Procédé pour le coulage continu de lingots de métal et dispositif pour sa mise en aeuvre L'invention se rapporte à un procédé pour le coulage continu de lingots de métal notamment de lingots l'aluminium et à un dispositif pour la mise en aeuvre de ce procédé.
Les lingots d'aluminium du commerce de haute pureté sont très demandés pour les conducteurs et condensateurs électriques, les supports de cataly seurs du pétrole, les appareillages chimiques résis tants à la corrosion, la quincaillerie, les enjoliveurs d'automobiles et plus récemment pour être utilisés dans les installations de réacteurs nucléaires. Le pro cédé le plus connu susceptible de satisfaire ces be soins a été jusqu'à présent le procédé de raffinage à trois couches et ses modifications.
Ce procédé, comprenant le raffinage électrolytique d'un alliage aluminium cuivre dans un bain de sel fondu à 730 780o C, est appliqué actuellement dans le monde en tier en dépit du fait que les frais de raffinage sont très élevés. Les procédés de remplacement ne se sont montrés utiles que dans les laboratoires ou pour une production à petite échelle de métal de haute pureté.
Ils donnent lieu eux iaussi à des frais de pro duction élevés soit parce qu'ils nécessitent des dispo sitifs compliqués et de nombreux stades d'opéra tion, soit parce qu'ils ne sont pas bien adaptés aux procédés de production continue, soit parce qu'ils ne peuvent donner une pureté uniforme élevée sur toute la longueur d'un lingot coulé de façon continue, soit pour d'autres raisons. Ces procédés ne sont pas con tinus, ils produisent rarement un produit uniforme,
et ils ne conviennent ni physiquement ni économi quement à la purification de grandes quantités de métaux de bas prix tels que l'aluminium.
L'invention concerne un procédé et un dispositif de coulage continu de lingots d'aluminium ayant pour but d'obtenir sur toute la longueur des lingots une pureté uniforme nettement supérieure à celle du métal de charge. La fabrication de ces lingots homo gènes de haute pureté, en dimensions commerciales, peut être effectuée à un prix qui ,n'est qu'une frac tion de celui du raffinage électrolytique. On peut produire ces lingots à tout degré de pureté désiré en changeant la vitesse de production ou le stock de charge,
de sorte que le prix de fabrication est en relation directe avec la pureté désirée.
On amène selon l'invention du métal fondu à l'entrée d'un moule de passage dans lequel une par tie du métal de charge est solidifiée, la partie solidi- fiée étant continuellement retirée de la sortie du moule. Simultanément, on fait couler rapidement la partie fondue du métal de charge sur l'interface entre le métal fondu et le métal solidifié, par agita tion par exemple, et l'on retire concurremment du moule, pendant que le coulage progresse, du métal fondu comprenant du métal qui a coulé sur l'inter face et qui contient un pourcentage d'impuretés plus élevé que le métal de charge.
Le rapport entre (a) le débit de charge en métal fondu, (b) le débit de solide soutiré du moule et (c) le débit de métal fondu retiré du moule, est, de préférence, réglé de façon que chaque débit soit maintenu pratiquement cons tant par rapport aux autres. On maintient ainsi une composition pratiquement uniforme du métal fondu juste au-dessus de l'interface et obtient par consé quent un lingot de pureté uniforme.
On peut cependant augmenter ou diminuer les débits, comme on le désire, la pureté du produit changeant inversement au débit de production. On a produit par exemple des lingots d'environ 20, 30 cm de diamètre à partir de stocks de charge de différen tes puretés et à divers débits de production comme indiqué au tableau I
EMI0002.0001
Opération <SEP> Débit <SEP> de <SEP> production <SEP> Composition, <SEP> A/o <SEP> d'aluminium
<tb> <U>No <SEP> kg/heure <SEP> charge <SEP> produit</U>
<tb> 6 <SEP> 2,265 <SEP> 99,90 <SEP> 99,983
<tb> 7 <SEP> 20,385 <SEP> 99,90 <SEP> 99,97
<tb> 3A <SEP> 3,4 <SEP> 99,87 <SEP> 99,976
<tb> 2A <SEP> 4,53 <SEP> 99,87 <SEP> 99,966
<tb> 2B <SEP> 6,795 <SEP> 99,87 <SEP> 99,961
<tb> 3B <SEP> 7,93 <SEP> 99,87 <SEP> 99,956
<tb> 5 <SEP> 2,265 <SEP> 99,78 <SEP> 99,93
<tb> 4 <SEP> 3,
17 <SEP> 96,1 <SEP> 98,4 Une production équivalente à l'opération No 7, nécessiterait, si elle était réalisée par le procédé de raffinage électrolytique à trois couches, une cuve électrolytique pour sel fondu spécialement cons truite, 62 000 ampères de courant continu avec re dresseur et équipement de distribution, et de plus un élément de coulage à refroidissement direct pour pro duire le lingot.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention La fig. 1 représente, à plus grande échelle, le dispositif de coulage et de purification de la fig. 2. La fig. 2 est une vue en élévation, partiellement en coupe, de l'agencement général de cette forme d'exécution.
