<Desc/Clms Page number 1>
"Prfectionnements eux ttes calorifages de lingotières "
La présente invention se rapporte aux dispositifs con-- nus sous le nom de têtes calorifuges de lingotières,dis- positifs qui sont utilisés pour le moulage de lingots d'a- cier ou de matières analogues ,le rôle de ces dispositifs étant 1 en général, de garder fondue, pendant un temps saf- fisant, l'extrémité supérieure du lingot.
On avait l'habitude , jusqu'ici, de constituer ces têtes calorifuges de lingotières au moyen d'argile ou d'une matière plus on moins plastique,moulée et cuite avait que la tête, soit placée sur la lingotière, Après que le lingot avait été coulé, on enlevait la tête calorifuge aa moyen d'une paire de pinces ou de tout autre dispositif, mais, comme la matière dont est formée la tôte de la lin- gotière se crevassait généralement sous l'effet de la cha- leur la quelle elle était soumise, cette tête se sépa- rait, lorsqu'on l'enlevait, le long des craquelures ou crevasses;
par conséquent, seule, la partie qui était située au-dessus des crevasses était enlevée par les pin-
<Desc/Clms Page number 2>
ces et il était donc nécessaire d'enlever la partie res- tante en la faisant sauter au moyen d'un levier ou d'an aatil analogue . Cette opération est à éviteren raison de la chaleur intense du lingot adjacent; en outre, il était extrêmement difficile d'enlevertonte la matière de la tête calorifuge, de sorte qu'une certaine quantité de cette matière était amenée, avec le lingot, au pits ou puits de réchauffage des lingots.
En raison de la chaleur qui règne dans le puits; la partie résiduelle de la tête calorifuge fond fréquemment etcoule le long des côtés du lingot jusqu'au fond du puits, de sorte qu'il se produit sur ce dernierune accumulation progressive de la matière fondue qui constituait une partie de la tête calorifuge; cette couche de matière augmente d'épaisseur , ue qui di- minue la profondeur du puits.
En outre, cette matière ac- cumulée dans le puits aveu d'autres impuretés constitue une scorie qui agit comme isolant autour de la base du lingot, ce qui empêche le chauffage de l'extrémité ini'é-- rieure de ce lingot à la même température que le reste dudit lingot; il en résulte une formation de petites cri- ques,au voisinage de la base du lingot, criques qui appa- raissent lorsque celui-ci est, par la suite, laminé,
La présente invent ion a principalement pour objet une forme perfectionnée de tête calorifuge, par l'usage de laquelle on évite les inconvénients ci-dessus signalés et qui présente, en outre, de nombreux avantages sur les formes de têtes calorifuges précédemment employées.
La tête calorifuge établie conformément à l'inven- tion pont, en être, être utilisée d'une façon satisfaisan- te pour plusieurs coulées; de plus, cette tête calorifuge peut être séparée de la lingotière sans qu'il soit néces- saire d'utiliser un outillage spécial et lorsqu'elle a été enlevée, il ne reste qu'une quantité' relativement faible de matière réfractaire sur le lingot, ou même aucune. Grâ-
<Desc/Clms Page number 3>
ce à l'utilisation de cette tête calorifuge, on obtient le maximum d'efficacité pour la coulée.
On peut construire cette tête de façon à éliminer la plus grande partie de la retassure avec une quantité minimum de métal coulée dans la téta. Enfin, cotte tête est organisée de telle manière qu'elle suive librement le métal fondu et s'enfonce avec lai pendant le refroidissement du lingot; il en résalte une libre contraction de ce dernier,ce qui évite tout accrochage des lingots, accrochage qui se produisait fré- quemment avecles têtes calorifuges qui étaient utilisées jusqu'à présent et qui provoquait la formation de criques dans les lingots.
La présente invention vise également à réduire le coût de fabrication des têtes calorifuges de lingotières, à économiser l'espace nécessaire pour l'emmagasinage de ces têtes calorifuges et des briques entrant dans leur composition et, enfin, à réduire, d'une façon appréciable le coût des réparations des puits de réchauffage des lin- gots pour l'enlèvement des accumulations de matière rési- duelle formées dans ces puits da fait de l'organisation des têtes calorifuges utilisées généralement jusqu'ici.
