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BREVET BELGE
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"4a;..'ntion pour la refusion d'électro- , el C(W1;T''l'lIBblea sous laitier électroc()t1duc''-'),r" .-
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L'invention concerne les installations de refusion â&lsc4roâea cunaomnsa,blea us laitier dlectroconducteur. '
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Elle est destinée à l'utilisation dans l'électro-
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::'¯:.? .ttrie, notamment dans la fabrication des aciers et d5 alliages fins par refusion sous laitier électroconducteur.
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On connaît dos installations pour la refusion d'élec-
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; 'r tous laitier électroconducteur par courant ,;'<i;;1-:;xtlf un lingotHtre refroidie (par exemple ouvrage de "Jdoyar 3.1. et autres "la Refusion sous laitier électrocon- .:cteur"", 1965, pages 20 et 21).
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Toutefois, les lingots élaborés par les installa-
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Hons CO rnnf' 3 , par exemple les aciers austénitiques et les al- :ag5 ':n,;;e de nickel, ont une structure à gros cristaux f'cc i'è1 ..','* 1 crppemont très rariiité de la ségrégation dendri- ..".it..3. â3r..v.:,rnt, les acio!'3 .\ roulements et à coupe rapi- .; n:''')::, -ofil obtenu':! fi partir de lingots élaborés par 'j :..;<,,,,:.. ",1'lons connues, ont dos indices accrus en ce qui - .èè:::e !,." ?.#.i >tries structurales et do carbure.
" ! procédas connus de lutte contre l'hétérogénéité :ixi.. " . 'l1!';ots, par exemple par traitement thermique -.' ;-"=1, ""-::!."': d'hv!!'ot:{.n6iation den .inl)t8, se sont avé- '-" i '.!. c!:.:.\.::!C")5 pour l'acier refondu nous laitier électro- ..'' ,.:'.'. c ce fit) oana la refusion de certains aciers . 5 .e3 3u'.i laitier électroconductour, il faut créer '. "2 codifions de solidification de lingot telles qu'elles rlopposon4.- au développement de la ségrégation dendritique,
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notamment de la ségrégation du carbure dans le cas de refusion
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d'aciers hypereutecto1des.
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Le but de l'invention est de supprimer les inconvénients mentionnés.
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On s'est donc posé la tâche de créer une installation pour la refusion d'électrodes consommables sous laitier électroconducteur, qui permettrait d'élaborer des lingots de métal dans desquels les stries structurales et l'hé-
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téro6n'ité dendritique seraient minimales, qui n'auraient pas d'inclusions gazu0t t non nétalliques et dont la structure cristalline serait c1 grains fins.
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La solution consiste en ce que dans l'installation
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pour la refusion 1 f r.' n(';:':'od(,:1 consonmables sous laitier 6lectroconducteur par C',' :'[\:1";, û:!.ternat1± en lingotière refroidie, suivent l'invention, on 0 en série avec la source de courtmt alternatif A.- '.-Lw^n.i assurant la modulation du couruent alternatif en :m^.ita,:'.c par une basse frbçuencQ.
Il est ,'1.V ''',:::f;';'.1':: dn réaliser la source de courant alternatif sous 1 1,-....:,: d'un transformateur, et d'insérer le dispositif nt--1,1? . >" 1' '.C\''::':'',:1t alternatif en amplitude par une basse fn:,,'j "1 t" i1'1D circuit de l'enroulement 7i'lairc ou de 1''" ?." --,!,4., .'."condairc du transformateur.
Le èi-"1"" -" ",:',':>.' ";-,1; le courant alternatif c; ,.¯...:,.t.ne par 1.'...n " ¯. : t.n peut être réalisé :;ou;s .¯z: '''''1'''''0 d'un TUp<' 1' , . '., .3 T :..
Le cli- ... : le courant alternatif on r.;mudf; par UM ...... t-'4¯uft êtrc.i'6ali5â sous la 1:0':r"' 11-ire indue'-.- D-iportvn4,, un rupteur canj :'u circuit de son c ,c'"'" ,. ,':- '.:o:':,:l!!l1ndo pour varier la rGazt[:!1e de son eni"c:i .; -c ....'a:,; il.
