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Installation de coulée contine et semicontinue de métaux.
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L'invention concerne des installations pour la cou-
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lue continue-et aemi-continue de métaux.
On connaît des installations pour le but indiquée - comprenant un inducteur électromagnétique annulaire, un dispositif pour l'amenée uniforme du métal fondu dans cet inducteur, et un moyen pour l'amenée d'un agent de refroidis- sement dans l'intervalle entre l'inducteur et la surface latérale du lingot en cours d'élaboration.
A l'aide de l'inducteur annulaire,on engendre autour du métal fondu amené dans la zone de formation du lingot un champ électromagnétique alternatif faisant apparaître dans le métal liquide des forces dirigées vers l'intérieur de celui-ci, qui empêchent l'écoulement du métal et assu- rent sa mise en ;forme. Le métal liquide prend alors la forme requise en section droite et les dimensions voulues.
Sur la surface latérale de la colonne de métal liquide mise en forme par le champ, on amené un liquide de refroidisse- ment grâce auquel le métal se solidifie complètement lors de son mouvement,en formant le lingot.
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son mouvement, fo.raant li22got.
Pendant la mise en forme du lingot,il apparaît sou- vent à sa surface des défauts qui altèrent sa forme et ses dimensions, par exemple des rides longitudinales et des on- dulations transversales.
¯/ Les défauts indiqués apparaissent en cas de non concordance entre la pression hydrostatique du métal liquide
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et la pression électromagnétique à la surface latérale de la zone liquide du lingots
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8ri outre, la cause de 3.âàa de rides longitudinales est l'intensité accrue du mouvement du métal liquide ,dû aux forces électramagaétiques qui mettent le lingot en :!0r.88. - Le bat de l'invention est de supprimer les défauts
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mentionn4..
Il ellaginealt donc de erd6r 1me installation de coulée c oatinne et S9lli-COBt1Bae de métaux, dans laquelle la distribution du champ magnétique dans la direction axiale aérait telle qu'à la surface latérale de la zone li-
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quide du lingot, il y ait égalité des pre88i0D8 bydrosta- ¯ tique et 'lectftiqll8.et dans laquelle IL* champ magné- tique dans la partie supérieure de la plase liquide serait tel qu'il ne produise pas de mouvement intense du métal à l'intérieur de la zone liquide du linget, ce qui permettrait
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d'obtenir des lingots n'ayant pas de d4:rauta à leur 81U'- face.
La solution consiste en ce que, dane une installa-
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tion pour la coulée continue et aemi#eoBtinae de sétamr, on a, suivant l'invention, placé . itfriea de Illluducteur électromagnétique annulaire et comàoenent avec lui, un écran électromagnétique se présentant sous la forme d'un
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anneau fermé en métal t3ce,dent l'épaisseur augmente vers le haut,et dont l'arête inférieure ne descend pas plus bas qu' à mi-hauteur de 1. '11!K11Icte8r.
Bans certains cas, à l'intérienr de l'écran électro- magnétique, dans sa partie supérieure, il est avantageux de- -
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disposer concentriquement avec lui et tout prèsde lui,avec possibilité de déplacement vertical, un anneau de métal à grande conductibilité électrique.
Pour une meilleure compréhension de l'essentiel de l'invention, on a annexé à la description les dessina d'une réalisation concrète de l'invention. Sur ces dessins:
La figure 1 représente uns installation de coulée continue et semi-continue d'aluminium, en coupe longitudi- nale. la figure 2 est un graphique de distribution des pressions électromagnétique et hydrostatique sur la surface latérale du lingot dans la zone liquide..
L'installation représentée par le dessin se compose d'un inducteur électromagnétique annulaire 1 (figure 1) dis- posé horizontalement, d'une goulotte d'alimentation 2 se raccordant à un réservoir 3 dans le fond duquel 11 y a un trou 4, d'un dispositif pour la distribution uniforme de ) - l'aluminium fondu, placé sous le réservoir 3 et se présentant sous la forme d'une cuvette 5 avec un cône 6 au centre du fond et des troua 7 équidistants dans sa paroi latérale
8, d'une plaque de fond 9 placée au-dessous de la cuvette 5. :
d'un collecteur 10, de vis élévatrices 11 pour le déplace- ' ment vertical de l'installation, d'un écran 12 placé à l'intérieur de l'inducteur 1 coaxialement avec lui et d'un anneau 13 en métal à grande conductibilité électrique,dis-
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posé à l'intérieur de l'écran '12 - .. - - "='],,éliÀf.ÉFI[f.1:13'=-='- - - , ,ß. ; a-= ß t- ; ..
