotière. Ces dernières années, dans le monde entier, on a intégré de plus en plus les procédés de coulée continue et semi-continue des métaux qui permettent, à la différence de la coulée dans des lingotières ou des moules unitaires, de réduire le cycle de production des demi-produits coulés, d'a- baisser les dépenses de main-d'oeuvre, d'accroître le rende- ment, d'automatiser et de mécaniser le processus et de con- juguer la coulée avec le laminage ce qui se traduit par l'ob- tention de produits de meilleure qualité. On conna t un procédé de coulée continue de demi- produits par solidification successive ou figement successif (cf, par exemple, l'ouvrage de V F Bevza et autres, "La cou- lée continue par congélation successive", Moscou, Editions "Nauka i tekhnika", 1979, p 5 à 22 et 177 à 191), suivant le- quel le métal liquide est introduit par un système de coulée en source dans une lingotière jusqu'à un plateau d'amorçage. Après formation de la peau du demi-produit jusqu'à l'épaisseur prescrite, on commence l'extraction périodique du demi-pro- duit de la lingotière Le mécanisme du métal liquide est alors maintenu à un même niveau (dans la partie supérieure de la lingotière ou un peu plus haut), et le métal est introduit dans la lingotière en une quantité égale au volume de la peau de demi-produit extraite de la lingotière. Toutefois, dans la coulée continue par solidifica- tion successive, on ne prévoit pas la création d'une surpres- sion, du côté de la phase liquide, sur la peau du demi-pro- duit en cours de formation) et on n'assure pas le déplacement de la phase liquide par rapport à la peau en cours de solidi- fication C'est pourquoi, par ce procédé, on ne peut pas cou- ler des demi-produits en alliages de métaux non ferreux ayant un grand intervalle de solidification car, dans ce cas, la grande étendue de la zone solide-liquide dans la section, pro- pre à ces alliages, ne permet pas la formation d'un demi-pro- duit à structure dense homogène. On conna t un procédé de fabrication de demi-pro- duits dans des installations de coulée continue de métaux (cf, par exemple, le certiticat d'auteur d'invention d'URSS N 265385, classe B 22 D 11/00, publié le 09 03 1970), compre- nant l'admission périodique du métal liquide dans la lingotié- re par le bas jusqu'au plateau d'amorçage, son séjour dans la lingotière de façon à former une peau d'épaisseur prescrite, l'extraction du demi-produit de la lingotière d'un pas d'ex- traction avec admission simultanée dans la lingotière d'une quantité de métal liquide correspondant au pas d'extraction (quantité extraite) Pendant la pause entre les extractions du demi-produit de la lingotière, il est recommandé de créer une surpression sur la peau du demi-produit du côté du métal liquide. Toutefois, dans le procédé connu, pendant les pau- ses entre les extractions du demi-produit de la lingotière il n'y a pas de mouvement du métal par rapport au front de solidification, ce qui ne permet pas de couler des demi-pro- duits de qualité pour une série d'alliages, par exemple les alliages à base d'aluminium et de magnésium, quand l'extrac- tion du demi-produit de la lingotière est périodique et quand la phase liquide a une grande étendue (de quelques mètres) dans le sens de la longueur du demi-produit Pour ces allia- ges la coulée de demi-p Toduits, avec une phase liquide d'une longueur de quelques mètres et avec une extraction périodique du demi-produit de la lingotière en l'absence d'un mouvement permanent du-métalpar rapport au front de solidification, provoque l'apparition, dans la section des demiproduits, de bandes de ségrégation qui abaissent leur qualité. On s'est proposé de créer un procédé de coulée se- mi-continue de métaux qui permettrait d'agir sur les condi- tions de formation de la peau du demi-produit, grace à la mise en oeuvre de nouveaux modes d'action. La solution de ce problème consiste en un procédé de coulée semi-continue de métaux, comprenant l'introduction périodique par le bas du métal liquide dans la lingotière jusqu'au plateau d'amorçage, le séjour du métal dans la lin- gotière de façon à former une peau d'épaisseur prescrite et l'extraction du