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Procédé et dispositif pour la coulée en source de lingots, brames et pièces de fonderie analogues.
Dans l'utilisation des briques à conduits horizontaux, munies de façon habituelle d'un trou vertical, le jet de la ma- tière couler jaillit d'abord vers le haut à la manière d'une source, en venant éclabousser le fond et les parois froides de la lingotière. Il se forme alors, comme il est connu, des écail- les, favorisées par les phénomènes d'oxydation à la surface de ces éclaboussures qui se solidifient immédiatement ; ces écail- les donnent souvent lieu à la formation d'un grand déchet lors du traitement ultérieur des lingots.
Cette formation nuisible d'écaillés a lieu non seulement lorsqu'on commence la coulée dans l'installation, mais aussi, par exemple, lorsque la montée du métal se ralentit ou s'arrête temporairement dans une lingotière, lors de la coulée de lin - gots de dimensions différentes sur une même plaque de fond, lors d'un manque d'habileté du fondeur, d'une position oblique
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de l'axe ou d'une position défavorable d'un trou d'écoulement vertical.
Si l'on veut,.par une coulée effectuée avec des précau - tions particulières, éviter la formation d'éclaboussures et d'écailles, il reste souvent des lingots en panne (qui ne montent pas plus haut), parce que le métal est devenu trop froid.
C'est en particulier pour de grandes sections transversa- les de lingots qu'il arrive fréquemment - surtout lors de la coulée de lourdes charges d'acier - que le métal s'écoulant vers le trou vertical, qui se répartit sur la plaque de fond relativement froide, est déjà solidifié lorsqu'il arrive à la paroi de la lingotière, et est recouvert par le métal s'écou - lant ensuite. Pour des aciers à haute teneur en silicium et en aluminium, par exemple, lorsqu'on coule lentement, une partie notable des lingots se crevasse souvent par suite de ce recou - vrement de l'acier et devient ainsi inutilisable.
Si le trou d'écoulement n'est pas exactement vertical, le jet dévié d'un côté de la direction verticale vient frapper la paroi de la lingotière et provoque, par un surchauffage lo - oal, des corrosions qui rendent la lingotière inutilisable.
Par cette déviation unilatérale de l'écoulement par rapport à la verticale, la solidification du métal pénétrant dans la lin- gotière s'effectue aussi de façon non uniforme, de sorte que le manque d'uniformité dans la texture a également pour résultat que la matière finale se comporte de façon non uniforme lorsqu' elle est soumise à des efforts.
On ne peut éviter ces effets nuisibles du mode opératoire employé jusqu'ici, en donnant au trou d'écoulement vertical un plus grand diamètre, car on ne pourrait alors briser au moyen du marteau les " jets " de grande section transversale.
La présente invention a pour objet un prooédé pour la coulée en source de lingots, brames et pièces de fonderie ana -
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logues, qui convient en particulier aussi pour le moulage d' acier et qui non seulement évite les inconvénients mentionnés, mais entraîne simultanément encore toute une série d'autres effets nouveaux importants, qui améliorent la qualité du mou - lage et qui simplifient, accélèrent et rendent moins coûteuse la coulée elle-même.
Ce procédé donne notamment l'avantage de convenir aussi bien pour une coulée en série de lingots de même dimensions que pour la coulée de lingots de dimensions différentes sur une seule et même plateforme de coulée et conduit à l'emploi d'un seul et même type de briques à conduits horizontaux, de sorte que les nombreux types de briques à oonduits, qu'on était obligé d'avoir en magasin dans les aciéries et dans les ate - liers de fabrication de ces briques, peuvent être supprimés.
L'invention consiste en ce que, pour une coulée en source sur une plaque de fond garnie de briques à conduits horizontaux, on fait arriver la matière à couler dans la lingotière à tra - vers des fentes, de préférence à travers une fente longitudi - nale des briques. Il est ainsi possible de faire pénétrer la matière à couler, avec une vitesse propre relativement petite, dans la lingotière, étant donné qu'en utilisant, pour y ména - ger le système de fentes d'écoulement vertical, la plus grande dimension du fond de la lingotière, on dispose d'une section transversale notablement plus grande pour l'écoulement du métal que dana le procédé connu. La matière à couler montera ainsi de façon plus tranquille et plus régulière, sans donner lieu à la formation d'éclaboussures et d'écailles.
Un point important est que le nouveau procédé permet une vitesse de coulée plus élevée et permet de profiter ainsi de tous les avantages qui en découlent ; car, en raison de la sup- pression du jet jaillissant à la manière d'une source dans les lingotières, il n'est plus nécessaire de procéder à une coulée particulièrement lente, d'autant plus qu'il existe aussi une
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plus grande section transversale d'écoulement.
La qualité de la coulée est encore accrue à un autre point de vue, en particulier lorsque, conformément à l'invention, on emploie des briques à conduits horizontaux, qui comportent des fentes longitudinales s'étendant sur toute leur longueur, la position et la longueur de ces fentes pouvant être réglées dans de larges limites et déterminées - on cas de beooin seulement peu de temps avant la coulée - par des pièces for - mant registre.
