CH443577A - Procédé et appareil pour la coulée en continu de tiges métalliques - Google Patents

Description

      Procédé    et     appareil        pour    la     coulée    en     continu    de tiges     métalliques       Cette invention est relative à un     procédé    pour la  coulée en continu de tiges métalliques.  



  Dans les     procédés        connus    de coulée en continu de  tiges     métalliques    'd se produit, à mesure que le métal  fondu se solidifie pour prendre la forme     métallique    don  née par le moule, une     contraction    du     métal    qui     l'écarte     des     parois    du moule.

       Cette    séparation se     remplit    sub  séquemment d'air et crée ainsi un espace     isolé    par l'air  entre la forme     métallique    en cours de     solidification    et  les parois refroidies du moule, ce qui retarde de manière  appréciable le refroidissement et     la        solidification    de     la     forme     métallique.     



  Le     procédé    pour     la    coulée en continu de tiges métal  liques qui fait l'objet de l'invention, dans lequel du métal  fondu est envoyé à travers un moule,     solidifié    à l'inté  rieur du moule, se     contracte    en     s'écartant    des parois  du moule, et     est    retiré sous sa forme solidifiée,

   est carac  térisé en     ce    qu'on introduit un     liquide        thermiquement          conducteur    entre le moule et la tige à     l'extrémité    de sor  tie du moule et le     force    à     pénétrer    dans la séparation  entre ceux-ci dans une direction opposée à la direction  de déplacement de la tige     jusqu'au    point de contact entre  le métal et le moule de manière à augmenter l'échange  de chaleur en travers du liquide     thermiquement    conduc  teur et     d'accélérer    aussi la     solidification    de la tige.  



       L'invention    comprend également un appareil de cou  lée en     continu    pour     la,    mise en     ceuvre    du     procédé        ci-          avant,    comprenant un creuset de métal en fusion, un  moule dans lequel le métal fondu s'écoule du creuset,  des moyens de     refroidissement    à     l'intérieur    du moule  pour refroidir le métal fondu et le solidifier, et des  moyens pour retirer la tige de     métal        solidifié    du moule,

         caractérisé    par des moyens     d'alimentation    pour intro  duire un liquide     thermiquement    conducteur dans la sépa  ration formée entre la forme     métallique    et les parois  intérieures du moule par la contraction du métal, com-    prenant au moins un tube d'alimentation de liquide     ther-          miquement    conducteur menant à l'extrémité de sortie  du moule et une     source    de liquide     thermiquement    con  ducteur à laquelle le tube     d'alimentation    est relié,

   ladite  extrémité de sortie dudit tube     d'alimentation    et l'extré  mité de sortie dudit moule étant     disposées    de     manière     à permettre     d'introduire    le     liquide        dans    la     séparation     entre le moule et la forme métallique et de le     forcer     dans la     séparation    substantiellement jusqu'au     point    de  contact entre la forme     métallique    et le moule pour rem  plir substantiellement la     séparation.     



  Une forme     d'exécution    donnée à titre d'exemple de  l'appareil pour la mise en     oeuvre    du     procédé    est repré  sentée au dessin, dans lequel  La     fig.    1 est une vue en élévation partie en coupe  de     l'appareil    de     coulée    en     continu,    et  la     fig.    2 est une     coupe    à plus grande échelle du     moule     et des     moyens        d'alimentation    en liquide     thermiquement          conducteur.     



  L'appareil de     coulée    en     continu    représenté au     dessin     comprend un creuset 10     qui    est     montré    substantielle  ment rempli de     métal    fondu 11. Le creuset est monté à  l'intérieur d'un four de     support    12 qui est     construit        avec     une tôle métallique extérieure 13 et est revêtu d'un maté  riau isolant de -la chaleur 14.

   Une pluralité de brûleurs  15 s'étendent à travers les parois     latérales    du four 12 à  intervalles     espacés    pour     fournir    au creuset la chaleur       nécessaire    pour     maintenir    le     métal    en fusion.  



  Au     fond    du     creuset    10     est        disposée    une     sortie    de       drainage    16. La sortie de drainage est revêtue de     ciment          réfractaire    17 et s'étend à travers le fond du     creuset     ainsi qu'à .travers le fond du four de     support    12     jusque     dans une zone de     refroidissement    18.  



