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PROCEDE ET INSTAHATION MUR là ÏABEIOA#IOï fil TpUDMet '
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La présente invention est relative à un procédé de fabrication de poudre dans lequel on disperse de la ma- tière fluidifiée,en laprojetant dans une chambre et en re- froidissant les particules formées par la dispersion de fa- çon à les solidifier avant de les rassembler.
Afin d'éviter les inconvénients due 4 l'emploi de broyeurs, en particulier lorsque l'on désire pulvériser très finement des constituants durs, on a proposé d'envoyer sur une veine de ces constituante à l'état liquide,qui tombe librement, un jet de fluide sous pression parfois constitué par un liquide tel que de l'eau mais le plus souvent consti- tué par de la vapeur ou par un gaz, éventuellement inerte tel que l'argon ou l'hélium. Les particules:dispersées par ce jet dans une chambre sont refroidies par la détente du fluide qui les projette dans cette chambre et pendant leur chute avant d'être recueillies au fond de celle-ci.
Ce procédé présente toutefois l'inconvénient de ne procurer qu'un mélange de particules de différentes grosseurs , une proportion importante de ces particules sa présentant soue forme de granules irréguliers malgré que le jet du fluide de projection ait une grande vitesse. Le ren- dément en poudre de finesse désirée par rapport au poids de métal mis en oeuvre laisse donc à désirer.
On a également proposé, en particulier, quand
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on désire obtenir de la pondre de fort de réduire l'oxyde du métal pulvérulent recherché par un agent réducteur tel que le carbone ou l'hydrogène agissant à une température appropriée.On fait, par exemple, passer dans un tour un transporteur portant une couche de l'oxyde à réduire* de procède ne permet pas une production horaire importante nana une installation encombrante cause de la vitesse insuffisante de la réaction de réduction.
en outre, il faut encore bien Mouvent effectuer un broyage ultérieur du métal pulvérulent ainsi obtenu, pour arriver à la gra- nulométrie désirée*
La présente invention a comme objet un procé- dé qui remédie aux inconvénients des procédée connus tige- dits.
Dans le procédé selon l'invention, on tluid1... ' fie la matière dans au moins un arc électrique qui éclate ' : entre des électrodes, au moins une des électrodes entre les quelles un arc éclate étant consommable et contenant la ma- tière à pulvériser et/ou les réactifs par sa formation.
Il en résulte que la matière dans l'arc se présente en partie sous la forme d'une vapeur partiellement ionisée au moment où. elle est projetée dans la chambre où elle doit se refroi- air avant d'être recueillie au fond de celle-ci
Ce procédé diffère essentiellement d'un autre procédé où un métal fondu dans un arc .et projeté sur un support métallique par des jete de fluide $OU$ pression, par exemple, de gaz sous pression, par le fait que dans ce procédé connu, le dit métal , au lieu d'être dispersé, est concentré dans un dard qui rencontre le dit support et qui .
dépose sur celui-ci un bain métallique qui se solidifie en- ! suite en une seule masse* En d'autres termes. dans ce procé-
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dé connu, on recueille le métal fluidifié par l'arc sur le support susdit avant, qu'il se soit solidifié sous forme de fines particules.
La dispersion de la matière fluidifiée dans l'arc peut être réalisée de différentes façons et en parti- culier par un jet de gaz. Dans oe cas, pour disperser la matière fluidifiée dans l'arc, il est avantageux d'utili- ser un jet de plasma formé dans un autre arc.
L'avantage qui résulte de l'emploi d'un jet de plasma pour disperser la matière provient de oe que le jet de dispersion utilisé est lui-même à une température très élevée et contribue à vaporiser plue rapidement la matière à pulvériser et à ioniser les vapeurs formées , oe qui favo- rise l'obtention d'un aro stable et d'une finesse de poudre plus régulière et plus grande.