demi-produit de la lingotière d'un pas d'ex- traction avec introduction simultanée dans la lingotière d'un - volume de métal liquide correspondant au pas d'extraction, procédé caractérisé en ce que,' suivant l'invention, après le remplissage initial de la lingotière par le métal liquide et après chaque remplissage en métal liquide qui suit chaque extraction du demi-produit de la lingotière d'un pas d'ex- traction, on continue l'introduction du métal liquide et on fait monter au-delà des limites du plateau d'amorçage un vo- lume de métal liquide se situant entre 0,1 et 0,9 du volume de la cavité utile de la lingotière, après quoi, au moins une fois pendant la durée du séjour,-on fait redescendre une partie dudit volume de métal liquide dans le demi-produit en cours de formation, puis on le fait remonter au-delà des li- mites du plateau d'amorçage, et, avant de terminer la forma- tion du demi-produit, on fait rentrer la partie principale dudit volume de métal liquide dans le demi-produit en cours de formation et on cesse de déplacer le métal liquide jusqu'à l'achèvement de la solidification du demi-produit. Ceci permet d'élever la qualité du demi-produit coulé tant dans ses couches superficielles que dans toute sa section. Il est avantageux de réaliser l'introduction ini- tiale du métal liquide dans la lingotière par le bas et par le haut, puis, à la fin de la durée de séjour, d'introduire par le bas le volume de métal liquide nécessaire au remplis- sage de la lingotière lors de l'extraction du demi-produit d'un pas, et de réaliser l'extraction du demi-produit de la lingotière en introduisant également le métal liquide dans la lingotiere simultanément par le haut et par le bas. Un tel régime de remplissage de la lingotière per- met d'améliorer la qualité du demi-produit coulé et d'abais- ser la puissance des dispositifs (par exemple des pompes à induction) alimentant la lingotière en métal liquide. Il est recommandé, -lors de la montée du métal li- quide au-delà des limites du plateau d'amorçage, d'augmenter la pression d'admission du métal liquide dans la lingotière de 1,1 à 15,0 fois. Cela donne la possibilité de créer pendant la pause, sur la peau solidifiée du demi-produit, à l'intérieur de la lingotière, une pression effective accrue de 2 à 3 x 10 Pa ( 2 à 3 atm) et m 9 me plus, ce qui influe favorablement sur la qualité du demi-produit coulé. Il est souhaitable, lors du retour d'une partie du métal liquide par le haut, dans le demi-produit en cours de formation, d'accro Stre la pression dans le métal liquide jus- qu'à une valeur suffisante pour vaincre la pression d'intro- duction du métal liquide dans la lingotière - Seules de telles conditions permettent d'assurer le retour de la quantité prescrite de m 6 tal liquide dans le demi-produit en cours de formation sans diminution de la pression d'introduction; Il est avantageux, lors de l'introduction initiale du m 6 tal liquide dans la lingotière par le bas et par le haut, de réaliser l'introduction du m 6 tal liquide par le haut avec une certaine avance par rapport à son introduction par le bas. Cela permet de supprimer le jaillissement initial du métal liquide introduit dans la lingotière par le bas. Il est recommandé, lors de l'extraction du demi- produit de la lingotière d'un pas, d'introduire le métal li- quide dans-la lingotière avec avance de l'introduction par le bas sur l'introduction par le haut. Un tel régime d'introduction dumétal liquide dans la lingotière permet d'exclure que la surface interne de la peau du demi-produit soit découverte en cours de formation par le métal liquide. Il est avantageux, après la cessation du déplace- ment du métal liquide, de créer une pression accrue station- naire dans le métal liquide, à la partie supérieure et à la partie inférieure du demi-produit. Cela donne la possibilité d'élever la qualité du coeur d'un demi-produit plein au stade terminal de sa forma- tion. Dans ca qui suit, l'invention est expliquée par un exemple non limitatif de mise en oeuvre, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: la Fig 1 montre le moment du remplissage initial de la lingotière en métal liquide; ^ la Fig 2 est