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Lingots en enivre destinés au laminage et leur procédé d'obtention.
En vue d'effectuer le laminage de cuivre pour l'amener sous forme de plaques et de barres, le cuivre est d'abord coulé eh lingots de taille et de forme convenables pour permettre de les manipuler facilement et de les intro- duire dans les cylindres du laminoir. Ces lingots pèsent une centaine de kilogs, ont -des faces rectangulaires et leur épaisseur est de quelques centimètres. Le lingot ty- pe, par exemple, a des dimensions de :35 x 43 x 6 centimè- tres et il est coulé de telle manière que les faces qui ont la largeur de 6 eau soient verticales, ces faces étant lé- gèrement inclinées pour permettre d'enlever le lingot du moule qui est généralement en cuivre et obtenu par un piston plongeur agissant à la manière d'un poinçon.
La face supérieure de ce lingot présente une cer-
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taine rugosité après solidification . De pins, il se pro- dait une *exsudation* sur les antres faces da lingot.
Par "exsudation" on entend la formation de fines particn- les semblables à des gouttes de cuivre sur les parois, qui, sans cela, seraient lisses, du lingot cette formation étant généralement attribuée au retrait des parties extérieures dn lingot pendant que son centre eet encore fondu, ce qui provoquerait la sortie de gouttelettes de cuivre à travers la surface.
Après laminage de ces lingots, la surface des feuilles obtenues est quelquefois mauvaise en raison de la rugostié de la face supérieure des lingots. De plus, l'éclat rougeâtre de la surface est déparé par des taches de couleur jaune, familières aux experts et dûes en apparen- ce à l'oxydation.
La présente invention a pour objet de remédier ces inconvénients en effectuant la coulée du lingot d'une manière différente. Le lingot ainsi obtenu présentera également d'autres avantages qui seront expliqués en détail ci-dessous.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
La fig. 1 est une vue en élévation latérale du lingot représenté dans la position qu'il occupe pendant la coulée.
La fig.2 est une vue en élévation à angle droit.
La fige 3 est une vue en plan correspondante.
La fige 4 représente, schématiquement.. le laminage d'une plaque.
Les tige 5 et 6 sont, respectivement, une vue en coupe transversale, et une vue en coupe longitudinale du moule rempli de cuivre fonda..
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L'invention consiste à coulere lingot de telle sorte que ses faces les plus petites ou extrémités soient situées à la partie supérieure et à la partie inférieure du moule en donnant aux côtés l'inclinaison nécessaire pour permettre un démoulage facile. On obtiendra ,de la sorte, un lingot tel qu'il est représenté sur les figures 1 à 3, présentant des côtés 1 et des bords 2 lisses, une face d'extrémité inférieure 3 lisse, et une face d'extrémité su- périeure 4 présentant la ragodité qui provient de la soli- dification du métal.
La Demanderesse a découvert, après de nombreuses expériences, que des lingots coulés de cette manière peu- vent être ohtenus sans présenter d'"exsudation"sur les parois et sur les bords. En pratique,on a exécuté ces lingots en leur donnant les dimensions suivantes: 40,5 cm. de longueur snr 25,5 cm. de largeur du côté le plus étroit, et une épaisseur d'environ II cm. L'inclinai- son sur les côtés et les bords est telle que l'dne des fa- ces est 2 cm. de plus en longueur et en largeur que la fa- ce opposée. Le métal est coulé à la température habituelle et on obtient des côtés et des bords lisses sans aucune "exsadation".
Lorsqu'un tel lingot est laminé sous forme de barre plate 5 (fig. 4) il présente une surface uniforme sans aucune des taches jaunâtres qui apparaissaient sur les barres analogues obtenues à partir des lingots types. Dans les barres et les plaques obtenues par laminage de lingots types ces tâches jaunâtres présentent en apparence une ré- sistance inférieure à la corrosion; ces taches sont proba- blement dues à des accumulations d'impuretés sur la face supérieure du lingot type.
Ces impuretés mettent en jeu une action galvanique avec le cuivre qui facilite la corro- sion par suite du phénomène bien connu de "l'action locale".
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les barres et les plaques obtenues par laminage des lingots qui font l'objet de l'invention présentent des avantages très sensibles en ce qui concerne la résistance à la corro- $ion.
On obtient également une grande diminution des déchets pour deux raisons. D'abord la face supérieure du lingot constitue l'extrémité arrière de la barre ou de la feuille laminée. Une irrégularité quelconque sur cette extrémité rioblige à découper qu'un déchet 6 relativement petit. L'extrémité avant présente la forme d'an coin, ce qui nécessite le découpage d'une partie 7 formant déchet qui est relativement petite.
