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Au'cours des dernières années, l'attention des spécia- listes s'est portée d'une manière toujours plus étendue, sur des pièces en fonte qui contiennent du graphite se trouvant entiè- rement sous forme sphérulaire ou dana lesquelles celle-ci pré- domine, car de telles pièces possèdent, vis à vis des pièces en fonte où le graphite se présente sous forme de lamelles, des qualités notablement accrues.
On obtient en général de la fonte à graphite sphérulé, en traitant la fonte élaborée dans un cubilot, un four réver- bère, ou un four électrique, par des éléments favorisant ou provoquant la formation sphérulaire du graphite et éventuelle- ment en y joignant un traitement ultérieur d'inoculation.
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Comme éléments qui suscitent la formation aphérulaire du graphite, on citera seulement le Magnésium ou le Cerium, leurs alliages, etc...
Cette manière de produire du graphite phérulé supposait jusqu'à présent que la matière à introduire dans le four de fusion devait être exempte des éléments agissant défavorable- ment sur la formation aphérulaire du graphite. A coté du soufre, ce sont, en particulier, l'antimoine,.le plomb, le zinc, l'é- tain, le titane.ou éventuellement aussi l'aluminium, 'l'arsenic, le bismuth, le zircon, etc... Si la matière coulée contient l'un ou plusieurs de.ces éléments, qui peuvent être éventuellement uniquement des concentrés, il arrive que l'on ne provoque pas ainsi, d'après les expériences faites jusqu'à présent,une sphé- rulation notable.
Du fait que les éléments susmentionnés peuvent se trouver soit isolément, soit combinés, soit groupés dans de nombeuses sortes commerciales habituelles de déchets de fonte ou de mi- trailles, on devait jusqu'ici, pour pouveir fondre, apporter la plus grande attention au contr8le continu de la charge et on était obligé de faire couramment des analyses coûteuses et d'é- carter toutes les matières qui contiennent de tels éléments.
L'invention se propose de rendre possible l'obtention d'une fonte à graphite sphéroîdal tout à fait indépendamment de la matière chargée et du contenu possible de celle-ci en élé- ments nuisibles ci-dessus décrits.
Selon 1 invention, ce résultat est obtenu par le fait que des matières métalliques au choix, qui contiennent l'un ou plu- sieurs des éléments ci-dessus nommés, sont traitées dans un four à cuve utilisant du vent chaud et une quantité de combue- tible supérieure aux quantités normales de coke et pourvu d'un revêtement réfractaire neutre ou basique, ledit four étant con- duit de façon à produire une quantité relativement grande de
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laitier très basique et à maintenir dans le four, grâce, par-
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exemple, à un écoulement parsiphonnage du métal et du laitier, une colonne de laitier d'une certaine hauteur, les matières char- gées conduisant ainsi à une fonte coulée ayant environ 2,8 à 4,2 % C, 0,8 à 3 % Si, au maximum 0,5 Mn, au maximum 0,
1 P et maximum 0,05 S, la température de coulée étant d'au moins 1450 C, la fonte ainsi obtenue étant ensuite traitée avec des éléments produisant ou favorisant la sphérulation du graphite, tels que du Magnésium, du Cerium, etc, ou leurs alliages.
Lorsque l'on travaille de la façon précédente, l'influen- ce des éléments perturbateurs contenus dans les matières chargées, est supprimée d'une manière tout à fait surprenante. Ceci serait dû à ce que, sur la base de la conduite du) four ci-dessus décrite, les éléments perturbateurs seraient absorbes pour la plus grande part par le laitier et que ce qui en reste encore dans le métal fondu, se trouve sous une forme qui n'est plus nuisible, par exemple, sous une forme complètement désoxydée ou combinée.
Les meilleurs résultats sont obtenus lorsque l'on élabore dans le four un laitier très basique de la composition approxima-
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tive - suivante: 2'5 à 3Q% 8102' 10 à 15 % A1203' 48 à 60 % CaO, max. 0,5% FeO, 0,5 à 1,5 ?n,0, 2 à 5% Mg0 et 0,8 à 2,5 % S.
Il est de plus très important que la quantité de combus- tible du four .soit mesurée de telle façon que par rapport à la quantité de vent soufflé, qui, de préférence, est à une tempéra- ture de 400 C ou plus, la teneur en CO des gaz brûlés soit supé- rieure à 15 % jusqu'à environ 26 %, et de préférence, reste com- prise entre 16 et 20 %, de telle sorte qu'immédiatement au des- sus de la zone de fusion, il règne une atmosphère fortement ré- ductrice, ce qui, joint à l'emploi d'un vent à très haute tempé- rature, donne l'assurance non seulement que la fonte possède une température de coulée supérieure à 14500 c.,
mais encore que la haute colonne de laitier très basique se trouvant en permanenoe dans le four est à une température élevée correspondante et est
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donc extrêmement réactif.
Le four lui-même peut être refroidi extérieurement d'une manière connue en soi, par exemple, par ruissellement, et peut en outre, être!pourvu de tuyères refroidies ajustables axiale- ment.
De plus, les gaz brûlés très riches en 00 peuvent être employés d'une' manière également connue au préchauffage du vent ou âtre utilisés-aussi à d'autres usages.
La charge du four peut être constituée en tout ou en partie de déchets de fonte, de mitrailles d'acier et / ou de fonte brute, de sorte qu'il est sans importance que les matières chargées contiennent plus ou moins d'éléments nuisibles, et qu'il n'est pas nécessaire d'analyser ou de sélectionner les matières premières avant le chargement.