l'épure de distribution de la pres- sion sur la peau en cours de formation, du côté du métal li- quide, lors du remplissage de la lingotière, suivant la fi- gure 1; la Fig 3 est la même épure que celle de la figu- re 2, mais quand la lingotière est complètement remplie; la Fig 4 montre la formation de la peau du de- mi-produit pendant la durée du séjour; la Fig 5 est l'épure de distribution de la pres- sion quand une partie du métal liquide monte au-delà des limites du plateau d'amorçage; la Fig 6 est la même épure que celle de la figu- re 5, mais lors du retour du métal liquide dans le demi-pro- duit en cours de coulée; la Fig 7 montre le moment d'extraction du demi- produit de la lingotière; la Fig 8 est l'épure de distribution de la pres- sion pendant l'extraction du demi-produit de la lingotière; la Fig 9 montre la formation du demi-produit après la premiere extraction, pendant la durée du séjour; la Fig 10 est l'épure de distribution de la pres- sion quand une partie du métal liquide monte au-delà des li- mites du plateau d'amorçage; la Fig 11 est l'épure de distribution de la pression lors du retour du métal liquide dans le demi-produit en cours de coulée; S la Fig 12 montre le remplissage initial de la lingotière quand le métal liquide est introduit par le bas et par le-haut; la Fig 13 est l'épure de distribution de la pression lors du remplissage de la lingotière, suivant la figure 12; la Fig 14 montre la fin du remplissage de la lingotière en métal liquide; la F Ig rs p ddi-stributiord -la- pression à la fin du remplissage de la lingotière, suivant la figure 14; la Fig 16 montre la formation de la peau du demi-produit au début de la durée de séjour; la Fig 17 est l'épure de distribution de la pression au début de la durée de séjour, suivant la figure 16; la Fig 18 montre la formation de la peau du de- mi-produit à la fin de la durée de séjour; la Fig 19 est l'épure de distribution de la pression à la fin de la durée de séjour, suivant la figure 18 la Fig 20 montre le moment d'extraction de la lingotière de la peau formée du demi-produit; et la Fig 21 est l'épure de distribution de la pression pendant l'extraction du demi-produit de la lingo- tière. Le procédé faisant l'objet de la présente inven- tion est décrit sur la base d'un exemple de coulée semi-con- tinue de demi-produits en alliage d'aluminium, le métal li- quide étant introduit dans la lingotière par le bas, par examle à partir d'un récepteur distributeur pneumatique de métal. Avant de commencer la coulée du demi-produit, on effectue les opérations préparatoires comprenant: la mise. en place, sur la partie supérieure de la lingotigre 1 (fi-' gure 1), d'un plateau 2 d'amorçage et son étanchéification; la connexion au plateau 2 d'amorçage d'un système 3 permet- tant d'évacuer et d'introduire du métal liquide; et le rem- plissage en métal liquide du récepteur-distributeur pneuma- tique (non représenté sur la figure) de métal à partir d'un mélangeur. Ensuite, on introduit de préférence dans le récep- teur-distributeur pneumatique de métal, un gaz inerte sous pression Le métal liquide 4 est alors refoulé par un conduit et remplit la lingotière 1 refroidie à l'eau. Au fur et à mesure que le métal liquide remplit la lingotière 1 il se forme, sur la surface active de la lingo- tière 1, une peau 6. L'introduction du métal liquide à travers le con- duit 5 doit assurer le remplissage total de la lingotière 1 en 3 à 8 secondes, car un remplissage plus lent serait la cause d'un trop grand écart de temps dans la formation de la peau 6 dans la partie inférieure et la partie supérieure de la lingotière 1. La distribution (répartition) de la pression sta- tique du métal liquide 4 suivant la hauteur de la lingotière 1, montrée sur la figure 2, correspond au remplissage de la lingotière 1 en métal liquide 4 jusqu'au niveau indiqué sur la figure 1 La pression P' est la pression d'admission et elle correspond à la pression dans le métal liquide 4 (figu- re 1) à l'entrée de la lingotière 1. Au fur et à mesure du remplissage de la lingotière 1 par le métal liquide 4, la pression d'admission change de zéro à P (cf figure 3). Après remplissage total de la