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Publication number: BE525866A
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Description


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   PROCEDE DE FABRICATION DE PIECES COULEES EN ACIER CALME. EN PARTICULIER
EN ACIER FORTEMENT ALLIE, ET COMPOSITION PRODUCTRICE DE SCORIE POUR L'
EXECUTION DU PROCEDE. 



   La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de blocs et autres pièces en acier   calmé,   particulièrement en acier fortement allié, dans lequel après la coulée de l'acier fondu dans une forme de   cou-   lée, par exemple une coquille, la surface libre de la masse d'acier non encore solidifiée est couverte d'une couche d'agents producteurs de scorie et dans lequel est entretenu un courant électrique entre la masse d'acier et au moins une électrode dont l'extrémité inférieure plonge dans l'agent producteur de scorie au dessus de la surface métallique,

   le courant développant une puissance suffisante et étant maintenu pendant un temps suffisamment long pour   qu'il   subsiste une quantité de métal fondu dans la partie supérieure de la pièce coulée jusqu'à ce que la zone du noyau de la pièce coulée se soit solidifiée. 



   Dans le procédé de l'invention, dont le but est de tirer un meilleur parti du métal de coulée utilisé en diminuant ou en éliminant le retassement et les ségrégations dans la partie supérieure de la pièce coulée, la composition de l'agent producteur de scorie s'avère très importante. 



  La scorie doit bien recouvrir la surface du métal à la température opératoire, déterminer une transmission efficace de la chaleur, développée dans l'arc, au métal se trouvant en dessous, et   équîlivrer   les différences de température des diverses parties de la surface du bain. En outre, la scorie doit être chimiquement neutre à la température opératoire, de manière à ce que l'analyse du métal traité ne soit pas modifiée dans une mesure inadmissible. La scorie ne doit avoir aucune tendance à produire des soufflures, des porosités, des inclusions de scorie ou autres défauts dans la partie traitée de la pièce coulée. 



   La présente invention se base sur la découverte que certaines espèces de compositions productrices de scorie, avec de l'oxyde d'aluminium 

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 comme constituant principal, remplissent particulièrement bien les conditions indiquées ci-dessus. Le nouveau procédé suivant l'invention se caractérise donc en ce que, comme agent producteur de scorie, une composition contient 35   à   65% d'oxyde d'aluminium, 20 à 55% de fluorure de calcium et 6 à 20% d'oxyde de magnésium. L'invention comprend également la composition donnée en soi. 



   Comme impuretés il y a lieu de considérer entre autres l'eau (libre ou combinée) et   1-'anhydride   carbonique (uni à l'oxyde alcalinoterreux). Un avantage particulier de l'agent producteur de scorie suivant l'invention réside toutefois dans le fait qu'il est relativement insensible à des teneurs modérées en ces impuretés. Dans quelques cas on peut, lorsqu'on utilise un mélange producteur de scorie contenant environ 8% de H2O   +   CO2, obtenir encore un résultat satisfaisant. En vue d'écarter le danger dune formation de soufflures ou de pores dans la partie supérieure de la pièce de coulée, on prescrit toutefois de préférence une teneur maxima tolérable d'environ 4% en H20 + CO2. 



   D'autres impuretés indésirables sont l'oxyde de fer et l'oxyde de manganèse. La teneur totale en ces oxydes (FeO + MnO) ne doit pas être plus grande que   2411--et   de préférence être inférieure à 1%. 



   La composition productrice de scorie suivant l'invention peut, à côté des constituants donnés plus haut, contenir aussi de 1*oxyde de calcium ou de la silice (SiO2) ou les deux à la fois, la teneur en chacun de ces deux constituants ne pouvant pas être plus élevée que 10%. En règle générale, la teneur en silice ne doit pas être plus grande que 5%. Ces deux matières permettent un certain réglage des propriétés physiques de la scorie. Toutefois, dans certains cas, ces matières additionnelles et plus particulièrement la silice peuvent conférer à la scorie un caractère oxydant indésirable.

   Dans la fabrication de pièces coulées en aciers qui contiennent des teneurs relativement élevées en matières de base aisément oxydables à haute température, par exemple du carbone et du chrome, on préfère en général utiliser les compositions productrices de scorie de l'invention qui ne contiennent pas de l'oxyde de calcium et la silice ou seulement à l'état d'impuretés . 



