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Monsieur Karl E M M E L pour Procédé pour la fabrication, au cubilot, d'une fonte possédant de hautes propriétés de résistance.
Des essais soigneux ont démontré que la fonte fabriquée d'après le procédé du brevet principal n .326.641, portée à la température de fusion de l'acier et faiblement carburée, laquel- le donne à la coulée des pièces possédant des valeurs de résis- tance particulièrement élevées, présente la particularité de conserver ces valeurs de résistance élevées même lorsqu'on la soumet à une carburation subséquente.
La présente invention utilise la connaissance de ce fait pour fabriquer aussi, en développant l'invention du brevet principal et partant de son produit, des produits de coulée d' une valeur particulièrement grande qui posséderont, outre leurs hautes propriétés de résistance, une aptitude à se laisser
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travailler particulièrement favorable.
Le nouveau procédé consiste à produire d'abord, conformé- ment aux propositions du brevet principal n .326.641, une fonte surchauffée d'une teneur en carbone d'environ 2 - 3 % au moyen d'une charge contenant environ 50 % ou plus de fer pauvre en carbone et de fonte brute ou en débris, ou composée exclusive- ment de fer pauvre en carbone, avec des additions appropriées ( silicium, manganèse, etc..
) et en ne faisant intervenir que les quantités de coke couramment employées à la fusion de la fonte grise (10 -12 % environ) et les quantités de vent corres- pondant à cette quantité de coke après quoi on porte cette fon- te à une plus haute teneur en carbone (par exemple de 3 ,4 à 3 ,6
Outre l'aptitude favorable de cette fonte à se laisser travailler, qui ne doit pas être rachetée par la perte d'autres propriétés de résistance, on obtient encore ici cet avantage que l'enrichissement en carbone subséquent abaisse le point de solidification de la fonte et exerce une influence favorable sur la possibilité de coulée.
Le procédé peut, d'après l'invention, être réalisé d'une manière simple, marne par exemple dans le cubilot qui a servi à la fusion de la charge, en faisant se produire la carburation subséquente de la fonte liquide surchauffée dans la partie in- férieure du cubilot (creuset) au moyen du coke d'allumage cons- tamment complété par le coke de la charge. Le degré de carbura- tion peut alors être réglé par le réglage de la durée de car- buration ou de la hauteur de bain dans l'espace collecteur de la matière fondue, ou aussi par une modification de la hauteur de la zone dite de fusion.
On a bien proposé déjà de desservir un cubilot sans avant- creuset ayant un creuset profond de telle façon qu'on porte d' abord à l'incandescence le coke d'allumage en soufflant du des- sus vers le bas et en faisant fondre, en premier lieu, des dé-
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bris de fonte destinés à former au fond du creuset, devant le trou de coulée, une couche de fonte liquide se solidifiant moins facilement à cause de sa teneur en carbone plus élevée; alors seulement, la charge proprement dite consistant principa- lement en déchets d'acier est fondue.
Dans la réalisation de cette proposition, il devrait aussi, comme dans la forme de réalisation, citée ci-dessus, du procédé faisant l'objet de la présente invention, se produire dans le creuset une carburation de l'acier fondu, laquelle n'a cependant pas été prévue ni constatée par l'auteur de la proposition ; carautrement on ne s'expliquerait pas la crainte d'une solidification du bain de- vant le trou de coulée. L'auteur de la proposition datant de 1917 n' a pas eu, non plus, présent à l'esprit le but d.e la surchauffe de fusion ni la fabrication d'une fonte liquide se laissant particulièrement bien couler ; cela serait également en contradiction avec sa crainte de voir la fonte se solidifier déjà dans le cubilot.
La proposition connue avait plutôt en vue uniquement de rendre moins coûteuse la charge destinée, en or- dre principal, à un traitement subséquent par le procédé Besse- mer, sans qu'on ait reconnu la valeur que possèdent, pour la fabrication de pièces coulées d'une valeur particulièrement grande, les idées qui servent maintenant de base à la présente invention.
