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Il est bien oonnu, en vue d'obtenir des lingot& exempts de toute défectuosité dans les zones superficielles et présentant des surfaces lisses, de couler le métal dans des lingotières enduites préalablement d'un revêtement convenable. parmi ces revêtements, on utilise couramment des laques ou des goudrons. Ces revêtements ont trouvé un emploi généralise dans les aciéries.
Ils permettent effectivement d'amélicrer la surface extérieure des lingots, mais sans qu'il soit possible oependant d'obtenir une qualité de la zone superficielle du lingot permettant d'éviter tout épaillage ultérieur, plus récemment on a proposé de constituer sur les parois de la lingotière une oouohe de laitier figé destinée à empêcher le aontaot direct entre le Métal et la paroi, plusieurs Modes de réalisation ont été suggérés t coulée du
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laitier dans la lingotière, suivie de vidange du laitier non soli- difié, ou remplissage total ou partiel de la lingotière par le laitier liquide s'écoulant lors de la coulée du Métal.
Ces procédas, qui ont conduit effectivement dans certains cas à une amélioration de la, zone superficielle au lingot, n'ont cepen- dant pas pu trouver jusque présent d'application industrielle notable, ceci est dû à diverses oauses, en particulier à l'impossi- bilité reconnue dans les essais qui ont été effectuas, d'éviter à coup sûr d'une manière régulière l'emprisonnement au sein du *létal) de gouttelettes de laitier dont la présence rend les lingots pro- duits absolument inutilisables.
C'est pour cette raison essentielle que l'applioation industrielle a été abandonnée, car il avait paru impossible de résoudre ce problème sans l'intervention de Méthodes compliquées et coûteuses qui, même si elles avaient dû réussir,enlevaient au procédé toute valeur économique.
Les recherches de la demanderesse l'ont amenée à rechercher une solution industrielle et économique à ce problème, en analysant les phénomènes qui se produisent lorsqu'on remplit une lingotière d'un laitier fondu et qu'on y coule ensuite le métal liquide. Elle a fait les observations suivantes ;
Il se forme, sur la paroi interne de la lingotière, une couche de laitier solide ou vitreuse, plus ou moins visqueuse, ou plus ou moins épaisse, suivant la température et la nature du laitier mis en oeuvre. Cett couche, en contact d'abord avec le laitier liquide, puis avec le métal, isolera celui-ci d'un contact avec la lingotière.
La demanderesse a oonstaté que l'épaisseur de la couche de laitier qui se forme au contact des parois de la lingotière a une incidence importante sur les qualités superficielles du lingot.
Elle a été amenée à conclure que, contrairement à des méthodes anciennes, suivant lesquelles on cherchait à utiliser les plus faibles quantités de laitier possibles et à éviter soignassent le mélange entre les phases laitier et métal, il était indispen-
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sable, pour obtenir les qualités superficielles requises, de
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remplir la lingotibre quasi-;
oùipliate1lent du laitior très chaud et très fluide, ce qui rend inévitable la. formation, lorsqu'on coule le métai liquide dans la lingotiero, d'une dispersion des deux phases laitier et )étal, conduisant à la forutation d'une émulsion qui se traduit à. ce moment par la. présence de gouttelettes de laitier dans le métal et de métal dans le laitier, sans qu'on observe de séparation nette entre les phases, mais au contraire
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un passage continu du métal au laitier sous forme d'emulsion. Si l'on ntarrive pas à détruire, d'une manière régulière et absolument oomplète, cette émulsion avant le commencement de solidification du métal, les lingots obtenus sont absolument inutilisables.
La demanderesse a été ainsi conduite au procédé de l'invention dont l'objet est l'obtention, d'une manière absolument régulière d'une opération à l'autre et dans des conditions industrielles et économiques, de lingots ayant d'excellentes qualités superficielles (en particulier : surfaces lisses,absence de repliures, de gouttelettes froides, de criques, etc ...) permettant d'éviter tout épaillage ultérieur notable et qui, non seulement ne retiennent pas
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après solidification de "gouttelettes de laitier", mais encore présentent une absence quasi-totale d'inclusions non métalliques
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oxydées oonduisant à l'apparition des défauts classiques d'usinage.