Par le fait que, dans cette forme d'exécution du nouveau procédé, les conduits restent ouverts jusqu'au dernier moment, on peut procéder, de la manière la plus simple, à leur vérifi - cation au point de vue de la présence de corps étrangers ou de l'existence indésirable de bavures ou barbes dans les joints.
On peut ainsi éviter de devoir jeter au rebut de nombreux lin- gots, qui sans cela pourraient être détruits par de tels corps étrangers et de tels obstacles 11 l'écoulement.
L'invention permet en outre, au moyen des pièces formant registre, de régler la vitesse d'écoulement vertical de forma - tion de chaque lingot dans la lingotière, de telle manière que, dans toutes les lingotières portées par la. même plaque de fond - même pour des dimensions différentes des lingots - on obtien- ne les mêmes conditions.
En choisissant, conformément à l'invention, comme largeur de la fente, seulement une fraction du diamètre du conduit, il devient possible, dans le nouveau procédé - malgré la plus
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ra.nr3c F1 00 t io n t. rr.tn f1vor nrÜ Q d'àanulannnt vgrtiaa7, - do hrinor rapidement, facilement et convenablement le " jet ",étant donné que celui-ci n'est plus attaché au lingot que par une partie mince correspondante.
La présente invention porte également sur des dispositifs particuliers pour l'exécution de ce nouveau procédé. Un tel dispositif consiste, conformément à l'invention, en une plaque
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de fond avec des briques à conauits Horizontaux comportant aes fentes, de préférence des fentes longitudinales qui peuvent être recouvertes à volonté au moyen de pièces formant registre, pouvant être déplacées dans le sens de leur longueur, suivant les besoins. Un tel dispositif peut - contrairement à ce qui a lieu dans le mode opératoire usité jusqu'ici - être complè- tement préparé sans tenir compte des dimensions ni du nombre des lingotières à prévoir, ni de la nature de la coulée ; il suffit alors de déplacer au dernier moment les pièces formant registre dans leurs rainures.
Cet avantage donne lieu à une économie de travail et de tempe et permet de modifier en tout temps le programme qu'on s'était fixé pour la coulée, en uti - lisant les plaques de fond déjà préparées.
On obtient un mode d'exécution particulièrement favorable du nouveau procédé lorsqu'on ménage, dans les parois de la fente longitudinale des briques à conduits horizontaux, des rainures en forme de queue d'aronde ou de profil analogue, pour recevoir et guider les pièces formant registre, de préférence de telle manière que ces dernières soient soulevées sous l'effet de la pression de coulée et réalisent ainsi un joint étanche à la manière d'un clapet. Il est ainsi encore possible de rendre la coulée plus tranquille, en élargissant simultanément la sec - tion transversale de la fente longitudinale et en veillant à donner un profil favorisant l'écoulement à la fente verticale.
L'invention porte enfin encore sur une mesure qui simpli- fie notablement l'utilisation du dispositif suivant l'invention.
Conformément à celle-ci, les pièces formant registre sont cons- tituées par des barres munies d'entailles, permettant de les briser en plusieurs parties, d.e sorte qu'il suffit aussi, avec un seul type de briques à conduits horizontaux, d'un seul type de pièces formant registre, auxquelles on peut donner une longueur variable désirée pour réaliser le procédé.
Le dessin ci-joint montre, sur la fig.l, une coupe transve>
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sale d'une brique à conduit horizontal a, construite conformé - ment à l'invention, avec la pièce formant registre b, qui présente approximativement une section transversale hexagonale, montée de manière à pouvoir coulisser dans des rainures de for- me appropriée des parois d'une fente, partant du conduit hori- zontal.
La fig. 2 représente une plaque de fond, complètement pré- parée conformément à l'invention, avec les lingotières prêtes pour la coulée, tandis que la fig. 3 montre l'allure tranquille de l'écoulement de la matière.
Les figs.4 et 5 sont des vues correspondant aux figures 2 et 3 , montrant l'ancien procédé de coulée en vue de la com - préhension de l'invention.
Sur la fig.4, des briques à conduite horizentaux sont munies des nombres de référence tels que ceux utilisés habi - tuellement dans le répertoire.du magasin à briques d'une usine ou dans le oatalogue de fabriques de ces briques. Par la diver- sité des nombres nécessaires à cet effet, on peut voir combien un tel magasin devait être important jusqu'ici et quel travail son administration, son approvisionnement régulier et l'utili - sation convenable des briques à conduits de formes nombreuses impliquaient jusqu'ici.
La fig. 5 montre comment - par opposition au nouveau pro - cédé (fig.3 ),- dans le cas de l'utilisation des briques em - ployées jusqu'ici, avec un trou d'écoulement ascensionnel,il se forme unjet jaillissant dans la lingotière.
Le procédé peut naturellement être réalisé lorsque les fentes pour la sortie de la matière à couler sont disposées suivant un angle plus ou moins grand ou transversalement par rapport à l'axe longitudinal des briques à conduits, pour au - tant qu'on veille à obtenir une longueur totale de grandeur appropriée des fentes dans chaque lingotière.