Le lingot qui fait l'objet de l'invention présen- te encore, par rapport au lingot type,l'avantage de pou- voir être travaillé dans des laminoirs universels. On a représenté schématiquement des rouleaux horizontaux 8 exerçant leur action sur les faces supérieures et inférieu- res et des rouleaux verticaux 9 agissant sur les bords la- téraux de la barre. L'utilisation de ces rouleaux lité- raux est rendue possible par le fait que les bords du lin- got sont lisses et ne présentent pas d'exsudation- on d'antres irrégularités. Il en résulte qu'il n'y a pas be- soin de raboter les côtés de la barre 5.
Avec le lingot type ci-dessus décrit ,les côtés étaient si rugueux qu'on ne pouvait guère utiliser an laminoir universel et que la pièce laminée était à la fois ondulée et rugueuse sur les côtés, nécessitant un rabotage sur les côtés et aux extrémi- tés en vue d'obtenir une pièce rectangulaire.
On a également proposé de couler des lingots d'une certaine taille pour des feuilles spéciales avec un bord long et étroit situé à la partie supérieure, mais comme il en résultait que ce bord était rugueux ou ne pou- vait utiliser des rouleaux travaillant les bords et on ob- tenait une barre laminée dont un bord était très rugueux
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et l'autre présentait des ondulations, de sorte qu'il fallait raboter les bords ainsi que les extrémités . Ces lingots présentaient également une "exsudation " assez consi- dérable sur les côtés et les extrémités. Il résulte des expériences faites par la Demanderesse que cette *exsuda- tion" est due en apparence à la faible épaisseur du métal dans le moule.
Pour des épaisseurs comprises entre 6 cm, comme pour le lingot type, et 20 cm. environ, l'éxsudation" se produit à un degré, assez accentué. Au-dessus de 20 cm. l'"exsudation" disparaît ou tout au moins est très fai- ble et à 30 ou 35 cm. cette exsudation disparaît généra- lement entièrement.
Bien qu'on ne puisse pas l'affirmer avec cer- titude, il semble que la cause de l'exsudation réside dans la différence de la profondeur et de la courbe de solidi- fication de ouivre et de son eutectoide dans les deux cas d'une coulée sous faible épaisseur et d'une coulée sous relativement grande épaisseur.
Lorsqu'on effectue le laminage du cuivre longitu- dinalement il peut se produire un refoulement latéral qui augmente llargeur de 5 à 10%, et cela d'une manière irrégulière, et des rouleaux ne sont/pas dispésés sur les bords pour rendre ceux-ci rectilignes; le déchet avec ces lingots ancien modèle est d'environ sept fois celui que l'on a avec le lingot qui fait l'objet de l'invention.
Les explications que l'on vient de donner s'ap- pliquent au cas où on utilise du cuivre raffiné contenant environ 99, 95% de cuivre et 0,04% d'oxygène. Toutefois l'invention peut s'appliquer d'une manière avantageuse à du cuivre présentant un autre degré de pureté.
Les lingots dont on vient de parler ne doivent pas être confondus avec les billettes de cuivre. Celles-ci ont généralement une section tonde ou carrée de 6 à 20 cm.
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et une longueur d'environ 1 mètre;elles servent à la fabrica- tion des tnbes sans soudure ou des barres de section ronde ou carrée..' obtenues par étirage: Ces biellettes sont conlées de champ dans des moules allongés qui sont généralement fabri- qués mécaniquement avec beaucoup dé précision, le retrait de la biellette étant utilisé pour permettre de la retirer du moule.
Les lingots qui font l'objet de l'invention sont coulés dans des moules de cuivre dont les surfaces intérieures sont formées au moyen de plongueurs en forme de coins qui agissent à la manière de poinçons présentant des surfaces qui sont suffisamment lisses pour permettre le laminage ultérieur des lingots, mais pas assez pour qu'on puisse retirer les lingots si le moule ne présente pas la forme légèrement pyramidale qu'on lui donne. Un tel moule est représenté sur les fig. 5 et 6 avec ses parois latérales 10, ses parois d'extrémités 11, et son fond 12 la partie supérieure étant ouverte pour permettre de verser le métal.
L'inclinaison des parois est suffisante pour permettre d'enlever le lingot sans avoir à fendre le moule et la construction en une seule pièce évite les fissures dans le moule qui formeraient des bavures sur les arêtes du lingot et gêneraient les opérations ultérieures du laminage.
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été décrites en détail et qu'on peut s'en écarter sans sortir du cadre de l'invention.
De nombreuses modifications pourront être apportées par l'homme de l'Art.
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