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Perfectionnements à la coulée des métaux 6 I/!1J lingots.
La présente invention concerne la coulée des métaux en lingots et plus particulièrement la coulée des aciers calmés pour l'obtention de lingots à tête perdue ou masse- lottes.
Il est bien connu qu'un lingot d'acier présenten au cours de sa solidification par refroidissement, des phé- nomènes de retrait qui donnent naissance à des cavités ap- pelées retassures, aux endroits où le métal est resté le plus longtemps fluide, c'est-à-dire à la partie axiale du lingot.
Afin de remédier à ces inconvénients, on fait fré- quemment usage d'une cuvette fixée sur les bords supérieurs de la lingotière* Cette cuvette garnie de matière réfractai- re reçoit à la fin de la coulée, une certaine quantité de métal en fusion qui a pour but de remplir les vides qui se forment, lors du refroidissement du métal. Toutefois des précautions spéciales doivent être prises pour la fixation
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de la cuvette à la partie supérieure de la lingotière afin d'éviter la formation de bavures, par m ulée de métal, dans le joint formé entre la cuvette et le bord supérieur delà lingotière. Le garnissage réfractaire s'il maintient autant que possible la température du métal en fusion, n'empêche cependant pas un refroidissement plus ou moins rapide de ce métal.
L'emploi de cuvettes de ce genre exige des lingotiè- res spéciales adaptées pour les recevoir. De plus, il est nécessaire de remplir complètement la lingotière pour ob- tenir les avantages dus a l'emploi de cette cuvette supplé- mentaire donnant naissance à la masselotte.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de procurer un dispositif peu coûteux as- surant le maintien d'une haute température à la partie su- périeure du métal coulé, tout en permettant de ne faire u- sage que d'une partie du volume des lingotières employées-
Dans ce but, le dispositif, objet de l'invention, est constitué par un chapeau ou cloche qui est destiné à recevoir à la fin de la coulée un supplément de métal et qui est en matière faiblement combustible mais suffisamment pour maintenir le métal liquide, ce chapeau étant placé avant la coulée en un endroit approprié à l' intérieur de la lingotière et épousant approximativement les bords Intérieurs de celle- ci.
Dans la réalisation pratique de l'invention, ce cha.. peau ou cloche est placé dans le fond de la lingotière lors- que celle-ci est remplie par coulée en source, ou est main- tenue à un niveau quelconque à l'intérieur de la lingotière ou à la partie supérieure de celle-ci lorsque la lingotière est remplie par coulée directe.
Ce chapeau ou cloche peut comporter une partie plane qui forme le bord du chapeau et qui peut épouser approxima-
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tivement la forme intérieure de la lingotière.
Le chapeau est surmonté 3'une partie tronconique centrale présentant ainsi une ouverture au travers de la- quelle la coulée du métal peut s'effectuer, mais qui peut être éventuellement recouverte d'un disque de dimension correspondante fixé à la partie supérieure du chapeau, lorsque le remplissage de la linotière se fait par coulée en source*
Les dessins ci-joints montrent des exemples de réalisation du dispositif faisant l'objet de l'invention*
La figure 1 est une coupe verticale pratiquée au travers d'une lingotière remplie par coulée directe.
La figure 2 en est la vue en plan.
La figure 3 représente une coupe verticale pratiquée au travers d'une lingotière remplie par coulée en source.
La figure 4 est la vue en plan correspondante.
Comme le montrent les figures 1 et 2, à l'inté- rieur et à la partie supérieure d'une lingotière 1, est disposé un chapeau 2 dont les bords extérieurs épousent approximativement la forme intérieure de la lingotière et qui présente une partie tronconique centrale destinée à recevoir un excédent de métal en fusion en vue de la création d'une masselotte. Ce chapeau 2 est fixé à hauteur convenable, par des fers plats 3 auxquels il est rattaché et qui sont posés sur les bords supérieurs de la lingotière où ils sont maintenus par des poids 4.
Le chapeau 2 est constitué par une composition à base de matière ligneuse agglomérée et rendue ignifuge par
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des bains appropriés <? a base dematiere réfractaire très poreuse avec absorption de matières combustibles. La composition doit être telle qu'elle permette, par la tem- pérature du métal en fusion qui vient en contact avec le chapeau, une combustion relativement lente de celui-ci.
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La lingotière 1 est remplie par du métal en fusion qui se déverse d'une poche de coulée 5 dont l'ouverture inférieure 6 est amenée dans l'axe de la lingotière au-dessus de l'ouverture libre de la partie tronconique du chapeau. La lingotière se remplit de métal en fusion et lorsque le niveau de celui-ci atteint la base du chapeau 2, une quantité sup- plémentaire de métal est encore introduite de manière à rem- plir complètement la partie tronconique du chapeau 2.
Dans ces conditions et grâce à la température dé- gagée, le chapeau 2 se consume lentement en maintenant la partie supérieure du métal coulé en fusion, ce qui permet à ce métal de remplir au fur et à mesure qu'ils se produisent, les vides ou retassures qui se créent dans la partie axiale supérieure du lingot pendant son refroidissement.
Lorsque le lingot est complètement refroidi, une légère proéminence subsiste à la partie supérieure formant ainsi une tête convenable pour le laminage.
Lorsque le remplissage :le la lingotière s'effectue par coulée en source, comme le montrent les figures 3 et 4 la lingotière 7 est disposée au-dessus d'un canal 8 qui amè- ne le métal en fusion pénétrant dans la lingotière 7 par une ouverture inférieure g. Dans ce cas, un chapeau 10 est placé sur le fond de la lingotière avant le remplissage de celle-ci* Ce chapeau est recouvert d'une rondelle 11 clouée sur les bords de la partie tronconique de manière à fermer complètement l' ouvertu re centrale du chapeau. A la partie supérieure de la lingotiè.re, des plats 12 formant butées sont maintenus par des poids 13 en vue de limiter la course du chapeau 10 qui surnage au-dessus du métal coulé qui pénè- tre par l'ouverture 9 et remplit progressivement la lingo- tière 7.
Au début de la coulée le jet de métal en fusion tourbillone à l'intérieur de la partie tronconique du chapeanj
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10 et y dépose une partie des impuretés entrainées par la coulée. Le niveau du métal en fusion s'élevant dans la lingotière 7, le chapeau 10 est soulevé et vient buter finalement contre les plats ou arrêts 12. On conti- nue alors la coulée pendant un certain temps jusqu'à ce que le métal en fusion soit arrivé au niveau de la ron- delle 11.
Comme lors de la coulée directe, la combustion lente du chapeau 10 et de la rondelle 11 maintient une température convenable à la partie supérieure du métal coulé; de manière à permettre au métal fluide de péné- trer au fur et à mesure dans les retassures qui se créent par le retrait du métal.
Grâce à ce dispositif, il est possible de n'u- tiliser qu'une partie des lingotières pour l'obtention d'un lingct de petite hauteur. Il suffit à cet effet de régler les bras verticaux des plats 3 qui maintiennent le chapeau lorsqu'on procède au remplissage de la lingo- tière par coulée directe, ou :le régler la longueur des plats 12 servant 3'arrêt au chapeau, lorsqu'on procède par coulée en source.
De plus, 11 n'est plus nécessaire de prendre des précautions spéciales pour éviter les bavures à la tête des lingots, les masselottes étant formées directement à l'intérieur des lingotières par la partie tronconique du chapeau, , Il est à remarquer que la forme du chapeau peut être variable et être Par exemple à base d'un cercle, d'un carré ou d'un rectangle et affecter une forme tronconique ou cyolindrique.