   Gomme exemple typique d'une composition productrice de scorie suivant l'invention, on peut donner celle qui suit : 
Bauxite calcinée 50% 
Spath fluor 40% 
Magnésite calcinée 10% 
Cette composition donne des résultats remarquables dans la fabrication de pièces coulées en aciers à haute teneur en chrome, par exemple l' acier au chrome à 13% de chrome ou l'acier austénitique inoxydable au chromenickel. 



   La composition suivant l'invention a avantageusement la forme d' un mélange granuleux des constituants cités. Il est néanmoins possible de fondre ensemble à l'avance deux ou plusieurs composants (éventuellement 1' ensemble des composants) en une scorie, laquelle est refroidie et broyée ou   granulée.   



   Le cas échéant, l'agent producteur de scorie suivant l'invention peut contenir aussi d'autres matières que celles déjà citées, par exemple dl bioxyde de titane. La quantité totale de ces matières additionnelles ne dait pas être supérieure à 5%. 



   Le procédé de l'invention peut s'exécuter aussi bien avec du courant continu qu'avec du courant alternatif. L'électrode d'arc peut, comme cela est connu en soi, consister par exemple en une électrode de cuivre ou de tungstène refroidie à l'eau, ou en une électrode de carbone ou de graphite. 



  En outre, l'invention peut s'appliquer avec un avantage particulier aux 

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 procédés connus dans lesquels la pièce coulée est construite progressivement en introduisant du métal d'apport dans la zone chauffée de manière continue ou par étapes, notamment par la fusion d'une ou de plusieurs électrodes fusibles ou par l'introduction de métal granuleux ou en morceaux dans le bain de scorie ou de métal au voisinage de l'électrode ou des électrodes. 



  Des procédés de ce genre font l'objet d'une description dans les brevets américains ? 2.191.479 et   2.370.467.   



   REVENDICATIONS. 



   1. Procédé de fabrication de pièces coulées en acier   calmé,   particulièrement en acier fortement allié, dans lequel après la coulée de l' acier fondu dans une forme de coulée, par exemple une coquille, la surface libre de la masse d'acier non encore solidifiée est couverte d'une couche d'un agent producteur de scorie et dans lequel est entretenu un courant électrique entre la masse d'acier et au moins une électrode dont l'extrémité inférieure plonge dans l'agent producteur de scorie au-dessus de la surface métallique, le courant développant une puissance suffisante et étant maintenu pendant un temps suffisamment long pour qu'il subsiste une certaine quantité de métal fondu dans la partie supérieure de la pièce coulée jusqu'à ce que la zone du noyau de la pièce coulée se soit solidifiée,

  caractérisé en ce qu'on utilise comme agent producteur de scorie une composition contenant 35 à 65% d'oxyde   d'aluminium,   20 à 55% de fluorure de calcium et 6 à 20% d'oxyde de magnésie.

Claims

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise comme agent producteur de scorie une composition comprenant; environ 50% de bauxite calcinée 40% de spath fluor 10% de magnésite calcinée.

3. Composition productrice de scorie, particulièrement pour l'exé- cution du procédé suivant la revendication 1, caractérisé par la composition suivante : Al2O3 35 à 65% CaF2 20 à 55% MgO 6 à 20% CaO 0 à 10% SiO2 0 à 10 4. Composition suivant la revendication 3,caractérisée en ce qu' elle contient en tout au plus environ 8%) de préférence au plus environ 4% d'anhydride carbonique et d'eau.

5.Composition suivant la revendication 49 caractérisée en ce que les composants donnés dans les revendications 3 et 4 représentent ensemble au moins 95% du poids de la composition.

6. Composition suivant les revendications 3 à 5, caractérisée en ce qu'elle contient en tout au plus 2% environ, de préférence au plus 1% environ, de FeO et de MnO.

70 Composition suivant les revendications 3 à 6., caractérisée en ce qu'elle contient au plus 5% environ de SiO2.

8. Composition suivant les revendications 3 à 7, caractérisée en ce qu'elle consiste en un mélange granuleux de bauxite calcinée, de spath fluor et de magnésite calcinée dans le rapport pondéral approximatif suivant : Bauxite calcinée 50 % <Desc/Clms Page number 4> Spath fluor 40% Magnésite calcinée 10%.