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Procédé pour la production de fontes liquides surchauffées dans le cubilot.
On sait que les fontes liquides, donnant par exemple la fonte grise, sont mises, par réchauffage à une température dé- passant sensiblement la température de fusion, ce qu'on appelle la surchauffe de fusion, dans un état tel que la fonte possède après solidification des qualités de résistance extraordinaire.
Toutefois, on n'a pu, jusqu'ici, exécuter une telle surchauffe de fusion que dans des genres de fours déterminés, par exemple dans les fours électriques, tandis qu'on tenait pour impossible l'utilisation dans ce but'du cubilot, dont le fonctionnement est le plus économique.
Ici intervient la présente invention, qui résout le pro- blème par des moyens nouveaux et particuliers. Elle, est basée
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sur la connaissance du fait que le cubilot convient précisé- ment tout particulièrement à la production d'une fonte sur- chauffée, pourvu qu'on veille seulement à ce que la charge entière, autant que possible, ait effectivement l'occasion de prendre la température de surchauffe existant déjà, dans des circonstances ordinaires, dans la zone la plus chaude de la cuve. On propose comme moyen capable d'accomplir cette mission l'addition à la charge d'une proportion d'environ 50 % ou da- vantage de fer pauvre en carbone (par exemple des déchets d' acier ou de fer de forge).
Cela a pour effet que ce fer pauvre en carbone arrive effectivement, par suite de son point de fu- sion élevé, jusque dans la zone la plus chaude du four et fond seulement dans cette zone, ou il bénéficie effectivement de la haute température. Mais il faut toutefois veiller, en marne temps, à ce que la carburation de l'acier, inévitable dans le cubilot, ne dépasse pas une certaine mesure - environ 3 % de teneur en C - car un-abaissement du point de fusion de l'acier pourrait déjà, autrement, se produire dans la partie supérieu- re de la cuve et provoquerait une fusion prématurée de l'acier avant qu' il n'ait atteint la zone de température maxima, ainsi qu'un cheminement trop rapide à travers cette zone, sans que puisse avoir lieu une absorption suffisante de chaleur.
On ré- alise cette mesure importante pour l'application du nouveau procédé en ayant soin de n'amener au four que la quantité to- tale de carbone qui est précisément nécessaire pour obtenir la température ordinairement présente dans le cubilot dans des conditions normales, ainsi qu'une faible carburation de l'a- cier. D'après l'invention, on emploie, pour la fusion de la charge comprenant une moitié ou plus d'une moitié d'acier, simplement la même quantité de coke que celle qui est nécessai- re au même four pour transformer en fonte grise de la fonte brute et de la mitraille de fonderie ; enmême temps, on n'aug- mente pas la quantité de vent amenée dans l'unité de temps ni
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la pression de vent.
L'invention s'écarte sciemment de l'an- cienne opinion, reconnue fausse, d'après laquelle des techni- ciens même reconnus se sont placés jusqu'ici à ce point de vue, que tout emploi d'acier ou de fer de forge dans le service du cubilot exigeait absolument une augmentation des quantités de coke et une amenée de vent augmentée dans les mêmes proportions.
L'invention consiste donc dans l'utilisation de la connais- sance du fait qu'on ne doit pas, lorsqu'on passe d'une charge de fonte brute et de mitraille de fonderie à une charge avec additions d'acier, augmenter pour la production de températures encore supérieures les quantités dé combustible et de vent,mais que la température de la fonte obéit automatiquement, toutes autres conditions restant égales, à la possibilité qu'il y a pour les différentes parties de la charge cheminant à travers le four - éventuellement en tenant compte de la modification tout-à-fait minime de son point de fusion qui pourrait se pro- duire dans ce cheminement - 6 ' absorber la température maxima présente dans le four, et dans la mesure dans laquelle cela a lieu.
Le nouveau procédé consiste donc, en quelque sorte, à effectuer le réglage de la température de la fonte, dans un cu- bilot desservi avec des quantités de coke et de vent habituel- lement employées à la fabrication normale de la fonte grise, d' une manière des plus simples, en premier lieu, par une augmenta- tion de la proportion de fer pauvre en carbone dans la charge du four, jusqu'à obtenir une surchauffe de fusion efficace. On peut en cela, par une modification du rapport entre le fer pau- vre en carbone et la fonte brute ou la mitraille de fonderie, réaliser dans de larges limites une modification de la tempéra- ture de surchauffe de fusion selon les nécessités de chaque cas parti cul i er.
Des essais faits sur une grande échelle avec le nouveau procédé ont démontré que la teneur en carbone du produit n'a pas une importance primordiale pour les qualités de résistance,
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mais bien la haute température. C'est ainsi qu'on a pu consta- ter, par exemple, que des barreaux d'.essai fabriqués d' après le nouveau procédé et contenant environ 3,0 -3,4 % de carbone, présentaient les mêmes valeurs de résistance que des barreaux contenant moins de 3,0 % de C, par exemple 2,6 -2,8 %, la composition étant la même au surplus.
On dispose cependant du moyen, d'après l'invention, de commander en quantité, par le réglage de la hauteur de la zone de fusion au moyen d'une modi- fication de la quantité et de la pression de vent, une carbu- ration subséquente de l'acier en fusion lors de son cheminement à travers la zone de fusion, de sorte qu'on peut, selon qu'on le désire, régler la dureté au façonnage et la possibilité de coulée.
On peut, dans le cadre du nouveau procédé, appliquer la technique connue par laquelle on influence les qualités de résistance et les autres manières de se comporter de la matière première et des produits par des additions de silicium , de man- ganèse etc. , ainsi que de matières d'affinage. De même, il est possible d'employer les modes connus d'amélioration subséquente de la matière, par exemple le recuit, la trempe ou autres pro- cédés analogues, et on peut ici, par un mélange approprié-par exemple pour la fonte blanche - tenir compte d'avance du mode d'amélioration à appliquer ultérieurement.
Comme preuve du progrès constitué par le nouveau procédé, il est à remarquer qu'on peut, à l'aide du dit procédé, attein- dre des températures de fonte et de bain de 1500 C auxquelles correspond une température de surchauffe de fusion encore plus élevée dans le four même. Le produit possède des résistances à la traction dépassant 40 kg/mm2, des résistances à la flexion dépassant 70 kg/mm2 dans le barreau d'essai coulé à part de 30 mm. de diamètre et 300 mm. de longueur entre les points d'ap- pui.
Le procédé peut s'appliquer tant dans le cubilot sans
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avant- creuset que dans un cubilot équipé d'un avant- creuset.
L'emploi d'un avant-creuset se recommande dans les cas où l'on tient à une teneur en carbone relativement minime, tandis qu'un séjour prolongé de la fonte liquide dans le creuset d'un four sans avant-creuset occasione une carburation subséquente. On peut cependant également réaliser celle-ci dans un four équipé d'un avant-creuset en faisant couler dans l'avant-creuset la fonte remplissant l' espace collecteur du four.
REVENDICATIONS.
1 ) Procédé pour la production de fontes liquides sur- chauffées dans le cubilot, caractérisé en ce qu'on réalise la température de surchauffe de la fonte en employant comme charge, sans augmenter les quantités de coke nécessaires à la fusion de la fonte brute ou de la mitraille de fonderie ni les quan- tités et pressions de vent qui leur correspondent éventuelle- ment, une proportion d'environ 50 % ou davantage de fer pauvre en carbone ou exclusivement du fer pauvre en carbone, en plus des additions habituelles.