Un autre objet de l'invention concerne un dispositif industriel permet tant d'atteindre ce résultat.
Ce procéda qui s'applique à un acier ou un métal ferreux, préalablement épuré et prêt à être coulé. consiste essentiellement préparer un laitier liquide, pratiquement inactif vis-à-vis du
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métal à couler, d'une composition telle qu'il pr61:Jonte en outre à la température de solidification de ae.ui-.oi une faible viscosité et une tension înterfaaiale 41éV<à? avec le ra,.;tal , ooulor 1 à. surchauffer ce laitier à un . tO.1fiP:)rature très supérieure à la tempéia4Ure à laquelle il devant liquide, à verser rapid.CJllont le laitier ainsi surchauffe dans la 1iT'Iotj fnr, \lf.!:1t:I.11Óe à. recevoir le létal et
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à remplir celle-ci do pr<;ftl'ntO:
totalement, à couler le JH-1 préalablement épuré dans ce laitier ia.t::.3d.iatc;..::x,t apr'c, le re....plinsago de la lingotière, le laitier n'écoulant au fur et a mesure que la métal y pénètre et ôtant ensuite récupère, de pr6f-::'únoe à l'état liquide, pour être réutilisé daT.3 des opÓ:ation:) ultérieures. La manière de mettre en oeuvre les laitiers, ainsi que le
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choix de leur composition prédHntent une importance primordiale.
Ils vont être coù,aei-it6s ci-après d'une fagon à4t:zîiiébe.
Tout d'abord, le laitier doit $tre fortement surchauffa audessus de la teti1pSrature à. laquelle il devient oO:J1plèteulent liquide.
Des chauffages à 17000 sont à recommander dans la plupart des cas. Ensuite, le laitier doit remplir la lingotière totalement ou presque totalément, Ces deux conditions ont pour but d'assurer au contact de la. lingotière la formation d'un fils. de laitier solide ou vitreux
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d'épaisseur faible et très régulière du haut en bas de la lingotière.
Le film doit en même tempa avoir une plasticité suffisante pour qu'au' orient où l'on coulera le métal il ne se produise dans aucune de ses parties des fissurations qui laisseraient pénétrer le métal
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jusqu'au contact de la paroi de la lingotière. c'est à cette condition que l'on obtiendra des surfaces de li;got; µ, zones superficiel- les exemptes de défauts.
L'expérience de la demanderesse lui a montré qu'il ;Etait
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défavorable d'avoir sur la paroi de la lingotière une couuhe solide ou vitreuse d'épaisseur trop élevée, supérieure,par exemples ?. ou 2 :il3.i:aêtres, une telle couche oonduioa1tt à la formation de surfaces irrégulières présentant des creux ou des reliefs. L'obtention de bonnes surfaces est atteinte, par contre, si le film est
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-ce et plastique.
La faible épaisseur du fiL-.: est réalisée doutant plus facilement, suivant le P1'où';(10 de 1s .et:nc:.erc:3e, qui l'on reniplit la lingotière totalement d'un 1:Z:;tier fortement surchauffé, assurant ainsi un apport calorifique considérable qui lO\JIÜi13C le gradient de température au oontuct de la llj-n'obiërc dMiu une ('i1C
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de faible épaisseur. Le total assura en même temps une grande régularité d'épaisseur du film du fait (le la régularité des isothermes au sein du laitier.