L'invention présente, en outre, d'autres caractéris- tiques et avantages qui se ront plus particulièrement indi- qués- dans la description qui va suivre et qui apparaîtront à ceux qui sont familiarisés avec cette industrie, Cette description sa rapportera à certains modes de réalisation de têtes calorifuges établis conformément à la présente invention et représentés sur le dessin annexé.
Sur ce dessin :
La figure 7. est une vue en plan d'une tête calorifuge construite conformément à l'an des modes de réalisation de l'invention et disposée à l'extrémité supérieure d'une lingotiére avant que le métan ne soit coulé dans celle-ci;
La figure 2 est une coupe verticale de cette tête
<Desc/Clms Page number 4>
et de la lingotière par 2-2 de la figure 1 ;
La figure 3 est ane vue en perspective de la tête calorifuge représentée sur les figures précédentes ;
Les figures 4, 5 et 6 sont des coupes verticales de fragments de modes de réalisation de l'invention légère- ment modifiés.
Les mêmes nombres ou chiffres de références seront utilisés pour désigner les mêmes organes sur les diffé- rentes figures.
Si l'on se reporte plus particaliérement au mode de réalisation de l'invention représenté sar les figures 1, 2 et 3, on verra que la tête calorifuge comporte ane boi- te creuse, désignée, d'une façon générale, par 1 et formée de quatre éléments séparés 2. 3, 4: et 5; les angles de ces éléments sont respectivement munis d'oreilles 6 et 7 dirigées$vers l'extérieur et pouvant recevoir des boulons 8 au moyen desquels les éléments en question sont fixés les ans aux antres de façon à foncer on ensemble.
Lien qu'il soit souvent préférable d'utiliser une boite constrai- te, ainsi qu'il vient d'être dit, au moyen d'éléments assemblés, bette boite, si on le désire, peat être formée d'une seule pièue, la dimension et -la forme de la partie inférieure de la boite étant, en tous cas, telles que, lors- qu'elle est introduite dans l'ouverture de la lingotière M avec laquelle elle doit être utilisée, un petit interval- le C soit ménagé tout autour de la partie inférieure de la têtecalorifuge entre la lingotière et cette boite.
.La boite peut être manie. d'une ou plusieurs séries de toarillons disposés à l'opposé les ans des autres.tou- rillons auxquels peuvent être adaptés des crochets de sou- lévement pour enleverde la lingotiére la tête calorifuge ou Pour déplacer cette tête; par raison de commodité, il est préférable d'utiliser deux séries de tourillons et de placer une série, les tourillons 10-10. au voisinage du
<Desc/Clms Page number 5>
centre de gravité de la tête calorifuge et l'antre série 11-il
EMI5.1
plus près de l'extrémité supérieure de cette téte;
dans ces conditions , la dernière série de tourillons peut être atili- sée, si on le désire, lorsqu'on sépare de la lingotière la tê- te calorifuge, tandis que l'autre série peat être utilisée,lors- qu'on le désire, pour renverser cette tête afin de l'inspecter . ou de la réparer,
Ainsi qu'on l'a représenté, la boîte 1 se rétrécit légère- ment vers l'intérieur à partir de sa partie inférieur;
elle est munie, à sa partie 'd'un revêtement intérieur,dési- gné, d'une façon générale, pr 15, en matière réfractaire ou en
EMI5.2
toute-- autre matière convenable, c;e revgtenent étant constitué par plusieurs briq es 15p sleLlbo1tant les unes dans les autres, Ces briques qui forment le revêtement sont supportées vertica- lement par un) épaulement 16 dirigé vers l'intérieur et s'éten- dant tout autour de la boite ' une faible distance du fond de
EMI5.3
celle-ci; cet épaulernont fait corps avec la paroi de la boite ou est fixé cette paroi;
les briques sont disposées de telle façon qu'uii petit jeu 17 soit ménagé entre les faces extérieu- res de ces briques et les parois de la boite,de façon à permet- tre une dilatation deS. &rilll1eS lorsqu'elles sont (;h811ffées car, en l'absence de ce jeu, certaines matières de revêtement ne pourraient se dilater sous l'effet de la grande chaleur à la-
EMI5.4
Cloelle elles sont soumises et il se produirait des crevasses ou des désagrégations, ce qui rendrait la tête calorifuge inu- tilisable pour d'autres coulées;
cependant, il est possible de
EMI5.5
supprimer c;e jeu si l'ou jUee néccssaire ou désirable dToxéc;u- ter de revêtement supérieur en matière réfractaire ou isolante avec une matière présentant une dilatation ou une contraction sensiblement négligeable, par exemple avec une brique spéciale du genre des briques la sciure.