lingotière 1 (figure 4) par le métal 4, on continue l'introduction du métal li- quide 4 par le conduit 5, un certain volume de métal liquide 4 étant évacué au-delà des limites du plateau 2 d'amorçage 25189 13 par le système 3. Ensuite, le métal liquide ayant été évacué au-delà des limites du plateau 2 d'amorçage est retourné dans la lin- gotière 1 puis de nouveau évacué au-delà des limites du pla- teau 2 d'amorçage. Il est recommandé que le volume de métal liquide 4 évacué au-delà des limites du plateau 2 d'amorçage se situe entre 0,1 et 0,9 du volume de la lingotière 1 Le volume de métal liquide 4 évacué au-delà des limites du plateau 2 d'a- morçage est déterminé principalement par la condition voulant qu'il doit être suffisant pour assurer le régime requis d'ac- tion dynamique sur la couche du demi-produit en cours de so- l dification Pour des ébauches à couler de petites sections ( 100 à 200 mm), ce volume peut aller jusqu'à 0,9 du volume de la lingoti're 1, et pour des ébauches à couler de sections supérieure à 500 mm, la proportion rationnelle est de 0,1 à. 0,2. Vers la fin du remplissage de la lingotière 1 par le métal liquide (figure 4), on établit à l'entrée de la lin- gotière 1 une pression d'admission P 2 1,1 Pl (cf figure. L'augmentation de la pression d'admission du métal liquide 4 (figure 4) dans la lingotière 1 de 1,1 fois garan- tit la montée du métal liquide au-delà des limites du pla- teau 2 d'amorçage, la pression régnant dans la phase liquide du demi-produit étant seulement la pression métallostatique. Lors de la montée du métal liquide 4 au-delà des limites du plateau 2 d'amorçage, on augmente la résistance opposée à l'écoulement du métal liquide 4 évacué, ce qui se traduit par une augmentation de la pression d'admission de plusieurs fois, par exemple de 10 à 15 fois. Ladite augmentation peut etre obtenue par action d'une surpression, produite par des forces extérieures, par- exemple par un gaz comprimé, des forces électromagnétiques, etc. L'augmentation de la pression d'admission du métal liquide 4 dans la lingotière 1 dans une plage-allant jusqu'à fois, pendant les pauses entre les extractions du demi- produit de la lingotière 1, permet de créer sur la peau so- lidifiée du demi-produit, dans la zone de la lingotière 1, une pression accrue allant jusqu'à 2 ou 3 x 105 Pa et même plus, ce qui a un effet favorable sur la qualité du demi-pro- duit coulé. Si, par exemple, on coule un demi-produit en al- liage d'aluminium dont le poids spécifique à l'état liquide est de 2,5 g/cm, dans une lingotière 1 d'une longueur de 1 m, il faut pour faire monter le métal liquide 4 dans le plateau 2 d'amorçage placé sur le dessus de la lingotière 1, que la pression effective d'admission soit Pl = 0,25 x 10 Pa. Pour poursuivre l'introduction du métal liquide 4 de façon à en évacuer un certain volume au-delà des limites du pla- teau 2 d'amorçage et obtenir durant ce temps la pression ef- fective prescrite, par exemple 2,5 x 10 Pa dans la zone de la lingotière à la partie inférieure, il faut augmenter la pression d'admission de 10 fois. Si, par contre, il faut couler un alliage magné- sium-lithium dont le-poids spécifique à l'état liquide est de 1,6 g/cm, il faut, pour le faire monter à une hauteur de 1 m, une pression effective d'admission de 0,16 x 10 Pa Pour poursuivre la montée du métal liquide 4 au-delà des limites du plateau 2 d'amorçage et créer à la partie inférieure de la lingotière 1 la même pression effective accrue de 2,5 x Pa, la pression d'admission doit être augmentée de 15 fois. Ce qui précède explique clairement pourquoi il est recommandé d'augmenter la pression d'admission de 1,1 à 15 fois. Dans certains cas il peut s'avérer nécessaire d'aug- menter la pression d'admission de plus de 15 fois, par exem- ple pour la coulée d'un métal plus léger, si' la longueur de la lingotière 1 est inférieure à 1 m et si la pression effec- tive accrue a créer dans la zone de la lingotière 1 est su- périeure à 2 ou 3 x 105 Pa. De la sorte, la formation de la peau du demi-pro- duit dans la zone de la lingotière 1 s'effectue avec action d'une pression accrue (jusqu'à 3 x 105 Pa eff) du c 8 té de la