Bien ontendu, on ne sortirait pas du cadre de l'invention en laissant une certaine partie du haut de la lingotière non remplie, mais la condition, cependant, que la quan- tité de laitier présente soit suffisante pour assurer, étant donne sa température, l'apport calorifique indispensable à la limitation de l'épaisseur de la couche solide ou vitreuse, Il est indispensa- ble, par ailleurs, de couler le laitier rapidement dans la lingo- tière pour éviter son refroidissement pendant la coulée, toujours dans le but d'assurer l'apport calorifique maximum dans la lingo- tière, par ailleurs, le laitier à mettre en oeuvre doit avoir non seulement une viscosité faible,
mais encore une tension interfaciale élevée à la température de solidification du métal. L'expérience de la demander-esse lui a montré en effet que deux laitiers, tous deux très fluides, pouvaient conduire à des résultats totalement diffé- rents, et elle a été ainsi amenée à mettre en évidence l'importance de la tension lnterfaciale. L'ensemble de ces deux conditions :
viscosité faible et tension interfaciale élevée, est en fait'indis- pensable pour permettre à l'émulsion laitier-natal qui se'forme inévitablement pendant la coulée du métal à travers le laitier d'être totalement détruite avant l'apparition de toute solidification du matai, 0' est grâoe à ces conditions que le procédé est à même de conduire d'une façon certaine et régulière à un lingot utilisable qui ait en outre une grande propreté imcrographique.
La mise en oeuvre du procédé repose donc sur l'emploi, à des températures judicieusement choisies, de Initiera de composition convenable, de Manière à. remplir les conditions qui viennent d'être indiquées ci-dessus.
La gamme des compositions des laitiere à employer est relativement étendue, Il n'est pas possible d'indiquer toutes les compositions ausceptibles de donner satisfaction, étant donné que les températures d'emploi peuvent varider et qu'une de:;
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C3.r{tCt:ii3tlqUOJ t':.i'ÎC.1:., ln i;C.a.;31trrl 1.,tsrti;#J.",:I.:, <àlgJ.,:>À Îi 3s. fois de la nature du luj .;I E:r. et de utlif" du ,,,àfi.i, ii ±1:t c--.l:'.nt possible de uio:iridr 1-iii t;Cl'iiLl'l:i :lt)..ii,àG' de Tcjlcu p:..j-t..et',n.f.Lt z ô'i,>±.-'> de l'art d'adr-pte2 la coiapositioil du 11;i i,à<:Jr ut; .a. tù,.p:lr*ùr<; 1s. natura du nnt.il , couler.
Pour les aciers au carbone, ou faiblement allir3s, on pourra avoir recours , des laitiere à ht3e de silic6.tc=1 de chz,.ux j,ouv.r,t contenir en outre de la tnagnssie ou de lialui.a.e" si l'on se propose, coiiiae c'est le cas dans le -présent procède, de couler des zààfiuz d?ja ëpurag et prgts k être coulas, et si l'on ne cherche pis T. provoquer une action chimique du laitier sur le métal, on choisira dans cet ce gamme des laitiers à caractère acide ou neutre, Ils pourront être fluidifiés par des fondants appropriés;
mais, contrairement à une opinion couramment admise, il y a lieu d'éviter l'introduction de quantités importantes de fondants tels que le spath-fluor ou l'oxyde de titane, Des teneurs notables de ces deux composes, si elles augmentent la fluidité, diminuent en même temps la tension
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interfaciale mc3tal-l?itier et conduisent à la formation d'épuisions stables à prohiber.
Pratiquement, on aura recours à des laitiers acides ou neutres
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à base de silice, daluai2e et de chaux, la chaux pouvant être remplacée par de la magnésie ou une autre base forte jusqu'à contourrence de 20 0110.
Les teneurs respectives en q ap, AI 203 01 sio2, MSO devront en outre répondre sensiblement aux conditions suivantes : oeO + Yg0 µb + 3/4 Al ou ruz 60 E10 $o .- 60
2
On choisira bien entendu dans cette -le-' cogitions Point de fusion relativement bas.
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Les édition, fluidff9.FTtE3s rvrz#,uelle n'excdoront jus teneurc ciJl %.a ntcn : r,ith-f7.uor.. ;. 'i'j<j 2 1 ,,
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D'autres additions pourront être faites en vue de diminuer la viscosité sous la réserve que la teneur de ces additions ne contribue pas , diminuer de façon prohibitive la tension interfaciale métal-laitier. On emploiera de préférence des composes alcalins ou alcalino-terraux, du borax, etc ... Il est contre-indiqué d'y intro- duire des oxydes de fer ou de manganèse, ou d'une manière générale des oxydes réductibles par le métal, car on court alors le risque d'altérer la composition du métal ou de produire des composesgazeux par la réduction de ces oxydes.