L'écran électromagnétique 12 se prêsente sous lay-i'-1.Il x - Jlt..>. A . . forme d'un anneau fermé en métal aa:agaétique,.qui a'en:8e tion droite une épaisseur augmentant vers le haut. I,a' éoÎ1-' .-':' ..rai;:;'.-"'.
,..... ,.... ",><,i.#F+=:"a.i>.,:,>,; ... -
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ductibilité de la matière constituant l'écran est choisie selon la fréquence du courant. Ainsi, pour une fréquence ds 1000 à 2500 Bz,l'écran est réalise en acier magnétique à grande rée1stiv1td et pour ::.ne fréquenes de bzz. 500 Est il est réalisé en aluminium ou en cuivre. rareté inférieure 14 de l'écran 12 es trouva à peu y=-5s à si-sauteur de l'inducteur et a, 14"15 épaisseur sirdaale de 1 à bzz ms.
:"6pa.igseu: 1e 1.4c= 12 varie suivant 1a hauteur en fonction 1 la dia rm mu i du zhaz regn6tiqne de l'inducteur 1 dans la direction axiale, L'anne>.1 13 eS1i disposé dans la ;z..:Z't1e supérieure de l'écran 12,concentriq,uement 3.79C 11 et 't:ut près de lui.
:;J1ar.nea::l 13 est un tube de suivre 3e section rectan- gulaire * il a la possibilité de 33 déplacer verticalement et peut être refroidi par de l'eau.
L'installation décrite fonctionne de la. facon sui- vante* l'aluminium fondu amené par la goulotte 2 passe à travers le trou 4 du réservoir 3 et arrive sur la plaque de fond 9 engagée par dessous dans l'inducteur 1. L'eau employée en tant qu'agent de refroidissement et venant du
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collecteur 10 traverse la buse annulaire 15.cODSiÍú. par l'écran électromagnétique 12 d'un coté et la paroi du collecteur annulaire 10 de l'autre côté,et suit la surface ex-
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1,%ériemre de l'écran 12 pour arriver â 3.s plaque de fend 9 sur laquelle elle refroidit le 8t&1. epulé qui C0J8eDCe' A v..
, ,¯ ¯ '" --.. - :;'"---..:: -J>...6-'":.,"....
' solidifier., -¯ ¯ ""' l;;li ' ,à ¯,; , v - ' - 0888011dif.1er... :::;;' ..' - -.- <'... - .
7 .l;'1- ; - ";""....... oP ¯,;' i" ". :. Sur le dessin, la partie solidifiée du métal est 1"8- -.' . pérée par l et celle qui est encore liquide est repérés p<tp 8.ß4 - v - :; ¯ , ¯
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le champ magnétique engendre par 111 luduotlllïie -i 'tint apparaître dane le métal fondu des forcer grAoe ooBMaeUeè'"' <#., , la partie liquide B du lingot est exp$chée de'a*dtaier at cet mise en former sa- section reproduisant la faxe ar 4 l'induateH' - '.. - l'inducteur* " "'l' = " ' Au fur et à mesure de l'augmentation de la eoloano de métal mine en partaxxgnt solidifiée et s'appuyant sur la plaque de fond 9,celle-et commence à descendre.
A ce moment, sur la surface du métal fondu (partie B) on place la cuvette 5, Le métal fondu, en arrivant sur le cône 6 de la cuvette 5 se, repartit sur son fond et s'écoule unifor-
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moment a l'intérieur de l'i+1,c*te>;r '* à i'r±3 .8 troue vs Au fur et à mesure q "9 : ,,1 arrive dans l' inducteurs il est mis en et se solffs. en constituant une colonne de métaL solide qui dep>cenC,, ensemble avec la plaque de fond 9' la ?o14dificaiicn a liev sous l'effet de l'eau amenée directement à la mae kat6ra3.s du lingot.