  La zone de refroidissement 18 est     définie    par un  bloc de refroidissement en cuivre 19 qui est supporté  sur une plaque 20, et la     plaque        à.    son tour est     supportée         par une paire de boulons filetés 21 suspendus du fond  du four de support 12. Le bloc de refroidissement pré  sente une pluralité de passages pour de l'eau 22 formés  à son intérieur de manière que l'on puisse faire circuler  de l'eau froide à travers le bloc afin de le maintenir froid  pendant tout le fonctionnement.  



  S'étendant du creuset et à travers la zone de refroi  dissement se trouve un moule en graphite 23. Le moule  est maintenu en place dans la sortie de drainage 16 par  le ciment réfractaire 17 et la paroi extérieure 24 du moule  qui     est    en position dans le bloc de refroidissement en  relation d'échange de chaleur face contre     face.    La paroi  intérieure 25 du moule est conformée pour donner la  forme désirée au métal fondu, laquelle, dans l'exemple  représenté, est une forme de tige cylindrique. La paroi  intérieure     est    continue et lisse sur toute la longueur du  moule le long de laquelle ont lieu la formation et la soli  dification.  



  Une partie d'extrémité marginale 26 du moule en  graphite s'étend vers le bas au-delà du bloc de refroi  dissement 19 à l'extrémité de sortie de ce dernier.  S'étendant     radialement    à travers les parois du moule en  graphite à cette partie d'extrémité marginale de posi  tions diamétralement opposées se trouvent une paire de  tubes d'admission 27 et 28 à travers lesquels un liquide       thermiquement    conducteur tel que de l'huile de lard, de  l'huile végétale, de l'huile minérale, un sel en fusion, un  métal en fusion ou analogue est amené de réservoirs à  liquide tels que le récipient 29.  



  Il y a     lieu    de noter qu'à l'endroit de la paroi inté  rieure 25 du moule où les tubes 27 et 28 débouchent dans  le moule, un épaulement annulaire 30 est formé en  taillant une     creusure    radiale dans la paroi interne du  moule.

   En formant l'épaulement 30 en     cet    endroit, le  liquide, à mesure qu'il     est        introduit    dans le moule par les  tubes d'admission peut être retenu au moins partielle  ment et temporairement dans l'épaulement annulaire, et  on a constaté que     cette    obstruction à     l'écoulement    du  liquide hors du moule dans la direction de     déplacement     de la forme métallique fournit un     excédent    de     liquide    qui  favorise l'effet de     capillarité    entre le liquide et la paroi  interne 25 du moule.  



  Enfin, espacés de l'extrémité de sortie du moule en  graphite se trouvent une série de rouleaux 31     entraînés     de manière conventionnelle pour retirer la forme métal  lique du moule.  



  Lors du fonctionnement. du métal en fusion est pério  diquement versé dans le creuset 10     afin    de maintenir  une -réserve de métal de manière que     l'appareil    puisse  fonctionner de façon continue. Le métal fondu s'écoule  du creuset à travers la sortie de drainage au fond de  celui-ci et s'écoule ensuite le long du moule en graphite       'dans-    la zone de refroidissement.

   Une fois dans la zone  'de refroidissement, la température de la plupart des  métaux, tels que les alliages de laiton, est amenée à une  température de 1000 à     13001,    C, température à     laquelle     -a lieu la     solidification.    Une circulation à travers le bloc  de refroidissement d'eau à une     température    d'environ 4       "à-        90r,

      C a été trouvé     suffisante    pour provoquer     cette        soli-          dification.    Du moment que le     refroidissement    est provo  qué- par la relation d'échange de chaleur entre le bloc de  refroidissement et le -moule, c'est le métal en     contact          avec    la paroi interne du moule qui se     solidifie    d'abord,  et en se solidifiant il     commence    à se contracter en     s'écar-          lant    de la paroi interne du moule en     laissant    une sépara  tion 32 entre la paroi interne.

   du moule<B>-</B>et la forme    métallique     semi-solidifiée,    qui     est--ici    une tige 33. Lors  que la forme métallique commence à se séparer de la  paroi interne du moule, la forme métallique     s'est    solidi  fiée le long de sa surface extérieure, mais     intér4eÏre-          ment    la forme métallique peut encore être en fusion. Il  est par conséquent essentiel de continuer le refroidisse  ment au-delà de l'endroit où la séparation 32 s'est  d'abord formée.  