Dans une forme particulière du nouveau procédé, on utilise une installation de cubilot dans laquelle le cubilot proprement dit est pourvu, en-dessous des tuyères, d'un espace collecteur de la matière fondue contenant du coke d'allumage, comme dans un four sans avant-creuset; dans des cas particuliers, on peut encore prévoir a côté de cela, un avant-creuset dans lequel on peut faire couler les fontes liquides recueillies dans le creu- set du cubilot.
Le procédé se réalise, par exemple, en permettant à la fonte liquide arrivant au-dessus des tuyères, portée à la
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température de fusion de l'acier et faiblement carburée de tra- verser, avant d'entrer dans l'avant-creuset, l'espace collec- teur rempli de coke où elle est carburée. Dans ce cas aussi,on peut régler le degré de carburation par une modification de la hauteur de bain dans l'espace collecteur de la matière fondue.
Lorsque la fonte liquide séjourne plus longtemps dans le creu- set du cubilot servant de chambre de carburation ou lorsqu'elle traverse celle-ci plus lentement, elle reçoit une teneur en car - bone plus grande que lorsqu'elle séjourne moins longtemps dans le creuset ou le traverse plus rapidement.
Le réglage de la hauteur de l'espace collecteur servant à la carburation ou de la hauteur de bain peut se faire, tout en maintenant la hauteur des tuyères, en remplissant, par exemple, la partie inférieure du creuset, %1. une hauteur plus ou moins grande, de matières appropriées (sable, briques réfractaires, etc.), de sorte que la sole du four reçoit la hauteur la plus favorable p o ur chaque cas.
La carburation subséquente de la fonte faiblement carburée et ayant donc, pour les raisons indiquées dans la spécifica- tion du brevet principal, profité effectivement des températu- res maxima du cubilot peut aussi, comme mesure essentielle ou comme complément aux mesures décrites ci-dessus, être réalisée en pourvoyant à une couche relativement haute de température maximum dans le cubilot, au-dessus et dans la partie supérieure de laquelle s'accomplit l'opération de fusion proprement dite pour le fer faiblement carburé introduit dans le cubilot, et ce de telle façon que la fonte liquide qui en résulte ait l'occa- sion de s'échauffer à ces températures maxima du cubilot ou du moins à une température voisine de ces dernières.
Consécutive- ment . cette phase, cette fonte surchauffée et faiblement car- burée ainsi obtenue a alors, dans les couches partielles inféri- eures de la couche de température maximum particulièrement hau- te qui a été créée artificiellement, l'occasion de se carburer,
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et ce précisément à cette haute température de surchauffe de fusion. Comme moyen d' influencer la hauteur de cette couche de température maximum, on propose de disposer les tuyères en plu- sieurs rangées superposées d'une manière qui a déjà été propo- sée pour d'autres raisons.
Les conclusions mentionnées ci-dessus montrent au techni- cien la Manière dont on peut, d'une peut,réaliser la carbura- tion subséquente d'une fonte surchauffée et faiblement carbu- rée par l'utilisation systématique des effets que peut produire une telle zone de température maximum du cubilot et comment on peut, d'autre part, influencer directement par le réglage de la hauteur de cette couche de température maximum la teneur finale en carbone du produit quittant le cubilot.
Il y a lieu encore de mentionner qu'on peut également obte- nir un réglage de la hauteur d'une telle couche de température maximum à l'aide d'une seule rangée de tuyères en modifiant la quantité de vent amenée dans l'unité de temps - éventuellement en modifiant en même temps la pression de vent. On peut alors par une plus jrande amenée de vent, en maintenant les quantités de coke habituelles, obtenir une élévation de cette couche en même temps que les effets déjà indiqués, à savoir : une éléva- tion de la teneur en carbone de la fonte liquide obtenue comme produit final.
Des essais soigneux faits en service continu pratique ont démontré d'une manière parfaite l'applicabilité efficace des nouvelles règles faisant l'objet de l'invention. La mesure dans laquelle doivent s'exécuter les détails de chaque partie du pro- cédé doit être subordonnée aux dimensions et à la construction du cubilot utilisé et est facile à déterminer, dans chaque cas particulier, à l'aide d'une simple série d' essais.
REVENDICATIONS.
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