<Desc/Clms Page number 1>
"Système de tour
La présente invention est relative à un système de tour possédant une pompe électromagnétique et, plue particulière ment à ='système de four de fusion possédant une pompe électro- magnétique à rotor hélicoïdal analogue à la pompe décrit* dana le brevet aux Etats-Unis d'Amérique No. 2.940.393.
Destours clessiques à combustible et à induction son* utilisée dans la pratique de la fonderie moderne pour la fusion de métaux solides qui comprennent des lingots, de la mitraille lourde et de la mitraille légère, telle que copeaux, clésures, etc., provenant du fonctionnement desmachines de l'usine. Le métal de mitraille procure fréquemment plus de 50 pour-centdu métal solide utilia4 dans le travail de fonderie.
Le matai de mitraille fine possède un rapport éleva
<Desc/Clms Page number 2>
entre la surface et la poids qui peut avoir peur résultat une
EMI2.1
parla accrue de mitel duo à l'oxydation pendant la fusion ai la ai-c raille peut flotter sur la surface du produit en fusion. par con3J(Uont, si l'on veut éviter une oxydation rapide, le métal de ' à.:xvi3.o doit 3tria tn#ergâ rapidement dans un bain de agitai en ;F3 ile .
L'ixxorsion rapide dans us bain de métal en fusion est égalaient niL.ji.; pour obtenir un préohauffage oonvanablt du métal so11do) an jârtiouliar du mJtsl da mitraille. Un pré- aâuâ:sge insuttieant e.uga9n!:e la probabilité d'une formation in- désirable de 3001"1tl dans le produit en fusion et l'élimination inco-a-plète des pellicules superficielle$ à partir du métal solide, L'1:mere1on rapide, bien que deairable pour réduire la perte de nital résultant de l'oxydation, de la formation de eooriee, eto., doit dtre rê11a'e sans une augmentation appréciable de la turbu- lence du produit en fusion.
Soute turbulence dans le produit on
EMI2.2
fusion oonttibue à une augmentation dana la formation de aooriea et de l'absorption de gae dans le produit en fuaion. les scorite et le gaz inclus ont pour résultat des produite coulée qui sont de qualité réduite.
EMI2.3
La pratique de fusion en fonderie afeat tournée vers des tours de fusion distincte pour traiter le métal de mitraille fine afin de réduire la probabilité d'une augmentation de la for- ation de scories et de l'absorption de gaz dans le produit de est fuaion final.
La mitraille fine/ analysée en tant que produit en fusion distinct, sa composition est ajustée, elle est transformé
EMI2.4
en gueuse, c'ast-à-dire coulée aoua torse d'une dalle de métal e la eurfaca est tournée avant que le métal en fusion ne se solidi- fie. la dahlia de métal récupérée peut alors être renvoyée avec les lingots et la mitraille lourde auxfoursde fusion principaux.
EMI2.5
Ce four sup1msnta1re pour la fusion de la mitraille, bien que désirable pour réduire la perte-de métal et pour augmenter la qu lité des produite coules finale, est une dépense supplémentaire
EMI2.6
de teapa et d'argent.
<Desc/Clms Page number 3>
Une perte de métal est également rencontrée dans la pra-: tique de fonderie connue qui vide la production d'alliages métallo queue Etant donne que les constituants des alliages ont des den- sites variables, il en résulte un produit en fusion non homogène à oins que le produit de fusion ne soit convenablement agité.
Le défaut d'homogénéité dans l'alliage en fusion peut contribuer à une perte de métal importante. Une fonderie a constate une perte de métal de 2.000.000 de livres chaque moia à cause des compositions de l'alliage inacceptables, principalement dues à une agitation insuffisante.
