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ÂH=#,.:rxemrat z la coulée de métal en lingotière.
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La présente invention est relative à un dispositif destiné à isoler, au cours d'une coulée en chute directe de métal liquide dans une lingotière posée sur une base de coulée, les faces intérieures des parois de cette lingotière, du jet de ce métal liquide, afin d'empêcher la projection, sur les faces intérieures susdites, de gouttelettes de métal.
Dans plusieurs métallurgies où le métal est affiné en phases liquides - et plus spécialement en aciérte-, il existe deux systèmes essentiels de coulée du métal en lingotière : la coulée en source et la coulée en chute directe. Dans ce second cas, très répandu, la poche de coulée est placée au-dessus de la lingotière et un jet de métal coule dans cette lingotière, La hauteur de chute libre du métal liquide est donc toujours, en début de coulée, supérieure à la hauteur de la lingotière.
De ce fait, le jet, en venant se briser sur la base de coulée d'une part, cause une érosion à la base de coulée et, d'autre part, engendre un éclaboussement violent des faces intérieures des parois de la lingotière, ce qui occasionne la formation sur ces faces, de gouttelettes de métal liquide. Au contact de ces parois, ces gouttelettes se figent instantanément ; même temps, elles s'oxydent rapidement en surface au contact de l'atmos- phère gazeuse régnant au-dessus de la surface du bain de métal liquide dans la lingotière. Lorsque le bain de métal liquide, dont le niveau monte régulièrement dans la lingotière, atteint ces gouttelettes solidifiées et oxydées, il ne peut généralement pas les refondre, ni même les souder.
Il en résulte des défauts
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de cohésion (des "pailles") à la surface des lingots, dont la suppression doit se faire, de façon coûteuse, dans les étapes ultérieures de la mise en oeuvre du lingot.
Différents procédés sont utilisés depuis de nombreuses années en vue d'évite.- la formation de ces défauts de cohésion.
Il s'agit en général de buses métalliques sans fond, pendues dans la lingotière et qui ont pour rôle de recueillir les gouttes provenant des éclaboussures de métal liquide. De ce fait, lors de la montée du bain liquide dans la lingotière, ces gouttelettes se trouvent dans la section du lingot, qui reste liquide le
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plus lonl1 e;f' et. ë 9Âr: ainsi étre refondues .'a tLr'8ls^?i:':il, le. :
w^,vrL'.^. t.'r,.t3i3 de la buse est excessive- ment rapide, vu la bonne conductibilité calorifique du métal la constituant et le fait que la température du métal coulé est nettement supérieure à la température de fusion du métal constituant la dite buse, celle-ci devant, bien entendu, être constituée dun métal similaire à celui coulé dans la lingotière.
Il en résulte que la lingotière est en général détruite avant d'avoir rempli entièrement son rôle.
Une variante de cc procédé consiste à dérouler, dans la lingotière, une tôle qui s'applique, par endroits, à la paroi latérale de la lingotière. Il est cependant clair qu'aux endroits où la tôle vient en contact avec la paroi latérale de la lingotière, elle ne remplit pas son rôle de maintenir au coeur du lingot les gouttelettes métalliques provenant des éclaboussures du métal coulé ; aux endroits où elle n'est pas en contact avec cette paroi, elle fond rapidement, comme dans le cas de la buse pendue dont il est question ci-dessus.
Par ailleurs, dans ces procédés connus,le métal projeté horizontalement lors de l'impact sur la base de coulée peut, par soulèvement de la buse, s'écraser contre le pied de la lingotière et remonter le long de la paroi intérieure de celle-ci, ce qui occasionne des défauts de cohésion ("pailles") importants au pied du lingot.
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Aucun de ces procédés connus ne protège la base de coulée, ni le pied de la lingotière,de l'érosion due au jet de métal en fusion venant se briser sur cette base de coulée.
Le dispositif suivant la présente invention vise à remédier à ces inconvénients. Il est constitué essentiellement d'une buse qui est disposée dans la lingotière, entre les faces intérieures des parois latérales de celle-ci, à une certaine distance de ces faces et dans laquelle est coulé le métal liquide, la dite buse étant caractérisée en ce qu'elle est pourvue d'un fond qui en est solidaire, de manière à former un réservoir temporaire pour le métal, coulé, ce réservoir se détruisant sous l'effet combiné de la pression hydrostatique du métal liquide qu'il contient et de la chaleur dégagée par celui-ci.
Pendant.la coulée du métal dans la lingotière, le jet du métal liquide est dirigé dans cette buse. Ce jet vient se briser sur le fond de la buse et les éclaboussures qui en résul- tent sont reprises par les parois latérales de cette buse, Le métal liquide monte dans la botte constituée de la buse et du fond susdits, jusqu'à ce que, sous l'action de la pression hydrostatique du métal liquide et de la chaleur dégagée par celui-ci, la partie inférieure de' la boite perce.
Dès ce moment, il y a écoulement calme du contenu de la boite dans la lingotière proprement dite par la base de cette boîte ; en raison de la lenteur de destruction de la paroi de la buse, pendant au moins une partie de la coulée, cette paroi est immergée dans le métal déjà coulé dans la lingotière$ en sorte que la lingotière se remplit calmement de métal liquide à partir de la buse, selon le principe des vases communicants.