La fig. 3 est une vue en perspective des pièces détachées de l'agitateur de l'élément de coulage. La fig. 4 est un diagramme montrant le pour centage des impuretés métalliques enlevées dans une opération typique.
La fig. 5 est un diagramme montrant la répar tition des impuretés totales le long du lingot produit. La fig. 6 est un diagramme montrant la réparti tion des impuretés totales transversalement au lin got produit.
Le dispositif représenté comprend une chambre de moulage de passage 10 ayant une entrée et une sortie disposées longitudinalement, un conduit chauffé 11 pour amener du métal fondu dans l'ex trémité supérieure, ou entrée, de la chambre de moulage, un pulvérisateur d'eau 12 pour solidifier une partie du métal de charge, un dispositif 13, abaisseur du lingot, pour soutirer de façon continue la partie solidifiée du métal de l'extrémité inférieure, ou sortie, de la chambre de moulage,
un dispositif agitateur 14 pour faire couler rapidement la partie fondue du métal de charge sur l'interface entre le métal fondu et le métal solidifié et un conduit de débordement chauffé 15 pour retirer continuellement de la chambre de moulage du métal fondu contenant du métal qui a coulé sur l'interface et qui contient un pourcentage plus élevé d'impuretés que le métal de charge.
L'agitation réalisée nu moyen du dispo sitif agitateur 14 par exemple est effectuée de ma nière à faire tourner le métal fondu adjacent à l'in terface autour de l'axe du lingot en étant attiré vers le bas contre les parties périphériques de l'interface; de là vers l'intérieur vers cet axe et vers le haut loin des parties centrales de l'interface de la manière gé nérale indiquée par les flèches de la fig. 1.
Les exemples suivants montrent. le fonctionne ment du dispositif de coulage continu décrit. <I>Exemple 1</I> On attache des gueuses d'aluminium 16 de 22,50 kg environ ayant approximativement 12,5 cm ?C 15 cm X 71 cm à une chaîne sans fin 17 au moyen d'une tige d'aluminium de haute pureté 18 d'un diamètre de 0,95 cm. On suspend la chaîne au- dessus du creuset de fusion 19 par une roue dentée 20 reliée, par un système d'engrenage 21,à un mo teur à vitesse variable (non représenté), de manière que la vitesse de rotation de la roue dentée et la vi tesse de mouvement de la chaîne, puissent être ré glées exactement.
Lorsque la roue dentée tourne, les gueuses 16, attachées à la chaîne, sont abaissées à vitesse constante dans le bain d'aluminium fondu 22 du creuset, et font monter le niveau de l'aluminium fondu au-dessus de l'entrée 23 du conduit de débor dement 11, de sorte que de l'aluminium liquide coule à travers le conduit de débordement dans le moule 10 de l'élément de coulage. Quand les gueuses 16 entrent en contact avec le métal fondu du creuset, elles fondent progressivement à leur extrémité infé rieure et sont en temps voulu complètement libérées de la chaîne par fusion de la tige d'aluminium de 0,95 cm.
Lorsque l'on a abaissé partiellement les gueuses dans le bain, on suspend d'autres gueuses à la chaîne de la même manière et on les espace de façon à maintenir raisonnablement constant le vo lume total d'aluminium en chaque point le long .de la chaîne. Ainsi le débit de l'aluminium fondu dans le conduit de débordement 11 est pratiquement constant.
