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PROCEDE ET DISPOSITIF' POUR LA. -PRODUCT'10'X,D@'OBJETS A pMt'J!IR DE MASSES FONDUES.
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(aya-ht >faît' 1, objet - éi;',une demande de brevet déposée en Aleag,xé.,.l.e. 71 ddçenbre 1950?-'àéctaration du déposant -).
La présente invention est relative à un procédé nouveau et utile, ainsi qu'à un dispositif pour la production d'objets moulés à partir de masse fondue. Elle a pour objet de simplifier la suite des opérations de produc- tion, depuis la fabrication de la masse fondue jusqu'au façonnage des objets à fabriquera
Gomme le procédé et le dispositif conformes à la présente inven- tion s'appliquent également à des matières présentant des températures de fusion élevées et leur application en métallurgie est particulièrement im-. portante. L'invention est donc susceptible d'applications très intéressan- tes dans la fabrication de produits en fonte et en acier.
Comme on le sait, le chemin à parcourir depuis la fonte brute pour arriver au produit moulé, en fonte ou en acier, est très long et com- prend plusieurs opérations séparées. Par exemple, la suite des opérations pour la production d'un rail en acier s'étend depuis le haut-fourneau jus- qu'au train de laminoirs,en passant par le mélangeur, le four d'affinage, la coulée en coquilles et le four de recuit. Toute cette suite d'opérations ' séparées s'effectue généralement à des emplacements éloignés les uns des autres, ce qui exige., déjà pour le service des moyens de transport et des appareils de lavage nécessaires, 'des puissances considérables et une consom- mation anormale de main d'oeuvre.
De plus grandes quantités d'énergie doivent toutefois être mises en oeuvre pour réchauffer continuellement la matière à la température indispensable pour chaque opération.
On sait également l'importance des capitaux qui doivent être investis pour réaliser les installations très étendues et l'importance des dépenses à engager pour leur entretien et leur exploitation.
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La présente invention réalise actuellement un procédé et un dispositif par Inapplication desquels on parvient à simplifier d'une fa- çon surprenante la suite des opérations effectuées au cours de la fabrica- tion d'objets en matières fondues de toutes sortes.
Le procédé pour la fabrication d'objets en masses fondues confor- me à la présente invention consiste essentiellement dans le fait que la mas- se en fusion est transportée dans des conduites tubulaires au moyen de pom- pes.
L'importance de ce procédé consiste surtout dans le fait qu'on réalise maintenant un transport continu de la masse fondue et, par là, une continuité dans la marche de l'ensemble des opérations.
Le procédé conforme à la présente invention apporte déjà des avantages importants lorsqu'on l'applique à la réalisation de deux opéra- tions en une seule. En outre, il est désormais également possible de réa- liser la suite complète des opérations à partir d'un four de fusion, par exemple d'un haut-fourneau, d'une manière continue et sans interruption, jusqu'aux dispositifs de façonnage du produit. Dans ce cas, la masse en fusion est refoulée dans les .dispositifs de façonnage du produit au moyen de pompes.
En organisant, de façon appropriée, le dispcs itif d'amenée, on peut réaliser, de manière intermittente, l'alimentation de la masse en fusion vers les dispositifs de façonnage de produits. Mais le procédé, conforme à la présente invention, est applicable de manière particulière- ment avantageuse à la fabrication de produits de grandes longueurs, par exemple aux produits marchands, tels que des barres, des feuillards ou des tubes. Dans ce cas, l'amenée de la masse fondue aux dispositifs de façonnage des produits s'effectue d'une manière absolument continue ; produits sont obtenus sous forme de barres, feuillards., etc., de grandes longueurs qui peuvent alors être découpés sans difficulté aux longueurs voulues.
Le prélèvement de la masse en fusion au moyen des pompes peut aussi bien être effectué directement à partir d'un four de fusion, par exem- ple un cubilot ou à partir d'appareils fonctionnant également de préfé- rence de manière continue, tels que des appareils d'épuration, de mélange ou d'affinage.
