<B>Procédé de</B> garnissage d'une lingotière et plaquette préfabriquée pour la mise en aeuvre de ce procédé Le présent brevet comprend un procédé de garnissage de lingotière et une plaquette préfabriquée pour la mise en oeuvre du pro cédé.
On sait que dans la coulée des pièces de fonderie, et en particulier des lingots de métal, on doit maintenir en fusion la tête du lingot ou masselotte, de façon que le métal en fusion vienne alimenter le corps du lingot, au fur et à mesure qu'il se solidifie en se retirant.
Pour réaliser cette prolongation de l'état liquide dans la tête de la masselotte, on utilise soit des garnissages de lingotières isolants et réfractaires, soit des garnissages de lingotières exothermiques.
Les premiers empêchent la déperdition ca lorifique, les seconds, par leur combustion, constituent une source de calories destinées à être apportées au métal.
On connaît déjà des garnissages en pro duits exothermiques agglomérables, dans les quels le produit exothermique se présente sous la forme d'un revêtement de la paroi du châs sis de masselotte ou de la partie supérieure de la lingotière, et disposé de manière à ména ger une lame d'air entre au moins une partie du revêtement exothermique et la paroi du châssis. Cette lame d'air agit comme calorifuge et évite les pertes importantes en calories qui se produisent dans les procédés connus par con- ductibilité entre les parties en contact du pro duit exothermique et de la lingotière.
Or, on a constaté que le garnissage exother mique ne brûle souvent que sur une partie de son épaisseur. En outre, la couche consumée au contact du métal est fortement isolante, de telle sorte que les calories ont tendance à être évacuées vers l'extérieur. Ces deux facteurs conduisent à accroître l'épaisseur du garnissage au-delà de celle qui serait strictement néces saire pour fournir à la masselotte les calories requises en vue de maintenir pendant une du rée donnée le métal à l'état de fusion. Il en résulte une perte importante en produits exo thermiques coûteux.
Le présent brevet a pour but de remédier à ces inconvénients. Le procédé de garnissage de la lingotière, pour la coulée des métaux, est caractérisé par le fait qu'on garnit la partie de la lingotière dans laquelle se forme la masse- lotte d'une couche d'un produit isolant sur laquelle est appliquée une couche d'un produit exothermique.
La partie du garnissage en produit exother mique est destinée à s'enflammer au contact du métal en fusion en envoyant ses calories dans le métal, et la couche de matériau isolant, à empêcher la diffusion des calories vers l'exté rieur.
Le brevet comprend également une pla quette préfabriquée pour la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus, la plaquette étant ca ractérisée par le fait qu'elle est constituée par un élément moulé comportant une couche de produit isolant doublée au moins partiellement d'une couche de produit exothermique.
Le dessin annexé illustre quelques exemples de mises en aeuvre du procédé objet d'une des inventions.
La fig. 1 est une demi-vue de gauche en coupe, suivant la ligne<I>I-1</I> de la fig. 2, d'un châssis de masselotte avec son revêtement, de la première forme d'exécution.
La fig. la est une demi-vue de droite en coupe, suivant la ligne 1-1 de la fig. 2, d'un châssis de masselotte avec revêtement partiel de la deuxième forme d'exécution.
La fig. 2 est une demi-vue de gauche en coupe en plan, suivant la ligne II-II de la fig. 1.
La fig. 2a est une demi-vue de droite en coupe en plan, suivant la ligne<I>I1-11</I> de la fig 1. La fig. 3 est une demi-vue de gauche en coupe verticale d'un châssis de masselotte avec son revêtement, de la troisième forme d'exé cution.
La fig. 4 est une demi-vue de gauche en coupe horizontale d'un châssis de masselotte avec son revêtement, d'une variante de la troi sième forme d'exécution.
La fia. 5 est une demi-vue de droite en coupe verticale d'un châssis de masselotte avec revêtement partiel, de la quatrième forme d'exécution.
La fig. 6 est une vue partielle en coupe verticale du revêtement exothermique repré senté à la fig. 5.
Dans les formes d'exécution représentées, le châssis de masselotte 1 est monté sur une lingotière 2. Le châssis de masselotte a une section carrée et constitue un tronc de pyra mide.
Le châssis de masselotte 1 prend appui sur le bord supérieur de la lingotière 2 par une embase 3 qui, comme représenté dans les fig. 1 et<I>la,</I> se prolonge de cinq à dix millimè tres vers l'intérieur de ladite lingotière, de ma nière à former une bande continue 4, en sail lie sur tout le pourtour de la base. Les faces in ternes du châssis de masselotte présentent des bandes 5, de même surépaisseur que la bande 4 et perpendiculaires à celle-ci. En outre, le bord supérieur dudit châssis présente un re bord intérieur 6, destiné à limiter l'ouverture nécessaire à la rehausse.