Sur le dessin, on a montré des faces intérieures de bri-
EMI5.6
ques 15',c;Onstltuant l'assise supérieuro du revêtement princi- pal do la bo1te,lÓgèreLB t inclinées vers l'intérieur â partir
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
du fond jusqu'au sommet et cette inclinaison (;ol'resPondH1t celle des parois de la boite, cette construction donne, en pratique, de bons résultats mais, si on le désire, les briques peuvent avoir d'autres formes en vue de rédaire le plus possi- ble la retassure du lingot tout en laissant une quantité mini-
EMI6.2
mum d'acier dans la téte calorifuge. A:xisi,par exemple,lorsqoe la retassure a une forme générale conique,les briques de l'as- sise supérieure peuvent avoir une forme telle que 1'intérieur
EMI6.3
de la t6'te calorifuge ait une forme générale correspondante,dam le bat de réduire au minimum la retassure.
Il est évident que l'assise supérieure de briques 15' constitue une partie plus ou moins permanente de l'ensemble de la tête calorifuge et qu'elle
EMI6.4
est utilisée,par conséquent,pour plusieurs coulées, les bri- ques étant enlevées de la lingotière aveu la boite à la fin de cha que coulée.
Une assise inférieure de matière réfractaire oa de toute autre matière convenable désignée, d'une façon générale,par 20
EMI6.5
et formée, de prêférenú8J:psr des briques 2Q.',est égaleront pré- vue comme revêtement de la partie inférieure de la boite contre l'épaulement 16 et au-dessous de cet épaulement. Comme pour l'assise supérieure, ces briques 20' sont emboîtées les ânes dans les autres et elles peuvent avoir toute forme convenable s'adaptant aux contours particuliers de la lingotière avec la- 'quelle la tête calorifuge doit âtre utilisée.
Il est désirable que cette assise de briques recouvre entièrement la surface de
EMI6.6
la boite au-dessous de l'épauler,.ent 16, aussi bien qae le bord inférieur de la boite, comme on l'a montré sur la fig. 2,afin qae les surfaces inférieures des briques paissent reposer sar la surface du lingot pendant la coulée, ainsi qu'il sera ex-
EMI6.7
Pligaé ci-après..L es briques, ou autre matière réfractaire convenable, formant l'assise inférieure, sont d'abord fixées 1. la boite et supportées par;elle-;1 au moyen d'attaches conve- nables,par exemple au moyen de tenons 21 en bois ou en autre matière fusible, fragile oa combostible traversant les briques
<Desc/Clms Page number 7>
par des trous 22 percés à la partie inférieure de la boi- te, ainsi QU'ON le voit clairement sur la figare 2.
La boîte est également munie d'organes destinés à la supporter sur le moule avant et pendant la coalée du mé- tal, ces organes étant de préférence constitués par des oreilles 23 faisant corps avec les oreilles 6 et 7 et s'é- tendant vers l'extérieur partir de ces dernières; ces oreilles 23 sont conformées de façon à reposer sur des blocs en bois 24 ou sar tout autre sapport convenable dis- posé sar l'extrémité supérieure de la lingotière et sap- portant la tête calorifuge, de telle façon que l'assise inférieure de briques et la partie inférieure de la boï- te se troavent dans le moule éUNE profondeur convenable, ainsi qu'on l'a représenté sar la figare 2.
Avant la coalée da métal, la'tête calorifuge est supportée au-dessus de la lingotière aa moyen de blocs
24 ou de tout aatre dispositif convenable, ainsi qu'on l'a représenté sur la figure 2, afin que l'extrémité infé- rieare de la boite aassi bien que l'assise inférieure de briques pénètrent dans la lingotière mais ne soient pas en contact avec; celle-ci du fait de l'existence da petit jeu précité c.Le métal fonda est alors COULê rapidement dans la lingotière travers la tête calorifuge jas qu'à ce qa'il monte suffisamment dans cette lingotière poar péné- trer dans l'espace C dans lequel il se solidifie rapide- ment et forme (;et endroit an joint.
