Procédé de fabrication de tuyaux en fonte par moulage centrifuge, et appareil pour la mise en #uvre de ce procédé. La présente invention comprend, d'une part, un procédé de fabrication de tuyaux en fonte, par moulage centrifuge dans un moule métallique, refroidi extérieurement et présentant une partie cylindrique et, d'autre part, un appareil pour la mise en aeuvre de ce procédé.
Il est connu dans de tels procédés de re vêtir intérieurement le moule d'une matière sèche. finement divisée sur laquelle on coule du métal fondu à l'aide d'une rigole de cou lée. Selon le procédé du brevet principal, on revêt intérieurement le moule, en dirigeant un jet de gaz de support chargé d'une ma tière de revêtement sèche finement divisée, contre la surface interne du moule, celui-ci étant en rotation, puis on coule le métal fondu sur le revêtement ainsi obtenu pres que immédiatement après l'arrivée de la ma tière sur la paroi du moule, le tout de telle sorte que ce revêtement soit d'épaisseur uni forme et se trouve formé un temps très court avant le contact du métal fondu avec le moule.
Le procédé, objet de la présente invention, qui est conforme à la revendication I du bre vet principal, est caractérisé en ce que l'on applique le revêtement de matière sèche fi nement divisée, simultanément sur toute la longueur de la partie cylindrique du moule en dirigeant le jet de gaz de support, chargé de la matière, contre la surface interne du moule en rotation et en ce que l'on verse le métal fondu simultanément sur toute la lon gueur de la partie cylindrique, sur le revê tement de matière sèche finement divisée, déjà déposé.
Ledit revêtement empêche la formation de fonte blanche dure.
On a trouvé qu'un revêtement très effi cace et désirable se produit si la matière de revêtement est broyée de manière à passer à travers un tamis ayant des ouvertures d'en viron 0,50 mm de diamètre.
Par 'exemple, en employant du ferro-silicium, on a trouvé qu'un revêtement très satisfaisant se produit lorsque l'on emploie une quantité de matière qui formerait un vêtement de 0,0076 mm d'épaisseur si la matière déchargée dans le moule était entièrement répartie uniformé ment et d'une manière compacte sur la sur face revêtue. Habituellement, il n'est pas dé sirable ni nécessaire, avec n'importe quelle matière, d'employer une quantité plus grande que celle qui formerait, si elle est répartie uniformément et d'une manière compacte sur la surface revêtue, un revêtement matérielle ment plus épais que 0,025 mm.
N'importe quel gaz approprié, tel que, par exemple, de l'air, peut être employé comme gaz de support. L'énergie du jet du gaz de support sera de préférence réglée de telle sorte que bien qu'elle donne une vitesse suffisante aux particules de la matière pour assurer leur choc contre le moule, le gaz lui- même ne frappera pas contre la surface du moule à une vitesse suffisante pour emme ner n'importe quelle quantité appréciable de particules déposées sur la surface du moule.
On a trouvé que la valeur du temps s'é coulant entre l'application du revêtement et le versement du fer est extrêmement impor- portante. L'effet le plus désirable sur le tuyau paraît résulter lorsque le fer fondu est versé en contact avec le moule aussi vite que possible après que le revêtement est appli qué.
Le revêtement, au moment de son appli cation, comporte un film de gaz qui peut être attribué à la projection de la poudre au moyen d'un jet de gaz. Ce film ou l'augmen tation de la concentration en gaz, à la sur face du moule, a un effet prononcé sur le fer et il est nécessaire que le fer soit versé dans le moule avant que le gaz ait pu s'échapper. Habituellement, le temps entre l'application du revêtement au moule et le versement du fer fondu ne doit pas excéder 6 secondes.
Lors de la mise en oeuvre pratique de l'invention, et pour obtenir les meilleurs ré sultats, il est très désirable que l'épaisseur du revêtement appliqué au moule par le jet de gaz de support soit choisie de telle sorte que, en employant une fonte généralement utilisée pour la fabrication de tuyaux cen trifugés, non seulement le tuyau soit exempt de surfaces de fonte blanche dure, mais qu'il présente deux zones différentes aux points de vue composition et structure micros copique.
Ces zones sont concentriques, la zone externe s'étend vers l'intérieur à partir de la surface externe et sur pas moins du quart environ de l'épaisseur du tuyau et elle est caractérisée entre autres en ce qu'elle est composée principalement d'une structure dendritique entrelacée, compacte de ferrite et de perlite ou de l'un de ces corps seule ment. Le carbone non combiné de cette zone est présent sous forme de petits points ou nids.
