BE491125A - - Google Patents

Description

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  "PROCEDE DE TRAITEMENT DE METAL   FONDU".   

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   La présente invention est due à Monsieur Albert De Sy, Professeur à l'Université de Gand, Directeur de la Station d'Etude des Fontes Nodulaires, dont les recherches se pour- suivent sous l'ég/ide de "Fabrimétal" et avec l'appui de l'In- stitut de Recherches Scientifiques pour l'Industrie et l'Agri- culture   (IRSIA).   



   L'invention a pour objet un procédé d'incorporation de matière à du métal fondu et se rapporte plus particulièrement à un procédé de traitement de la fonte de fer par incorpora- tion d'éléments métalliques à la masse de métal fondu. 



   Un objet plus spécifique de l'invention est un procédé de traitement de la fonte de fer par incorporation, à la masse de métal fondu, de certains éléments (tels Mg, Li, Ce), en vue d'obtenir après refroidissement du métal traité, une fonte à graphite sphérolitique, appelée ordinairement fonte nodulaire. 



  On sait que l'on obtient actuellement de la fonte nodulaire en incorporant à la fonte certains éléments (notamment du mag- nésium), et que cette incorporation peut se faire, soit par dissolution d'éléments ou de leurs alliages, soit par émulsion dans la fonte des éléments peu solubles à partir des métaux purs industriels ou de leurs alliages. 



   Le traitement au Mg comporte une difficulté qui résulte de son point d'ébullition relativement bas et de son   insolubili-   té-ou tout au moins très faible solubilité - dans le Fe. Une étude détaillée de la question a été faite par Monsieur le Professeur De Sy et présentée au Congrès International de Fon- derie 1949 à Amsterdam. 



   Si l'analyse des difficultés que présente cette incorpo- ration de Mg à la fonte est ainsi bien connue des techniciens en la matière, il n'avait pas été donné   jusqu1à   présent de solu- tion pratique entièrement satisfaisante des problèmes posés par ce mode de traitement de la fonte. 

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   C'est pourquoi la pratique suivie habituellement con- siste-t-elle a utiliser des alliages lourds, c'est à dire de densité sensiblement égale ou supérieure à celle de la fonte fluide. Ces alliages peuvent être additionnés dans la poche, et à causede leur poids spécifique relativement élevé, ils restent presque entièrement immergés jusqu'à dissolution com- plète, garantissant ainsi un rendement d'incorporation satis- faisant. 



   En vue d'améliorer le rendement d'incorporation du Mg en utilisant les alliages plus légers que le métal à traiter, notamment les alliages Mg-Si, Mg-Si-Ni, Mg-Si-Cu, ou plus com- plexes encore, moins coûteux, et qui n'incorporent que peu ou pas de Ni, Cu, ..., un premier procédé avait été imaginé par Monsieur le Professeur De Sy et expérimenté sous l'égide du demandeur. Ce procédé consiste à faire tomber, dans un jet de fonte en fusion, de la grenaille de l'alliage d'addition. 



  Toutefois, l'expérience a montré que ce procédé comportait des difficultés de réalisation qui ont amené son auteur à cher cher une solution plus avantageuse. Cette solution consiste en un procédé qui fait l'objet de la présente invention. 



   Le dit procédé est utilisable dans un cadre qui dépasse celui du seul traitement de la fonte par incorporation d'élé- ments tels que cités. Il sera donc exprimé dans toute sa gé- néralité : le procédé d'incorporation de matière à du métal fondu consiste suivant l'invention à déverser le métal fondu dans une poche à paroi perforée où se trouve au moins un corps contenant l'un ou les éléments à incorporer. 



   Plus spécialement, le procédé consiste à déverser du métal fondu dans une poche à paroi perforée où se trouvent des morceaux d'au moins un corps contenant le ou les éléments à incorporer, dans des conditions telles que les facteurs érosion et chaleur occasionnent la fusion et l'entraînement, 

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 à travers la paroi perforée, de l'alliage, et en particulier de ou des éléments qu'il importe d'incorporer, entraînement partiellement à l'état solide (particules arrachées), partiel- lement à l'état liquide et même à l'état gazeux, créant ainsi une émulsion particulièrement favorable à l'incorporation d'éléments tels que le Mg. 



   Les conditions favorables sont réalisées par un choix convenable des dimensions des perforations et du débit de la fonte à traiter. 



   Dans une forme préférée de l'invention qui sera décrite ci-après à titre d'exemple, la paroi perforée de la poche est constituée par le fond de celle-ci. 



   L'invention sera plus clairement comprise en se réfé- rant au dessin ci-annexé, dans lequel on a représenté schéma- tiquement par 1 l'appareil de fusion muni d'une goulotte 1', par 2 la poche de coulée et par 3 la poche auxiliaire, à fond perforé en 3'. L'alliage d'addition, contenant le magnésium, et qui sera avantageusement un alliage binaire, tertiaire ou plus complexe dérivé de la base binaire Mg-Si, est représenté schématiquement en 4. Il peut être avantageux de réaliser un empilage systématique des morceaux   dêalliage,   de telle ma- nière qu'entre ceux-ci on laisse des passages favorisant l'écoulement du métal fondu. Suivant la quantité de métal à traiter, il peut être avantageux de ne disposer dans la poche auxiliaire qu'une partie de l'alliage d'addition et d'ajouter le restant au fur et à mesure de l'opération de traitement.