La coulée du métal est alors continuée plus lentement jusqu'à ce que le ni- veau da métal soit arrivé une hauteur convenable de la tête calorifuge, c'est-à-dire habituellement de deux à quinze centimètres au-dessous de l'extrémité supérieure de cette tête, suivant les conditions thermiques et Physi- ques de l'acier coulé.
Les blocs en bois ou antres supports 24 sont alors enlevés pour permettre à la tête calorifuge de s'enfoncer aveu le métal lorsque celui-ci se retire @
<Desc/Clms Page number 8>
dans la lingotière, ce quiassure an libre flottement de la TêTE calorifuge, Ainsi, aveu la tête calorifuge perfectionnée qui fait l'objet de l'invention, il n'y a aucune tendance pour le lingot à être accroché, c'est-à-dire re à être suspendu à la tête précitée,comme cela se pro- duit fréquemment aveu les têtes calorifuges utilisées jusqu'ici et qui sont supportées fermement par l'extrémité supérieure de la lingotière.
Cet accrochage du lingot à la tête calorifuge est éviter car il tend à prvoquer des criques ou crevasses dans le lingot , mais, dans la tête calorifuge perfectionnée conforme à l'invent ion, aussitôt que les blocs 24 ou autres supports ont été enlevés, cette tête est supportée entièrement par le lingot lui-même et elle estlibre de suivre ce dernier dans son retrait lors du refroidissement; on évite ainsi entièrement l'inconvénient ci-dessus indiqué.
Lorsque le lingot s'est refroidit suffisamment pour permettre l'enlèvement de la tête calorifuge, une paire de crochets de soulèvement est engagée sous les tourillons 11 et la boite ainsi que l'assise supérieure de briques sont soulevées comme un tout de la lingotière,tandis que l'assise inférieure de briques se sépare automatiquement de la boite et de l'assise supérieure et reste sur le lin- got puisque les tenons en bois ou les tiges fusibles 21 ou tous autres dispositifs de fixation ont été consumés ou brisés pendant la coulée en raison de la chaleur inten- se à laquelle ces disposit ifs sont exposés pendant l'opé- ration d'enlévement de la tête calorifuge ; les dispositifs de fixation de la tête en question ne supportent donc; plus l'assise inférieure de briques.
Celle-ci peut être alors facilement détachée du lingot au moyen d'une barre ou d'un outil analogue, cette opération étant relativement simple en raison du fait que, puisque l'assise de matière est formée d'éléments ou de briques,distinctes, il est fa-
<Desc/Clms Page number 9>
cile de les séparer et également en raison du fait que le volume,ou la quantité totale,de matière de l'assise est relativement petit.
En fait, dans certaines conditions, il peut sembler souvent absolument inutile d'enlever du lingot l'assise inférieure de matière; on paut laisser, an contraire,cette assise oui est emmenée avec le lingot au puits de réchauf- fage, car, quand bien même toute la matière resterait sur le lingot au morrent sù celui-ci atteint le puits, la quan- tité totale de matière serait très fortement inférieure µ la quantité de matière restant sur le lingot dans la pra- tique actuelle (à moins que, dans ce cas, des efforts par- ticuliers aient'été faits pour enlever cette matière );
cet te quantité totale de matière serait insuffisante ordinai- rement pour provoquer une accumulation indésirable de ma- tière résiduelle dans le paits de réchauffage des lingots ou pour gêner, de toute autre façon, le traitement du lin- got contena dans ce puits.