  Un liquide     thermiquement    conducteur est introduit       dans    l'extrémité de sortie du moule en graphite à la tem  pérature     ambiante    et se répartit par un effet de capilla  rité entre les parois internes du moule et la paroi solidi  fiée de la tige de métal en     remplissant    substantiellement  la séparation jusqu'au point de contact 34 entre la forme  métallique et la paroi interne du moule.

   Une fois     la    sépa  ration remplie, du     liquide    peut, le cas échéant, suivre la  forme     métallique    hors du moule et là, suivant le liquide,  il peut se     vaporiser    ou se décomposer, mais on a cons  taté qu'aucune de ces contingences n'a d'effet sur la  bonne     conduction    thermique qui     s'effectue    en travers de  la séparation, et on réalise des augmentations substan  tielles de la vitesse de coulée.

   On a constaté qu'il suffi  sait de continuer à introduire le liquide     thermiquement     conducteur à une très petite pression hydrostatique pour  maintenir l'effet de     capillarité    du liquide à mesure de son  introduction     dans    le moule et ainsi de maintenir la sépa  ration substantiellement remplie de liquide pendant le  fonctionnement continu.

Claims (1)

1. REVENDICATION I Procédé pour la coulée en continu de tiges métalli ques dans lequel du métal fondu est envoyé à travers un moule, solidifié à l'intérieur du moule, se contracte en s'écartant des parois du moule, et est retiré de celui-ci sous sa forme solidifiée,

   caractérisé en ce qu'on intro duit un liquide thermiquement conducteur entre le moule et la tige à l'extrémité de sortie du moule et le force à pénétrer dans la séparation entre ceux-ci dans une direc tion opposée à la direction de déplacement de la tige jusqu'au point de contact entre le métal et le moule dé manière à augmenter l'échange de chaleur en travers du liquide thermiquement conducteur et d'accélérer ainsi la solidification de la tige.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on force le liquide à pénétrer par effet de capillarité dans la séparation entre la forme métallique et les parois du moule. 2. Procédé selon la revendication I et la sous-reven- dication 1, caractérisé en ce que le liquide est de l'huile. 3. Procédé selon la revendication I et la sous-revendi- cation 1, caractérisé en ce que le liquide est une solution de sel en fusion.

   4. Procédé selon la revendication I et les sous-reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on obstrue l'écoule ment de liquide de l'extrémité de sortie du moule à mesure qu'il est introduit dans le moule afin de mainte nir la séparation entièrement remplie de liquide.

   REVENDICATION II Appareil de coulée continue pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication, I, comprenant un creu set de métal en .fusion, un moule dans .lequel le métal fondu s'écoule du creuset, des moyens de refroidissement à l'intérieur du moule pour refroidir le métal fondu et le solidifier, et des moyens pour retirer la tige de métal soli difié du moule,

   caractérisé par des moyens d'alimenta tion pour introduire un liquide thermiquement conduc teur dans la séparation formée entre la forme métallique et les parois intérieures du moule par la contraction du métal comprenant au moins un tube d'alimentation de liquide thermiquement conducteur menant à l'extrémité de sortie du moule et une source de liquide thermique- ment conducteur à laquelle le tube d'alimentation est relié,

   ladite extrémité de sortie dudit tube d'alimentation et l'extrémité de sortie dudit moule étant disposées de manière à permettre d'introduire le liquide dans la sépa ration entre le moule et la forme métallique et de le for cer dans la séparation substantiellement jusqu'au point de contact entre la forme métallique et le moule pour remplir substantiellement la séparation. SOUS-REVENDICATION 5.

   Appareil de coulée continue selon la revendica tion II, caractérisé par un moyen d'obstruction à l'inté rieur du moule à l'extrémité de sortie du tube d'alimen tation pour retarder l'écoulement du liquide hors du moule et fournir un siège pour le liquide afin de favori ser la montée par l'effet de capillarité du liquide entre les parois du moule et le métal solidifié.