Il est à noter que dans le cas des laitiers à caractère acide la fluidité requise à la température d'emploi est obtenue, non seulement grâce au choix judicieux de la composition, mais encore grâce à la surchauffe importante et anormale, par ailleurs indispensable, qu'ion leur a fait subir, conformément au procède. En effet, la demanderesse a découvert que 1'accroissement de viscosité des laitiers vitreux au refroidissement est fonction de leur température de surchauffe préalable et qu'il est réduit d'une manière importante par l'augmentation, de cette surchauffe.
On pourra ainsi conférer au laitier une viscositéconvenable .8, la température d'emploi pour permettre la forruation au contact de la lingotière d'une couche solide ou vitreuse d'épaisseur satisfaisante, et d'autre part obtenir que cette viscosité ne dépasse pas une valeur d'environ 15 poises à la température de solidification du métal.
Les laitiers précédemment décrits conviennent pour la plupart des aciers faiblement allies à condition d'être mis en oeuvre comme il vient d'être indiqua. poux les aciers inoxydables du type 18 % de chrome, 8 % de nickel, on utilisera avantageusement la composition :
SiO2 = 25-35 % Al2O3 = 15-25 % CaO= 15-25%
MgO = 10-15 % TiO2= 5-10 % Na2O = 6-12 %
Les indications données dans la littérature surla composition
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dec lai tiers pour la coulée en iin,ioti&rcl =1.àultei;
..le 1::....:1 tiers cont trop impr6c:1.J8s, sinon inexaotca, pour guider l'home de l'Mt dan.3 le choix des laitiers à mettre en oeuvre d3anc le procédé objet de l'invention. c'est ainsi qu'il a 6td propoué de mettre en oeuvre riE.. laitiers Martin acides renfermant des toneucs importantes cn oxydes de fer. Il a été indiqué égalaient qu'on pouvait employer "toute scorie liquide non oxydante pourvu qu'elle soit assez fluide", Une telle condition, si elle est effectivement nécessaire, est cependant très loin d'être suffisante. Il importe, en fait, de respecter à la
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fois 1'ensemble des conditions Liiies en ividence par la demanderesse pour obtenir le résultat qu'elle revendique, c'est ainsi, par exemple, qu'une scorie du type :
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.
(7e.0 54 5 MgO = 8 % Ala03 = 10'0 SiO- 3 = 35 % spath-fluor = 14 % est non oxydante eu parfaitement fluide à la te*pérature. d'etploi. Néanmoins, elle ne conduit pas à l'obtention de lingots sains même
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si elle a été forteule-1t surchauffée parce que sa tension interfa- ciale est rendue trop faible par une teneur excessive en spathfluor .
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par ailleurs, oomne déjà indiqué, le procédé objet de liir en- tion diffère par sa mise en oeuvre des procède... ¯, antérieurement proposés et qui conseillaient fréquentent de couler le métal directement dans une couohe de laitier figée sur les p@rois de la lingotière.
L'idée directrice était de supprimer ainsi dans la mesure du possible
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la formation de l'émulaion de laitier dans le en évitant la présence de laitier liquide dans la lingotière. Suivant le présent procédé, 8.Il contraire, il est 11"4cel,,:xlire qu'il se trouve dans la lin;otièxe une iinsge importante oei laitier liquide de manière à favoriser la formation au contact du la paroi d'un fi.1: de laitier fifi"Ó ú.1Ín'Je et r6tpulier.
L'existence de l'éutulnion 1a5:.9.er .:ntal qui prend fla1aOl)POe facilita l'élimination den inclusions ro=¯,,,jti liqup qui peuvent IJ1' Ltiiicurv existor ou prA'1drc 1l:Lis1ar.oo le
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métal, inclusions endogènes, o'est-a-diro s6par6es >i partir des oompos'ants du métai, inclusions exosbnes, c'est-à-dire issues de la corrosion des réfractaires avec lesquels le mé tal a été en con-
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tact. ces inclusions nonmatalliques an effet, du fait de leur densitd, ont naturellement tendance, lorsqu'elles sont susceptibles de coalesoenoe, à s éliminer par d6cantatïon du fait de leur densité et à s''incorporer au laitier.