Il est '.< .:;: :.:J réaliser le dispositif modulant le courant alter^a:.3. ' n .. c .i :ude par une basse fréquence sous la forme d'une inductance à cula"ne mobile pour varier la
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réactance du circuit secondaire du transformateur.
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Dans ce qui suit, l'invention eat expliquée par la description d'exemples de réalisation et des dessins dans lesquels : - la figure 1 représente le schéma d'une instal- lation suivant l'invention; - lA figure 2 le schéma électrique d'une installation à rupteur à ignitrons, suivant l'invention;' - la figure 3 , le schéma électrique d'une instal-
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^t i on r4al.icRe avec une inductance saturable faisant office ': f!4 t'!!,o!t:U' modulant le courant alternatif en amplitude, 9uivnt ;.'3:vntion; - l1 figure 4, le schéma électrique d'une instal- 1rt/,=;
Q o. r,eur lectrom3gn6tique, suivant l'invention; 1. figure 5a, le braph1ue des variations du :.."......t 'rl 't1;e!1t1.".tion dans le tempe; - ?.. figure ze, une autre forme de la relation eni%.; '1 (! atsrrr" s?'t icsntat.on e W le temps.
' 7.1,ntion pour 1:1 refusion d'électrodes consom- '.' "- , r - ,.;> 1) sous laitier électroconducteur, dans une ;t:i" "'e t',.., 1 .'0:\ die 2, comprend nne source de courant alter- '1 '" -en 1,1 ""r-;r"'e d'un tr;;1;=orrateur 3 et un dispositif ,c!n3.M,- s '.c courant alternatif en amplitude par une :, -, ¯ s"A-r is ze dispositif /tant in5éré dans le circuit ,/ "' :. -ir ly ircuit sacondaire du transformateur d'alioeen- . s- $ e.. , bzz , ,iLrro;
itif 4 modulant le courant alternatif on @mplitude par ,,ne basse fréquence, se présente sous la forme
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4'un rupteur z. ignitrons constitué par des ignitrons 5, 61 (figure 2) monté en anti-parallèle, des éléments 7, 8 de polarisation des Arilles et d'allumage, des déphaseurs 9 et un
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relais temporisé 10. Le rupteur à ignitrons est "shunté" par les contacta 11 d'un interrupteur à bain d'huile (non repré- senté sur le dessin). Le rupteur ont inséré dans le circuit de l'enroulement primaire 12. du transformateur 3 d'alimentation qui est shunté par une résistance ballast 13.
L'installation fonctionne de la façon suivante;
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La refusion COM3 laitier électroconducteur est commencée suivant l'un '''es procédés connus, le rupteur à ignitrons étant alors "shunt6" par les contacts 11 de l'interrupteur t bain d'huile. Après @ise du bain de laitier à l'état liquide dais la lingotière 2, leo contacts 11 sont ouverts et les éléments 7, 8 sont attaqués par le signal d'amorçage des
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41fit%rodes 5, 6, 4!"ir p,r 1"'' relaie temporis6 10; co dernier fonctionne ati rC¯;17.n v "1mpulsion-l'auDQtt.
Selon le -"'cimes de refusion sous 1ôiticr éloctro- ^nn.uCtc3ur, 18 '''tt.<,,>-. 1 .,,.rna peut fonctionner 30U3 deux 1 .é=i'ues, Au srori., ..,";,r<::;, : modulation du courant alterna-' t±f ..¯ par la basse ''?t'".nc<? s'effectue en branchant et dëbran- ...::- '1nt les 19n1t,.,:,:".:" -. , .. 13w;iéme réitllo olle s'offeetue ."" ,"ariaiit par t¯:.:" ,t; .<, :!'nmorç1.1r,e des g-1 ; Or dj 1 ,- 'C""\. à obtenir ;;..i > :<l,t.ii d'ispulsions de courant 11 et de J.:-l'13CS (figure gi.1 "..#;; ? 1C1 ouccession d'impulsions da cou- :.';.t8 1 amplitudes !.s.:i.(; Max et minimale soin (figure sbi.
