BE534240A

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Info

Publication number: BE534240A
Authority: BE

Description


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   La présente invention se rapporte à un procédé et à un appareil perfectionnés pour la fusion à l'arc de métaux et d'alliages actifs à point de fusion élevé, par exemple le titane, le zirconium, le molybdène, le 
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   Dans un procédé de fusion à l'arc continue de ces métaux et al- liages dans un creuset refroidi, la matière première à fondre est intro- duite par le dessus du creuset sous la forme d'une électrode consumable avec ou sans alimentation supplémentaire de matière première, .par exemple sous forme d'éponge ou de poudre dans le creuset. On établit un arc entre cette électrode et une petite charge initiale du métal dans le creuset, et on le maintient ensuite entre l'électrode et la surface du métal fondu pour procurer la chaleur nécessaire pour la fusion progressive de la matière composant l'électrode. 



   L'électrode consumable peut être formée à partir de la matière à fondre de différentes manières, un procédé actuellement tilisé étant d'ag- glomérer la matière sous forme d'éponge, poudre ou sous une autre forme, en blocs de la section transversale requise formés d'avance par une opéra- tion de pressage. Cette opération exige des pressions assez élevées qui entraînent une usure rapide de la presse. 



   Le but de la présente invention est de procurer un procédé perfec- tionné pour la fabrication de ces électrodes consumables et pour leur ap- plication dans les fours de fusion à l'arc. 



   Suivant la présente invention, dans un procédé de fabrication d'une électrode consumable pour la fusipn à l'arc de métaux et d'alliages 'actifs à'point de fusion élevé, on introduit la matière première sous forme d'épon- ge, de comprimés ou sous une autre forme convenablement divisée, dans la chambre de fusion d'un four de fusion à l'arc à une vitesse supérieure à la vitesse de fusion complète de la matière première sur toute la section transversale de la chambre de fusion, de façon à obtenir une masse cohérente mais incomplètement fondue, de métal ou   d'alliage.   On peut ainsi obtenir une masse de métal ou d'alliage entièrement ou partiellement fondue dans sa partie centrale, mais partiellement fondue ou frittée à la partie pé- riphérique . 



   L'invention comprend également un procédé de fusion à l'arc de métaux et d'alliages actifs à point de fusion élevé, dans lequel on utilise la masse ainsi obtenue comme électrode consumable à fondre progressivement dans un four de fusion à l'arc, comportant une chambre de fusion d'une sec- tion transversale plus grande que celle de la masse, avec ou sans alimenta- tion supplémentaire de matière première dans la chambre de fusion. 



   Ce procédé offre l'avantage que la fusion partielle préliminaire assure l'élimination d'une grande partie des impuretés volatiles présentes dans la matière première, par exemple du chlorure de magnésium ou du chlorure de sodium dans le cas du titane, et facilite de cette façon l'obtention d'une meilleure qualité de la surface du lingot final. 



   Dans la fabrication de l'électrode consumable, l'électrode du four peut être du type permanent, c'est-à-dire en tungstène ou en graphite, ou peut être une électrode consumable en métal à fondre. On a par exemple   fa-   briqué une électrode consumable en titane de 200 livres (90 kg.   env:)   en introduisant dans un creuset de 10 pouces (25 cm) de diamètre 150 livres (68 kg. env. ) d'éponge de titane en 12 1/2 minutes et en utilisant 50 livres (22 kg env. ) d'une électrode de titane de 6 pouces (15 cm) de diamètre pour rendre cette matière plus compacte. 



   Dans une forme de l'invention, le procédé peut fonctionner en con- 

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 tinu en fabriquant l'électrode consumable dans une chambre immédiatement adjacente au four de fusion principal,de façon à obtenir une alimentation continue d'électrode ou de matière pour électrodes dans le four principal. 



   Par exemple, la matière première peut être continuellement rendue.compac- te suivant l'invention dans une chambre de fusion à extrémitéouverte d'un petit four à arc placé au-dessus du four principal, et le produit peut être entrainé vers le bas, par exemple par des rouleaux alimentaires en- traînés, dans le four principal pour y servir d'électrode consumable. Une quantité supplémentaire de matière première sous forme d'éponge ou sous une autre forme appropriée peut être amenée dans la chambre de fusion du four principal; de cette manière,on peut obtenir un lingot complètement fondu présentant les dimensions désirées ou bien le procédé peut être ap- pliqué à la fabrication continue d'un lingot de longueur infinie. 