Il est aussi avantageux de combiner l'opération de pulvérisation avec une opération de réduction chimique de composés métalliques. Pour cela, on utilise au moine une électrode contenant de tels composée et des agents réduo-. leurs qui réduisent ces composés au cours du chauffage de la ou des électrodes,par effet Joule ainsi que dans l'arc
Il est également intéressant de fabriquer des poudres composites dont les grains sont constituée par un grain d'une poudre enrobée de métal. Des poudres composites de oe genre peuvent être obtenues en utilisant comme élec- .trode consommable, une électrode composite constituée par un feuillard métallique consommable et par une poudre en- formée dans ce feuillard.
Afin d'obtenir des poudres sous forme de sphé- rules creuses ,on utilise au moine une électrode contenant
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des matières capables de dégager encore des gaz lorsque la matière fondue est en voie de refroidissements L'invention est également relative à une instal- lation pour la fabrication de poudre par le procède selon l'invention.
Cette installation comprend, de manière connue en soi, des moyens de fluidification de matière par la cha- leur, des meyens de dispersion dans une chambre de la matière ainsi fluidifiée et des moyens de refroidissement de la. ma- tière ainsi dispersée avant que les particules formées par la dispersion aient été rassemblées.
Elle est caractérisée en ce qu'elle comprend, pour fluidifier la matière à transformer en poudre, des moyen* de formation d'au moins un arc électrique entre deux électro- des dont au moins une est consommable et comprend la matière a pulvériser et/ ou les réactifs de sa formation
Dans le cas où la dispersion est réalisée par un jet de gaz envoya sur la matière fluidifiée , 0 l'installa- tien selon l'invention comprend avantageusement des moyens de formation d'un jet de plasma au moyen d'un arc électrique constricté, disposes de façon à envoyer ce jet de plasma sur la matière fluidifiée dans l'aro.
Afin de permettre l'obtention d'une poudre plus fine il est avantageux d'utiliser une installation compre- nant plusieurs dispositifs de projection d'un fluide soue proue sion pour disperser la matière fluidifiée dans l'arc.
De préférence, ces dispositifs de projection sont disposés de façon que les jets qui en sortent se rencontrent en aval de l'arc dans lequel la mati1ère à pulvériser est flui- difiée ,et soient dirigée vers l'aval de façon % provoquer une aspiration de la matière fluidifiée à pulvériser
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Dans une forme d'exécution avantageuse les moy- ens de dispersion du métal fluidifia dans l'aro sont dirigée de façon à projeter ce métal dans une direction sensible- ment horizontale dans une chambre dont le fond présente à différentes distances les extrémités des électrodes des moyens séparés de soutirage de la poudre qui s'y dépose.
D'autres particularités et détails de l'inven- tion apparaîtront au cours de la description des dessins au. nexée au présent mémoire qui représentantschématiquement, et à titre d'exemple seulement,' quelques installations ou parties d'installations selon l'invention.
La figure 1 représenté, schématiquement en cou- pe verticale une première forme d'exécution d'une telle in- stallation.
La figure 2 représente schématiquement la par- tie supérieure d'une autre installation selon l'invention.
Les figures '5 à 5 sont des agrandissement$ de coupée transversales dans des électrodes composites pouvant être utilisées dans le procédé selon l'invention. la figure 6 représente schématiquement la par- tie supérieure d'une autre installation selon l'invention.
La figure 7 est, à plus grande échelle, une coupe axiale d'une partie de l'installation représentée à la figure 60
La figure 8 est une vue latérale de deux tuyè- res pour la dispersion de la matière fluidifiée dans un arc éclatant entre deux électrodes.
La figure 9 est une vue en plan des éléments représentés à la figure 8.
La figure 10 est une vue en élévation d'un dis- positif de dispersion par soufflage électromagnétique.
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La figure 11 est une vue en plan après coups horizontale selon la ligne IX-IX de la figure 10, des éléments représentas à cette dernière figure*
La. figure 12 représente les deux électrodes du dispositif selon la figure 11 et un schéma explicatif du soufflage électromagnétique effectuant la dispersion des matières contenues dans l'arc.
La figure 13 est une vue en élévation d'un dis- positif utilisant deux paires d'électrodes.
La figure 14 est une vue en perspective de la disposition des électrodes selon la figure 13.
