Brevet FR2656816A1 — publié le 19910712

RECIPIENT DE TRAITEMENT POUR TRAITER DES BAINS DE FUSION METALLIQUES La présente invention se rapporte à un récipient de traitement pour traiter des bains de fusion métallique par addition de produits vaporisables, en particulier pour la fabrication des fontes à graphite sphéroïdal, par addition de magnésium pur ou de préalliage de magnésium à des pourcenta- ges élevés, mais également des mélanges de magnésium pur avec divers amortisseurs de réaction tels que des copeaux d'acier et analogues, à l'aide d'une chambre accessible de l'exté- rieur et qui présente une paroi munie d'ouvertures. Pour le traitement des bains de fusion de fontes, on connaît le magnésium pur, le cas échéant, les préalliages contenant du magnésium Pour les préalliages de magnésium à faible pourcentage, par exemple comportant de 5 à 10 % de Mg, se révèlent comme des inconvénients les frais de fabrication élevés de ces préalliages et la possibilité d'application limitée, car avec le magnésium sont présents également, dans les préalliages, des produits indésirables pour les bains de fusion et qui sont contenus dans ces préalliages. On peut utiliser des préalliages de magnésium à faible pourcentage pour le traitement des fontes, dans ce que l'on appelle par exemple le procédé sandwich Pour cela, on introduit dans une poche ouverte une quantité prédéterminée de préalliage qui est ensuite fondue dans la poche dans la masse du jet de coulée Pour les préalliages de magnésium à pourcentage élevé, par exemple à 40 % de Mg, ceci n'est pas réalisable à cause des risques de réaction violente. Pour le traitement des bains de fusion de fontes à l'aide de magnésium pur, on connaît principalement les récipients de traitement basculants munis d'une chambre dans le récipient de traitement Dans ces dispositions, le bain de fusion est amené en contact avec le moyen de traitement par basculement. L'un des buts de la présente invention consiste à proposer un récipient de traitement qui soit avantageux sur le plan économique aussi bien au cours de la fabrication qu'au cours des périodes d'attente, et à l'aide duquel on puisse optimiser les paramètres de traitement. Cet objet est réalisé du fait que l'axe médian du récipient de traitement coïncide avec l'axe médian de la chambre. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la chambre est disposée à l'extérieur du récipient de traite- ment La paroi de la chambre munie d'ouvertures forme le fond du récipient de traitement Les ouvertures dans la paroi de la chambre sont situées sensiblement dans le même plan. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les ouvertures dans la paroi de la chambre sont sensiblement parallèles à l'axe médian du récipient de traitement, ou bien les ouvertures dans la paroi de la chambre peuvent être dis- posées de telle façon que leurs axes intersectent l'axe médian du récipient de traitement en formant un angle. D'autres buts, avantages et caractéristiques apparaî- tront à la lecture de la description d'un mode de réalisation de l'invention, faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé dans lequel la figure unique représente, en coupe transversale, un mode de réalisation de l'invention. Le récipient de traitement 1 se compose d'un espace de traitement 2 qui lui est propre et d'une chambre 3 qui sert à la réception des moyens de traitement, par exemple du magné- sium, ou des alliages de magnésium à pourcentage élevé La chambre 3 est reliée à l'espace de traitement via la paroi 4. Cette paroi 4 forme également le fond 4 a du récipient de traitement 1, la liaison entre la chambre 3 et l'espace de traitement 2 du récipient de traitement 1 étant assurée par des ouvertures ou des passages 5. On va maintenant décrire le cycle de traitement On approvisionne la chambre 3 en magnésium pur ou en préalliage de magnésium à pourcentage élevé, par exemple en position horizontale du récipient de traitement 1 On obture ensuite la chambre 3 à l'aide du couvercle 3 a Puis le récipient de traitement 1 est placé verticalement et rempli d'un bain de fusion de fonte dans la chambre de traitement 2 Du fait du diamètre relativement faible des ouvertures 5, le bain de fusion s'écoule lentement dans la chambre 3 et la vaporisa- tion des moyens de traitement est amorcée Du fait du grand dégagement de vapeur et de la pression de vapeur élevée qui en est la conséquence, il se produit un effet de balayage, qui assure le déplacement du bain et grâce auquel la cham- bre 3 est remplie en continu du bain de fusion jusqu'à ce que le traitement soit terminé. La réaction est régulée par l'avance du bain de fusion, dans la mesure o les vapeurs s'échappant de la chambre freinent l'écoulement du bain de fusion dans la chambre 3. Quelques ouvertures 5 sont disposées de telle façon que leur axe 7 a fasse un angle aigu par rapport à l'axe médian 7 du récipient de traitement 1 Le bain de fusion est ainsi mis en mouvement, ce qui aide à la séparation des produits de réaction Ceci contribue à un processus réactionnel bien contrôlé, car le parcours d'écoulement du bain de fusion est optimisé par la chambre 3. Dans les récipients de traitement décrits, on a traité des bains de fusion de fontes présentant les teneurs initia- les suivantes en soufre ou en magnésium: Charge 1: grâce à l'addition de 0,093 % en poids de Mg et pour une teneur initiale en soufre S de 0,011 % en poids, le bain de fusion présentait une teneur résiduelle en Mg de 0, 043 % en poids et en S de 0,009 % en poids La température de traitement a atteint 1 4800 C. Charge 2: grâce à l'addition de 0,072 % en poids de Mg et pour une teneur initiale en soufre S de 0,012 % en poids, le bain de fusion présentait une teneur résiduelle en Mg de 0,036 % en poids et en S de 0,009 % en poids La température de traitement a atteint 1 510 C. Charge 3: grâce à l'addition de 0,09 % en poids de Mg et pour une teneur initiale en soufre S de 0,01 % en poids, le bain de fusion présentait une teneur résiduelle en Mg de 0,042 % en poids et en S de 0,008 % en poids La température de traitement a atteint 1 4700 C. Charge 4: grâce à l'addition de 0,23 % en poids d'un pré- alliage de magnésium à 40 % et pour une teneur initiale en soufre S de 0, 01 % en poids, le bain de fusion a fait apparaître une teneur résiduelle en Mg de 0,48 % en poids et en S de 0,008 % en poids. La température de traitement a atteint 1 4800 C. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Récipient de traitement pour traiter des bains de fusion métallique par addition de produits vaporisables, en particulier pour la fabrication de fontes à graphite sphéroï- dal par l'addition de magnésium pur ou de préalliage de magnésium, à l'aide d'une chambre accessible de l'extérieur, qui comporte une paroi munie d'ouvertures, caractérisé en ce que l'axe médian ( 7) du récipient de traitement ( 1) se confond avec l'axe médian de la chambre ( 3). 2 Récipient de traitement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre ( 3) est disposée à l'exté- rieur du récipient de traitement ( 1). 3. Récipient de traitement selon la revendication 1 et 2, caractérisé en ce que la paroi ( 4) de la chambre munie d'ouvertures ( 5) forme le fond du récipient de traitement ( 1). 4. Récipient de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les ouvertures ( 5) de la paroi de la chambre ( 4) sont situées sensiblement dans le même plan. 5. Récipient de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les ouvertures ( 5) dans la paroi ( 4) de la chambre sont sensiblement parallèles à l'axe médian ( 7) du récipient de traitement ( 1). 6 Récipient de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les ouvertures ( 5) dans la paroi de la chambre ( 4) sont disposées de telle façon que leurs axes ( 7 a) coupent l'axe médian du récipient de traitement ( 1) en formant un angle.