Le creuset de fusion basculant 19 est placé à l'intérieur d'un four à gaz ayant une chambre de combustion 25, une enveloppe extérieure en acier 26, et une couche isolante thermique 27 disposée entre elles. Le four a un fond 28 et un couvercle 29. Un thermocouple 30 est disposé dans l'isolation 27 comme représenté. Le signal de ce thermocouple est dirigé sur une mémoire à potentiomètre, non re présentée, qui fournit un signal à un régulateur (non représenté) actionnant un servomoteur. Ce dernier est agencé de façon à commander la vanne de ré glage d'un brûleur à gaz 31 selon la variation de la température du four par rapport à une température prédéterminée.
Le conduit de débordement 11 est disposé écarté à l'intérieur d'un tube 32 couvert ex térieurement d'un isolant thermique approprié. Les gaz de combustion chauds du four de coulage 33 passent à travers l'espace annulaire 34 entre les deux tubes et maintiennent la température du tube 11 au-dessus du point de fusion du métal d'alimen tation.
Le tube 11 et le creuset 19 sont façonnés de manière à former un joint à rotule 35 qui est scellé de façon à empêcher les fuites. L'extrémité opposée du tube est en porte à faux au-dessus de la partie supérieure de l'élément de coulage de sorte que l'alu minium de charge, coulant du four de fusion à tra vers le tuyau de trop-plein, se déverse dans le som met 36 du moule 10.
Le moule de coulage 10 est constitué par un tube de graphite, d'environ 20 cm de diamètre par exemple, disposé verticalement et monté à l'intérieur d'un organe tubulaire 37 en argile graphitée placé dans le four à gaz de coulage 33. Un dispositif d'agitation 14 est suspendu à l'intérieur du moule 10. La lèvre intérieure de l'extrémité supérieure en forme de cloche du moule 10 est remplie d'un mé lange de coulage d'alumine 38 pour fournir une protection contre l'air brûlant au-dessus du niveau de l'aluminium fondu. Le conduit de trop-plein 15 est fixé au ;tube du moule par un joint à rotule scellé 39. On enlève l'aluminium fondu qui déborde, par le conduit 15, dans un creuset 40 disposé à l'ex térieur du four.
La pièce 37 présente une extrémité inférieure 41 de dimension réduite qui s'étend vers le bas à travers une ouverture 42 du fond en acier 43. La partie supérieure de la pièce 37 est liée au tube 10 avec un ciment .au graphite pour fournir un bon courant de chaleur. L'extrémité inférieure 41 de la pièce 37 est légèrement écartée du moule 10, l'espace libre est rempli d'une matière isolante ther mique. Le four 33 est chauffé par un brûleur à gaz 44. Un thermocouple de réglage 74 disposé dans un trou de la pièce 37 dans la position représentée aux fig. 1 et 2 permet un réglage sensible de la tempé rature du four de coulage.
Le signal de ce ther- mocouple est dirigé sur un enregistreur du type à potentiomètre réglable entre une valeur de 0 et 2 mv. L'enregistreur fournit un signal à un régula teur qui actionne un servomoteur positionnant une vanne de réglage du gaz en fonction de l'écart de la température par rapport à une valeur déterminée. La variation de température pendant une opération nor male est de 1/4o C à la jonction du thermocouple.
Le dispositif d'agitation 14 consiste en une sec tion de couronne mobile 45 de graphite de degré standard commercial, un arbre 46 en argile graphi tée, des moyens d'actionnement 47 pour faire tour ner l'arbre et la couronne mobile à des vitesses pré déterminées constantes et des moyens 48 pour régler la position verticale du dispositif agitateur. La cou ronne mobile (fig. 3) a été découpée dans une pièce de graphite standard de degré commercial de façon à présenter un solide arbre central 49 avec quatre ai lettes 50 à son extrémité inférieure.
Chaque ailette d'une épaisseur de 2,5 cm environ s'étend le long de l'arbre à 45 de la verticale, et au-dehors du moyeu à 0#1, 90-1, 180(l et 2700. Un manchon de graphite 51 ajusté autour des extrémités des ailettes, est main tenu en position par des cales de graphite affleurant la surface extérieure du manchon. L'extrémité supé rieure de l'arbre 49 est pourvue d'un raccord fileté à l'arbre d'argile graphitée 46 fixé à un collier d'acier 52. Le collier est soudé à un arbre d'acier 53, pré sentant une rainure de clavette allongée 54.