La pratique de la fonderie exige par conséquent un sys- terne de four principal pour la fusion de métal solide qui comprend des lingots, de la mitraille lourde et de la aitrsille fine, par immersion rapide de la mitraille dans le produit en fusion avec un minimum de turbulence. Elle exige également un système de four sûr qui peut maintenir un alliage en fusion homogène avec un minimum d'impuretés provenant du système et vans augmentation appréciable de la turbulence du produit en fusion. Aucun système de four de fusion connu dans la technique n'est capable de rem- plir ces exigences particulières.
Par conséquent, un but de la présente invention est d' offrir un système de four de fusion nouveau et amélioré.
Un autre but de l'invention est d'offrir un système de tour de fusion nouveau-et amélioré possédant une poupe électroma- gnétique à rotor hélicoïdal.
Un autre but de l'invention est d'offrir un nouveau système de four de fusion perfectionné possédant un écoulement de métal liquide induit par une pompe, qui est relativement pro- pre et possède un minimum de turbulence.
Encore un autre but de l'invention est d'offrir un système de four pour l'immersion rapide et la fusion do métal solide.
Toujours un autre but de l'invention est d'offrir un
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
système de four de fusion qui réduit fortement la cdabustian de métal Un autre but de l'invention est d'offrir va 973 èa da four qui réduit au minimum la formation de aooria-î j-1: l'.&barp- tion de gaz pendant la fusion.
Un but de l' invention est aussi d'offrir '.m lyattae de four de fusion qui facilite l'agitation d'un produit; en fusion @ pour en maintenir l'homogénéité,
EMI4.2
D'autres détails et particularités de l'iava.-vîiaa. ?9a- sortiront de la description ei-apra, donnée , titras d's.aspj non limitatif et en se référant aux dessine annexés, !. ,n; las- j quels s La figure 1 est une vue en perspective, aveo :drt:ILIO$ parties éliminées par brisure, du nouveau système de four da \<.
$ion perfectionné suivent l'invention.
EMI4.3
la figure 2 est uns vue en plan et parti allemand 32 coup% du système de four de fusion de la figure 1.
En bref, suivant l'invention, un four de fusion est @ nuai-d'une pompe électromagnétique à rotor hélicoïdal peur pomper
EMI4.4
du métal liquide propre avec un écoulement pratiquement! la2-làuire et dirigé à partir de la ouve de conservation du four, sélecti- vement vers la cuve de chargement du four ou vers d'autres an- droite où le travail doit être effectué avec le métal liquide ou sur celui-ci.
EMI4.5
En se référant aux figures 1 et 2, le ayateae do four de fusion 10 suivant l'invention a été représenté tiani ujia forme de réalisation particulière. Le four de fusion 12 du j73*oèm3 est de préférence formé d'une façon bien connue en soi X partir d'une matière réfractaire appropriée, telle que de la brique r4fraotai- re 14. L'agencement assemblé de briques réfractairea 14 pour être revêtu de plaques métalliques 16 ou d'éléments analagues.
. Une cuve de chargement 18 du four 2 est séparée du baaaia réfrac- taire ou chambre de fusion 20 par une paroi 22 du 'au: de fusion.
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
une OU plusieurs lumière-, toile@ au. la iumibre 24 repr.a.nte. es pointillé, à la figure 2, pormettOnI une communication pour le fluide entre la cuve de chargement 18 et la chambre de fuolon
EMI5.2
20.
EMI5.3
Un brûleur n carburant 26, représenté à la figure 2, est placé dans la chambre de fumion 20 de fagon k dixi8lea pro- : duits d....bu.ti.n au-doa=a et généralement parallèlement à la gurface d'un bain de métal Ou fualoa, non ropriaentét qui est con-, *au dans la chambre de fusion. Zee gaz de co.bu.ti.n n'échappent ;. de Pr4f.r.ne. a partir de la chambre de ùnion 20 par l'intexa6- - diaire d'un. oheminfe d'échappement appropriée 28. Bien bzz brdieur à carburant ait été représenté, on peut envisager dfautres sources thermique@. Une port. de chargement distincte 30 peut 4tre prévue pour la chambre de fusion 20, bien que ceci ne soit pae ....nti.l pour la poeeibilitf de fonctionnement du prient aintème de four de fusion 10.
