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Revêtement de lingotières.
Dans les lingotières usuelles, sans revêtement, consistant en fonte à paroi épaisse, il se forme facilement, par suite du refroidissement brusque provoqué par les parois froides de la lingotière, par exemple lors de la coulée d'un acier parvenu à l'état de repos, des matités donnant lieu à des porosités dans la fonte, car la surface liquide du lingot se solidifie aux bords soumis à l'action très refroidissante des parois de la lingotiè- re, y reste suspendue et est submergée.
En outre, la transcris- tallisation, provoquée par la forte absorption de chaleur par les parois de la lingotière, empêche la séparation et la remonte des inclusions non métalliques, en particulier des produits de désoxydation, par le fait qu'après leur formation, il ne reste pas à ces particules suffisamment de temps pour remonter dans l'intérieur liquide du lingot avant que le chemin de remonte soit barré par les cristaux dont la formation se propage des cô- tés vers l'intérieur ; ces inclusions restent ainsi fixées dans
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le lingot.
De même, lors de la coulée des lingots dont la lon- gueur est grande par rapport à l'épaisseur, la formation de retassures secondaires est à imputer, dans les lingotières usuel- les, à une solidification initiale trop rapide du lingot, car celui-ci tend, dans ce cas, à se solidifier plutôt dans sa par- tie moyenne qu'à la tête ou à la base, ensuite de quoi la matiè- re liquide accumulée dans la base du lingot se voit barrer le chemin vers les espaces creux provoqués par le retrait et la contraction.
Un autre exemple montrant l'action préjudiciable d'une absorption trop rapide de la chaleur par les lingotières usuel- les, est fourni par la couronne de soufflures apparaissant dans les aciers en ébullition et dont la formation peut être expliquée par le fait que les soufflures formées par les gaz, par suite de la transcristallisation, ne peuvent pas s'échapper vers le haut mais restent accrochées aux cristaux pointus.
L'action réfrigérante de la lingotière froide présente de plus le désavantage que, lors de la coulée de lingots de fortes dimensions, il se forme souvent des crevasses principalement dans le sens de la longueur du lingot. Ces crevasses naissent d'autant plus facilement que la matière du lingot présente moins de résistance aux efforts de traction à une température élevée.
Ainsi, l'expérience a montré que le fait de couler de l'acier Thomas dans des lingotières à grands diamètres ou même de la centrifuger pouvait amener de grosses difficultés.
Aussi, il a déjà été proposé de couler des lingots ronds de grandes dimensions, par exemple pour des tubes de canons ou des arbres de navires, dans des lingotières en fonte qui devaient être pourvues d'un revêtement solide en une matière réfractaire, par exemple en une substance silicieuse. Le revêtement solide réfractaire devait ralentir très fortement le refroidissement et éviter de la sorte les défauts décrits ci-dessus. Les frais de fabrication d'un revêtement solide et réfractaire de lingotière
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sont cependant tellement élevés et le refroidissement et le dé- moulage du lingot tellement longs qu'une proposition de ce genre ne peut trouver aucune application dans la pratique.
Le but de la présente invention est de rendre possible la fabrication économique de lingots à grandes dimensions qui doi- vent être exempts de défauts de surface.
Il a été maintenant trouvé qu'il est possible de fabriquer de telles lingotières garnies en coulant les lingotières avec un revêtement réfractaire très mince, qui présente une compacité élevée et une grande solidité mécanique comme celles qui peuvent être obtenues par un mélange spécial de grains de différentes grosseurs.
Si l'on considère comme grosses les particules de matière qui passent à travers un tamis dont la largeur de maille est de 4 mm. et qui sont arrêtées par un tamis à largeur de maille de 2 mm., comme moyennes les particules qui passent à travers un tamis de 2 mm. de largeur de maille et qui sont arrêtées par un tamis de 0,85 mm. et comme fines celles qui passent à travers un tamis de 0,85 mm. de largeur de maille, alors on peut, par exem- ple, mélanger une matière composée de 40 % de gros grains et 60 % de grains fins ou de 40 % de gros grains, 40 % de grains moyens et 20 % de grains fins. Avec des mélanges de ce genre, il est obte- nu, après la concrétion de la garniture réfractaire introduite dans la lingotière, un revêtement compact d'une solidité physique élevée contre la corrosion mécanique de la matière coulée liquide.