phase liquide, ainsi qu'avec un mouvement permanent du métal liquide par rapport au front de solidification du de- mi-produit. Dans de telles conditions, le demi-produit en cours de formation est complètement rempli de métal liquide 4 en permanence et le mouvement est obtenu par variation du volu- me de métal liquide 4 sortant au-delà des limites du plateau 2 d'amorçage, suivi du retour de ce métal liquide dans la lingotière 1 - Le déplacement du métal liquide 4 dans un sens et dans l'autre s'effectue un nombre de fois prédéterminé, dé- pendant de la vitesse de déplacement du métal liquide 4 à l'intérieur du demi-produit et de la durée de la formation initiale de la peau du demiproduit avant son extraction de la lingotière 1. Pour cela, après augmentation de la pression d'ad- mission du nombre de fois prescrit, on crée dans le métal li- quide 4 une surpression à l'aide de forces extérieures Il s'ensuit une élévation de la pression à l'entrée de la lin- gotière 1 jusqu'à P 3 (figure 6) Cette pression est conservée dans le métal liquide 4 (figure 4) jusqu'à ce que tout le volume ou une partie du volume de métal liquide 4 ayant été évacué au-delà des limites du plateau 2 d'amorçage soit ra- mené dans le récepteur-distributeur pneumatique de métal. La nécessité d'une élévation Supplémentaire de la pression dans le métal liquide 4 revenant au récepteur-dis- tributeur pneumatique de métal par le haut, à travers la lin- gotière 1, s'explique par le fait que seule de telles condi- tions permettent d'assurer le retour de la quantité prescrite de métal liquide 4 sans diminution de la pression à l'admis- sion. Un tel régime de formation de la peau 6 du demi- produit dans la lingotière 1 améliore les conditions de la solidification du métal, ce qui est particulièrement impor- tant dans la coulée des alliages d'aluminium complexes, ayant un large intervalle de température de solidification et une grande étendue de la zone solide-liquide dans la section du demi-produit en cours de formation La pression créée amélio- re l'alimentation en métal liquide 4 du demiproduit en cours de solidification, et le mouvement du métal liquide 4 dimi- nue l'étendue de la zone solide-liquide dans la section du demi-produit. Avant d'extraire le demi-produit de la lingotière 1, on fait baisser la pression dans le métal liquide 4, de préférence jusqu'à la valeur P 2 (figure 5), puis on extrait rapidement le demi-produit de la lingotière 1 (cf figure 7), d'un pas d'extraction i, en augmentant alors la pression à l'admission de P 2 à P 4 (cf figure 8) proportionnellement à la valeur de l'extraction. A la fin de l'extraction du demi-produit de la lin- gotière 1 (cf figure 9), on fait de nouveau monter au-delà des limites du plateau 2 d'amorçage le volume prescrit de me- tal liquide 4 et augmenter la pression d'admission de quel- ques fois par augmentation de la résistance à l'écoulement du métal liquide 4 évacué, en créant une pression égale à P 5 (figure 10). Pendant la pause entre les extractions du demi-pro- duit de la lingotière 1 (figure 9), on met en oeuvre le mê- me mode d'action qu'auparavant: on fait déplacer à plusieurs reprises le volume prescrit de métal liquide 4 par rapport au plateau 2 d'amorçage dans un sens et dans l'autre, la pression créée à l'entrée de la lingotière 1 au retour du métal liquide 4 ayant la valeur P 6 (cf figure 11), plus gran- de que la pression d'admission P 5 (cf figure 10). Ensuite, avec une pression d'admission non infé- rieure à P 5, on commence l'extraction suivante du demi-pro- duit de la lingotière 1 (figure 9); on exécute une extrac- tion d'une longueur égale au pas d'extraction, en introdui- sant pendant l'opération la quantité nécessaire de métal li- quide 4 dans la lingotière 1 et en assurant l'augmentation * nécessaire de la pression d'admission. Ceci fait, toute la séquence d'opérations est ré- pétée jusqu'à ce que le demi-produit soit extrait de la lon- gueur prescrite. Comme on l'a indiqué plus haut, le remplissage initial de la lingotière par le métal liquide doit s'effec- tuer le plus vite possible (par exemple en 3 A 8 s) La peau formée du demi-produit doit aussi être extraite de la