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L'invention concerne des perfectionnements apportés à la coulée sous vide d'une matière en fusiono
Lors de la coulée sous vide de l'acier ou d'autres métaux, il est courant d'employer, pour le métal en fusion, un récipient de transfert, sous la forme d'un creuset ou d'une poche de couléeétabli en tôle d'acier garnie de matière réfractaire, de la brique par exempleo Le fond de la poche de coulée est muni d'un conduit pour la décharge du métal en fusion, ce conduit étant pourvu d'un garnissage en brique réfractaire, qui constitue le tube de coulée réfractaire.
Dans l'usage pratiques la poche est placée au-dessus d'un vase récepteur, lequel communique avec une pompe appropriée, à l'aide de laquelle on établit le vide dans le vase. Dans ce dernier, le métal en fusion pénètre soit dans une lingotière où il se solidifie, soit dans une autre poche, à l'aide de laquelle il est transporté en vue de son traitement ultérieure Il est avantageux d'établir le vide dans le vase récepteur avant de commencer l'introduction du métal en fusion dans celui-ci et, à cette fin, on a suggéré d'appliquer une membrane sur 1 embouchure du vase récepteuro Cette membrane est appelée à être percée par le jet en fusion provenant de la poche, dès le début de'la coulée,
Lorsqu'on fait appel à une membrane hermétique,
on peut faire le vide dans le vase récepteur préalablement à la coulée, ce qui représente un avantage particulier lorsque le volume du vase récepteur est considérable ou lorsqu'il contient des accessoires, par exemple une lingotière ou une autre poche, qui sont appelés à être chargés de métal en fusion et qui émettent des quantités de gaz importanteso Tant que la membrane hermétique n'est pas percée, on peut atteindre un degré de vide satisfaisant;
par cantre, on a constaté jusqu'à présent que, même avec une pompe de grande capacité, il était difficile, une fois la membrane percée, de maintenir un vide pendant la coulée, cela parce que, entre autres, une quantité de gaz considérable est susceptible de pénétrer dans le vase récepteur entre le tube de coulée réfractaire et le logement prévu pour ce tube dans le fond de la poche, et aussi parce que la quantité de gaz en question, qui provient principalement de l'humidité soutenue dans la matière réfraotaire qui entoure le tube de'coulée réfractaire augmente lorsque l'acier en fusion rencontre et ré- chauffe cette matière réfractaire.
Un des objets de l'invention consiste à éliminer tout risque de voir le gaz pénétrer entre le tube de coulée réfractaire et le logement de ce tube, préyu dans le fond de la pocheo L'invention facilite ainsi le maintien du vidéo
L'invention vise à établir un dispositif pour la coulée ous vide de matières en fusion, dans lequel une poche de coulée, etc.9 comportant une enve- loppe extérieure en métal et un garnissage en matière réfractaire, doit être pla- cée au-dessus d'un vase récepteur où l'on a fait le vide, dispositif dans lequel le fond de la poche, etc.
est muni d'un tube de coulée réfractaire à travers lequel la matière en fusion est déchargée de cette poche, ce dispositif étant caracté- risé en ce que le tube de eoulée réfractaire est muni d'une enveloppe métallique de forme telle qu'elle recouvre partiellement les surfaces latérales et, au be- soin, la surface inférieure de ce tube réfractaire, le bord supérieur de l'enve- loppe étant situé plus bas que la surface supérieure du dit tube réfractaire,
L'enveloppe du tube de coulée réfractaire affecte avantageusement la forme d'un cône tronquéo L'enveloppe conique est de préférence placée avec le grand diamètre en haut et présente une extrémité inférieure sensiblement plane.
De préférence, l'enveloppe du tube de coulée réfractaire est réunie à joint hermétique, par soudage par exemple, à la tôle de fond de la poche, etc.