L'existence d'une émulaion de laitier au sein du métal favorise ces phénortibnes, du fait de l'accroissement
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des surfaces de contact mstal-la.itier et de la diminution des dis- tances de parcoure.
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Mais, comme il a été dit, il est essentiel que l'lbaiu7Gion nnûa7-.1e,3.tier se détruise avant toute solidifie 3-tion du ;étal et ce résultat est obtenu ai l'on choisit, conformément . 1.'invention, des laitiers à tension interfacia-le métal-laitier élevée et qu'on les mette en oeuvre dans les conditions indiquées.
Cependant si l'ensemble des conditions concernant la. compo-
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sition des laitiers et lour mise en oeuvre exigaea par le procède se trouve ré alisé , il est indispensable en outre que ce procéda soit économique. En fait sa mise en oeuvre apporte des avantages
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considérables par la suppression des 'opérations dtépaillage et de déoriq-Liei,ge des lingots, ainsi que par la qualité du matai auquel il conduit, mais il exige par ailleurs .reup7.oi de quantités de laitiers importantes puisque pratiquement le volume du laitier égale le volume du matai, une des caractéristiques du procé dé étant
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le reirtplirsage total ou quasi-total de la lingotibre.
Dans le présent procède, il est donc indispensable de ré cu-
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p6rer le laitier après l'emploi, et de le récupérer piib16rabiemeizt h l'atat liquide, do façon à n'avoir paa à le refondre. par ailleurs, les exigences du procédé nécessitent des dispositifs de coulée entièrement inusités, spécialement réalises en vue
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de répondre essentielles eut aux deux conditions suivantes : a.) permettre un versement très rapide du laitier dans la lingotière.
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b) permettre le versement immédiat du u6tal dans la lingotière après le remplissage de celle-ci.
Il faut donc que chaque lingotière successivement se trouve placée au voisinage immédiat du four de fusion du laitier, et que la poche de coulée du métal puisse être amenée rapidement au-dessus des lingotières.
En outre, on devra pouvoir recevoir dans une poche le laitier qui.est.. évacua de chaque lingotière par le versement de l'acier et;reverser le contenu de cette poche dans le four de fusion du laitier dont elle devra être aussi rapprochée que possible.
Il est décrit à cet effet, à titre non limitatif, un dispositif pratique à mettre en usage dans les aciéries où l'on applique le procédé. Ce dispositif représenté sur la figure 1 en coupe verti-. cale et sur la figure 2 en plan comprend : - un four électrique de fusion du laitier 1 muni d'un bec de versement 2 et basculant. (Le basculage autour du bec permet de couler le laitier rapidement, comme cela est nécessaire dans le présent procédé).
- un chemin de roulement circulaire 3 muni de rails 4 sur lesquels se meuvent par tous moyens connus des ohariots supports 5, roues 6, portant des lingotières 7. Une sorte d'entonnoir inter- médiaire de versement du laitier 8 est place entre le four de fusion 1 et les lingotières successives en vue de concentrer le jet de coulée du laitier dans la lingotière. chaque lingotière est surmon- tée d'une goulotte d'évacuation du laitier 9.
- une poche de coulée de l'acier 10 supportée par un portique 11 entre les jambes duquel posent le chemin de roulement 3 et les lingotières 7. Cette poche présente le système de coulée classique par busettes et quenouilles 12.
- une poche de récupération du laitier 13, calorifuges et préchauffée, située sur un même rayon du chemin de roulement oircu- laire 3 que la poche de coulée de l'acier 10. Entre cette poche et
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la lingotière est placée, maintenue par une des jambes du portique
11, une goulotte 14, Le volume de oette pooho de laitier 13 est égal à oelui de la poche d'acier 10.