lingo- tière rapidement et l'introduction du métal liquide dans la lingotière en accord avec le pas d'extraction doit aussi -tre rapide Si ledit métal est refoulé par une pompe à induction, par exemple pour la coulée de demi-produits en alliage de ma- gnésium, il faut une pompe à grand débit, requérant des dé- penses accrues d'énergie On peut réduire la vitesse d'ex- traction du demi-produit de la lingotière, et diminuer ainsi les dépenses d'énergie, en employant une pompe à induction à débit plus faible mais, dans ce cas, l'épaisseur de la peau formée du demi-produit sera irréguliere sur la longueur du pas d'extraction, ce qui-abaissera la qualité dudemi-produit coulé La réduction de la vitesse d'extraction, quand l'ex- traction du demi-produit de la lingotière est périodique, nuit à la qualité de la surface du demi-produit coulé. Pour augmenter la vitesse de remplissage de la lin- gotière, on recommande le régime suivant d'introduction du métal liquide. Après exécution des opérations préparatoires, le remplissage de la lingotière 1 (cf figure 12) en métal liqui- de 4 s'effectue par le bas, via le conduit 5, ainsi que, en supplément, par le haut, via le système 3 connecté au plateau 2 d'amorçage Le gaz est évacué de la lingotière 1 à travers un orifice du plateau 2 d'amorçage, obturé par une soupape 7. La pression d'admission est alors Pl (cf figure 13). Dans ce cas, le remplissage rapide de la lingotière 1 (figure 12) par le métal liquide 4 ne requiert pas l'emploi d'une pompe à induction à grand débit,car, pour remplir la lingotière 1 de métal liquide 4, la pompe peut ne refouler par le bas que 1/4 à 1/2 du volume requis de métal liquide 4, le reste pouvant être introduit par le haut, via le sys- tême 3. Lors du remplissage initial de la lingotière L par le métal liquide 4, il est admissible de réaliser l'intro- duction du métal par le haut avec une certaine avance Cela- supprime le jaillissement initial du métal admis dans la lingotière 1 par le bas La suppression du jaillissement du métal liquide 4 pendant la période initiale du remplissage de la lingotière 1 permet d'abaisser la saturation du métal liquide 4 par le gaz et d'élever la qualité du demiproduit par augmentation de sa densité. Quand l'introduction du métal liquide 4 par le haut est en avance sur l'introduction par le bas, à la fin de la période de remplissage le métal liquide 4 (cf figure 14) n'arrive dans la lingotière 1 que par le bas, avec une pression d'admission Pl (cf figure 15). Après remplissage total de la lingotière 1 (cf. figure 16) par le métal liquide 4, la peau 6 du demi-produit commence à se former sur la surface active de la lingotière 1. On poursuit alors l'introduction du métal liquide via le conduit 5 et via le système 3 connecté au plateau 2 d'amorçage Par le système 3 on introduit la partie de mé- tal liquide 4 qui sera admise dans la lingotière 1 par le haut au cours de l'extraction de la peau 6 formée Pendant l'introduction du métal liquide 4 par le système 3, la pres- sion créée à l'entrée de la lingotière 1 est P 2 (cf Figure 17). Etant donné que la durée de la pause est supérieu- re a la durée d'extraction de 3 à 20 fois, une pompe à induc- tion ayant un débit relativement faible peut transmettre pen- dant la pause, de bas en haut, une quantité suffisante de mé- tal à partir du récepteur de métal (non représenté sur les dessins) Dans le cas d'un tel régime d'introduction du mé- 25189-13 - tal liquide, la puissance de la pompe peut être abaissée de 2 à 3 fois et plus o A la fin de l'introduction du métal liquide 4 (cf. figure 18) dans le système 3, on met la pompe à induction à un régime de blocage o la pression développée par la pompe à induction dans le métal liquide empêche son retour, le dé- placement du métal liquide 4 cesse et on peut créer dans la zone de la lingotière 1 une pression accrue déterminée par la valeur P 3 (cf figure 19). Une fois la peau 6 (cf figure 20) d'épaisseur pres- crite, par exemple de 30 à 60 mm, formée dans la lingotière 1, on fait baisser la pression dans le métal liquide 4, à l'entrée de la lingotière 1, jusqu'à la valeur P 4 (cf figu- re 21), et l'on extrait rapidement la