La figure 15 montre un dispositif dans lequel les arcs qui éclatent entre trois électrodes alimentées en courant triphasé sont dispersés au moyen d'un jet de plasma formé dans un autre cure* la figure 16 représente schématiquement en élé- vation une installation dans laquelle la matière dispersée par un jet de gaz est en outre refroidie par un jet liquide au voisinage de l'arc où la matière à pulvériser est fluidi- fiée.
La figure 17 est une coupe verticale dans une installation où. les poussières formées se déposent à des distances différentes de l'aro qui fluidifie la matière et où un gaz utilisé pour effectuer la dispersion de la matière fluidifiée est recyclé,
La figure 18 est une vue après coupe verticale correspondant à la ligne XVIII- XVIII de la figure 19 dans un appareil pour la formation par extrusion d'une électrods constituée de poudres.
La figure 19 est une coupe horizontale cor-
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respondant à. la ligne XIX -XIX. de la figure 18.
Dans ces différentes figures, les même$ nota- tions de référence désignent des éléments identiques
A la figure 1on a représenté deux électrodes consommables 2 et 3 constituée., par exemple, par des file ou 'barres métalliques. Ces électrodes sont nues et sont dé- placées l'une vers l'autre par des galets 4 et 5 en restant au contact d'organes 6 et 7 d'amenée de courant connectés à des bornes 8 et 9 d'une source de courant continu. Un arc 10 jaillit entre les extrémités voisines de ces électrodes et fait fondre celles-ci.
La matière fluidifiée est portée à très haute température et est partiellement vaporisée* Elle est dispersée dans une chambre 11 à l'intérieur d'un réservoir 12 par un jet de fluide, par exemple, du gaz sous pression sortant d'une tuyère 13, La matière dispersée par ce jet se refroidit sous l'effet de la détente du gaz et pendant sa chute vers le fond 14 du réservoir 12. La cham- bre 11 a des dimensions suffisantes pour que les particules dispersées se soient solidifiées avant d'être rassemblées en 15.
Le refroidissement est accéléré par la passage des particules dans une couche de liquide 16 mise en circula- tion par une pompe 17 dans un circuit de recyclage qui com- prend un échangeur de chaleur 18 abaissant la température du liquide .Celui-ci a en outre comme effet de réduire les risques d'oxydation des particules encore relativement chau- des si le gaz comprimé introduit par la tuyère 13 et sor- tant par une tubulure 19 est oxydant. La poudre rassemblée au bas du réservoir est soutirée par une tubulure 20 quand on ouvre un registre 21.
La quantité de liquide qui sort du circuit en
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mime tempe que la poudre soutirée par la tubulure 20 peut être compensée par l'ouverture périodique d'un rota ** 22 dont eat pourvu* une conduite 23 sous une pression supéri- eure à la pression de refoulement de la pompe 17.
Dans l'installation selon la figure 2, les électrodes 2 et 3 sont alimentées en courant alternatif à partir de bornes 24 et 25. Dans le cas où le jet de fluide de dispersion possède une très grande vitesse afin d'obte- nir une poudre d'une très grande finesse on a intérêt à stabiliser l'aro alternatif par un dispositif approprie. * A la figure 2, on a schématisé un dispositif à haute fré- quence 26 dont un enroulement 27 entoure un des conducteurs d'amenée de courant afin de produire une étincelle pilote à haute fréquence entre les électrodes 2 et 3.
Lee électrodes 2 et 3 ne doivent pas nécessai- rement être constituées par des fils pleins. On peut aussi utiliser des électrodes composites constituées par exemple par un feuillard métallique 28 (figure 3) et par de la pou- dre 29 enfermée dans ce feuillard. Oelui-ci peut présenter des plis 30 ( figure 4) ou des ailes 31 ( figure 5) vers l'intérieur afin de compartimenter la poudre 29. Au lieu d'un seul constituant pulvérulent, on peut avoir un mélange de poudrée, par exemple, un composé oxydé et un élément réduo- tour, On peut utiliser à cet effet un mélange d'oxyde de fer et d'un réducteur tel que le carbone, le silicium, l'alumi- nium ou le magnésium.