   La fonte en fusion, délivrée par la goulotte 1', parvient dans la poche auxiliaire 3. Le débit est réglé de manière à ce que la fonte fluide ne déborde pas de cette poche auxiliaire. Les orifices 3' pratiqués dans le fond de passer la poche 3 sont d'autre part assez petits pour ne laisser que de petits morceaux de l'alliage. Lorsque la fonte fluide ren- contre les morceaux d'alliage 4, elle entraîne l'alliage par érosion et dissolution. Cette érosion est facilitée dans le 

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 cas présent par le fait que l'alliage employé est grandement soluble dans la fonte. D'autre part, les vapeurs de Mg qui se dégagent et qui auraient tendance à s'échapper dans l'atmos- phère rencontrent le jet de fonte en fusion, qui les entraîne au moins dans une certaine mesure.

   On obtient de la sorte, par un dispositif très simple, une émulsion du magnésium et de la fonte. On voit en effet que le procédé employé réalise parfaitement la condition de libération du Mg par fractionne- ment dans le temps et division dans l'espace. 



   On conçoit d'autre part qu'une bonne partie du Mg étant entraînée, le rendement de l'opération soit très satis- faisant. 



   Il est évident que l'invention ne se limite pas à la   @   me de réalisation ainsi décrite dans son application au traite ment d'une fonte en vue de la nodulation du graphite. Les corps introduits dans la poche auxiliaire peuvent être de toute nature : il peut s'agir de métaux purs, d'alliages légers ou lourds au sens donné plus haut, de mélanges d'al- liages de teneurs différentes, ou même de mélanges de corps solides divers. Ces modalités d'application ne sortent pas du cadre de l'invention. Il est évident d'autre part que l'on peut complèter l'appareillage décrit ci-dessus par toutes espèces de dispositions accessoires, sans s'écarter de   l'espri@   de l'invention.

   Il est a remarquer notamment dans ce sens que l'adjonction d'une fermeture réglable à la goulotte de déver- sement du métal fondu permet d'interrompre l'opération en cas d'incident, et de récupérer les morceaux restants des corps contenant la matière à incorporer au métal, avantage que ne permettait pas le procédé usuel de coulée du métal dans une poche unique contenant les produits d'addition. 



   REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 1. Procédé d'incorporation de matière à du métal fondu, caractérisé en ce qu'on déverse le métal fondu dans une poche <Desc/Clms Page number 6> à paroi perforée où se trouve au moins un corps contenant la matière à incorporer.

   2. Procédé d'incorporation de matière à du métal fondu, caractérisé en ce qu'on déverse le métal fondu dans une poche à paroi perforée où se trouvent des morceaux d'au moins un corps contenant la matière à incorporer, dans des conditions telles que le métal fondu en entraîne des particules par éro- sion, fusion et dissolution et traverse ensuite la dite paroi perforée.

   3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la paroi perforée constitue le fond de la poche.

   4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les morceaux de corps con- tenant la matière à incorporer au métal fondu sont disposés dans la poche suivant un empilage qui laisse entre eux des pas sages favorisant l'écoulement du métal fondu.

   5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les morceaux de corps con- tenant la matière à incorporer au métal fondu, sont intro- duits dans la poche par fractions successives au cours de l'opération de traitement du métal fondu.

   6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications se précédentes, caractérisé en ce que les morceaux de corps /trou- vant dans la poche sont constitués entièrement de la matière à incorporer au métal fondu.

   7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le métal fondu est de la fonte de fer.

   8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les corps se trouvant en morceaux dans la poche comprennent des corps dont le poids spécifique est inférieur à celui du métal fondu. <Desc/Clms Page number 7>

   9. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les corps se trouvant en morceaux dans la,poche comprennent des corps dont le poids spécifique est égal à celui du métal fondu.

   10. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les corps se trouvant en morceaux dans la poche comprennent des corps dont le poids spécifique est supérieur à celui du métal fondu.

   11. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les poids spécifiques des corps se trouvant en morceaux dans la poche sont inférieurs au poids spécifique du métal fondu.

   12. Procédé suivant l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que les corps se trouvant en mor- ceaux dans la poche comprennent des alliages métalliques.

   13. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les corps se trouvant en morceaux dans la poche sont constitués en totalité par des alliages métalliques.

   14. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les corps se trouvant en morceaux dans la poche comprennent des alliages dérivés de la base binaire Mg-Si.

   15. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les corps se trouvant en morceaux dans la poche sont constitués en totalité par des alliages dérivés de la base binaire Mg-Si.

   16. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les corps se trouvant en morceaux dans la poche comprennent des alliages de magnésium et de silicium contenant des métaux plus lourds.

   17. Produits obtenus par le procédé tel que décrit dans l'une quelconque des revendications précédentes, 18. Procédé sensiblement tel que décrit ci-dessus en se référant au dessin ci-annexé.