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Un mode d'exécution de l'invention est représenté dans les dessins annexés dans lesquels
La figo 1 est une coupe verticale par une poche et la partie supérieure
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d'un vase récepteur, sur lequel la poche a été appliquéeo
La. fige 2 est une coupe verticale9 à une échelle plus grande,par le tube de coulée réfractaire et les parties voisines de.la poche, où l'on voit certains détails supplémentaires.
Les mêmes chiffres de référence désignent les mêmes organes dans tous les dessinso
Dans ces dessins, 1 désigne une poche de coulée en tôle d'acier garnie intérieurement d'une matière réfractaire 100 Dans le fond 9 de la, poche est prévu; un orifice dans lequel est logé un tube de coulée réfractaire 2. Le canal que présente le tube de coulée réfractaire peut être obturé à l'aide d'un bouchon ou tampon 3 en brique,fixé à une quenouille 4, également recouverte de brique.
Un dispositif mécanique, non représenté, permet de lever et de baisser la que- nouille 4, de façon que la quantité d'acier voulue s'écoule à travers le canal du tube de coulée réfractaire 2. Pendant la coulée, la poche est disposée,'comme on le voit dans les dessins, au-dessus d'un vase récepteur 5, où l'on peut faire le vide au moyen d'une pompe, non représentée. La poche 1 et le vase 5 sont réunis l'un à l'autre à l'aide de brides 6 entre lesquelles est appliqué un bourrage approprié en caoutchouc par exemple. Les briques peuvent être refroidies à l'eau.
Suivant l'invention, le tube de coulée réfractaire 2 peut être muni d'une enveloppe 7 en tôle, établie de manière à recouvrir partiellement les côtés, et, éventuellement, le fond de ce tube, le bord supérieur de l'enveloppe 7 étant situé au-dessous de la surface supérieure du tube de coulée réfractaire. Ainsi, le bord supérieur de l'enveloppe 7 est protégé par le garnissage 10 de la poche contre tout contact avec la matière en fusion contenue dans la poche. Le fond plan de l'enveloppe 7 est muni d'un orifice central 8 de dimension telle que le jet de matière en fusion qui traverse le conduit formé par le tube de coulée réfrac- taire 2 n'entre pas en contact avec l'enveloppe 7.
Comme montré dans la figo 2, 1' enveloppe 7 affecte de préférence la forme d'un cône tronqué dont la grande base se trouve au-dessus, le fond du cône étant'plan. Il est cependant bien entendu que l'invention n'est pas limitée à cette disposition du tube de coulée réfrac- taire et de l'enveloppe car, dans certains case le cône pourra être renversé.
Dans ce dernier cas, le tube de coulée réfractaire 2 sera mis en place depuis l'extérieur et sera retenu dans la position voulue à l'aide de moyens de fixation appropriéso Toujours dans ce dernier cas, l'enveloppe 7 sera un cône tronqué à grande base inférieure, et il sera inutile de le munir d'une plaque de base.
Comme montré plus particulièrement dans la fige 2, l'enveloppe 7 et la plaque de fond 9 de la poche sont réunies entre elles par soudage par exemple, de manière à assurer un joint hermétique. L'espace entre le tube de coulée réfractai- re 2 et son enveloppe peut être bourré à l'aide d'une mince échoue de matière réfractaire, par exemple de la porcelaine ou une composition d'argile appropriée, cette matière pouvant être mélangée avec du verre soluble. La construction selon l'invention permet de retirer un tube de coulée réfractaire 2 usé et d'insérer un npuveau tube dans la même enveloppe 7.
Comme montré dans la fige 2, le bord supérieur de l'enveloppe 7 se situe plus bas quelle bord supérieur du tube de coulée réfractaire 2. Pour un tube de coulée réfractaire d'une hauteur de 150 mm environ;, la hauteur de l'enveloppe 7 sera avantageusement de 100 mmo environ. L'enveloppe 7 aura convenablement une épaisseur de 3 mm environ. Il est évident que si l'enveloppe 7 s'étendait vers le haut de façon à entrer en contact avec la masse en fusion contenue dans la poche, elle conduirait de la chaleur vers l'enveloppe métallique extérieure de cette dernière, ce qui représenterait un inconvéniento De plus,
le bord supérieur de 1' enveloppe 7 risquerait d'adhérer aux résidus de la masse en fusion que l'on aurait laissé se solidifier dans la poche après la coudée.Ceci rendrait difficile 1' enlèvement de tels résidus.
