NOYAU POUR LA COULEE CONTINUE DE TUYAUXo
L'invention concerne un noyau ou aiguille centrale pour la coulée continue de tuyaux. L'objet de l'invention est de procurer un noyau au moyen duquel on peut couler des tubes continus particulièrement lisses, exempt-s de plis, à leur surface intérieure. Les propositions connues faites jusqu'à présent pour couler des tuyaux, pour autant qu'elles n'aient,pas seulement un caractère littéraire, mais aient passé dans la pratique, recommandent toujours d'employer un noyau se rétrécissant vers le bas. Cela étant, on a donné aux flancs du noyau les profils les plus divers. Pour toutes ces constructions on est arrivé, sur la base de l'expérience pratique, à la conclusion que le tube s'attache (s'emmanche) sur le noyau lorsqu'on ne choisit pas celui-ci conique.
. Mais là on a perdu de vue un fait, qu'a mis en évidence seulement un examen approfondi du mécanisme de formation du tuyau dans la fente de coulée sur la base d'analyses appuyées sur le calcul, concernant la conformation de la solidification superficielle dans des tiges et des tuyaux, et sur la base d'essais pratiques.
Lors de l'entrée du métal liquide dans la fente de coulée il
se forme aussitôt à partir du. noyau et de la coquille une couche durcie qui empêche que du métal liquide vienne en contact direct avec le noyau et la coquille,et entre lesquelles est enfermé le noyau de fonte encore liquide. Ces deux couches de bord sont en fait dès le début assez solides pour pouvoir recevoir la pression du métal liquide, mais "d'autre part elles possèdent aussi une si grande déformabilité qu'elles peuvent s'adapter à la forme de la coquille et du noyau.
A l'opposé de la manière de voir qui domine jusqu'à présent, une fixation sur le noyau dans cette partie du tube qui se forme, n'est
donc pas possible, puisque la peau solidifiée est encore beaucoup trop déformable.
C'est plus tard, seulement, avec l'épaisseur croissante de
la couche de bord solidifiées que le tuyau peut devenir si raide qu'il y a danger d'un enserrement du ou d'un emmanchement sur le noyau. C'est le cas
au plus tard lorsque la solidification à l'intérieur de la paroi du tuyau est complètement terminée. De là le retrait qui s'établit avec le refroidissement ultérieur impose une forme conique, se rétrécissant vers le bas, du noyau, comme l'expérience pratique l'a montré.
Dans l'ignorance du processus décrit plus haut, on a, dans
les constructions faites jusqu'à présent, toujours ramené la partie conique
du noyau jusqu'au niveau de la tête de coulée et du niveau de coulée. Une telle conformation du noyau n'est cependant que nuisible dans sa partie supérieure pour la formation d'une surface intérieure saine comme cela sera détaillé ci-après.
Comme déjà dit plus haut, il se forme dans la partie supérieure de la fente de coulée une peau solidifiée, qui est d'abord encore souple, qui peut s'appliquer contre le noyau. Si maintenant le noyau se rétrécit coniquement vers le bas, cette peau, par application au noyau, change de forme de telle façon que non seulement il doit naître dans la peau de fortes fatigues de flexion, mais qu'il doit se présenter des bombements et des formations de plis dans celle-ci. Cela résulte de manière représentative de la représentation de la figure 1, qui montre à échelle agrandie et de façon schématisée une coupe radiale dans une tête de coulée liquide d'un tuyau continu dans une coquille continue refroidie à l'eau, ouverte à sa partie supérieure, le noyau se rétrécissant vers le bas aussitôt, suivant la technique connue.
On reconnaît d'après le dessin que la diminution de diamètre apparaissant par l'application de la peau de solidification à la paroi du tuyau ne peut[deg.]être imposée sans bombement et formation de plis.
Suivant l'invention, on réalise donc le noyau, en direction
de la sortie du moule, à partir du niveau prédéterminé de la surface de coulée, d'abord avec une augmentation de diamètre ou au moins cylindrique ou les deux l'un après l'autre, et on laisse le noyau diminuer de nouveau en diamètre seulement à une distance prédéterminée du niveau de coulée, telle que le noyau
ne puisse plus imposer sa forme à" la peau solidifiée glissant le long de lui.