La proportion d'éléments réducteurs dans le mélange dépend évidemment de la nature de la poudre que l'on désire fabriquer et de la nature des autres oonsti- . tuante du mélange et du feuillard.
Si, en plus de la réduction du composé oxydé,
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on désira fabriquer un alliage contenant un métal réanotoure il faut naturellement augmenter la proportion de oe métal ré- ducteur dans le mélange tout en tenant compte de la nature du feuillard.
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Oelui-oi ne doit pas nécessairement étre consti- tué par de 1* acier. Il pourrait tira, par exemple, en alua1- nium et le composé pulvérulent oxydé étre formé par de l'oxy- de de fer et de chrome pour former du ferro-ohrome pulvérulente Afin de pouvoir modifier l'éohauffement par ef- fet Joule de la partie des électrodes 2 et 3 entre les en. droits où elle$ sont en eontaot ave les amende$ de courant
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6' et 7' et leurs extrémités où l'arc jaillit lorsqu'on d4- aire réaliser une réaction de réduction en même tempe que l'opération de pulvérisation@ on prévoit de rendre les menée* de courant de position réglable le long des
électrodes* A la
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figure bzz on a schématisé des dispositifs de réglage de et genre dans lesquels les amenée. de courant sont reliées à des écrous 30 et 31 engagés sur des tiges filetées 32 et 33 parallèles aux électrodes 2 et 3 et qu'on peut faire tourner à l'aide de volants 34 et 35 mais qui sont immobilisées
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axialement par des butées fixes 36 et 37. Suivant le sens dans lequel on fait tourner ces volants , on rapproche ou éloigne les amenée. de courant des extrémités où l'arc jail- lit et on fait varier la température des componée oxydé* en contact avec des éléments réducteurs avant qu'ils arrivent dans l'arc.
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Je la figura 6, on a représenté un autre etabili- sateur de l'arc qui jaillit entre les électrodes 2 et 3 ali-
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menden en courant alternatif. Us stabilisateur qui est re- .présenté très schématiquement en 38 à la figure 3 est d'un type connu dans lequel un jet de plasma est formé dans un
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arc électrique conetrioté.
Il OU8 alors en même tempe le
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rois d'un dispositif de dispersion de la matière tlu141t1.. dans l'arc 10. ce dispositif est représenté moins ,oh'''''1,,,... ment et à plue grande échelle à la figure 7 0' cm voit qu'il comprend une électrode 39, par exemple en un matériau rétrao- taire, dont l'extrémité libre 40 est près de l'entrée 41 d'une
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électrode creuse 42 ayant son axe confondu avec celui de l'élec- trode 39.
Celle-ci est de position axiale réglable dans un guide 43 conducteur de l'électricité. Le réglage de la pool- tion axiale de l'électrode 39 peut être effectué en faisant tourner un bouton 44 solidaire d'une tige filetée 45 engagée dans une pièce conductrice de l'électrode 46 constituant la partie supérieure du dispositif.
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Dans 4it, pièce, est ménagée une chambre 47 dans laquelle on peut amener de l'argon sous pression par un conduit 48 raccordé à un tuyau 49 en communication avec un ré- servoir d'argon non représenté. Ce gaz passe par des rainures 50 ménagées à la périphérie du guide 4? dans une chambre 51
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dans laquelle l'extrémité 40 de l'électrode 3J est placée Il s'échappe de cette chambre à travers l'électrode creuse 42 et protège l'extrémité libre de l'électrode.
Des canaux 52 sont ménagea obliquement dans l'électrode 42 pour introduire dans le creux de celle-ci en des pointe tels que 53 située entre l'extrémité d'entrée 41
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et l'extrémité de sortie 54, des jeta d'un deuxième sa# sous pression qui accroissent l'énergie cinétique du plasma déjà
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formé à l'entrée de l'électrode creuse 42.
Le deuxième gaz ont amené aux canaux 32 par un tuyau 55 connecté à un conduit 56 qui communique avec une rainure annulaire 57 où lea différents canaux 52 aboutissent*
La connexion électrique de la première électrode
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39 et de 1' électrode creuse 42 à une source de courant 58 est réalisée par l'intermédiaire de la pièce conductrice 46 et d'une autre pièce conductrice 59 lui est isolée électriquement de la précédente par une bague isolante taraudée 60 qui la presse contre un disque isolant 61.La pièce 62 qui est en contact simultané avec les pièces 46 et 59 est également une pièce isolante.