Un. pompe électromagnétique 40 à rotor hélicoïdal, ana-| loguo à celle décrit@ dans le brevet aux Etat-Unie d'Amérique Ho. 2.940.393 ont placée dans une cuve de couserv-ation ou poche 42 du four de fusion 12. la pompe 40 peut dtre placée de façon amovibls dans la cuve ou 4tre incorporé. dans celle-ci, coma. vs reprieentf. Zoreque la pompe 40 .et incorpora dans la cuve ou poche 42, l'on envisage que la structure de la poche puiene atre 7
EMI5.4
formée de façon à engendrer certaine des passages d'écoulement
EMI5.5
de la pompe, loraque ceci est préféré.
Par exemple, la paroi d. la ouve peut former la paroi extérieurs de la région ou corps de In POUPO et elle peut abriter la otructure de champ de la pompe* 'La cuve ou poche 42 et une admissiong non représentés, de la pompe à rotor hélicoïdal 40 août toutes deux maintenues en commu-
EMI5.6
nication pour le fluide avec la chambre de fusion 20, par l'intar-
EMI5.7
addiaire d'une ou plusieurs lumières appropriées, telles que la lumière 44 représentés en pointillé, à la figure 2. 1^ 1,.-iibr4 44 ; est de préférence située en dessous du niveau de fonottnnement
<Desc/Clms Page number 6>
normal du bain en fusion contenu dans la chambre 20.
L'arbre de rotor 46 de la pompe rotor hélicoïdal 40 est entrainé par un organe moteur, tel qu'un moteur électrique 48, par l'intermédiaire d'une transmission de puissance appro- priés, non représentée, dans la chambre de remplissage positif 50. Un agencement de poutrelle 52 supporte le moteur électrique ' 48 et la chaabre de remplissage positif associée 50 lorsque la pompe 40 est incorporée dans la ouve 42 comme représente. Une aduission d'air 54 est reliée à la chambre de remplissage positif .
50 et des conduits de refroidissement 56 et 58 envoient de l'air de refroidissement de la chambre de remplissage positif aux élé- monts de la pompa à rotor hélicoïdal 40, suivant les nécessités.
La epirale ou l'orifice d'évacuation 60 de la pompe à rotor hélicoïdal 40 est connecté par un joint 62 à un oonduit d' évacuation 64. De@ moyens de soupape appropriée 66 sont connac- tés entre le oonduit d'évacuation 64 et une ou plusieurs dériva- tions du oonduit, telles que des conduite 70 et 72. La dérivation 70 constitue, par exemple, un passage d'écoulement ferai pour transporter du métal liquide propre fors un autre endroit ou un travail doit être effectue avec ce métal liquide ou sur celui-ci.
L'on envisage que les moyens de soupape 66 puissent être omis pour certaine usages du présent système de four de fusion* il est également envisagé que des dérivations de conduit vers d'au- trou emplacements, telles que le oonduit 70, puissent être omises lorsqu'un pompage en boucle fermée à travers le conduit 72 est désire dans le système de four de fusion.
La dérivation de oon- duit 72 traverse de préférence une paroi de la cuve de chargement
18 et complète le passage d'écoulement ferme pour le métal liqui- de depuis la cuve de conservation 42 vers la cuve de chargement
18 du four de fusion 12. lors du fonctionnement, lorsque la pompe électromagné- tique à rotor hélicoïdal 40 est mise en action, du métal liquide propre pause de la chambre de fusion 20, par la lumière 44, vers
<Desc/Clms Page number 7>
la pompe située dans la cuve de poche 40.