Le métal fondu selon. l'invention, peut, immédiatement après le traitement effectué-au Moyen des éléments favorisant ou produisant la shpérulation et après une inoculation ultérieure éventuelle au moyen de FeSi ou autrement, être moulé sous forme de pièces en fonte grise ou bien aussi, grâce à des proportions appropriées,des constituants de la charge, sous forme de pièces en fonte-blanche, dans le sillet la sphérulation est produite d'une manière connue, par un traitement thermiques ombiné.
Il est: aussi possible de laisser solidifier le métal fondu conformément à l'invention, sans traitement ultérieur et de l'introduire comme matière première dans un -tour à réverbère ou électrique et de traiter ensuite la fonte de deuxième fusion par des.éléments sphérulants.
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During the last few years, the attention of specialists has been directed in an ever more extensive way, on cast iron parts which contain graphite which is found entirely in spherular form or in which the latter predominates. - dominates, because such parts have, with respect to cast iron parts where the graphite is in the form of flakes, notably increased qualities.
Spherulated graphite cast iron is generally obtained by treating the cast iron produced in a cupola, a reverberation furnace, or an electric furnace, with elements which promote or cause the spherular formation of graphite and possibly by adding a subsequent inoculation treatment.
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As elements which give rise to the spherical formation of graphite, we will mention only Magnesium or Cerium, their alloys, etc.
This way of producing pherulated graphite has hitherto assumed that the material to be introduced into the melting furnace should be free from elements which adversely affect the spherical formation of graphite. Besides sulfur, these are, in particular, antimony, lead, zinc, tin, titanium, or possibly also aluminum, arsenic, bismuth, zircon, etc. ... If the cast material contains one or more of these elements, which may possibly be only concentrates, it happens that one does not thus cause, according to the experiments made so far, a sphere - significant regulation.
Because the aforementioned elements can be found either singly, in combination, or grouped in many customary commercial types of scrap or iron scrap, in order to be able to melt it has heretofore been necessary to pay the greatest attention to the control. continuous charging, and it was necessary to routinely carry out costly analyzes and to discard any material which contained such elements.
The invention proposes to make it possible to obtain a cast iron with spheroidal graphite quite independently of the charged material and of the possible content of the latter in the harmful elements described above.
According to the invention, this result is obtained by the fact that the metallic materials of your choice, which contain one or more of the above-named elements, are treated in a shaft furnace using hot blast and a quantity of combustion. - higher than normal amounts of coke and provided with a neutral or basic refractory coating, said furnace being conducted so as to produce a relatively large amount of
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very basic slag and to be kept in the oven, thanks to
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example, with a flow by siphoning of the metal and the slag, a slag column of a certain height, the charged materials thus leading to a cast iron having approximately 2.8 to 4.2% C, 0.8 to 3 % If, at most 0.5 Mn, at most 0,
1 P and maximum 0.05 S, the casting temperature being at least 1450 C, the cast iron thus obtained then being treated with elements producing or promoting the spherulation of graphite, such as Magnesium, Cerium, etc., or their alloys.
When working in the above way, the influence of the disturbing elements contained in the charged materials is suppressed in a completely surprising way. This would be due to the fact that, on the basis of the operation of the furnace described above, the disturbing elements would be absorbed for the most part by the slag and that what still remains in the molten metal is under a form which is no longer harmful, for example, in a completely deoxidized or combined form.
The best results are obtained when a very basic slag of the approximate composition is prepared in the oven.
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tive - next: 2'5 to 3Q% 8102 '10 to 15% A1203' 48 to 60% CaO, max. 0.5% FeO, 0.5 to 1.5? N, 0.2 to 5% Mg0, and 0.8 to 2.5% S.
It is furthermore very important that the amount of fuel in the furnace is measured in such a way that with respect to the amount of blown wind, which preferably is at a temperature of 400 C or more, the content CO of the flue gases is greater than 15% up to about 26%, and preferably remains between 16 and 20%, so that immediately above the melting zone it A strongly reducing atmosphere prevails, which, together with the use of a very high temperature wind, gives the assurance not only that the cast iron has a casting temperature above 14,500 c.,
but still that the high column of very basic slag permanently in the furnace is at a corresponding high temperature and is
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therefore extremely responsive.
The furnace itself can be externally cooled in a manner known per se, for example, by trickling, and can furthermore be provided with axially adjustable cooled nozzles.
In addition, the flue gases very rich in 00 can be employed in a manner also known for the preheating of the wind or used-also for other uses.
The furnace charge may consist entirely or in part of scrap cast iron, steel scrap and / or pig iron, so it is irrelevant whether the charged material contains more or less harmful elements, and there is no need to analyze or select the raw materials before loading.
The molten metal according to. invention, can, immediately after the treatment carried out by means of elements favoring or producing the shperulation and after a possible subsequent inoculation by means of FeSi or otherwise, be molded in the form of gray cast iron parts or also, thanks to appropriate proportions, of the constituents of the load, in the form of white-cast pieces, in the nut the spherulation is produced in a known manner, by a combined heat treatment.
It is also possible to allow the molten metal to solidify in accordance with the invention, without subsequent treatment and to introduce it as a raw material in a reverberating or electric tower and then to treat the secondary melt with spherulating elements. .