peau 6 (cf figure 20) de la lingotière 1, d'un pas d'extraction i voisin de la lon- gueur de la lingotière Le métal liquide 4 est alors intro- duit par le bas et par le haut, ce qui assure le remplissage rapide de la lingotière 1. Le remplissage rapide de la lingotière 1 par le métal liquide 4, dans le volume correspondant au pas 1 d'ex- traction de la peau 6 à la lingotière 1, permet un commence- ment uniforme de la formation de la peau 6 du demi-produit sur la longueur de ce pas, avec application d'une pression accrue sur cette peau 6 dès le début de sa formation, quand elle est encore relativement mince La mise en oeuvre d'un tel mode d'action améliore la qualité des couches superfi- cielles du demi-produit et, notamment, elle accroit l'indice de plasticité. Dans la coulée, par exemple, d'alliages magnésium- lithium par la méthode généralement adoptée, en demi-produits élaborés en continu, il apparait des défauts sous la forme d'excroissances, d'inclusions de fondants et de fissures-su- perficielles, par suite desquels le rendement en métal sain se situe assez souvent entre 40 et 50 %. Si le lingot présentant des défauts n'est pas en- tièrement rebuté, mais envoyé à l'encroûtage, pour des demi- produits en alliages magnésium-lithium d'un diamètre, par exemple, de 600 mm, on est contraint d'enlever une couche superficielle d'une épaisseur de 30 à 50 mm Cet écroûtage à lui seul abaisse le rendement en métal sain de 20 à 30 %. L'obtention du demi-produit par le procédé faisant l'objet de la présente invention permet de supprimer la for- mation de défauts superficiels. Pendant l'extraction de la peau 6 (cf figure 20) de la lingotière 1, avec introduction du métal-liquide 4 par le bas et par le haut, il est recommandé d'exécuter l'introduc- tion du métal liquide 4 par le bas avec avance par rapport à l'introduction par le haut Cela permet d'empêcher la descen- te du ménisque du métal liquide 4 plus bas que le plateau 2 d'amorçage et, par cela-m 9 me, et d'exclure que la surface interne de la peau 6 du demi-produit soit découverte par le métal liquide 4 De la sorte, on protège ladite surface inter- ne contre l'oxydation par l'oxygène pouvant être présent, même si le gaz admis dans le demi-produit est un gaz inerte. A la fin de l'extraction de la peau 6 d'un pas 2 D d'extraction, on fait monter de nouveau, à travers la lingo- tière 1 et à travers la peau 6 extraite au-delà des limites du plateau 2 d'amorçage, la quantité nécessaire de métal li- quide 4, et la peau 6 d'un nouveau tronçon de demi-produit se forme dans la lingotière 1. Ensuite, les opérations d'introduction du métal li- quide 4 dans la lingotière 1, de formation du demi-produit et d'extraction du demi-produit de la lingotière 1 sont répétées jusqu'à ce que le demi-produit soit extrait de la longueur prescrite. A la fin de l'extraction de la longueur requise de demi-produit de la lingotière, on continue la formation du demi-produit avec mouvement ininterrompu du métal liquide, soit jusqu'à obtention de l'épaisseur de paroi prescrite s'il s'agit d'un demi-produit creux, après quoi les restes de mé- tal liquide sont versés dans le recepteur-distributeur-pneu- matique, soit, s'il s'agit d'un demi-produit à section plei- ne, jusqu'à ce que la section restant non solidifiée devien- ne insignifiante, par exemple, pour un demi-produit rond, jusqu'à ce que le diamètre restant atteigne 30 à 60 mm, après quoi on fait retourner dans le récepteur-distributeur pneuma- tique presque tout le métal liquide monté au-delà des limi- tes du plateau d'amorçage, on interrompt 'le mouvement du mé- tal liquide et l'on crée dans la-phase liquide en cours de solidification une pression stationnaire accrue, à la partie supérieure et à la partie inférieure du demi-produit, ce qui assure sa formation sans apparition de porosité axiale. La mise en oeuvre du procédé faisant l'objet de la présente invention permet donc d'élaborer, dans les instal- lations de coulée semi-continueides demi-produits ayant de bonnes qualités de surface et de structure dans toute la sec- tion, avec des alliages complexes, par exemple d'aluminium ou de magnésium, une phase liquide d'étendue égale