Elle est, par exemple, en réfraotaire.
Dans les pièces 46 et 59, sont ménagées des cham- bres 63 et 64 mises en communication par un tuyau 65 et dans lesquelles circule un fluide refroidisseur. Celui-ci est, par exemple,amené par un ajutage métallique 66 et est évacué par un autre ajutage métallique 67.
Le jet continu de plasma 68 sortant de l'électro- de creuse 42 stabilise l'arc 10 ( figure 6) entre les élec- trodes 2 et 3 et disperse dans la chambre 11 la matière qui est fluidifiée dans cet arc.
Le fluide amené pour la dispersion est générale- ment amené par un seul orifice selon la bissectrice de l'angle entre les axes des électrodes 2 et 3. Il en ont ainsi dans les figures 1,2 et 6 décrites ci-avant. Il peut s'avérer utile de mettre en oeuvre plusieurs dispositifs de dispersion, par exemple, plusieurs jets de fluide, ionisés ou non ionisés, $,échappant de plusieurs orifices.On peut ainsi augmenter la finesse des particules solides obtenues.
On peut par exemple, comme dans la partie d'une installation selon l'invention représentée aux figures 8 et 9, faire usage de deux tuyères 13' et 13" dont les axes font entre eux un V dans un plan bissecteur de l'angle en V formé par les axes des deux tuyères 2 et 3.
Lee axes des tuyères 13' et 13" se rencontrent en un point 69 situé en aval de la région où l'arc 10 jaillit.
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Les jeta qui sortent de ces tuyères sont dirigée, vers l'aval de façon à provoquer une aspiration de la matière
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4 pulvériser fluidifiée dans l'arc 1 û* Dans la forme d'exécution du dispositif due 41'- ': pere10n représenté aux figures 10 et 11, 24 dispersion de la matière dans l'aro est effectuée par soufflage 41eoiroman , tique. Oe dispositif comprend un éleotro-alaant z0 dont le circuit magnétique 71 constitué de bandes de talée euperpo"' sées* présente un entrefer 72* Uns bobine 7> qui entoure une - des branchée des tolet est connectée en série avec les 4100- trodon 2 et 3 entre des bornes 74 et 75 d'une source de oou- rant.
Ces électrode sont disposée$ de part et d'autre'de ces tales et leurs axea, forment un y entre eux* Lee extremis tés libres de ces électrodes sont engagées dans l'entrefer 72.
Le passage du courant dans la bobine 73 provoque, dans lien- trefer 72, la formation d'un champ magnétique tel que celui
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dont les lignes de force sont schématisées par les fleohea 76 de la figure 10.
Sous l'effet combiné des liguez de force 76 et
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des lignes de courant 77 représentées à la figure 12 et qui sont perpendiculaires aux lignes de force 76, la matière ion1- sée dans l'arc est sollicitée dans le sens de la flèche 78 et par conséquent entraîne une dispersion de la matière fondue hors de l'arc*
La forme d'exécution représentée aux figures 13
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et 14 comprend deux paires d'électrodes ali18ntée. chacune en courant Monophasé.
Les axes des électrodes 2 et 9 d'une paire forment un V entre eux dans un plan perpendiculaire au plan
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contenant les axes des deux autres électrodes 2' et z' qui for" ment également un V entre eux* les électrodes 2 et 3 sont con-
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notées à une source de courant monophasé 79 et les éleotro-
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des 2' et 3' à une autre source de courant monophasé SO.
Le* arcs qui jaillissent entre les électrodes de chaque paire se stabilisent mutuellemrnt,à condition qu'ils soients déphasée
A la figure 15, les électrodes 2 et 3 font con- neotées chacune à une des phases d'une source de courant tri- phasé 81 connectée en étoile et qui est également connectée à une troisième électrode consommable 82 que l'on peut faire avancer à l'aide de galets 83.