Ce revêtement réfractaire mince suivant l'invention peut être fabriqué par un maçonnage de la lingotière avec de minces pierres ou, de préférence, par foulage ou par centrifugation de la lingotière avec la matière réfractaire.
En outre, il est avantageux suivant l'invention, de fabri- quer le revêtement réfractaire en un mélange de différentes subs- tances dont les coefficients de dilatation, lors d'un échauffement, s'équilibrent, de sorte que, lors du sèchage ou lors de la coulée,
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il ne se présente aucune dilatation ni aucune contraction de la manière réfractaire. De ce fait, on évite que le revêtement travaille et qu'éventuellement il se détache de la lingotière.
Un revêtement de ce genre peut présenter par exemple la composi- tion suivante : 75 % de chamotte cuite (gros), 13 % d'argile frais (fin) et 12 % de quartz (fin) avec si possible un peu d'eau ou un autre agent de liage durcissant, par exemple de la dextrine ou une solution de sulfite.
Il peut également être avantageux de favoriser la consis- tance de la mince couche de revêtement en disposant dans la matière des fils ou des barreaux en fer. Il peut être tenu compte de la dilatation bien connue, ici préjudiciable, du fer dans la composition des matières du revêtement. En plus, des armatures métalliques, par exemple des anneaux en fer, disposées dans des plans différents, peuvent être avantageusement encastrées dans le revêtement réfractaire en vue d'un refroidissement rapide.
La lingotière agissant comme réfrigérant, le revêtement, lorsqu'il est fabriqué suivant l'invention, n'est pas tout à fait aussi cuit que cela se fait pour les matières réfractaires.
D'autre part, le revêtement est, lors de l'enlèvement du lingot, avant tout exposé à une usure élevée aux extrémités supérieures et inférieures.
Ainsi, il est préférable de renforcer, au-dessus et en dessous, les bords du revêtement par des anneaux en une matière plus solide comme cela est représenté dans les figures 1 et 2 qui montrent une coupe longitudinale de la lingotière. Celle-ci y est désignée par 1, le lingot par 2 et le revêtement suivant l'invention par 3. Suivant la figure 1, le revêtement est protégé au-dessus et en dessous par des anneaux 4 en plaques réfractaires préalablement très cuites, donc résistantes à l'usure. suivant la figure 2, le revêtement est renforcé à titre d'exemple, au- dessus par un anneau en fer 5 qui peut être disposé librement ou être vissé dans la lingotière, en dessous par contre par un épau-
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lement annulaire 6 de la lingotière de l'épaisseur du revêtement.
D'autre part, il est cependant encore possible de disposer dans d'autres plans que seulement dans ceux du dessus ou du dessous, des anneaux semblables pour renforcer le revêtement.
Les figures 3 et 4 montrent à titre d'exemple des coupes longitu- dinales à travers des lingotières d'une réalisation de ce genre.
Ces anneaux 7 peuvent y être vissés librement (fig.3) ou former une partie 8 de la paroi de la lingotière (fig. 4). Ces anneaux agissent naturellement d'une manière réfrigérante et diminuent de la sorte l'action du revêtement qui a pour but de ralentir le refroidissement. Celui-ci est augmenté d'autant plus que l'épais- seur du revêtement est diminuée. Dans les fig.5 et 6 par exemple, sont représentés des anneaux (9,10) libres ou faisant partie de la paroi de la lingotière, qui traversent complètement le revê- tement et ainsi exercent une action très réfrigérante. En faisant varier le nombre et l'épaisseur de ces anneaux, on se trouve à même de régler la vitesse de refroidissement et de l'adapter au but désiré.
Pour garantir une conformation autant que possible lisse du lingot, il y a avantage à lisser la paroi intérieure du revê- tement réfractaire, après avoir introduit ce dernier dans le mou- le, à l'aide d'un modèle ou de la polir au moyen d'une machine à polir.
D'autres mesures, connues en elles-mêmes, qui augmentent la résistance chimique et mécanique du revêtement réfractaire sui- vant l'invention contre la corrosion de la matière coulée et du laitier, peuvent, de même, être avantageusement utilisées sans qu'il soit changé quelque chose au principe de l'invention.
REVENDICATIONS.
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