La poche 13 est munie d'un palonnier 15 susceptible d'être suspendu à un pont roulant.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant :
Le basculement du four 1 permet de verser par le beo 2 et l'entonnoir 8, dans la lingotière 7 placée sur le même rayon du chemin de roulement que ce four, une quantité de laitier liquide suffisante pour la remplir pratiquement (position 1).
Dès que oe versement est achevée le système des ohariots porteurs est rais en mouvement sur le chemin de roulement 3 et au bout de quelques secondes la lingotière 7 est venue se placer sous la poche de coulée de l'acier 10. par la busette 12 l'acier coule dans la lingotière 7 et la remplit en évacuant un volume égal du laitier qu'elle oontenait (position 2).
Simultanément la lingotière . suivante a été remplie de laitier (position 1),
Cette lingotière suivante est ensuite amenée en position 2 pour être à son tour remplie d'acier, @ et ainsi de suite.
Chaque lingotière recevant d'abord en position 1 un volume de laitier égal au volume d'acier qu'elle reçoit ensuite en position 2 et qui remplace le premier, il est clair que, lorsque la poche de coulée de l'acier 10 aura été vidée, la poche de récupération du laitier 13 sera remplie.
A ce moment-là cette poche 13 est amenée par le pont roulant au-dessus du four de fusion du laitier 1 et elle est basculée dans celui-ci,
Le laitier ainsi reversé étant encore liquide, il suffira, pour l'opération suivante, de le réchauffer. On aperçoit que toutes dispositions sont prises pour répondre aux deux directives du processus conforme à l'invention ; - rapproohement maximum de l'instant de la coulée du laitier et de la coulée de l'acier,
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- recyclage économique du laitier.
Dans un autre mode d'exécution, le dispositif comporte, au lieu d'un chemin, de roulement circulaire, deux chemins parallèles voisins sur lesquels les chariots porteurs circulent en sens opposé, Aux deux extrémités communes de ces deux chemins un sys- tème adéquat permet de faire passer les chariots d'un chemin à l'autre et d'assurer ainsi la continuité du processus.
Les exemples de réalisation suivants, donnés . titre nor limitatif, permettront de mieux faire comprendre la nature de l'invention et sa mise en oeuvre, EXEMPLE 1.-
Il s'agissait de couler un acier inoxydable sans titane élaboré dans un four électrique et dont la composition, était
C Si Mn Ni ¯ Or 0,070 0,527 0,500 0,13 16,80
On a préparé un laitier de 'la composition suivante :
SiO2 CaO Al2O3 MgO Na2O TiO2
33 19 20 12 7 8 que l'on a fondu et surchauffé 4 1.670 C.
Ce laitier a été versé dans une lingotière de 1.000 Kg qu'il a remplie complètement. Immédiatement après, on a coulé le métal dans ce laitier, à partir d'une poche de 4 t au moyen d'une busette de 27 m/m de diamètre.
Le laitier s'est écoulé de la lingotière au fur et à mesure de son remplissage par le métal. parallèlement, on a coulé le même métal à partir de la même poche dans une lingotière ordinaire, non remplie de laitier et dont on n'avait pas badigeonné les parois.
Apres démoulage, on a comparé les deux lingots; les résultats Ont été les suivants : a) Surface: Le lingot coulé sous laitier n'avait aucun
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défaut. Le lingot tc;,rcoy7. a nécesit un lp..j 11:,C(; ia,nar'c.:t conduiGant à une perte de 111Ôtèi.1 (mise au l14il10 ri tÔf).dlJ.E0e : 1060). b) prop];et'?""!!!29.1:2.:};:r.9-p.J1J.gue :
L'examen de l6. propreté rrsicro-. graphique a ôtÓ effeobué sur des barrea rondes de 500 rÚ/'1l de longueur et 85 l/m de dia.raètre laJüin,J-38 à partir de ohc.cun des li'1gots et que l'on a tournées en n'xe.din3 des diajuctros de 75, 65 et 55 m/m. sur les barres ainsi tournées, on a dúnow.brÓ les <l.jfa1Jt1 d'une longueur supérieure e à 1 ni /ù; , Le résultats obtenus sont consignés dans le tableau suivant :
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<tb>
<tb> Lingot <SEP> coulé <SEP> sous <SEP> laitier <SEP> Lingot <SEP> témoin
<tb>
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Défauts sup4rieurs , 1 M/m Défauts sup:hieul'3 8, 1 i11/T 75 0 6 65 4 55 0 3
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EXEMPLE 3.-
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L'acie-r à couler 4ta.it un acier 'inoxydable au titane de
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composition :
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o 1 Yn Ni ¯¯Qtr¯ Ti 0,077 0,451 0,530 10,73 18,03 0,400
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On sait que les aciers inoxydables de ce type sont particu-
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lierement difficiles à élaborer sans défauts Internes dus à des inolusions. L'acier en question a 6t6 fondu au four électrique. par ailleurs, on a prdpar6 un laitier de la copposition
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suivante :
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Silo a ? iEz,1; ig - h z0 TiOa 33 18 19,5 Il,7 a que l'on. ru fondu et !-mroha.uff6 à 1.700 0.