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L'enveloppe 7 agit de façon à empêcher le passage du gaz entre le tube de coulée réfractaire et le garnissage 10, de l'intérieur de la poche 1 vers le vase 5, où le gaz pourrait détruire le video
On a constaté que, grâce à l'enveloppe du tube de coulée réfractaire, telle que décrite ci-dessus, il est possible, même en l'absence d'une membrane hermétique pour le vase 5, d'atteindre un vide satisfaisant dans ce dernier avant que la matière en fusion, l'acier par exemple, ne soit introduite dans la poche, c'est-à-dire, pendant le stade où le conduit du tube de coulée réfractaire est- obturé uniquement par le tampon 3o Ce vide peut être maintenu sans difficulté pen- dant la obulée.
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux détails de con- struction exposés ci-dessuso
R E V E N D I C A T IONS.
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The invention relates to improvements in the vacuum casting of a molten material.
When vacuum casting steel or other metals, it is common to employ a transfer vessel for the molten metal, in the form of a crucible or ladle made from sheet metal. steel lined with refractory material, brick for example o The bottom of the ladle is provided with a conduit for discharging molten metal, this conduit being provided with a refractory brick lining, which constitutes the tube refractory casting.
In practical use the bag is placed above a receiving vessel, which communicates with a suitable pump, by means of which the vacuum is established in the vessel. In the latter, the molten metal enters either an ingot mold where it solidifies, or into another pocket, with the help of which it is transported with a view to its subsequent treatment It is advantageous to establish a vacuum in the vessel receiver before starting to introduce the molten metal into it and, for this purpose, it has been suggested to apply a membrane to the mouth of the receiver vessel. This membrane is called to be pierced by the molten jet coming from the pocket, from the start of the casting,
When using a hermetic membrane,
it is possible to create a vacuum in the receiving vessel prior to casting, which is a particular advantage when the volume of the receiving vessel is considerable or when it contains accessories, for example an ingot mold or another bag, which are called upon to be loaded with molten metal and which emit large quantities of gas. As long as the hermetic membrane is not pierced, a satisfactory degree of vacuum can be achieved;
by creel, it has been observed so far that, even with a large capacity pump, it was difficult, once the membrane was pierced, to maintain a vacuum during the casting, this because, among other things, a considerable quantity of gas is liable to penetrate into the receiving vessel between the refractory pouring tube and the housing provided for this tube in the bottom of the ladle, and also because the quantity of gas in question, which comes mainly from the humidity sustained in the material The refractory surrounding the refractory flow tube increases as the molten steel encounters and heats this refractory material.
One of the objects of the invention consists in eliminating any risk of the gas entering between the refractory pouring tube and the housing of this tube, preyu in the bottom of the pocket. The invention thus facilitates the maintenance of the video
The object of the invention is to provide a device for the vacuum casting of molten materials, in which a casting ladle, etc.9 comprising an outer shell of metal and a lining of refractory material, is to be placed at the top. above a receiving vessel where a vacuum has been made, device in which the bottom of the pocket, etc.
is provided with a refractory pouring tube through which the molten material is discharged from this ladle, this device being characterized in that the refractory flow tube is provided with a metal casing of such shape as to cover partially the side surfaces and, if necessary, the lower surface of this refractory tube, the upper edge of the casing being located lower than the upper surface of said refractory tube,
The casing of the refractory pouring tube advantageously takes the shape of a truncated cone. The conical casing is preferably placed with the large diameter at the top and has a substantially planar lower end.