Au cours de la coulée,par suite des changements
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inévitables de la vitesse de coulée, de 1:.t,t de re-
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froidîssement@de la position de la zone de refroidissement et des écarts du lingot par rapport à ='axe vertical, il peut se produire des décalages de la frontière entre la partie liquide Il et la partie solide A du MIngot sur sa surface (axe a-a et b-b , figure 1),
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Les décalages de ce%ta frontié-e fi;
produisent toujours au commencement de la coulés.
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Comme on le sait, la pression :drttti,ue de la partie liquide varie dans le bain le métal suivant une loi
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linéaire (droite 16, :t:Ipre 2). mua mam temps, 1 oe1C111. et 1.. exp&1.... ezic#6s oe aoa te caraetaara de la tirin1MU.ca du mapéti.q,. 1& nesion 4J.t1,\W Be aa1888J1t sur la sur:!ace de la parti. liquida 3 81Ù......t l'axe 0-Ï est en toua pointe lus iram* qa* la fflanien %1qp* Bx (courbe 17). la outre. plus la dîntexce ez4 la .tr#rtir. liquide- 1140 du ligot et tel ou tel Point. de la surface (le la partit liquida est grande, plus la différence entre lesdites
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pressions ont 1çorla:a.te.
La non-concordance entre les pressions hydrostatique et 'lectrOllSPé-tique là la surface latérale de la partie liquide du lingot fait que, quels que soient lea décalages de la frontière entre la partie liquide B et la partie so-
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lide A du lingot (axe a-a,figure 1) ,les dimensions trans- versales de la partie liquide,et par conséquent du lingot, changent. Ainsi par exemple, dans le cas d'un décalage de cette frontière vers le haut, par suite du fait que la pression électromagnétique est plus grande que la pression hydrostatique, la partie du lingot en cours de formation tend à se rétreindre,ce qui provoque la diminution des dimensions transversales du lingot.
Par suite de la diminution du diamètre du lingot lors de ea descente au cours de la coulée,, la zone de refroidissemment s'abaisse par rapport à sa position initiale.
Il s'ensuit que la frontière entre les parties li-
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quide et solide du lingot s'abaisse ausalleeent-à-dire vient occuper une position proche de la position initiale, et que le diamètre du lingot prend une valeur proche de la valeur
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initiale. De telles flutustient des dimensions transversales font que la surface du lingot devient ondulée et que
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les dimensions sortent e la Z-=Se dg tolérance .
Grâce au :fait que 1 ,%;rli= &2 J 1.< forme d'un anneau dont 1''épaisseur a;, :ß : L? : le degré d'affai- 'blisseEent du ah#=p '..1' 3:" '.v,: . -: . Yi 7.'". aU60ente vers le haut. La 1Ca:p 33+J =s ìic-1tlio alors de telle façon que la prezlio-- --que varie "in4aïrement suivant la hauteur ia 1= =;=tie liquide du '-ir-got, ce qui assure l'égalité sntra Za pression hydrostatique ee la pression électromagnétique égalité de ces pressiore à la. surface de la partie liquide B du lingot en sous de @@@Voin permet -S'éviter les altérations de sa forme, par exemple l'apparition d'on- dulations transversales,et les changements des dimensions du linogt.
Au cours de la mise en forme du lignot, on peut ob- server un mouvement intense du métal dans la partie liquide B du lingot, dù aux forces. électromagnétiques engrendrées par l'inducteur 1.
Les courants de métal remontent alors à la surface du lingot des cristaux durcie de la zone de transition (sont de solidification massique). Ces cristaux gnous l'action des forces hydrostatiques et électromagnétiques, se concentrent à la surface latérale du ligot. Il en résulte que le* , couches de la partie liquide du lingot adjacentes à la sur- face prennent un état sei-fluide (pâteux0-.
Sur la surface d'un métal se trouvant en um tel état, des ride. longitudinales apparaissent au coure de la mise
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