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Info

Publication number: BE566656A
Authority: BE

Description


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   La présente invention concerne la conduite d'un four à' arc électrique et en particulier. quoique non exclusivement des fours de fusion à arc qui   utilisent'   une électrode fusible en métal très réactif, par exemple en titane, dans lesquels la fusion est réalisée sous vide. 



   Pour rester maître de l'arc, il est courant, dans des fours de ce genre, d'appliquer un champ magnétique dans le sens axial du four afin d'empêcher la formation d'un arc entre l'élec- trode et les parois en cuivre du four. Actuellement, le champ ma- gnétique est produit au moyen d'enroulements qui entourent le four et qui sont parcourus par du courant continu. 



     Même   avec la précaution mentionnée plus haut, des cas se présentent encore dans lesquels on perd temporairement le con- trôle de l'arc, et afin d'assurer une maîtrise de l'arc plus sûre, 

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 il est souhaitable d'utiliser des champs magnétiques plus inten- ses. Cependant, en augmentant l'intensité du champ magnétique jusqu'à une valeur convenant pour la stabilisation de l'arc, on constate que l'agitation du bain de métal en fusion,qui normale- ment est avantageuse, augmente et dépasse une limite dirigeable et qu'un tourbillon de métal s'élève qui tend à pénétrer dans 1' espace séparant les côtés de l'électrode des parois du four. En outre, l'agitation excessive   amené   une perte de chaleur indési- rable du bain. 



   Suivant,un procédé de la présente invention, pour comman- der un four à   arc,:électrique,   on applique à l'intérieur du four 'un champ magnétique d'intensité suffisante pour stabiliser l'arc, et on inverse le sens de ce champ à une fréquence suffisante pour réduire l'effet d'agiation du champ et empêcher la formation de tourbillon dans le bain. 



   L'invention s'applique de préférence à la fusion de mé- ,taux réfractaires ou d'alliages de réactivité chimique élevée, par exemple du titane et du zirconium, à l'aide de la technique ,.qui utilise une électrode fusible, et est réalisée sous vide,   e'est-à-dire     souses   conditions de pression telles que l'arc soit du genre diffus. Des pressions égales ou inférieures à un millimètre conviennent particulièrement à cet effet. 



   On remarquera que suivant la présente invention, la durée du cycle du champ magnétique, c'est-à-dire la distance me- surée le long,de l'axe du temps entre des points correspondants sur le graphique champ/temps, est comprise entre environ 0,1 se- conde et 5 secondes., de préférence entre 0,1 et 2 secondes, et à cet effet, on utilise du courant continu qui est inversé à une fréquence appropriée. On remarquera que la fréquence d'inversion du courant dans les enroulements ne doit pas être élevée au point   @   de former' des courants de Foucault dans les parois en   cuivre-dû   
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   Ainsi,   par exemple, lorsqu'on utilise des courants alterna-   tifs   à une fréquence de 50 cycles par seconde, on constate que-, 

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 par suite de la formation de courants de Foucault, le champ ma- gnétique à l'intérieur du four s'affaiblit sensiblement et peut même tomber à zéro. 



   En utilisant un champ magnétique inversé à une fréquencE appropriée, il est possible d'augmenter l'intensité du champ puisque l'action d'agitation du champ dans un sens est   neutralise--   lorsque le champ est inversé, de sorte que le métal en fusion du bain ne peut à aucun moment du cycle s'élever et former un tour- billon, ce qui réduit les pertes de chaleur. Au contraire, on ob- tient une turbulence modérée qui assure un mélange du métal en fu- sion. Cela étant, alors que l'on conduisait anciennement les fours 'de fusion de titane en ayant un courant dans les enroulements de champ de deux ampères, pour un nombre donné de spires, on peut maintenant utiliser des courants atteignant 10 ampères, la durée du cycle du champ étant d'environ 0,75 seconde pour un courant de 10 ampères. 



   Puisque l'intensité du champ magnétique peut être ainsi accrue, on peut exercer un contrôle plus-étroit sur l'arc électri- que, et on réduit ou élimine beaucoup d'effets latéraux indésira- bles de l'arc. Sous ce rapport, on peut mentionner un effet indé- sirable qui a été remarqué dans des opérations industrielles dans lesquelles, par suite de la nature de l'atmosphère et des condi- tions magnétiques qui règnent dans le four, on obtient une décharge à lueur entre l'électrode et les parois du four. La présence de cette décharge à lueur est très grave car une forte proportion du courant fourni au four n'arrive pas à l'arc et passe par la dé- charge à lueur. Dans beaucoup de cas, cet effet peut aboutir à une réduction de la vitesse de fusion prsqu'à zéro, ce qui est préju- diciable à la structure du lingot produit.

   En travaillaat suivant la présente invention, on réduit de façon appréciable la tendance à l'établissement d'une-décharge à lueur... 



   Un autre avantage de la présente invention réside dans le fait que les lingots résultants   ont;des   surfaces très saines.

Claims

REVENDICATIONS.

1. Procédé de conduite d'un four à arc électrique caractérisé en ce qu'on applique à l'intérieur du four un champ magnétique d'intensité suffisante pour stabiliser l'arc, et on inverse le sens de ce champ à une fréquence suffisante pour réduire l'effet d'agitation du champ et empêcher la formation d'un tour- billon dans le bain de métal en fusion.

2. Procédé de conduite d'un four à arc électrique sous vide utilisant une électrode fusible en un métal ou alliage réfrac taire de réactivité chimique élevée, caractérisé en ce qu'on appli-, ' que à l'intérieur du four un champ magnétique d'intensité suffisan, te pour stabiliser l'arc, et on inverse le sens de ce champ à une fréquence suffisante pour réduire l'effet d'agitation du champ et empêcher la formation d'un tourbillon dans le bain de métal en fusion.

3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'électrode fusible est en titane ou en un alliage à base de titane.

4. Procédé suivant les revendications 1,2 ou 3, carac- térisé en ce que la durée du cycle du champ appliqué est comprise entre 0,1 et 5 secondes.

5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la durée du cycle est de 0,75 seconde.

6. Lingot produit dans des fours à arc commandés sui- vant l'une quelconque des revendications précédentes.