Preferably, the casing of the refractory pouring tube is hermetically sealed, for example by welding, to the bottom plate of the ladle, etc.
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An embodiment of the invention is shown in the accompanying drawings in which
Figo 1 is a vertical section through a pocket and the upper part
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a receiving vessel, on which the bag has been applied o
Fig 2 is a vertical section 9 on a larger scale, through the refractory pouring tube and adjoining portions of the ladle, showing some additional detail.
The same reference numerals denote the same components in all the drawings.
In these drawings, 1 denotes a sheet steel casting ladle lined internally with a refractory material 100 In the bottom 9 of the ladle is provided; an orifice in which is housed a refractory pouring tube 2. The channel presented by the refractory pouring tube can be closed using a plug or plug 3 made of brick, fixed to a stopper rod 4, also covered with brick.
A mechanical device, not shown, makes it possible to raise and lower the stopper 4, so that the desired quantity of steel flows through the channel of the refractory casting tube 2. During the casting, the ladle is placed. , 'as seen in the drawings, above a receiver vessel 5, where a vacuum can be made by means of a pump, not shown. The bag 1 and the vessel 5 are joined to one another by means of flanges 6 between which is applied a suitable filling of rubber for example. The bricks can be cooled with water.
According to the invention, the refractory pouring tube 2 may be provided with a sheet metal casing 7, established so as to partially cover the sides, and, optionally, the bottom of this tube, the upper edge of the casing 7 being located below the top surface of the refractory pouring tube. Thus, the upper edge of the envelope 7 is protected by the lining 10 of the pocket against any contact with the molten material contained in the pocket. The flat bottom of the casing 7 is provided with a central orifice 8 of such size that the jet of molten material which passes through the duct formed by the refractory casting tube 2 does not come into contact with the casing. 7.
As shown in Figo 2, the envelope 7 preferably takes the shape of a truncated cone whose large base is above, the bottom of the cone being 'planar. However, it is understood that the invention is not limited to this arrangement of the refractory pouring tube and of the casing because, in certain cases, the cone could be reversed.
In the latter case, the refractory pouring tube 2 will be put in place from the outside and will be retained in the desired position using appropriate fixing means o Still in the latter case, the casing 7 will be a truncated cone large lower base, and it will be unnecessary to provide it with a base plate.
As shown more particularly in fig 2, the casing 7 and the bottom plate 9 of the pocket are joined together by welding for example, so as to ensure a hermetic seal. The space between the refractory pouring tube 2 and its casing can be filled with a thin piece of refractory material, for example porcelain or a suitable clay composition, which material can be mixed with. water glass. The construction according to the invention makes it possible to remove a used refractory pouring tube 2 and to insert a new tube in the same casing 7.
As shown in fig 2, the upper edge of the casing 7 is located lower than the upper edge of the refractory pouring tube 2. For a refractory pouring tube with a height of approximately 150 mm ;, the height of the envelope 7 will advantageously be approximately 100 mmo. The envelope 7 will suitably have a thickness of about 3 mm. It is obvious that if the casing 7 extended upwards so as to come into contact with the molten mass contained in the ladle, it would conduct heat towards the outer metal casing of the latter, which would represent a In addition,
there is a risk that the upper edge of the casing 7 will adhere to residues of the molten mass which have been allowed to solidify in the pocket after the bend. This would make it difficult to remove such residues.
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The casing 7 acts to prevent the passage of gas between the refractory pouring tube and the lining 10, from the inside of the ladle 1 to the vessel 5, where the gas could destroy the video
It has been found that, thanks to the casing of the refractory pouring tube, as described above, it is possible, even in the absence of a hermetic membrane for the vessel 5, to achieve a satisfactory vacuum in this. last before the molten material, steel for example, is introduced into the ladle, that is to say, during the stage when the duct of the refractory pouring tube is closed only by the buffer 3o This vacuum can be maintained without difficulty during the obulate.
It goes without saying that the invention is not limited to the construction details set out above.
R E V E N D I C A T IONS.