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Procédé d'amélioration de blocs ou lingots bruts en acier coulé sans tête perdue.
Dans le brevet belge N 388.538, on a proposé un procédé d'amélioration de l'acier non apaisé, dans lequel, par un pro- tecteur contre le rayonnement placé sur la coquille ou lingo- tière, on réduit la perte de chaleur de l'acier liquide à l'ex- trémité supérieure du bloc ou lingot, en créant ainsi des con- ditions plus favorables pour la montée de la scorie de désoxy- dation, qui se sépare de l'acier liquide. Toutefois l'emploi de l'effet d'un tel protecteur contre le rayonnement sont naturel- lement terminés au moment où le protecteur doit être enlevé de nouveau de la coquille ou lingotière, pour que celle-ci puisse elle-même être enlevée du bloc ou lingot et que celui-ci puisse être placé dans le puits de compensation (soaking pit), tant que son noyau est encore liquide.
Mais à ce moment le processus de la séparation de scorie du noyau liquide du bloc n'est pas encore terminé. Par conséquent l'effet favorable, obtenu et
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prouvé par l'emploi du protecteur contre le rayonnement, ne pourra être complètement satisfaisant, que si, pendant la pé- riode allant de l'enlèvement de la coquille ou lingotière à la solidification parfaitement terminée, prévalent de telles conditions, que la scorie de désoxydation, qui continue à se séparer lors de l'abaissement de la température dans le noyau du bloc ou lingot, puisse remonter de façon à se trouver fina- lement dans la région du bout de rognure normal.
Or, le principe de l'invention consiste à tenir compte de ces connexions, non reconnues jusqu'à présent, par des pro- cédés qui, dans la période allant de l'enlèvement de la coquil- le ou lingotière à la solidification complètement terminée du bloc ou lingot, effectuent une avance de la solidification dans la partie inférieure du bloc ou lingot sur celle dans la partie supérieure du bloc ou lingot.
Dans les conditions de travail normales, dans lesquelles les blocs ou lingots en acier non apaisé se solidifient, la solidification a lieu, en effet, dans un ordre inverse, ou tout au moins une solidification du dernier reste de liquide se produit dans la région du milieu du bloc ou lingot, et ce pour les raisons suivantes : 1) Dans le cas de l'acier non apaisé, on travaille prati- quement sans exception avec la forme de bloc ou lingot, qui se rétrécit vers le haut. Il s'ensuit que dans la région du bloc ou lingot, dans laquelle la chaleur s'en va exclusivement par les parois latérales du bloc ou lingot, la solidification dans la partie supérieure de celui-ci, qui s'achève dans le puits de compensation, est terminée plus tôt que dans la partie infé- rieure du bloc ou lingot.
Cet effet de la forme de bloc ou lin- got, se rétrécissant vers le haut, est encore renforcé par la couronne extérieure de bulles, qui, dans le cas de l'acier non apaisé, se produit dans la moitié inférieure du bloc ou lingot.
Une telle couronne de bulles est visible, par exemple, à la figure 1 du travail de Wüst et Felser (Stahl und Eisen 1910,
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pages 2154 et suivantes). Son action calorifique équivaut à une conductibilité calorifique réduite de la partie inférieure du bloc ou lingot.
2) Dans les puits de compensation, qui ne sont pas par- faitement chauds, le refroidissement de la tête du bloc ou lingot et du pied de celui-ci avance sur celui du milieu du bloc. A ceci s'ajoute, dans le cas où les couvercles des puits ne ferment pas parfaitement, éventuellement encore un refroi - dissement additionnel de la tête du bloc ou lingot par l'air froid qui y pénètre.
Or, conformément à l'invention, on fait retarder la soli- dification de l'intérieur de la tête du bloc ou lingot, et de ce fait avancer la solidification de la partie inférieure du bloc ou lingot de la façon suivante .
Ou bien on place, directement après l'enlèvement de la coquille ou lingotière, sur le bloc ou lingot, respectivement sur plusieurs blocs ou lingots, un chapeau calorifuge convena- blement garni de réfractaire (fig.l) et avec ou sans dispositif de chauffage, qui laisse libre la partie inférieure du bloc ou lingot. Ce mode de travail sera tout indiqué, notamment là où il n'est pas possible d'amener le bloc ou lingot par la voie la plus rapide dans un puits de compensation. Toutefois si cette possibilité existe, le puits de compensation sera muni d'un dispositif de chauffage, qui ne réchauffe que la partie supérieure du bloc ou lingot.
Une forme de réalisation très simple est représentée à la fig. 2, qui diffère de la forme de réalisation normale pour fours à réchauffer à puits (fig.3) par une autre disposition des évidements dans les parois in- termédiaires, servant à conduire les flammes, de sorte que les gaz chauds ne lèchent que la partie supérieure du bloc ou lin- got.
Fig.4 montre en outre un anneau à circulation d'e'au, dis- posé dans la partie inférieure d'un puits et devant lequel est
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maçonnée une paroi.
Fig.5 montre un anneau à circulation d'eau sans paroi maçonnée devant lui.