L'arbre 53 s'étend à travers des paliers 55 et se trouve sus pendu par un câble 56 passant sur une poulie 57 directement le long de la ligne de centre du moule 10. L'arbre 53 est claveté à la poulie d'entraînement 58 de manière que l'arbre puisse se mouvoir verti calement par rapport à la poulie. La poulie est reliée par une courroie en V au moteur à vitesse variable 59 ayant des vitesses infiniment variables entre 55 et 550 t/m.
Le lingot produit 60 est abaissé de l'élément de coulage à ,travers le fond du moule 10 au moyen du dispositif abaisseur hydraulique 13. Le lingot se rétracte légèrement du moule, en se refroidissant, à l'interface à son extrémité refroidie. L'interface de solidification est habituellement à 40,60 cm envi ron au-dessus du fond du moule.
L'anneau pulvéri sateur d'eau 12, placé à 25,4 cm au-dessous du fond du moule consiste en un tuyau courbé de façon à former un cercle avec 64 trous également espacés le long de l'intersection d'un plan horizontal avec le cercle de façon que les jets d'eau soient inclinés vers le bas d'environ 300 par rapport au plan horizontal. On mesure le débit d'eau alimentant l'anneau pulvé risateur.
Le dispositif abaisseur 13 consiste en deux séries de crampons à trois pointes, chaque série est mon tée dans des plates-formes d'acier 61, 62 disposées horizontalement, supportant des cylindres hydrauli ques 63, 64, pour ouvrir et fermer les crampons et supportées par des cylindres hydrauliques 65, 66 respectivement disposés verticalement, dont la. vi tesse de descente est réglée et maintenue constante en soutirant à un débit constant avec une pompe à débit réglable du fluide des cylindres porteurs.
Des vannes hydrauliques 67, 68, du type à poussoirs, placées de façon à être actionnées selon les positions respectives des plates-formes lorsque celles-ci sont proches des extrémités de leur course, règlent les directions de courant du fluide à partir d'une pompe hydraulique auxiliaire et d'un système accumulateur (non représenté) de façon que le lingot soit engagé dans au moins une de ces séries de crampons et qu'il soit ainsi abaissé à tout moment.
Lorsque la plate-forme supérieure s'approche de l'extrémité de sa course vers le bas, elle entre en contact avec un poussoir qui déclenche une suite d'opérations, où les plates-formes supérieure et inférieure coopèrent en faisant passer le lingot de la plate-forme supérieure à la plate-forme inférieure. Le lingot est abaissé continuellement à une vitesse contrôlée constante, cette vitesse peut être changée en changeant la lon gueur de course de la pompe.
La scie à rubans 69 consiste en une paire de roues 72 montées sur des axes 73 disposés parallèle ment l'un à l'autre et inclinés vers le haut à 40 de l'horizontale, un axe reposant librement dans ses pa liers et l'autre étant en prise avec un moteur action nant la lame de la scie. Le tout est suspendu sur une plate-forme montée sur un chariot fixé et des roues, de sorte que la lame de la scie, qui est main- tenue en place sur les roues par une paire de guides, peut être poussée à travers le lingot pour compléter une coupe comme à C. Les coupes sont effectuées sans arrêter l'abaissement du lingot.
Pour mettre en train le coulage, on tire un lin got de 20 cm de diamètre environ dans le moule 10 de 20,30 cm de diamètre et le bloque dans le dis positif abaisseur 13, de façon que le sommet du lin got soit à peu près au niveau du conduit de débor dement 15. On allume le brûleur à gaz 44 et l'appa reil de contrôle est réglé pour maintenir une tempé rature désirée, de 8711) C par exemple à la jonction du thermocouple 74. On place 181 kg d'aluminium à 99,9 % dans le four de fusion 24, on allume le brûleur à gaz 31 et règle l'appareil de contrôle de façon à maintenir à<B>7750,C</B> la température du four de fusion.