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Ce laitier a été versé dans une lingotière de 1.000 Kg qu'il a remplie complètement, Immédiatement après, on a coulé lemétal dans oe laitier, à partir d'une poche de 4 t au moyen d'une busette de 30 m/m de diamètre.
Le laitier sTest écoulé de la lingotière au fur et à mesure de son remplissage par le métal, parallèlement, on a coule le même métal à partir de la même poche dans une lingotière ordinaire, non remplie de laitier et dont on n'avait pas badigeonné les parois.
Après démoulage, on a compara les deux lingots. Les résultats ont été les suivants : a) Surface Du point de vue de la surface, le lingot coulé sous laitier n'a présenté aucun défaut et n'a nécessité aucune opération d'épaillage ou de déoriquage.
Le lingot témoin a présenté de nombreux défauts et a nécessité un épaillage long et soigneux, cette opération d'épaillage a en outre conduit à une perte de métal relativement importante, sa mise au mille étant de 1.050. b) Propreté micrographique: L'examen de la propreté micro- graphique a été effectué sur des barres rondes de 500 m/m de longueur et 85 m/m de diamètre laminées à partir des lingots et qu'on a tournées en gradins à des diamètres de 75, 65 et 55 m/m
Deux barres ont été prélevées sur chaque lingot, l'une provenant de la tête, l'autre du pied.
Sur les barres ainsi tournées, on a dénombré les défauts visibles d'une longueur supérieure à 10 m/m, et ceux dune longueur comprise entre 1 et 10 m/m,
Les résultats obtenus sont consignés dans les tableaux suivants :
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Lingot oo:qé s911sJai t1er
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<tb>
<tb> Nombre <SEP> de <SEP> défauts <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> défauts
<tb>
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supérieurs 10 ï4/la .compris entre 1 et 10 ra/m .... tI :: Tée . Pieçl. .
Pied : Tête pi .75 '1
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<tb>
<tb> 65 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 4
<tb>
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..' 55 : 0 3 Lingot témoin
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<tb>
<tb> Nombre <SEP> de <SEP> défauts <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> défauts
<tb>
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supérieurs à 10 n:/zn 'compris entre 1 et 10 m/m : Tête pied Tête pied : w fi ######### ######### ; 75 0 z 17 42 z65 ::,6:' : : 6 : 0 5 4s 80
On se rend compte de la différence considérable de propreté entre les deux lingots, tant en ce qui concerne le métal provenant de la tête du lingot que celui provenant du pied.
EXEMPLES.-
Il s'agissait de couler un acier pour roulements 4 billes préparé au four électrique et ayant la composition suivante :
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C? 1 Mn ..,Ji .Or 1,020 0,250 0,275 0,180 1,49 cet acier avait été élaboré au four électrique avec toutes les précautions que nécessite cette nuance, en particulier au point
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de vue de sa désoxydation et do sa désulfuration*
On a préparé un laities de la composition suivante ;
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Si02 0 a0 A1203 mgo a20
40,3 38,6 7,3 9,6 4,2 que l'on a fondu et surchauffé à 1.700 C
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Ce laitier a été versé dans une illi-ot4.ùre de 8 t qu'il a remplie complètement en 20 secondes, Immédiatement --près, on a coulé le métal dans ce laitier, à partir d'une poohe de 30 t, au moyen d'une busette de 23 m/m de diamètre.