Il est particulièrement important.pour le transport des masses fondues, à température élevée, d'avoir soin de réaliser, par des moyens ap- propriés, un graissage, une étanchéité et une régularité d'écoulement irréprochables.
Conformément à la présente invention, on peut, en premier lieu, envisager dans ce but des silicones liquides ou pâteuses prises isolément ou en combinaison, ou mélangées avec d'autres matières. Il est, en outre, avantageux d'utiliser à cet effet du graphite colloïdal ou en flocons, utilisé de même isolément ou mélangé avec d'autres matières, par exemple des silicones.
Le choix éventuel de ces matières dépend naturellement de la matière à transporter.
Le dispositif pour la réalisation du procédé, conforme à la présente invention, rend possible, grâce à sa forme de réalisation parti- culière, son application à des matières présentant des températures de fusion relativement élevées, par exemple la fonte et l'acier.
Conformément à la présente invention, les canalisations, aus- si bien que les autres parties de l'installation pour autant qu'elles contien- nent la masse en fusion, sont complètement isolées de l'air extérieur. Ce- ci est une des raisons pour laquelle.on peut prévoir les parois intérieures de toutes les parties de l'installation sensiblement plus petites par rap- port à celles des installations travaillant d'une façon'discontinue, étant donné qu'elles ne sont exposées à aucune attaque par l'action de l'oxyda-
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tien. En outre,, la matière constituant les parois intérieures n'est pra- tiquement soumise à aucune variation nuisible de température en raison de la continuité de l'écoulement.
Le choix de la matière destinée au revêtement intérieur des canalisations., pompes et autres éléments de l'installation,, ainsi que le choix des moyens de graissage et d'étanchéité, se règlent naturellement selon la matière à transporter et selon les réactions chimiques qui., éven- tuellement., peuvent avoir lieu entre cette matière et la matière choisie pour le revêtement intérieur.
S'il s'agita par exemple, de la fabrication de produits en acier, on propose, conformément à l'invention, comme matières utilisées pour le revêtement intérieur,, de la silice pure fondue., de l'argile,, de préférence avec un degré de pureté de 99 % et des métaux résistant à la chaleur, par exemple des aciers résistant à la chaleur. Dans le cas de la fabrication de produits en fonte, on peut également utiliser les mêmes matériaux pour le revêtement et, en outre,, encore du graphite pauvre en cendres ainsi que du coke broyé.
Il est également possible d'utiliser les matières précitées en mélange,, en alliage ou en combinais on
Pour réaliser un fonctionnement irréprochable de l'installation conforme à la présente invention,, il est important que la pression produite par la pompe,, en particulier en direction des dispositifs de façonnage, soit maintenue à une valeur constante, qui est à fixer suivant la nature du produit à fabriquer.
Pour cette raison., l'installation conforme à la présente in- vention est équipée avec des dispositifs connus de mesure et de contrôle appropriés à la valeur de la pression,, Il est également avantageux de pré- voir des installations d'avertissement acoustiques ou optiques, qui indi- quent une variation en plus ou en moins de la valeur de la pression prédé- terminée.
Dans le cas d'arrêts dans l'alimentation ou d'interruptions de service, la masse fondue se trouvant à l'intérieur des canalisations ou des autres parties de l'installation risque de se solidifier. Pour empêcher cette solidification et conformément à la présente invention, on entoure les parties plus particulièrement menacées, par exemple les canalisations partiellement ou en totalité,, par des dispositifs de chauffage. On'peut réaliser le chauffage soit au moyen de gaz., par exemple gaz de gazogène, gaz de haut-fourneau, etc.., soit électriquement. On commande les instru- ments de réglage nécessaires., tels que vannes à gaz,, interrupteurs résis- tances,transformateurs manuellement ou au moyen de relais thermiques, par exemple des couples thermo-électriques.