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Un autre avantage du dispositif suivant l'inventiez réside dans le fait que le jet de métal en fusion vient so briser sur le fond de la boite susdite et non plus sur le fond de la lingotière, qui est ainsi préservé d'une érosion.
D'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront au cours de la description d'une forme de réalica-
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tion perti '""'lière :t.., :'.5?ccitif suivant l'invention donnt" à titra d'exemple -"?i ;.:.::.:'."" '1j'J.;f et reçE'antso sur la figure unique du dessin ci.-::n;e:05, représentent uno coupe parallèle à l'axe d'une lingotière d'aciérie munie d'un dispositif suivant l'invention.
Dans une lingotière d'aciérie 1, de section droite quelconque, posée verticalement sur une base de coulée 4, est disposé un tube 2 de section droite quelconque, dont l'axe vertical coïncide sensiblement avoc l'axe de la lingo- tire 1. Ce tube 2 est muni d'un fond 3 qui on est solidaire et par l'intermédiaire duquel il repose sur la base de coulée 4 ; d'autre part, le tube 2, muni de son fond 3 est maintenu en place dans la lingotière 1 par exemple par l'intermédiaire de feuillards 5 fixés aux parois latérales 6 du tube 2 et prenant appui sur les borda supérieurs des parois latérales 7 de la lingotière 1.
Le tube 2 et son fond 3 sont constitués de carton et/ou "Unalit".
Au moment de la coulée de l'acier liquide de la-pocha de coulée dans la lingotiôre, le jet d'acier est dirigé dans ce tube 2. Le jet d'acier, en venant se briser sur le fond 3 du tube 2 éclaboussa les pareibs 6 de ce tube 24 Les gouttelettes qui en résultent sur cas parois 6, bien que c'oxydant rapidemént
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au contact de l'air ambiant et de l'atmosphère de CO2se dégageant du bain d'acier, comme dans le cas d'une coulée en chute directe connue d'acier en lingotière, se refroidis- sent cependant plus lentement que si elles étaient directement en contact avec la paroi 7 de la lingotière 1. D'autre part, par la s les, cours de la montée du bain d'acier,
elles sont redissoutes dans l'acier liquide du fait qu'elles se trouvent dans le coeur du lingot.
Pendant la coulée, le tube 2 et principalement son fond 3 et la partie inférieure de sa paroi latérale 6 sont soumis à la pression hydrostatique de l'acier liquide et à la chaleur importante qu'il dégage. Il s'ensuit qu'au bout d'un certain temps après le début de la coulée, la partie inférieure du tube 2 perce ; dès ce moment, la lingotiére proprement dite 1 se remplit sensiblement au niveau de la base de coulée 4, par l'intermédiaire du tube 2 ainsi percé et qui continue à être alimenté en acier liquide à partir de la poche de coulée.
Le remplissage de la lingotière se fait ainsi calmement à partir de la buse 2, selon le principe des vases communicants.
Par la suite, au fur et à mesure que la coulée se poursuit et que la lingotière 1 se remplit, le tube 2 brûle sous l'action de la grande quantité de calories dégagées par le métal coulé, de sorte qu'en fin de'compte, on ne retrou- vera pas trace de ce tube 2 ni de son fond 3 dans la masse du lingot, après solidification.
La forme de la buse, ses dimensions et les épaisseurs de sa paroi latérale 6 et de son fond 3 doivent être convena- blement choisies. La buse peut avoir une forme cylindrique ou prismatique.
Dans une variante de l'invention, la matière ronsti- tuant le tube 2 et son fond 3 sont en une matière fusible à la température du métal liquide coulé, par exemple, en matière plastique.
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Dans une forme de réalisation particulière de l'invention, le tube et son fond sont constitués de l'assem- blage d'éléments à base de copeaux ou de fibres cellulosiques agglomérés.
Il est évident que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus et représentée à la figure unique du dessin annexé, de nombreuses modifications pouvant être apportées dans la forme du tube et de son.fond et dans la nature du matériau constituant ce tube et son fond, de même que dans la manière de disposer ce tube, muni de son fond, dans la lingotière, sans sortie du cadre de l'invention.
R E VEND I C A T 1 0 N S
1.- Dispositif destiné à isoler, au cours d'une coulée en chute directe de métal liquide dans une lingotière posée sur une base de coulée, les faces intérieures des parois de cette lingotière, du jet de ce métal liquide, afin d'empê- cher la projection, sur les faces intérieures susdites, de gouttelettes de métal, le dit dispositif étant constitué d'une buse qui est disposée dans la lingotière, entre les faces intérieures des parois latérales de celle-ci, à une certaine distance de ces faces et dans laquelle est coulé le métal liquide lors de la coulée dans la lingotière, caractérisé en ce que la buse est pourvue d'un fond qui en est solidaire, de manière à former un réservoir temporaire pour le métal coulé,
ce réservoir se détruisant sous l'effet combiné de la pression hydrostatique du métal liquide qu'il contient et de la chaleur dégagée par celui-ci.