Le métal liquide pro- pre sort de la spirale 60 dans le conduit d'évacuation 64 sous la forée d'un écoulement laminaire dirige. L'écoulement d'évacua- tion à partir de la pompe à rotor hélicoïdal 40 'est suffisamment
EMI7.1
important pour permettre le transfert du .étal ,.iqu1d. lt. une tour. pérature pratiquement constante. Par exemple, lino pompe à rotor
EMI7.2
hélicoïdal analogue a la pompe 40 possède un débit normal de 2630 gallons par ainute, sous une pression engandrée de 31,5 li- vres par pouce carré.
EMI7.3
L'<<3oul<aent d'évacuation pause du ot)udu.1t d'évacuation 64, aéloctlytaentg dans l'un quelconque ou duis une ooabinaiaon quelconque des conduite de dérivation, tels que les conduits 70 et 72. Le oonduita de dérivation formés 70 et 72 permettent le
EMI7.4
transfert command' du nétal liquide propre dipuia le tour de tu- anion sans exposition a 1'atmosphère ambiante, ce qui réduit par conodquent la formation de scories et l'absorption de gaz dans le Natal liquide. 1 cause de@ 0&raottrilt1qul1. de débit ibvi de la pompe à rotor hélicoïdal et des conduite de dérivation fermée,
EMI7.5
le métal liquide peut être transmis à une température pratique- ment constante aveu un minimum 4' impuret,ie provenant du système.
Cool est partiouliérement désirable pour la transmission de ad- taux liquides k haute température, tels'que l'aluminium, le niS le sine, le laiton, etc.. le courant de métal liquide propre qui sert du oondui 72 tous un débit élevé dans la ouve de chargement 18 Immerge ra- pidement la métal solide, en particulier le métal de mitraille fine, qui y est introduit. Le débit élevé de métal liquide sor- @ tant du conduit 72 immerge le métal solide afin de préchauffer
EMI7.6
rapidement ce métal par conduction et lonvexion.
Lt1m er"ion ra1d . la priohauffage réduisent no:ablement la cmet1on bzz I'4de'iyu du métal pendant la fusion at permettent la r4duc- tion du étal solide, 7 compris la métal de mitraille fine, dar un four de fusion principal. De plus, bien que l'écoulement d'
<Desc/Clms Page number 8>
EMI8.1
ev&etien partir du codait 72 et face* sous ux débit élevé, cet écoulement est pratiquement calme, laminaire et dirige, ce qui réduit encore la formation de scories et Itabsorptiez de gaz dan3 le produit en fusion, Etant donné que la pompe à rotor hélicoldal 40 ne possède pas de pièces mobiles dansla région de
EMI8.2
'0-impe pratiquement non obstruée,
1'Ïrouion des passages d4icoule- ment est réduite au minimal et qui permet un pro. longé du nystéme avec un tinieum d'impuretés provenant de sys. tème.
Lorequ'ea d(oir< un pompage en boucle forméel l'éooule- ment calme du métal propre provenant de la cure de poche 42 vers la cuve de chargement 18 sous une température pratiquement cens- tante, augmente l'homogénéité du métal liquida dans le système de
EMI8.3
four de fusion sans augmentation appréciable de l'aocumulatien de eecrite et d'tbeerptien de Saut Si un système de tour do fusion complètement fermé est d4otrit la cmvo de chargement 18 et lai parties associées du 87a terne peuvent dtre obturiez et une atmom. phbre commandé# peut 4tre introduite au-de4ous de la rurtaoe du produit en fu4ion.
Comme il sers "Mont dtaprés la description o 1-47"i oertaiar à4pecte de l'invention ne sont pas liaitin aux détails' de construction particuliers représentée . 14 système de four due fusion suivant 1#Uwention peut itre appliqué h d'autres formai comme a de fours de fusion possédant des oh bres de fusion wu de oonservation k partir derquelles du métal liquida peut être pompé.
11 doit être entendu que la présente invention atout en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du Cadre du présent brevet.