Ces trois électrodes convergent vers un point commun où le jet de plasma ionise 68 est projeté*
Pour simplifier la figure, on a supposé que l'axe du jet de plasma et les axes des trois électrodes 2,3 et 82 sont dans un même plan mais en réalité il peut être avantageux de disposer les trois électrodes le long des torts d'une pyramide à base triangulaire et de diriger le jet de plasma perpendiculairement à cette base en passant par le som- met de la pyramide.
Au lieu d'utiliser une source de courant triphasé, : on peut aussi utiliser une source de courant polyphasé ayant un plus grand nombre de phases à condition que le nombre d'électrodes corresponde au nombre de phases. ou à un multiple*
Dans la forme d'exécution selon la figure 16, la matière fluidifiée dans l'arc qui jaillit entre les électron . des 2 et 3 est dispersée par un jet de gaz sortant de la tuyère horizontale 13, Une autre tuyère 84 dans laquelle est refoulé un jet de liquide, par exemple, un jet d'eau, envois celui - ci perpendiculairement au jet de gaz pour refroidir plus rapidement la matière dispersée par ce dernier jet. Un robinet 85 permet d'évacuer périodiquement l'excès de liquide qui s'accumule au fond du réservoir 12.
Dans l'installation selon la figure 1?, les fines poussières provenant de la dispersion de la matière'
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fluidifiée dans l'arc 10 sont projetées dans une chambra 11 allongée horizontalement, par un jet de gaz sortant de la tuyère horizontale 13. Les particules les moins fines tom- bent au fond du réservoir 12 à une plus petite distance de l'arc 10 que les particules plus fines.
Il n'opère donc déjà un classement des particules, Celles-ci peuvent être évacuée$ en trois catégories par l'ouverture de registre. 21, 21' et 21",
A l'extrémité de la chambre 11 opposée à celle où se trouve la tuyère 13, le gaz déjà partiellement dépoussiéré est évacué par une conduite 86 dans un dépouseiéreur constitue par un cyclone 87.
Le gaz épure sort de celui-ci par $alto de l'aspi- ration d'un ventilateur 88 qui le refoule à nouveau dont la tuyère 13. Un circuit de recyclage de ce genre est utilité, par exemple, lorsque le gaz utilisé est un gaz relativement cher tel que l'azote,l'argon ou l'hélium
Quelle que soit la forme d'exécution de l'instal- lation selon l'invention, le fluide provoquant la dispersion des matières dans l'arc ou dans les arcs peut être constitue par un gaz ou un liquide.
L'évacuation de la poudre déposée peut aussi être faite autrement que par des tubulures avec registre, par exem- ple, par un tapis transporteur, par un tambour animé d'un mouvement de rotation ou à la partie inférieure d'un cyclone,
Les électrodes peuvent avoir des formes quelcon- ques en section transversale. Leur constitution peut varier de l'une à l'autre.
On peut, par exemple, avoir un fil de oui- vre et un fil de nickel ou un fil de cuivre et un fil de zinc selon la genre d'alliage en poudre que l'on veut fabriquer, Leur vitesse d'avancement peut également être différente de
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l'une à l'autre selon la vitesse à laquelle *lits se consom- ment dans l'arc.
Si le gaz utilisé pour effectuer la dispersion réagit avec la matière dispersée, il faut tenir compte de la distance entre les extrémités des électrodes et le niveau d'un liquide dans lequel les particules tombent pour faire cesser cette réaction lorsque les particules peuvent encore réagir à chaud. Dans le cas de l'installation selon la figure
1, on peut faire monter le liquide 16 au niveau désiré et le maintenir à ce niveau pendant le fonctionnement de l'instal- lation par la manoeuvre du robinet 22.
Dans certaines applications du procède selon l'invention, on combine l'opération de pulvérisation avec une opération de réduction d'un oxyde ou d'une autre composé métallique afin d'obtenir nous forme de poudre un métal ou un composé métallique différent de la matière de départ.