Dans la première forme d'exécution, les plaquettes comprennent une couche 7 (fig. 1) de produit isolant, réfractaire et poreux, et une couche 8 de produit exothermique, en contact avec le métal en fusion. La couche isolante peut être exécutée en tous matériaux isolants et notamment en sable siliceux aggloméré, en matériaux réfractaires, tels que silice agglomé rée, chamotte ou kieselghur. Lorsque la couche isolante n'est pas poreuse naturellement, comme c'est le cas, par exemple, pour une couche en chamotte, des perforations peuvent être effec tuées dans celle-ci.
Les bords latéraux 9 des plaquettes sont chanfreinés à 45o, de manière à permettre leur assemblage dans le châssis 1 et présentent un congé prononcé au point de jonction entre deux plaques. Le bord inférieur 10 est égale ment chanfreiné.
Le congé est exécuté, de préférence, sur le matériau isolant, ce qui permet de donner à la couche du produit exothermique une épais seur uniforme.
La porosité, naturelle ou artificielle, de la couche isolante des plaquettes est destinée à permettre la diffusion des gaz de combustion ou des gaz occlus.
Dans la deuxième forme d'exécution, la cou che de produit exothermique 11 des plaquettes (fig. <I>la)</I> est limitée à la zone comprise entre le niveau maximum 16 et le niveau minimum 17 du métal dans la lingotière. Ces deux types de plaquettes peuvent être exécutés par moulage sous forme d'un élément monobloc ou comprendre deux éléments mou lés et cuits séparément, réunis par collage.
Dans les fig. 1, la, 2 et 2a, les plaquettes sont emboîtées à l'intérieur du châssis de mas- selotte avec interposition, entre leur face ex terne et les surfaces d'appui des bandes 4 et 5, d'une couche de colle réfractaire. Par suite des nervures formées par la paroi interne du châssis de masselotte 1 et les bandes 4 et 5, les plaquettes constituant le revêtement laissent entre elles et ladite paroi, après leur emboîte ment, une lame d'air 13 de cinq à dix millimè tres d'épaisseur suivant la saillie donnée aux nervures, ladite lame d'air constituant un iso lement calorifuge supplémentaire.
Les plaquet tes laissent subsister entre leur bord supérieur et le rebord intérieur 6 un intervalle par lequel les gaz occlus qui diffusent à travers les pla quettes sont évacués.
Dans la troisième forme d'exécution, les plaquettes sont exécutées dans le moule même par application d'une couche 7 (fig. 3) de pro duit isolant et d'une couche 8 de produit exo thermique.
Dans la variante de la troisième forme d'exécution, des canaux collecteurs 14 (fig. 4) sont pratiqués dans la masse isolante et à la jonction des couches exothermique et isolante pour l'évacuation, à la partie supérieure de la lingotière, des gaz occlus. Ces canaux 14 per mettent de supprimer la lame d'air 13 des fig. 1 et la, dont le rôle isolant était peu impor tant.
Dans la quatrième forme d'exécution, la couche de produit exothermique 15 (fig. 5 et 6) est limitée à la zone comprise entre le ni veau supérieur 16 du métal en fusion et le ni veau inférieur 17 atteint après retrait et soli dification, comme représenté aux fig. la et 2a. Cette couche 15 est emboîtée et collée dans la couche 18 de produit isolant pour former la plaquette de revêtement.
Les gaz de combustion de la couche de produit exothermique 15 sont susceptibles de se dégager en grande partie en direction de la face arrière de ladite couche, en raison des caractéristiques de la masse déjà brûlée du re vêtement. Ces gaz sont susceptibles d'être éva cués par des canaux 19 pratiqués entre la face arrière de la couche de produit exothermique 15 et la couche de produit isolant 18. Ces ca naux 19 débouchent à la partie supérieure de la couche 15 vers l'intérieur de la lingotière, permettant ainsi aux gaz de brûler en 20, à l'intérieur de la rehausse.
Parmi les avantages de la plaquette décrite il y a lieu de citer qu'elle permet de réduire la quantité de matériau exothermique employée dans les lingotières et que l'état de surface de la masselotte se trouvant au-dessous de la cou che exothermique présente des propriétés com parables à celles d'un lingot coulé en moule de sable, d'où un meilleur rendement des pro duits fabriqués.