Le laitier s'est écoulé de la lingotière au fur et à mesure de son remplissage par le métal. parallèlement, on a coulé le même métal à partir de la même poche dans une lingotière ordinaire, non remplie de laitier et dont on avait simplement badigeonné les parois à l'aide d'une laque couramment utilisée en aciérie.
Après démoulage, on a compara les deux lingots; les résultats ont été les suivants : a) Surface : Le lingot coulé sous laitier ne présentait aucun défaut. Le lingot témoin a présenté des défauts nécessitant une opération d'épaillage et causant en outre une perte de métal (mise au mille 1.050). b) proprets interne ;On a tourné en gradins une barre de 85 m/m de diamètre et 500 m/m de longueur cornue dans l'exemple précédent. Le lingot coulé sous laitier ne présentait aucun défaut, même inférieur à 1 m/m.
Le lingot témoin présentait les défauts suivants :
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Défauts de longueur .ut de longueur supérieure à 1 m/m/r inférieure à 1 w./11l : ri> 75 : 0 o 1 4 . 5 : ###-.-...¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯:¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
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Alors que la pratique courte d'élaboration ne permet pas d'obtenir des lingots sans défauts malgré le soin considérable qu'on y apporte, la mise en oeuvre du procéda de l'invention a conduit à ce résultat, non encore atteint jusque présent.
pour illustrer l'importance de la composition du laitier, on donne ci-dessous un exemple oonoernant une opération effectua avec un laitier convenable, l'autre effectuée avec un laitier de composition très voisine, présentant une viscosité plus faible mais également une tension interfaciale plus faible.
EXEMPLE 4.
Sur une charge d'acier inoxydable de composition :
C Si Mn Ni $Cr 0,027 0,451 0,550 10,08 18 fondu au four électrique, on a coule deux lingots dans des lingo- tières, dont l'une était remplie d'un laitier décomposition :
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Si02 ta0 AI 0 Mg0¯ TIO Ha20
32 25 20 13 7 3 l'autre d'un laitier de composition :
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sio oao Alg03 UGO TiO caF 30 19 18 10 7 16 Les deux laitiers avaient été surchauffas à 1.670 ' a et coulés
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tous deux-rapidement dans les lingotières. La coulée du ;u6tal avait suivi immédiatement.
Après démoulage, on a compare les deux lingots.
Celui élaboré aveo le prunier laitier avait une excellente surface, ne nécessitant aucun épaillage. sa propreté miorographiquc était très bonne.
Le lingot élaboré avec le deuxième Initier, par contre, ren-
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fermait des quantités ooruiid3.r.et de laitier et était absolument
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inutilisable.
Malgré sa plus grande fluidité, le deuxième laitier n'a donné aucun résultat. La présence de CaF2 lui avait en effet contera une tension intorfaoiale faible, conduisant à la formation d'émulsion métal-laitier difficilement décantable.
REVENDICATIONS
1) procédé pour l'obtention de lingets à surface lisse et d'une grande propreté micrographique, caractérisa' en ce qu'il consiste à préparer un laitier liquide, pratiquement inactif vis--vis du métal à couler, d'une composition telle qu'il présente en outre à la tem- pérature de solidification de ce métal une faible viscosité et une tension interfaciale élevée avec le métal coulé, à surchauffer ce laitier à une température très supérieure à la température à laquelle il devient liquide,
à verser rapidement le laitier ainsi surchauffé dans la lingotière destinée à recevoir le métal et à remplir celle-ci de préférence totalement, à couler le métal préalablement épuré dans ce laitier immédiatement après le remplissage de la lingotière, le laitier s'écoulant de la partie supérieure de la lingotière, au fur et à mesure que le métal y pénètre et étant ensuite récupère, de préférence à l'état liquide, pour être réutilise dans des opérations ultérieures.