Après qa'on a retiré de la lingotière la tête calori- fage. on peat renverser celle-ci et la laisser refroidir, si esla est nécessaire,afin qu'une nouvelle assise infé- rieare de matière de revêtement (par exemple de briqaes) paisse être facilement fixée par des tenons ou par tout autre moyen et afin que l'assise supérieure puisse être convenablement réparée, si cela est nécessaire; la tte calorifuge est ainsi remise en état poar une seconde coulée;
les réparations effectuées sar l'assise supérieure peuvent consister, par exemple, à recouvrir l'intérieur de la tête calorifuge. d'un enduit convenable qui constitue un plan de séparation ou un plan de clivage lorsque la tête est enlevée, comme les briques de l'assise supérieure sont libres de se dilater ou de se contracter, lorsque cela est néeessaire, l'intérieur de la boîte de la tête calorifuge, ces briques peuvent servir un tras grand nom-
<Desc/Clms Page number 10>
bre de fois avant qu'elles soient désagrégées oa asées
EMI10.1
de telle façon que leur remplace cant soit nécessaire; en oatre, la boîte elle-même peut servir iizàéiin1ulent ;
par conséquent , en pratique, il seul seulement nécessaire de renouveler l'assise inférieure de briques et les tenons
EMI10.2
fusibles oa autres moyens de fixation après uhaque collée et de remplacer l'assise supérieure de briques à des in- tervalles de temps relativement très grands.
Bien qu'il convienne, dans les conditions ordinaires,
EMI10.3
d'utiliser des blocs 2g, en bois, o:.ùù3 moyens de support de la tête calorifuge sur la lingotière, il est évident que ces blocs canes organes analogues pomraieiit être d'une matière compressible telle que la tête calorifuge paisse sa ivre librement vers le bas le lingot pendant leretrait: dans ces conditions, les blocs pourraient être laissés en place pendant la coulée au lieu d'être enlevée comme dans le cas ù ces blocs sont en bois oa en une autrematière non compressible.
Sur la figare 4, on a représenté an mode de réal isa- tion légèrement modifié de l'invention; dans ce mode de
EMI10.4
réalisation, aa liea cl&atiliser une assise inférieure en matière réfractaire, on atilise an boucliermétallique courbe 30 qui s'étend toat autour de la périphérie inté-
EMI10.5
rieare de la lingotière au-de ssous da revêtement sapériea!.' 15 et qui est wa 1 rte na en place par des goujons fusibles s 21,de la même manière que les briques 30' ui-dessas dé- (;rites. Ce bouclier métallique est en contact aveu la sur- face da lingot lorsque la lingotière a été remplie d'ane façon suffisante pour que le métal soit arrivé au niveau 'de la plaque;
après que les dispositifs de fixation ont disparu, .le bouc;lier repose librement sar le lingot lorsque la boite et le revêtement supérieur de la tête calorifuge ont été enlevés de la lingotière, ainsi qu'il a été décrit
EMI10.6
ci-dessas. Qn devra noter que la forme de bouclier qu'il
<Desc/Clms Page number 11>
est préférable d'utiliser comporte une partie principale incurvée et un petit rebord 30' dirigé vers l'extérieur, rebord dont la périphérie supérieure s'étend au-dessous de la partie adjauente de l'assise supérieure de briques; on verra également que la partie incurvée du bouclier se prolonge ve rs l'extérieur au delà de la boite de la tête calorifuge ,de façon à marquer l'espace C xx ménagé entre ladite tête calorifage et la lingotière;
ceprolongement forme également an joint à cet endroit entre les différen- tes parties, doint qui peut venir s'ajouter au Point for- mé par le métal solidifié, ainsi qu'on l'a décrit ci-des- sas ou qui peut le remplacer.
Sur la 'figure 5, on a montré an autre mode de réali- sation de l'invention dans lequel l'assise supérieure de briques ou d'autre matière est recouverte de métal sur sa face intérieure. On donne à ce métal de préférence la forme d'un manauon coulé 32 comportant à, son extrémité in- épaule ment férieure un rebord ou xxxxxx 32'.
toarné vers l'exté- rieur, sur lequel le revêtement de briques 40 petit reposer et qui, à son tour, repose sur l'épaulement 16. Le revête- ment 40 de briques ou d'autre matière réfractaire constitue un isolant entre le manchon métallique 32 et la boite,mais il ne remplit pas entièrement, d'une façon normale,l'es- paie qui existe entre ces pièces, un espace 17 étant lais- sé pour permettre la dilatation den briques et, en oatre., pour constituer un espace d'air isolant.
