Brevet FR2538409A1 — publié le 19840629

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour le dégazage de métaux en fusion, plus particulièrement d'aluminium en fusion, dans un récipient de fusion muni d'un couvercle, en appliquant une dépres- sion entre le couvercle du récipient et le niveau de la matière en fusion. Différents procédés sont connus pour le dégazage de l'aluminium en fusion, par exemple la chloration et le rinçage au moyen de produits ou de gaz éliminant le chlore, le rinçage aux gaz inertes, le dégazage dans la poche de coulée, le dégazage de poche ou le dégazage dans la poche pendant la coulée, le dégazage par bloc séparé et le dégazage par circulation Ces procédés de dégazage présentent l'inconvénient de la toxicité, de la formation de combinaisons chimiques corrosives et de résidus de grillage de magnésium, de strontium et de sodium L'uti- lisation de gaz inertes est souvent très coûteuse (emploi de gaz rares) ou bien il y a formation de beaucoup d'im- pûretés Une perte en chaleur est provoquée par le trans- port du récipient de fusion dans une chambre sous vide et une puissance relativement élevée est nécessaire pour le pompage, afin d'assurer le dégazage que ce soit de la poche ou de la chambre. Le dégazage de récipients ou de poches est essen- tiellement utilisé pour le dégazage d'alliages de fonte d'aluminium Quant au premier dégazage cité, la matière en fusion est transportée dans un creuset dans une enceinte sous vide qu'une canne d'amenée de gaz perce par le dessus pour s'enfoncer jusqu'au fond du creuset Par contre, le dégazage en poche prévoit un creuset fermé par un couvercle amovible, une canne d'amenée de gaz étant à nouveau utilisée qui perce le couvercle et s'enfonce jusqu'au fond du creuset Dans l'espace inter- médiaire entre le couvercle du creuset et le niveau de la matière en fusion, on crée un vide inférieur à 130 mbar 2538409; pour lequel des bulles commencent à se former (Deutsche "Giesserei", 66-1979, No 3, pages 56-62). L'objet de l'invention consiste, par contre, à créer un procédé de dégazage statique, présentant, par rapport aux procédés de dégazage connus, un effet de dégazage amélioré et l'utilisation d'un dispositif de dégazage simplifié évitant les inconvénients des procédés de dégazage connus cités ci-dessus. Le but de l'invention est atteint par l'utilisation d'un récipient de fusion, présentant des parois poreuses par lesquelles des gaz entourant le récipient pénètrent dans la matière en fusion Une dépression absolue de à 500 mbar est créée de préférence entre le couvercle et le niveau de la matière en fusion. Lors de l'utilisation d'un creuset en tant que récipient de fusion, les parois et le fond du creuset présentent une porosité de 5 à 50 /m 2 min. De plus, le creuset peut reposer avec son fond poreux sur une plaque de fond perméable au gaz. Comme avantages du procédé et du dispositif pour sa mise en oeuvre selon l'invention, on peut citer qu'il ne se dégage pas de combinaisons chimiques corrosives, car elles peuvent être aspirées de l'espace intermédiaire entre le couvercle et la surface de la matière en fusion; de plus, il n'est pas nécessaire d'enlever le creuset du four, ce qui évite des pertes de chaleur pendant le dégazage Mais, en plus, un bon effet de rinçage est primordial, car la matière en fusion est rincée de tous côtés et de façon simultanée par du gaz, aussi ne retrouve t-on pas de résidus de grillage de magnésium et seulement très peu de résidus de grillage de sodium, ce qui permet encore un dégazage après le conditionnement Enfin, le dispositif ne nécessite pas pour la mise en oeuvre du procédé de cannes ou de conduits d'amenée analogues pour le gaz insufflé par pompage, ce qui évite 2538409 l deretirer des cannes pour la vidange du creuset et l'étan- chéification des cannes dans le couvercle - L'objet de l'invention est d'utiliser les parois poreuses du récipient en tant que diaphragme de sorte que l'atmosphère ambiante du four autour du récipient traverse le plus régulièrement possible les parois et qu'elle pénètre en remontant de bas en haut et de façon radiale dans la matière en fusion Lé gaz du four péné- trant sous forme de micro-bulles a pour effet de produire un rinçage intensif et minutieusement réparti de la matière en fusion, rinçage transportant aussi bien l'hydrogène que les impuretés de la fusion à la surface du bain Des oxydes naissant sont également emportés par les bulles de gaz montant à la surface de sorte qu'une matière en fusion exempte d'oxyde et de gaz est obtenue pendant un temps de traitement de 10 minutes oumoins. En ce qui concerne l'action métallurgique, le procédé, selon l'invention, appliqué à un bain d'aluminium en fusion équivaut à la chloration. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La figure unique représente un récipient du dispo- sitif selon l'invention, muni d'un couvercle. Le récipient fixe de fusion présente en tant que creuset T une forme connue avec une enveloppe cylindrique 1 et un fond 2 Le creuset est fermé à sa partie haute par un couvercle 3,et ce, de façon étanche; à cette fin, un joint 4 approprié peut être prévu entre le bord la de la paroi 1 et la partie 3 a opposée du couvercle 3. Le couvercle 3 présente un conduit à vide 5 qui forme une saillie dans l'espace intermédiaire 6 entre le cou- vercle 3 et le niveau 7 de la matière en fusion - 2538409 I La paroi 1 et le fond 2 du creuset T sont cons- titués en une matière présentant une porosité de 5 à 1/m 2 min Ceci permet à l'air atmosphérique de l'en- ceinte du four 8 entourant le récipient de traverser dans le sens de la flèche 9 la paroi 1 et de pénétrer dans le sens de la flèche 10 dans la matière en fusion vers le haut, afin d'être recueilli dans l'espace 6 et aspiré par le conduit 5 De préférence, le creuset repose sur une plaque de fond 11 perméable au gaz, ce qui permet à l'air du four de traverser dans le sens de la flèche 12 le fond 2 de la chaudière et de pénétrer dans la matière en fusion S du bas vers le haut. La pompe branchée au conduit 5 crée une pression absolue de 50 à 500 mbar dans l'espace 6 entre le niveau 7 de la matière en fusion et le couvercle 3. 2538409 -i REVENDICATIONS 1 Procédé pour le dégazage de métaux en fusion, plus particulièrement d'aluminium en fusion, dans un récipient de fusion (T) muni d'un couvercle ( 3) et l'ap- plication d'un vide partiel entre le couvercle du réci- pient et le niveau ( 7) de la matière en fusion, caractérisé par l'utilisation d'un récipient de fusion présentant des parois poreuses ( 1) par lesquelles les gaz entourant le récipient pénètrent dans la matière en fusion. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une pression absolue de 50 à 500 mbar est créée entre le couvercle ( 3) et le niveau ( 7) de la matière en fusion. 3 Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, selon les revendications 1 ou 2, comprenant un creuset (T) en tant que récipient de fusion, caractérisé en ce que la paroi ( 1) et le fond ( 2) du creuset (T) présentent une porosité de 5 à 50 1/m 2 min. 4 Dispositif selon la revendication 3, carac- térisé en ce que le creuset (T) repose avec soi fond poreux ( 2) sur une plaque de fond ( 11) perméable au gaz.