à la lon-. gueur du demi-produit à couler étant présente dans le demi- produit en cours de formation Comparativement à la méthode généralement adoptée de coulée de demi-produits en alliages complexes, la surface du front de solidification peut être augmentée de plusieurs fois (selon les dimensions de la sec- tion et la longueur des demi-produits à couler) La durée de solidification du demi-produit peut être diminuée d'environ le même nombre de fois, et, par conséquent, le rendement de chaque ligne de l'installation augmente. Le procédé permet de couler des demi-produits en alliages complexes sans excroissances de liquation, ce qui augmente le rendement en métal sain et supprime l'écro Qtage ultérieur des demi-produits. 189 13 REVENDICATIONS 1 Procédé de coulée semi-continue de métaux, com- prenant l'admission périodique d'un métal liquide ( 4) dans la lingotière ( 1) par le bas jusqu'à un plateau ( 2) d'amorça- ge, le séjour du métal dans la lingotière ( 1) de façon à for- mer une peau ( 6) d'épaisseur prescrite et l'extraction du demi-produit de la lingotière ( 1) d'un pas d'extraction, avec introduction simultanée dans la lingotière ( 1) d'un vo- lume de métal liquide ( 4) correspondant au pas d'extraction, caractérisé en ce que, après le remplissage initial de-la lingotière ( 1) par le métal liquide ( 4) et après chaque rem- plissage en métal liquide ( 4) qui suit chaque extraction du demi-produit de la lingotière ( 1) d'un pas d' extraction, on continue l'introduction du métal liquide ( 4) et on fait mon- ter au-delà des limites du plateau ( 2) d'amorçage un volume de métal liquide ( 4) se situant entre 0,1 et 0,9 du volume de la cavité utile de la lingotière ( 1), après quoi, au moins une fois pendant la durée du séjour, on fait redescendre une partie dudit volume de métal liquide ( 4) dans le demi-produit en cours de formation, puis on le fait remonter audelà des limites du plateau ( 2) d'amorçage et, pendant la période d'a- chèvement de la formation du demi-produit, on fait rentrer la partie principale dudit volume de métal liquide ( 4) dans le demi-produit en cours de formation et l'on cesse de dé- placer le métal liquide ( 4) jusqu'à l'achèvement de la soli- dification du demi-produit. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'introduction initiale du métal liquide ( 4) dans la lingotière ( 1) est réalisée par le bas et par le haut, puis, à la fin de la durée du séjour, on introduit par le bas le volume de métal liquide ( 4) nécessaire au remplissage de la lingotière ( 1) lors de l'extraction du demi-produit d'un pas, et on réalise l'extraction du demi-produit de la lingo- tière ( 1) en introduisant également le métal liquide ( 4) dans la lingotière ( 1) simultanément par le haut et par le bas. 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que, lors de la montée du métal liquide ( 4) au- delà des limites du plateau ( 2) d'amorçage, on élève la pres- sion d'admission du métal liquide ( 4) dans la lingotière ( 1) de 1,1 à 15,0 fois. 4 Procédé selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que, lors du retour d'une partie du métal-li- quide ( 4) par le haut dans le demi-produit en cours de forma- tion, on accroît la pression dans le métal liquide ( 4) jus- qu'à une valeur suffisante pour vaincre la pression d'admis- sion du métal liquide ( 4) dans la lingotière ( 1). Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, lors de l'introduction initiale du métal liquide ( 4) dans la lingotière ( 1) par le bas et par le haut, l'in- troduction du métal liquide ( 4) par le haut s'effectue avec une certaine avance par rapport à son introduction par le bas. 6 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, lors de l'extraction du demi-produit de la lingo- tière ( 1) d'un pas, on introduit le métal-liquide ( 4) dans la lingotière ( 1) avec avance de l'introduction par le bas sur l'introduction par le haut. 7 Procédé selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que, après la cessation du déplacement du métal liquide ( 4), on crée une pression accrue stationnaire dans le métal liquide ( 4), à la partie inférieure et à la partie supérieure du demi-produit. f