Au cas où-des interruptions d'exploitation plus longues se produiraient ou au cas où l'installation devrait être arrêtée, par exem- ple en vue d'une révision générale,, il faudrait alors faire en sorte que toutes les parties puissent être vidées rapidement avant que survienne la solidification de la masse en fusion.
Dans ce but, et conformément à la présente invention, on mu- nit les canalisations et les autres éléments de l'installation d'appareils de vidange rapide qui se trouvent situés utilement aux points les plus bas des différentes parties de l'installation.
Pour assurer une vidange sûre et rapide des canalisations., on propose en outre, conformément à la présente invention, de construire en forme de V les canalisations qui se trouvent entre les différentes parties de l'installation et de placer les dispositifs prévus en vue d'une vidange rapide aux endroits les plus bas ainsi réalisée.
Pour le refoulementon peut utiliser des pompes de différentes sortes, par exemple des pompes à pistons,, à vis ou hélicoïdales.
Conformément à la présente invention, les pompes dont le refou- lement est dirigé verticalement sont particulièrement appropriées au but
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que l'on se propose.
En outre, on peut utiliser des pompes dans lesquelles la. partie qui transmet la force motrice, par exemple le piston, se trouve remplacée par une colonne de gaz commandée. On peut à cet effet envisager comme gaz des matières qui soient chimiquement inertes vis-à-vis de la matière à transporter.
La description détaillée qui va suivre, complétée par le des- sin annexé, donne schématiquement, à titre d'exemple non limitatif, un mode préféré de mise en oeuvre de la présente invention.
La fonte produite par fusion dans le haut-fourneau 1 parvient, par la canalisation 2a, dans l'épurateur travaillant en continu ou dans le désulfureur par action de la soude 3, duquel elle est prélevée par la cana- lisation 2b au moyen de la pompe 4a et refoulée par la canalisation 2c de manière continue vers l'appareil de façonnage 5. Là, la masse en fu- sion se solidifie et la fonte quitte l'appareil de façonnage 5, sous forme d'une barre sans fin 6 qui,, suivant le cas, peut être découpée ou cassée.
Dans le cas où l'on doit fabriquer des produits en acier, la fonte en fusion est prélevée au moyen de la pompe 4c par la canalisation 2d et refoulée vers le four d'affinage 7 qui travaille en continu. L'acier en fusion obtenu à présent est repris par la pompe 4c par l'intermédiaire des canalisations 2e et refoulée par la canalisation 2f dans l'appareil de façonnage 8. Ainsi, on parvient à obtenir de fagon continue des produits marchands de grandes longueurs, par exemple des rails, des tubes, des feuil- lards, des tôles, des fers profilés. C'est ainsi que, conformément à l'e- xemple de réalisation représenté sur le dessin, l'appareil de façonnage 8 débite d'une façon continue des rails en acier de grandes longueurs.
Gemme indiqué sur le dessin, les canalisations 2b et 2c ne sont pas montées horizontalement, mais elles sont organisées en V.
Les points bas sont munis de dispositifs de vidange rapide 11 pour pouvoir, dans le cas d'incidents d'exploitation, laisser la masse en fusion s'écouler avant sa solidification. De même, toutes les parties de l'installation qui se trouvent menacées, par exemple les pompes, les appa- reils d'affinage ou les appareils de façonnage, sont munies en leurs points les plus bas de ces dispositifs de vidange rapide.
Il est avantagea, comme représenté sur le dessin,de prévoir un dispositif d'inversion pour pouvoir, le cas échéant, détourner la masse en fusion par la rigole 12 vers un lit de gueuses 13.
Pour pouvoir également utiliser, pendant qu'il est encore à l'é- tat liquide, le laitier produit dans le haut-fourneau, celui-ci est retiré au moyen de la pompe 4d et refoulépar la conduite 2g vers l'installation de façonnage 14.
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