Sans ce cas, on a par exemple l'une ou l'autre des réaction* suivantes
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les élément$ réducteur$ peuvent se trouver dans au moins une des électrode* utilisée*. On peut aussi utiliser, par exemple, des électrodes fabriquée* d'une manier* continue par extrusion d'un ¯'lange d'un composé oxydé et d'un réduo. tours tel que le carbone, l'aluminium, le silicisum ou le ma- gnésium dans des rapporte répondant aux réactions stoe=
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ehiemetrique.
On peut mettre ra oeuvre, par exemple, de l' tIlt. de far mélangé à du carbone ou à du .11101U8.OD plat aussi utiliser au mélange d'aluminium et, par exemple, d< l'wt eu l'autre des oxyde* de tort de chrome, de manganèse, de riez oium, de titane, de vanadium, de nickel , 4e cobalt, 4e béryl- 1iu, de thorium afin d'obtenir des mita= pttM t partir de cou oxyde$. On a par exemple des réactions toute que '1'2 , +2,U .-..&.1.2 , + 2 xe 01'2 , + 2 J. .wiirl.,0 + 1 Or On peut aussi utiliser un mélange 4 t alua:l.a1. z de plU8:L.. de ose oxydée afin de fabriquer dta alliage fil exemple 8 Ft 21 03 + 2 1., " Je f1 + 112 0..
Lee éléments réducteurs tel que le oarbona, l'aluminium, le silicium ou lt map.6.1ua, ea étant répartit uniformément dans le mélange assurent la O=duotibiut4 iloo- trique de l'électrode et provoquent le commencement de la ré diction dans la partie la plue échauffée de l'électrode avant de la poursuivre dans l'arc et dans le jet de dispersion*
Pour extruder d'une façon continue une électrode constituée par un mélange de poudrée, on peut utiliser, par exemple, un appareil tel que celui schématisé aux figurée 18 et 19.
Oct appareil comprend une paire de rouleaux de laminage 89 et 90 pourvu de reborde 91 et 92 disposée comme
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représenté à la figure 19" Cou rouleaux sont silo en rotation en roue inverse l'un de l'autre dans la direction de fléchée Y et 3 afin de comprimer en une baguette 93 le mélange de
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poudres 94 amené entre eux par une trémie 95. x,' ' a1"IU de cette baguette dépend de la distance entre le axe de arbres moteurs 96 et 97 des deux rouleaux.
Le dispositif d'extrusion continue peut- être
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de manière connue en soi, contrôlé par la tension d'arc ou par la longueur d'arc, par exemple, à l'aide de cellules photo- électriques* la granulomdtrie du produit obtenu est fonction de 1'intensité du courant dans l'aro, du diamètre des électro- des, de leur écartement et de la vitesse du fluide utilisé pour la pulvérisation.
La poudre est plus fine si 1' intensité du courant augmente ou ai le diamètre des électrodes diminue ou si l'écartemtnt entre ces élecyrodes .et plus petit ou encore si la vitesse du fluide de dispersion est plus grande.
Il peut être avantageux de faire usage de dispo- sitifs devancement asservis à la tension d'are, afin de main- tenir un arc de longueur constante* 'Le fluide de pulvérisation peut être constitue d'un gaz, d'une vapeur ou d'un liquide, ou de toutes combinai- sons de ceux-ci. On peut, en particulierfaire usage d'un gaz chimiquement inerte comme l'argon et, dans ce cas, pour des raisons économiques évidentes, on procède à un recyclage du gaz après l'avoir éventuellement débarrassé des impuretés solides dont il serait chargé.
Comme moyen de dispersion de la matière dans l'arc, on peut aussi employer les gaz de combustion formés dans une flamme brûlant un mélange dont la composition chimi- que est réglée de façon que les gaz de combustion aient un caractère oxydant, neutre ou réducteur selon la réaction que l'on désire réaliser avec la matière fluidifiée dans l'aro électrique. On peut, par exemple, 'brûler dans la flamme un mélange d'oxygène et, soit d'aoétylène, soit d'hydrogène, soit de propane, soit de butane.