Fig.6 montre le chapeau à revêtement représenté à la fig.l du dessin, complété par un anneau à circulation d'eau, qui peut être fixé à volonté au chapeau maçonné. Le diamètre intérieur de l'anneau réfrigérant est plus grand que celui du chapeau maçonné, afin d'empêcher une compensation de rayon- nement entre les deux capacités. Evidemment, on pourra employer pour le refroidissement, au lieu de la forme de récipient, toute autre forme de réalisation, par exemple un serpentin tubulaire. En outre, on peut tenir compte de la nécessité de munir plusieurs blocs ou lingots d'un chapeau (avec ou sans réfrigérant) par toute juxtaposition et assemblage voulus, respectivement pax une liaison constructive de chapeaux.
Abstraction faite des conditions locales et des disposi - tiens de travail, le point de vue suivant peut encore être décisif pour la question du travail avec chapeau protecteur ou calorifuge ou avec puits de compensation : A côté de l'avance de la solidification de la partie inférieure du bloc ou lingot, la durée de solidification elle-même est importante pour une séparation aussi parfaite que possible de la scorie de désoxy- dation.
Dans le cas de petits blocs ou lingots - par ceci on peut entendre, par exemple, des blocs ou lingots, dont la durée de solidification totale est de moins d'une heure, sans que ce chiffre doive être considéré comme valable pour toutes les con- ditions - on donnera donc la préférence au travail avec puits de compensation, parce que dans ce travail on obtient, à côté de la prolongation spéciale de la durée de solidification de la tête du bloc ou lingot, aussi la durée de solidification totale la plus longue. Par contre, au-delà d'une certaine grandeur de bloc ou lingot, la durée de solidification totale nejouera plus aucun rôle.
Ici on obtiendra un effet au moins aussi favorable,
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ou éventuellement plus favorable, en travaillant avec un cha- peau calorifuge ou dans le puits de compensation avec sous - traction additionnelle de la chaleur de la partie inférieure du bloc ou lingot, parce que ces. deux procédés assurent le meilleur effet de l'avance recherchée de la solidification dans la partie inférieure du bloc ou lingot.
Comme pour le bloc ou lingot, prêt à être laminé, il est désirable d'avoir une température aussi uniforme que possible, le procédé décrit ci-dessus aura encore sans plus pour corol- laire un traitement ultérieur du bloc ou lingot après la soli- dification complètement terminée, dans le sens d'un réchauffage renforcé de la partie inférieure du bloc ou lingot, qui est maintenant la plus froide. A cet effet, on peut aménager les fours à puits chauffés, qui existent toujours à côté des puits de compensation non chauffés, à aménager conformément à l'in- vention pour le réchauffage de la tête des blocs ou lingots.
Le procédé décrit ci-dessus peut aussi être employé pour améliorer des blocs ou lingots creux, coulés en acier apaisé, ce qui n'est pas, sans plus, de toute évidence, parce que les processus de solidification sont tout à fait différents pour les deux espèces d'acier. Alors que dans l'acier non apaisé on recherche une séparation plus complète de la scorie de désoxy- dation, il importe, dans le cas de l'acier coulé apaisé, de raccourcir la poche en forme d'entonnoir.
Des essais pratiques ont montré que par l'influence, produite conformément à l'in - vention sur la solidification après l'enlèvement de la coquille ou lingotière, on obtient également dans l'acier apaisé des avantages considérables, parce que par l'emploi du procédé il se produit un raccourcissement tout à fait prononcé de la poche, comme le montre la comparaison de la fig.7 avec la fig.8, ces figures représentant des coupes longitudinales de deux blocs ou lingots en acier coulé apaisé.
Les deux blocs ou lingots d'essai proviennent de la même
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charge en fusion et du même paquet. Le bloc ou lingot de la fig.7 présente la poche connue, descendant profondément, qui se produit dans le mode normal de solidification. Le bloc ou lingot de la fig.8 a été traité conformément à l'invention.
Après l'enlèvement de la coquille ou lingotière, il a été muni d'un chapeau calorifuge sans chauffage additionnel sui- vant la fig.l. L'effet étonnamment élevé du procédé dans l'ap- plication aux blocs ou lingots bruts en acier coulé apaisé est ainsi démontré.
REVENDICATIONS.
1. Un procédé d'amélioration de blocs ou lingots bruts en acier coulé non apaisé ou apaisé, qui sont coulés sans tête perdue, caractérisé par le fait qu'après l'enlèvement de la coquille ou lingotière, qui doit être effectué pendant que le noyau du bloc ou lingot est encore liquide, la tête du bloc ou lingot est maintenu à l'état chaud, tandis que la partie inférieure du bloc ou lingot est exposée à un refroidis- sement naturel ou accéléré.
2. Une forme de réalisation du procédé suivant la reven- dication 1, caractérisée par le fait qu'après l'enlèvement de la coquille ou lingotière la partie supérieure du bloc ou lingot est entourée d'un chapeau calorifuge, qui peut être agencé en même temps comme accumulateur de chaleur, le cas échéant avec chauffage additionnel, tandis que la partie infé- rieure du bloc ou lingot reste sans protection.
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