Le manchon métal- lique 32 vient ainsi en contact, dans la têrecalorifuge, aveu le métal fondu; après que le lingot a été coulé ,la tête calorifuge est enlevée en même temps que le revête- ment réfractaire 15 et que la boite 1 de la manière qai a été indiquée précédemment, l'assise Inférieure de briques 20 restant sur le lingot après qu'elle a été libérée par la disparition des dispositifs de fixation (par exemple par la fusion des goujons 21). Ce mode de réalisation de
<Desc/Clms Page number 12>
l'invention petit être particulièrement désirable dans certaines conditions: il tend à prolonger la durée dure- vêtement supérieur en matiére réfractaire puisqu'il évite les contacts directs du métal fonda aveu ce revêtement.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure
6, le revêtement supérieur 15 est également reconvert de métal ayant,de préférence, la forme d'une feuille 34 rela- tivement mince qui est disposée tout autour de la face inté- rieure de la matière réfractaire et contre cette matière, ladite feuille de métal reposant ainsi dans la tête calori- fage entre le revêtement en matière réfractaire et le mé- tal fonda.
Dans ce mode de réalisation, la boite 1, au- dessous de l'épaulement 16 qui sert à supporter la matière réfractaire, est de préférence incurvée vers le bas et vers l'extérieur, le revêtement métallique 34 étant incur- vé de la Même manière et s'étendant suffisamment au delà de la boite 1 pour marquer l'espace C ménegé entre la tête calorifuge et la lingotière, comme dans le mode de réalisa- t ion représenté sar la figure 4.
Afin que le revétement métallique de la tête calorifage soit primitivement sappor- té dans la tête calorifuge, ce revêtement est muni, si on le désire, à son extrémité supérieure, de plusieurs petites pattes 34' qui, après qua le revêtement a été mis en pla- ce. sont rabattues vers l'extérieur sur la matière réfrac- taire adjacente et qui, par conséquent, servent à mainte- nir en place le revêtement métallique, Lorsque la tête ca- lorifage est enlevée de la lingotière après la coulée du lingot, l'adhérence du revêtement au métal dans la tête calorifuge.
est plus grande que la résistance offerte par les pattes préuitées, de sorte que ces dernières se re- dressent, ce qui permet à la boîte et à la matière réfrac- taire d'être enlevées, le revêtement métallique 34 restant sur le lingot et passant avec lui au puits de réchauffage.
L'utilisation de ce mode de réalisation de l'inven-
<Desc/Clms Page number 13>
tion aussi bien que l'utilisation du mode de réalisation représenté sur la figure 4 permettent d'éviter le trans- port de toute parcelle de matière réfractaire au puits de réchauffage des lingots; comme la faible quantité de métal. restant du bouclier 3Q ou du revêtement 34, suivant le cas, n'est pas gênante pendant le traitement du lingot dans le puits de réchauffage, cemodes de réalisation de l'invention seront fréquemment préférés à ceux dans les- quels on utilise une, assise inférieure de briques.
Evidem- nant, un nouveau revêtement métallique doit nécessaire- ment être fait après chaque opération, mais la matière ré- frautaire n'a besoin d'être remplacée qu'à des intervalles relativement longs, car elle est très fortement protégée par le revêtement métallique qui la maintient hors de con- tact avec le métal fondu dans la têts calorifuge.
Comme on utilise les modes de réalisation de l'inven- t ion représentéssur los figures 4, 5 et 6 de la même fa- çon que le mode de réalisation représenté sur les figures 1, 8 et 3, toute explication supplémentaire est superflue, la façon dont on se sentdesdits modes de réalisation pou- vant être facilement comprise par les personnes qui sont au courant de cette fabrication.
Des explications qui précèdent, on peut conclure que, grâce l'invention, on peut réaliser une tête calorifuge perfectionnée pouvant être utilisée pour plusieurs cou- lées successives; il suffit simplement de placer,après chaque coulée, une nouvelle assise inférieure de briques ou d'autre matière réfractaire, un nouveau bouclier ou un nouveau revêtement métallique, suivant le mode de réa- lisation de l'invention adapté; cette tête calorifuge per- fectionnée présente beaucoup d'autres avantages et d' autres caractéristiques qui ont été indiqués précédemment.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.