On peut aussi prévoir de charger le fluide de
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dispersion d'une matière sous forme de poudre, de façon à pro- céder à des Opérations supplémentaire bande@ sur la réacti- vite de cette poudre et, par exemple, obtenir un effet de dé- .oxydation, de désulfuration et de tout autre affinage ou encore d'obtenir une ionisation meilleure dans l'arc,
Comme désoxydants, on peut citer le carbone, le silicium et l'aluminium, comme désulfurant le manganèss.
La réaction de désoxydation doit évidemment avoir lien dans une atmosphère non oxydante. On emploie par exemple un gaz de projection tel que l'argon ou l'asote.
Comme poudre d'ionisations on peut utiliser les ionisant habituel par exemple, un composé aloalin ou alca- lino-ferreux. le procédé ne se limite pas à la fabrication de poudres métallique pures, En faisant usage d'électrode com- positon obtenues, par exemple, par extrusion de mélangea de poudrée ou en disposant de la poudre ou un mélange de poudrée à l'intérieur d'un corps creux métallique, il est possible d'obtenir des poudres d'alliacée ou de composée*
A titre d'exemple, on peut citer la fabrication d'alliages de cuivre et de plomb à partir d'un fil composite formé par un feuillard de cuivre,
à l'intérieur duquel se trouve disposé du plomb. On peut également citer l'obtention de carbures métalliques à partir d'électrode composite@ con- stituées du métal correspondant et de oarbone, ou encore d'un composé de ce métal, par exemple, d'un oxyde et du carbone nécessaire à la formation du carbure après la réduction de ce composé*
On peut avoir par exemple
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On peut Introduire dans un tel mélange un réduc- teur plue énergique que le carbone qui réduit le composé métallique tel que l'oxyde,
le carbone ne servant dans de cas qu'à former le carbure désiré à partir du métal obtenu par la réduction. On a par exemple :
3 TiO2 + 4 A1 + 30 3 TiO + 2 Al2O3 Dans la mise en oeuvre du procédé selon l'inven- tien, il faut tenir compte de la nature chimique du fluide qui sert à disperser la matière à pulvériser*
Le procédé peut également être appliqué pour l'obtention directe d'un mélange de poudrée, certaines des particules de ce mélange étant constituées par un métal, d'autres par un autre métal ou un élément non métallique ou même par un composé , comme par exemple, un oxyde.
En utilisant , par exemple, des électrodes en aluminium et en faisant jaillir l'arc en présence d'un jet de gaz contenant très peu d'oxygène, pour ne brûler qu'une petite partie de l'aluminium fluidifié dans l'arc, il est possible d'obtenir directement un mélange de poudre d'alumi- nium et de poudre d'alumine. On peut également pulvériser une électrode composite de nickel additionné de ThO2 pour obte nir une dispersion très fine d'oxyde de thorium dans le nic- kel.Par frittage de ces poudres,, on peut réaliser des pièces résistant à des températures plus élevées que oellee auxquels les l'aluminium ou le nickel résiste.
Enfin, en mettant en oeuvre des électrodes com-
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posites constituées d'un feuillard m4talliqM enroulé dans lequel et trouve enferma une poudre métallique ou non-m'ta1- lique, il ont possible d'obtenir des poudres dites " ooapo'- sites ", dont chaque grain est constitué@ en son centrât . d'un grain de la poudre introduite dans le feuillard. tandis que la couche extérieure est métallique et provient du mita constituent le feuillard lui-même.
Il faut pour cela que le métal constituant le feuillard mouille les graine du noyau de l'électrode et qu'il y ait une grande différence entre les pointe de fusion des crains et du métal de l'enveloppe, oe métal étant plue fusi- ble que les grains.
Si on prend par exemple une électrode composite comprenant une enveloppe en nickel et un noyau de 25% en poids de carbure de tungstène, on peut obtenir des graine de car- bure de tungstène enveloppes d'une pellicule de nickel. les poudres obtenues par le procédé selon l'in- vention, sont généralement de forme sphérique et pleine. cepen- dant, l'introduction d'éléments susceptibles de dégager des gaz lorsque la matière est déjà en fusion, permet d'obtenir
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dea sphéxu.ee creuses. RE V EN D 1 0 A T ON 8 .
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