    Dans une seconde forme de l'invention, l'électrode consumable!.'peut être fabriquée dans un four prévu uniquement à cette fin, puis transportée   dans le four principal. L'électrode ainsi formée peut être attachée à une barre de cuivre ou matière analogue présentant une grande conductivité électrique, et l'électrode fondue au bout de cette barre dans le four prin- cipal, ce qui permet l'emploi de dispositifs dalimentation et de contact plus simples que pour une électrode entièrement formée du métal à fondre. 



   Par exemple, l'électrode de titane de 10 pouces de diamètre et pesant 200 livres préparée comme ci-dessus a été fixée à une barre de cuivre, puis fondue avec une alimentation supplémentaire de 200 livres d'éponge de tita- ne dans un creuset de 12 pouces (30 cm) de diamètre, de façon à obtenir un lingot final de   400   livres (180 kg env.). 



   Dans une troisième forme de l'invention, la même structure de four est utilisée, mais on emploie des creusets de diamètres différents, succes- sivement pour la fabrication de l'électrode et pour la fusion du lingot. ? 
Par exemple, le lingot partiellement fondu qui doit être utilisé par la suite comme électrode, est formé d'abord puis on enlève la pointe de gra- phite ou de tungstène de l'électrode utilisée pour sa formation et on fixe le lingot par des moyens appropriés à la tige de l'électrode. Le creuset est ensuite enlevé et remplacé par un creuset plus grand dans lequel le lingot est finalement fondu avec addition d'une quantité supplémentaire de matière première sous forme d'éponge ou sous une autre forme appropriée. 



    REVENDICATIONS.   



   1. Procédé de fabrication d'une électrode consumable pour la fu- sion à l'arc de métaux et d'alliages actifs à point de fusion élevé, carac- térisé en ce qu'on introduit la matière première sous forme d'éponge, de comprimés ou sous une autre forme convenablement divisée, dans la chambre de fusion d'un four de fusion à l'arc à une vitesse plus grande que la vitesse de fusion complète de la matière première, sur toute la section transversale de la chambre de fusion, de façon à obtenir une masse cohé- rente mais incomplètement fondue de métal ou d'alliage.

Claims

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la masse de métal ou d'alliage est complètement ou partiellement fondue dans sa partie centrale, mais n'est que partiellement fondue ou frittée à sa partie périphérique.

3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'électrode du four est du type permanent non consumable.

4. Procédé suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'électrode du four est du type consumable. <Desc/Clms Page number 3>

5. Procédé de fusion à l'arc de métaux et d'alliages actifs à point de fusion élevé, caractérisé en ce qu'on utilise une masse de métal ou d'alliage cohérente, mais incomplètement fondue, obtenue par un procéeé sui- vant l'une ou l'autre des revendications précédentes, comme électrode consumable qu'on fait fondre progressivement dans un four de fusion à l'arc ayant une chambre de fusion dont la section transversale est plus grande que celle de la masse, avec ou sans alimentation supplémentaire de matiè- re première dans la chambre de fusion.

6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la masse de métal ou d'alliage cohérente, mais incomplètement fondue, est formée dans une chambre immédiatement adjacente au four de fusion principal, de façon à obtenir une alimentation continue d'électrodes ou de matière formant des électrodes, pour le four principal.

7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la masse de métal est formée dans une chambre de fusion à extrémité ouverte d'un petit four à arc placé au-dessus du four principal, et en ce que le produit descend dans le four prrncipal, 8. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la masse de métal ou d'alliage cohérente, mais incomplètement fondue, est formée dans un four séparé, puis transportée dans le four principal.

9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la masse de métal ou d'alliage cohérente, mais incomplètement fondue, est attachée à une barre de cuivre ou de matière analogue d'une grande conduc- tivité électrique et fondue à l'extrémité de cette barre dans le four prin- cipal.

10. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'on utilise des creusets de fusion de diamètres différents successivement dans le même four de fusion à l'arc pour la fabrication de l'électrode et la fusion subséquente du lingot.

11. Procédé de fabrication d'une électrode consumable pour la fusion à.l'arc de métaux et d'alliages actifs à point de fusion élevé, en substance comme décrit ci-dessus.

12. Electrode consumable formée d'une masse de métal ou d'alliage cohérente, mais incomplètement fondue, obtenue par un procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4 ou Il.

13. Procédé de fusion 'Ci. l'arc de métaux et d'alliages actifs à point de fusion élevé, en substance comme décrit ci-dessus.

14. Métaux et alliages actifs à point de fusion élevé sous forme de lingot préparé par un procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 5 à 10 ou 13.