De préférence, les passages entre les troncçons de formes différentes du noyau sont réalisés en profils qui passent tangentiellement
au tronçon de forme qui fait suite.
Pour des tuyaux à parois minces, on peut donner la règle pratique que la longueur du tronçon de noyau qui augmente en diamètre ou qui devient cylindrique ou qui d'abord s'élargit puis devient cylindrique, ne doit pas dépasser la profondeur de la retassure qui se forme dans l'épaisseur de
la paroi.
Z'invention est exposée ci-après au moyen des dessins ciannexés. On voit, en - figure 2, dans le même mode de représentation qu'à la figure 1, un noyau ayant d'abord un cours cylindrique;
- figure 3, dans le même mode de représentation-qu'à la figure 1, un noyau qui d'abord s'élargit en cône et qui ensuite se rétrécit à nouveau.
Gomme le montrent clairement les figures 2 et 3, on a par le fait dans la partie supérieure, critique, de la peau solidifiée, un cours de déformation essentiellement plus favorable. Par là les fatigues dans la peau et la tendance à la formation de plis sont sensiblement diminuées. En outre
la surface intérieure reste aussi plus longtemps en meilleur contact avec le noyau, ce qui favorise la formation de la peau par suite de la meilleure élimination de la chaleur.
Dans la première forme de réalisation suivant la figure 1
et suivant la figure 2 le moule de coulée a été désigné par 10 et le noyau dé-
<EMI ID=1.1> <EMI ID=2.1>
Dans la forme de réalisation représentée à la figure 3, le moule de coulée est à nouveau désigné par 10, le noyau par 20, le tronçon
<EMI ID=3.1>
de la peau de solidification un processus de changement de forme essentiel-
<EMI ID=4.1>
formation de plis se sont notablement abaissées. La surface intérieure du tronçon de tuyau reste aussi plus longtemps en meilleur contact avec le noyau; ce qui fait que la formation du noyau de solidification est favorisée par suite de la meilleure élimination de chaleur.
D'après ce qui a été dit plus haut, cette partie cylindrique ou "conique inversée" du noyau ne doit cependant pas être choisie trop longue; au contraire, elle ne doit être prise qu'assez longue pour qu'à l'extrémité de la partie cylindrique ou conique inversée la raideur de la peau solidifiée ne soit pas encore devenue assez grande pour que le tuyau puisse s'emmancher sur le noyau.
Pour des tuyaux à paroi mince, on peut admettre comme règle pratique pour le dimensionnement de la partie cylindrique ou "conique inversée" du noyau, que sa longueur doit être au plus égale à la profondeur de
la retassure du noyau de fonte liquide à l'intérieur de la paroi de tuyau
en formation.
Le profil du noyau peut aussi être choisi tel qu'à une partie d'abord conique inversée fasse suite une partie cylindrique; la longueur totale devant alors correspondre à la règle donnée ci-dessus.
Il n'est pas nécessaire non plus de réaliser les transitions entre les diverses parties du noyau, à angles aigus, On peut plutôt avantageusement arrondir les transitions par des profils qui passent tangentiellement à la partie cylindrique, respectivement conique inversée du noyau.
En-dessous de cette partie supérieure du noyau se raccorde alors un noyau conique se rétrécissant. Cette partie de noyau doit alors produire le refroidissement ultérieur de la surface intérieure avec le moins possible d'intervalle d'air entre le noyau et le tuyau.
Comme l'expérience l'a montré, il est possible, avec un noyau conformé de telle façon, en accord avec les considérations indiquées, de fabriquer des tuyaux avec une meilleure surface intérieure, cet autre avantage apparaissant encore, qu'avec de tels noyaux on peut couler plus rapidement et ainsi plus économiquement.
REVENDICATIONS.
1. Noyau pour la coulée continue de tuyaux; caractérisé en
ce que le noyau, en direction de la sortie du moule depuis le niveau prédéterminé de la surface libre de coulée, augment d'abord en diamètre ou au moins reste cylindrique ou présente les deux allures l'une après l'autre
et ne commence à diminuer en diamètre de manière connue en soi qu'à distance prédéterminée de la surface de coulée ou le noyau ne peut plus imposer sa forme à la peau de solidification glissant le long de lui.