Le réglage du moteur à vitesse variable sur l'élément abaissant la gueuse est effectué de ma nière à donner une vitesse d'abaissement de la gueuse de charge de 28,45 cm par heure. La longueur de course de la pompe du dispositif abaisseur a été ré glée auparavant pour obtenir une vitesse d'abaisse ment du lingot 60 de 2,5 cm par heure.
Après envi ron 8 heures, quand le creuset du four de fusion 19 est plein d'aluminium fondu et que le lingot 60 a fondu à une distance d'environ 25 cm au-dessous du tuyau de trop-plein 15, on fait arriver l'eau de re froidissement à un débit d'environ 0,34 m3 par heure, on abaisse l'agitateur dans l'aluminium fondu dont 1_e fond de la couronne mobile 45 se trouve à envi ron 7,60 cm au-dessus de l'interface liquide solide 70 et on le fait tourner à 200 t/m. La température de la masse liquide dans l'élément de coulage est à ce moment d'environ 665o C. On commence alors à abaisser les gueuses d'alimentation 1.6.
Dès que l'alu minium fondu commence à déborder à travers le conduit 15 dans le creuset 40, on met en marche le dispositif abaisseur 13. Pendant toute la période ci- dessus on mesure le niveau de l'interface liquide solide 70 par rapport au moule 10, toutes les 15 mi nutes, par sondage entre les ailettes de l'agitateur avec une tige de graphite de<B>1,27</B> cm de diamètre après avoir arrêté momentanément l'agitateur.
Envi ron une demi-heure après que l'on a commencé à abaisser le lingot, on abaisse de nouveau le dispo sitif agitateur de façon que le fond de celui-ci soit à environ 2,5 cm au-dessus de l'interface liquide-so- lide. On vérifie alors toutes les heures la position de l'interface avec la tige de sonde en graphite et l'on élève ou abaisse l'agitateur, lorsque cela est néces saire, pour le maintenir à environ 2,5 cm au-dessus de l'interface. On a trouvé que l'agitateur est suffi samment libre pour remonter avec l'interface pen dant un dérangement de sorte que quoiqu'il y ait des cas où l'agitateur frotte effectivement sur l'interface, il ne se brise pas ou n'est pas enrobé dans l'alumi nium refroidi.
L'interface, est normalement tout à fait stable environ au niveau du fond du four. On attache les gueuses 16 à la chaîne d'alimentation de manière à maintenir par déplacement un débit de 18 kg/heure environ à travers l'élément de coulage. On change les creusets 40 de façon à fournir un réceptacle au produit de débordement dont le dé bit est de<B>15,80</B> kg/heure. Lorsque le lingot 60 a été abaissé de 25 à 38 cm au-dessous de la ligne de coupe de la scie 69, on découpe la section 71 du lingot en poussant à la main le dispositif de scie de façon que la lame traverse complètement le lingot.
Après vingt-quatre heures d'opération dans les conditions décrites ci-dessus la température de l'alu minium débordant du four de fusion est de 7281,C et la température de la masse liquide dans l'élément de coulage est de 6720 C. L'eau pénétrant dans l'anneau pulvérisateur a environ 15,) C et celle qui quitte le lingot environ 300 C.
Quand on désire arrêter le fonctionnement de l'installation, on interrompt l'abaissement des gueu ses 16, on arrête la marche du dispositif abaisseur 13, on retire l'agitateur 14 de l'élément de coulage, on coupe l'eau de refroidissement et l'on éteint fina lement les brûleurs à gaz 31 et 44. On laisse se soli difier en place l'aluminium fondu dans le moule 10 qui forme une partie du lingot de départ pour l'opé ration suivante. De façon similaire, on laisse se so lidifier en place l'aluminium fondu dans le four de fusion 24.
On a fabriqué environ 210 cm de lingot de haute qualité au cours de l'opération pilote particulière dé crite ici. Le diagramme de la fig. 4 montre en or donnée les pourcentages des impuretés enlevées, ob tenus par des analyses. On voit que ceux-ci sont nettement moindres que dans le métal de charge par exemple 87 % moins de silicium, 94 % moins de fer, 84 % moins de cuivre, 67 % moins de magné sium. 45 % moins de zinc, et 55 % moins de gal lium.