??r exclure ia j..,,' . :3.:E tion de l'enroulement du transfor- :1",eur d'aliaûnt'.:. 1 J::.':;C en action des ignitrons est son- chronisée avec le . @@, et chaque impulsion se compose d'un
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nombre pair dtaltcrr'1ceD.
La figure @onne une autre variante de réalisation' de l'installation, dans laquelle le dispositif modulant le courant alternatif en amplitude par une basse fréquence se présente sous la forme d'une inductance saturable 14, dont
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l'enroulement de travail 15 'e.st.ieré circuit de ltenroulement secondaire 16 du .teUt . Ltenrou- lement de commande 17 de l'indue saturable 14 est coinnectd par l'intermédiaire d'un edreB8eur 11. et des contacts 1 19 d'un relais temporisé à, l'au%à%fiàformateur 20.
Quand les contacts 1,9 e, '@tuverta$ la réactance. de l'enroulement' 15 est grande, ¯ %.bue la tension induite dans l'enroulement 16 du transformateur tombe-t-elle dans l'inductance ' 14,, Lt Çour4nb de fusion est insignif'ian't. "', wt' Après fermeture deo c*tS' 19" la rl!a.etance de l'inductance saturable 14 b&i5.. ement et.Ie circuit leinductance-lingotière" est par un 4wurant euffipour chauffer le bain de la1oèt' jaq<t& 1 témpérature de fusion de :'électrode 1.
La profondeur nâcennaîrit 4 !nQdul.t1 du courant prtreipal est obtenue en réglant courant tramr8ant ,.%, .,,1 :'oulaent de commande 17 à ltat-do de 1'aptatrfinBforma- :cJ- 20, Ls fréquence de modtulatit impos6. par la ca- ,z dcnce de fermeture et d'ouverture doe contacts du relais temporisé. fô(é 1 '
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temporisé.
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temporisé.
La modulation du courait titernat ',une fréquence égrle ou voisine de la fréquence <SciH,M propres du " i < ' ' '' . bain métallique entraîne, par suite., la prÇ4Sflùs de vibratîon3 ôlectrocapillaires à ltint*rÏ4;-' r-gâtel" et ij%< .." de forces électrodynamiques, des otllatiQB8 rêaonnantee du bain liquide, ce qui contribue endre :s' f'ine la structure du lingot en cours d'élaation, : dwnuer l'hétérogénéité structurale et à réduire"çµk c1vent de la ;.>, le. ségrégation dendritique dans le 1Kqõt,, ,,:.¯
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La figure 4 reprél' 1 enOONf nmevariante du die- positif modulant le courant alternatif en amplitude par une basse fréquence.
Dans le circuit de l'enroulement secondaire 16 du transformateur 3 est insér@@ une inductance 21 dont le
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circuit magnétique 22 comporte iage e",la8.* tojumante z13 ac- couplée à un moteur électrique 24. Selon la position de la
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culasse 23, l'entrefer varie, ce 'e ,u1 fait iarter la rélue- tance du circuit magnétique 22. 11 s'ensuit des variations de la réactanco de l'inductance 21 et la modulation du courant alternatif alimentant la lingotiêre 2.
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L'installation repr4aeààa en tlg=,* 3 et 4 fonction- ne d'une faqon analogue à l'installation représentée en figure 2.
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3fV3XDIùAtI0¯flµ 1,- Installation pour 1ùÉrofusion dtdlectrodes oonnommables par aoarnnt; tl%er;atit"hn l1ngoti're refroidie, naractérinde par lo fait qu'elle ëxporte, saontê en série avec la source de "orrsnt altern&Ùt, un dîopooîtif (4) modulant le course <".larnetif en amplitude par une baisse fré- quence.