La zone interne est principalement ca ractérisée en ce qu'elle est constituée en une matière agglomérante de ferrite et de perlite ou de l'un de ces corps seulement et son carbone non combiné est principalement sous forme de plaques ou de flocons de gra phite. Le carbone combiné de la zone externe est en plus faible pourcentage que le car bone combiné de la zone interne, le total dans les deux zones ne dépassant pas 0,5%.
L'appareil pour l'exécution du procédé de l'invention est du type comportant un moule métallique rotatif, refroidi extérieure ment, et présentant une partie cylindrique, une cuve de déversement destinée à déverser le métal dans la partie cylindrique du moule, et une tuyère pour le gaz de support.
Cet appareil est caractérisé en ce que cette tuyère est construite de manière à permettre la pro jection du gaz de support simultanément sur toute la longueur de la partie cylindrique du moule, et en ce qu'elle est combinée avec un récipient s'étendant sur toute la longueur de ladite partie cylindrique et destiné à conte nir une charge de la matière de revêtement, tuyère et récipient étant établis de façon à permettre l'entraînement et la projection de la matière, par le gaz sortant de la tuyère, contre la face interne du moule,
simultané- ment sur toute la longueur de sa partie cy lindrique. La tuyère et le récipient sont de préfé rence combinés avec la cuve de déversement pour la fourniture du métal fondu au moule. Le récipient peut être basculable indépendam ment de ladite cuve.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'appareil pour la mise en oeuvre pratique du procédé.
La fig. 1 est une élévation, partiellement en coupe centrale longitudinale à travers le moule, d'un premier exemple; La fig. 2 est une coupe transversale, à plus grande échelle, selon la ligne 2-2 de la fig. 1; La fig. 3 est une coupe longitudinale, à plus grande échelle, selon la ligne 3-3 de la fig. 2; La fig. 4 est une vue en coupe transver sale semblable à la fig. 2, mais montrant une variante de la construction supportant la charge de matière de revêtement sèche, fine ment divisée;
La fig. 5 est une élévation de la forme d'exécution modifiée du récipient pour la matière de revêtement, représenté à la fig. 4, et La fig. 6 est une coupe transversale sché matique d'une autre modification des moyens de chargement du jet de gaz de sup port avec la matière de revêtement, sèche, fi nement divisée.
A indique une enveloppe pour le moule, qui peut servir de récipient d'eau, si l'on emploie de l'eau comme moyen de refroidis sement, à travers laquelle s'étend un moule métallique rotatif indiqué en B, dont les ex trémités s'étendent à travers les parois de l'enveloppe et sont supportées par celle-ci. C indique un moteur actionnant le moule par des engrenages indiqués en C. <I>D</I> indique un chariot supporté de manière appropriée sur une crémaillère, telle qu'indiquée en D', pour se déplacer longitudinalement en alignement avec le moule.
E indique une cuve de déver sement supportée par le chariot D et destinée, lorsque son chariot est mû vers le moule, à s'étendre sur la partie cylindrique du moule et légèrement au delà de cette partie. F in dique une poignée fixée à l'extrémité de la cuve de déversement et au moyen de laquelle cette cuve peut être basculée pour décharger son contenu. G indique un contrepoids s'éten dant de la. partie arrière du chariot D, pour contrebalancer le poids de la cuve de déver sement pleine.
H,<I>H,</I> etc., sont des consoles fixées, comme représenté, au côté de la cuve E de déversement, à l'opposé du bord de la cuve sur lequel le métal est versé et suppor tant. comme représenté aux fig. 1, 2 et 3, une cuve I de section en forme de V, de lon gueur telle que lorsque la cuve de déverse ment est complètement introduite dans le moule, elle s'étend sur la partie cylindri que du moule et légèrement au delà.
J est une tuyère pour un gaz de support, de l'air par exemple, qui est fixée au sommet externe du récipient I de section transversale en V et qui est reliée au côté interne de ce réci pient, par une série de trous indiqués en J', s'étendant à travers la tuyère et le sommet du récipient I, ces trous étant disposés aussi près que possible les uns des autres, pour fournir le gaz de support sortant d'eux comme un jet pratiquement continu.
Pour assurer un refoulement pratique ment uniforme du gaz de support, il est avan tageux que le gaz reste sous pression dans la tuyère J, pendant qu'il est refoulé par les trous J', et ceci peut être obtenu en donnant à la surface totale des trous J' de refoulement une valeur considérablement plus petite que la section transversale de la tuyère J et évi demment en réglant d'une manière appropriée le refoulement du gaz sous pression allant à la tuyère.