Des moyennes d'analyses du produit, du métal de charge et du produit débordé donnent
EMI0004.0025
Elément <SEP> d'impureté <SEP> Charge <SEP> Produit <SEP> Produit <SEP> débordé
<tb> Silicium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,348%o <SEP> 0,046%o <SEP> 0,395%o
<tb> Fer <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,420%o <SEP> 0,025%o <SEP> 0,469%o
<tb> Cuivre <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,018%o <SEP> 0,003%o <SEP> <B>0,019%0</B>
<tb> Magnésium <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,009%o <SEP> <B>0,003%o</B> <SEP> 0,007%
<tb> Zinc <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,068%o <SEP> 0,037%o <SEP> 0,071%o
<tb> Gallium <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> 0,071%o <SEP> <B>0,032%o <SEP> 0,086%o</B> La répartition des impuretés totales, en %o, du lingot produit, le long de la section de 211 cm envi ron, est représentée à la fig. 5. Dans cette figure chaque point indiqué sur le graphique représente la moyenne d'analyses spectrographiques à entre 10 et 17 points situés dans le même plan transversal. La fig. 6 montre la répartition des impuretés totales transversalement au lingot. Dans cette figure chaque point indiqué sur le graphique représente la moyenne d'analyses spectrographiques à environ 22 points si tués à la même distance du centre du lingot.
Les surfaces hachurées des fig. 5 et 6, s'étendant à deux écartements standards (26) de chaque côté de la moyenne, représentent les domaines dans lesquels une analyse statistique des données indique qu'en viron 95 % de toutes les analyses d'impuretés tom beront.
<I>Exemple 2</I> On fait passer de la manière indiquée à l'exemple 1 environ 8,90 kg par heure d'aluminium de charge à 96 % à travers l'élément de coulage, ils se divi sent en 3,20 kg environ par heure de lingot d'envi ron 19,70 cm de diamètre et 5,75 kg par heure de produit débordé. La vitesse d'abaissement du lingot est de 3,56 cm par heure, la vitesse de l'agitation est de 204 t/m, la distance entre l'interface liquide-solide et le fond de l'agitateur est en moyenne de 17,27 cm et la température de réglage de l'élément de coulage est de 8780 C. Les analyses moyennes suivantes sont obtenues sur 140 cm environ d'une section de lingot continue.
EMI0005.0002
Élément <SEP> d'impureté <SEP> Charge <SEP> Produit <SEP> Produit <SEP> débordé
<tb> Silicium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,0165 <SEP> %o <SEP> 0,0074 <SEP> %o <SEP> 0,0218 <SEP> %o
<tb> Fer <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,0162 <SEP> %o <SEP> 0,0055 <SEP> %o <SEP> 0,0199 <SEP> %o
<tb> Cuivre <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,0057 <SEP> %o <SEP> 0,0024 <SEP> %o <SEP> 0,0069 <SEP> %o
<tb> Zinc <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,0023 <SEP> %o <SEP> 0,0002 <SEP> %o <SEP> 0,0036 <SEP> %o <I>Exemple 3</I> On fait passer de la manière décrite à l'exemple 1 environ 15 kg par heure d'aluminium à 99,7 % à travers l'élément de coulage, ils se divisent en 2,45 kg par heure de lingot d'un diamètre de 19,7 cm envi ron et 12,65 kg par heure de produit débordé.
La vitesse d'abaissement du lingot est de 2,80 cm par heure, la vitesse de l'agitateur est de 200 t/m et la distance entre l'interface liquide-solide et le fond de l'agitateur est en moyenne de 7,37 cm. Les analyses moyennes suivantes ont été obtenues sur 53,70 cm d'une section continue de lingot.
EMI0005.0005
Élément <SEP> d'impureté <SEP> Charge <SEP> Produit <SEP> Produit <SEP> débordé
<tb> Silicium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,917% <SEP> 0,199%o <SEP> 0,967%o
<tb> Fer <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,934%o <SEP> 0,112%o <SEP> 0,001035%o
<tb> Cuivre <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,019%o <SEP> 0,008% <SEP> 0 <SEP> <B>0,028%o</B>
<tb> Magnésium <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,003 <SEP> %0 <SEP> 0,003%o <SEP> 0,002 <SEP> %o
<tb> Zinc <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,257 <SEP> %o <SEP> 0,169 <SEP> %o <SEP> <B>0,235%</B>
<tb> Gallium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,038 <SEP> %o <SEP> 0,060%o <SEP> 0,043%o <I>Exemple 4</I> On ajoute des brûleurs à gaz supplémentaires au four de fusion pour obtenir une vitesse de fusion de 113 kg environ par heure.
