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PROCEDE D"EXECUTION DE TUBES EN FONTE POUR CANALISATIONS, OU DE CORPS
CREUX OBLONGS ANALOGUES.
Les tubes destinés au transport de liquides ou de gaz, en particulier les tubes de grand diamètre, prévus pour les pressions intérieures importantes, sont exécutés principalement en acier ou en fonte. La marche de la fabrication des tubes en acier, depuis l'acier liquide jusqu'au tube fini, est longue et exige une série d'installations encombrantes et coûteuses.
Par contre, les tubes en f@nte produits par la coulée centrifuge présentent immédiatement les dimensions définitives. Dans le cas de coquilles refroidies, seulement, la coulée est suivie d'un recuit afin de réduire les tensions dans les tubes et de détruire la croûte extérieure de carbure de fer. La faible résistance mécanique des tubes en fonte est compensée par des parois plus épaisses. Par contre, et en raison de leur croûte de solidification et derecuit, les tubes en fonte sont considérés comme plusrésistants à la corrosion que les tubes en acier.
L'invention propose un procédé d'exécution de tubes en fonte pour canalisations, et d'autres corps creux oblongs, procédé permettant d'obtenir des produits qui égalent les tubes en acier sous le rapport de la rigidité mécanique et de la consommation de matière, tout en étant beaucoup moins coûteux que ceux-ci. On part, comme d'habitude, de la coulée centrifuge, en utilisant de préférence des coquilles disposées horizontalement.
Le nouveau procédé consiste en ce qu'une fonte de haute qualité -de préférence une fonte grise, dont le graphite se précipite, lors de la solidification, sous une forme compacte à sphérique - est coulée dans la coquille en un lingot creux à parois épaisses, lingot que l'on introduit ensuite, autant que possible sans pertes de chaleur, dans un espace chauffé où on le soumet à un traitement thermique, pour l'amener aussitôt après aux dimensions finales du tube par laminage, étirage ou tout autre procédé de fagonnage à chaud.
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Ce procédé permet une fabrication en série avec une installation relativement peu importante et peu coûteuse. Celle-ci est constituée essentiellement par la machine à couler qui comprend le moule centrifuge avec ses accessoires, par l'espace chauffé pour le traitement thermique des lingàts creux et par le laminoir ou dispositif analogue pour la fabrication des tubes finis. A cela s'ajoutent les dispositifs de transport reliant les divers éléments de l'installation entre eux. Ces éléments se juxtaposent aussi directement que possible dans le sens axial, de sorte que les pièces moulées traversent l'installation pratiquement sans changement de direction.
Comme les tubes en fonte établis selon l'invention doivent présenter les caractéristiques de résistance des tubes en acier, notamment en ce qui concerne la dilatation et la tration, il est préférable d'utiliser comme matière première une fonte de haute qualité. Il convient d'utiliser en partieulier unferrnon allié qui se solidifie gris et dans lequel le graphite se précipite non pas sous la forme lamellaire habituelle, mais sous une forme compacte à sphérique. Un tel fer est notablement supérieur, sous le rapport considéré plus haut, et cela dès la coulée. De plus, et indépendamment de cette dernière caractéristique, l'invention offre la possibilité de soumettre les lingots creux, après la coulée, à un traitement thermique voulu quelconque dans la chambre chauffée.
Ce traitement ne doit pas viser uniquement à éliminer les tensions éventuelles dans les pièces coulées eu'et provoquer la décomposition du carbure de fer qui s'est formée dans la zone cutanée extérieure. Au contraire, ce traitement peut s'accompagner d'un recuit, qui assure aux lingots la dilatabilité requise dans les tubes finis. D'autre part, l'opération finale de façonnage à chaud aboutit aussi à améliorer notablement les caractéristiques de rigidité mécanique de la fonte, vu que le laminage, l'étirage, etc.. donne lieu à une transformation, c'est-à-dire une amélioration notable de la contexture.
L'invention permet donc, a plusieurs points de vue, d'exécuter des tubes en fonte qui égalent les tubes en acier sous le rapport de la rigidité mécanique, de sorte qu'il n'est plus nécessaire de donner aux tubes en fonte des parois plus épaisses qu'aux tubes en acier. Les parois minces, désormais suffisantes, peuvent être réalisées sans difficultés particulières au cours du façonnage à chaud. Compte tenu de la marche de fabrication moins longue depuis le fer liquide jusqu'au tube fini, comparativement à celle requise pour les tubes en acier, et en considérant surtout le prix notablement moins élevé du fer, même de haute qualité, on voit que les tubes en fer selon l'invention sont supérieurs aux tubes en acier du point de vue économique, alors qu'ils les égalent du point de vue technique.
A ce dernier égard, on peut même affirmer désormais une supériorité des tubes en fonte, basée sur un meilleur comportement de ceux-ci vis à vis des attaques de la corrosion.
Les dessins annexés représentent schématiquement un exemple de réalisation de l'installation servant à exécuter le procédé selon l'inven- tion.
La figure 1 est une élévation.
La f@ure 2 est un plan.
1 désigne la machine à couler centrifuge, où le moule est placé avec l'axe de rotation horizontal. Cette position offre l'avantage que le creux central du lingot présente un diamètre uniforme sur toute sa longueur, ce qui ne serait pas le cas avec un moule centrifuge vertical. La construction du moule et des détails de la machine n'est pas essentielle pour l'invention. Le moule peut être en une matière céramique, muni d'une garniture ou être purement métallique. Il peut éventuellement être refroidi par un dispositif spécial. 2 désigne la chambre chauffée, qui succède immédiatement au moule dans le sens axial. Les lingots, une fois coulés, parviennent donc dans cette chambre par le chemin le plus court, en conservant la direction
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qui leur a été imprimée lors du démoulage.
Cette chambre présente des dimensions réduites, vu que les lingots, relativement courts, la traversent axialement. Comme ceux-ci pénètrent dans la chambre lorsque leur température propre est encore élevée, le traitement thermique n'exige pas une dépense d'énergie importante. La chambre en question peut être chauffée de diverses manières ; on peut appliquer le chauffage électrique par induction. Un tablier à rouleaux amène ensuite les lingots creux au laminoirs 4, qui sert ici au façonnage à chaud. Les lingots quittent le four 2 à une température qui se situe dans leurs limites de façonnage à chaud.
Le laminoir peut être de type quelconque, par exemple, à pas de pèlerin.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé d'exécution de tubes en fonte pour canalisations, ou d'autres corps creux oblongs analogues, en appliquant la méthode de coulée centrifuge avec coquille disposée horizontalement, caractérisé en ce qu'une fonte de haute qualité -de préférence une fonte grise, dont le graphite se précipite, lors de la solidification, sous une forme compacte à sphérique- est coulée dans la coquille en un lingot creux à parois épaisses, que l'on inoduit ensuite, autant que possible sans pertes de chaleur, dans un espace chauffé où on le soumet à un traitement thermique, pour l'amener aussitôt après aux dimensions finales du tube par laminage, étirage, forgeage ou procédé de façonnage à chaud analogue.