En pratique, on a trouvé avanta geux que la surface totale des ouvertures de sortie soit approximativement la moitié de la surface de la section transversale de la tuyère. K est un tuyau ou un conduit flexible reliant la tuyère J à un récipient d'alimenta- tion du gaz comprimé, indiqué en V, et EZ est un robinet de réglage commandant le re foulement du gaz à. la tuyère J. L indique la charge de matière de revêtement.
Dans l'exemple selon les fig. 4 et 5, 1' est une cuve ou récipient pour une charge de matière de revêtement sèche, finement di visée, qui présente une paroi IZ horizontale, et dans cette construction, les trous condui sant de la tuyère J s'étendent à travers la pa roi I3 verticale du support pour la matière de revêtement, de manière à diriger le jet de gaz de support sur la paroi Iz horizontale et parallèlement à cette paroi.
Dans la variante représentée à la fig. 6, le récipient pour la matière de revêtement consiste en une cuve basculante indiquée en 111, portant, fixée à ou près de son bord de versement, une tuyère j présentant des trous j1, de manière à refouler un jet de gaz de support vers le côté du moule au-dessous de la lèvre de versement de la cuve M.
Dans cette figure, la cuve et la tuyère sont repré sentées dans les positions qu'elles occupent lorsque la cuve est basculée au début de la fourniture de la matière de revêtement au jet, tandis que l'on a indiqué en traits inter rompus, ce que l'on peut appeler la position normale de la cuve et de la tuyère avant que la cuve soit basculée.
Lors du fonctionnement et en référence en premier lieu aux fig. 1 à 3, la charge de métal fondu est versée dans la cuve de dé versement E, lorsque cette dernière se trouve dans sa position retirée, c'est-à-dire lorsqu'elle est retirée du moule et une charge mesurée de matière de revêtement sèche, finement divisée, est uniformément répartie dans tout le récipient I en forme de V.
Le chariot est ensuite mû vers le moule jusqu'à ce que la cuve de déversement et le récipient I s'éten dent au-dessus et, comme représenté, par tiellement au delà de la surface cylindri que du moule, et le moule est mis en rota tion, ce qui peut évidemment être fait soit avant, soit après l'introduction de la cuve de déversement et des parties qu'elle sup porte dans le moule.
De l'air comprimé ou un autre gaz est alors fourni du récipient K1 par le tuyau souple K et le robinet de réglage K2, à la tuyère J et par les trous J' dans le récipient I;
il en résulte que la ma- tière de revêtement sèche, finement divisée est cueillie par le jet de gaz de support et déposée sur la partie cylindrique du moule en rotation, le dépôt étant réalisé progressi vement le long de surfaces s'étendant d'une extrémité à l'autre de cette partie du moule, de manière à former un revêtement de matière de revêtement finement divisée, sèche, sur toute la surface du moule et pratiquement de continuité et d'épaisseur uniformes. L'ar rivée du gaz de support à la tuyère J est alors interrompue,
en fermant le robinet K2 et la cuve de déversement E est alors mise en rotation comme, par exemple, au moyen du levier F, pour fournir sa charge à la sur face revêtue du moule en rotation.
Le fonctionnement de la forme d'exécu tion modifiée représentée aux fig. 4 et 5 est pratiquement identique à celui décrit en. ré férence aux fig. 1 à 3, tandis qu'en ce qui concerne la forme d'exécution représentée à la fi-. 6, la cuve de déversement pour le métal fondu et la cuve de déversement M sont chargées et introduites dans le moule de la même manière, mais le refoulement au jet de la matière de revêtement sèche, finement divisée, est effectué en basculant la cuve M de manière à en verser le contenu dans le jet de gaz de support sortant de la tuyère J. On comprendra qu'aux endroits où le jet chargé est dirigé contre le moule en rotation.
les particules de matière de revêtement fine ment divisée, formant le revêtement, sont maintenues en place partiellement par adhé rence ou partiellement par la force centri fuge exercée sur elle par la rotation du moule, mais avec les revêtements minces avec lesquels on travaille de préférence, un revêtement appliqué par le jet de gaz de sup port aura suffisamment d'adhérence à la paroi du moule et les particules de sa ma tière sèche auront suffisamment d'adhérence entre elles pour que le revêtement se main tienne en place avec un bon degré de per manence, même lorsque le moule n'est pas en rotation.
On doit également comprendre que pour obtenir les meilleurs résultats, le versement du métal fondu sur la surface revêtue du moule doit avoir lieu aussi rapidement que possible après le dépôt du revêtement sur le moule par le jet de gaz de support.