On fait passer à travers l'élément de coulage une charge d'aluminium à 99,9 % avec un débit de 113 kg par heure, elle s'y divise en environ 20 kg par heure de lingot ayant approximativement un diamètre de 19,70 cm et en viron 93 kg par heure de produit de débordement.
La vitesse d'abaissement du lingot varie entre 20,30 et 25,5 cm par heure, la distance de l'interface li- quide-solide au fond de l'agitateur est d'environ <B>21,60</B> cm, la température de réglage de l'élément de coulage est de 7780 C, la température de la charge fondue à l'élément de coulage est d'environ 670o C, l'interface solide-liquide est 61 cm au-dessous du conduit de trop-plein 15 et la vitesse de l'agitateur est de 200 t/m. Des analyses moyennes sur 76 cm de lingot ont donné
EMI0005.0014
Élément <SEP> d'impureté <SEP> Charge <SEP> Produit <SEP> Produit <SEP> débordé
<tb> Fer <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> <B>0,350%</B> <SEP> 0,116 <SEP> %o <SEP> <B>0,390%0</B>
<tb> Silicium <SEP> .
<SEP> . <SEP> . <SEP> 0,400 <SEP> %o <SEP> 0,091 <SEP> %o <SEP> 0,410%
<tb> o
<tb> Cuivre <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,015 <SEP> %o <SEP> 0,010 <SEP> %0 <SEP> 0,018 <SEP> %o
<tb> Zinc <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,120 <SEP> %o <SEP> 0,040 <SEP> %0 <SEP> 0,140%o
<tb> Gallium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,090 <SEP> %o <SEP> 0,038 <SEP> %o <SEP> <B>0,100%o</B> <I>Exemple 5</I> On fait passer de la manière décrite à l'exemple 1, 7,56 kg environ par heure d'aluminium de charge à 99.87 % à travers l'élément de coulage. Ils se divisent en 2,26 kg par heure de lingot de 19,70 cm de diamètre environ et 5,3 kg par heure de produit débordé.
La vitesse d'abaissement du lingot est de 2,54 cm par heure, la vitesse de l'agitateur est de 43 t/m et la distance entre l'interface liquide-solide et le fond de l'agitateur est de 25,4 cm. On obtient les résultats d'analyse suivants
EMI0005.0018
Élément <SEP> d'impureté <SEP> Charge <SEP> Produit <SEP> Produit <SEP> débordé
<tb> Silicium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,540 <SEP> %o <SEP> 0,200 <SEP> %0 <SEP> 0,700%o
<tb> Fer <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> 0,600 <SEP> %o <SEP> 0,200 <SEP> %0 <SEP> 0,800%o Les cinq exemples spécifiques précédents ont été choisis pour illustrer un domaine assez étendu des divers paramètres qui opèrent en ce qui concerne les impuretés du métal de charge, la vitesse de pro duction et la pureté du lingot produit. On remarque ra qu'il y a une relation entre la pureté de la charge et la pureté du produit, de sorte que lorsque la pureté du métal de charge est plus élevée la pureté du lingot produit l'est aussi. De façon similaire, pour une pureté donnée du métal de charge, la pureté du produit est influencée à un certain degré par la vi tesse de production.
L'exemple 1 illustre des opérations dans lesquel les on utilise comme métal de charge une gueuse d'aluminium du plus haut degré commercial en ap pliquant une basse vitesse de production et en ob tenant corrélativement un produit de haute pureté. L'exemple 2 illustre l'application de l'invention au coulage de lingots purifiés à partir de métal de charge inférieur au degré commercial actuellement accep table. L'exemple 3 illustre l'application de l'invention au cas où l'on utilise un métal de degré moyen. L'exemple 4 illustre les conditions dans lesquelles la pureté de la charge est la même que dans l'exemple 1 mais où la vitesse de production est plusieurs fois supérieure. L'exemple 5 est analogue à l'exemple 1.