CH623495A5 - Method for manufacturing a metal filament or strip and device for implementing this method - Google Patents
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Description
L'invention se rapporte à un procédé et à un dispositif pour la fabrication d'un filament de métal, fil ou ruban, ci-après désigné d'une manière générale par filament de métal.
Il est connu de produire un filament de métal à partir d'un métal fondu en utilisant des moyens d'extraction tels qu'un tambour, une roue ou un disque (de préférence refroidi intérieurement) lequel tourne de manière que sa périphérie soit en contact avec le métal fondu si bien que le métal en contact avec le bord est refroidi et éjecté en filament de métal. Cette technique de base est illustrée dans les brevets britanniques Nos 1396788,1448494, 1435990 et 1455705. La surface périphérique des moyens d'extraction peut être lisse ou alternativement peut être rainurée pour former plusieurs arêtes afin de produire simultanément plusieurs filaments de métal identiques à partir du métal fondu. Alternativement ou additionnellement, la surface peut être entaillée, de sorte qu'il se forme des brins de filament plutôt qu'une pièce continue.
On a trouvé qu'un matériau solide de section transversale uniforme peut être produit d'une manière continue ou semi-continue à condition que la profondeur de l'immersion des moyens d'extraction puisse être maintenue constante.
Cela a auparavant été accompli en descendant les moyens d'extraction dans un fourneau ou creuset plein de métal fondu à une vitesse qui maintient la profondeur d'immersion constante, tandis que le niveau de métal fondu dans le fourneau ou le creuset diminue, ou en élevant le fourneau ou le creuset verticalement à une vitesse identique vers les moyens d'extraction fixes. Ces méthodes peuvent seulement produire un matériau sous forme de filament ou de ruban aussi longtemps que le trajet des fils ou des rubans éjectés ne heurte pas le bord du fourneau ou du creuset. D'autre part, il a été possible de fixer la position relative des moyens d'extraction au-dessus d'un fourneau de telle manière que, lorsque le fourneau est plein, le dispositif d'extraction est immergé à la profondeur correcte et, pour maintenir le niveau du métal dans le fourneau, on alimente continuellement ledit fourneau en matériau solide sous forme allongée de la composition désirée à une vitesse égale à la vitesse d'extraction des moyens d'extraction. De cette manière, le matériel peut être extrait continuellement pendant de longues périodes limitées seulement par la durée de vie du revêtement réfractaire du fourneau, lequel subit une érosion sévère dans la région du niveau approximativement constant jusqu'auquel le fourneau est chargé. Ce procédé a cependant de nombreux désavantages : en premier lieu, le moyen d'alimentation gouverne la composition du produit, et il n'est pas possible de produire des filaments ou des rubans d'une composition qui n'est pas disponible sous forme allongée. En second lieu, la tige doit être fondue dans le fourneau et les moyens de chauffage utilisés pour assurer cette fusion, par exemple un chauffage par induction, créent souvent des turbulences, ce qui entraîne une profondeur d'immersion non constante pour les moyens d'extraction et donc affecte défavorablement la qualité du produit obtenu.
La présente invention se propose d'obvier ou d'atténuer les désavantages susmentionnés.
Les caractéristiques du procédé et du dispositif selon l'invention prévues à cet effet ressortent des revendications 1 et 3.
Le procédé est applicable particulièrement à l'utilisation de moyens d'extraction rotatifs tels qu'un disque refroidi intérieurement, un tambour ou une roue du type décrit ci-dessus qui produisent un filament de métal ayant une épaisseur dépendant de la profondeur d'immersion des moyens d'extraction.
Quelle que soit la nature des moyens d'extraction utilisés, la caractéristique importante de l'invention est que le récipient qui contient le métal fondu soit pivotable. Ce récipient est tel que son pivotement fait déplacer le métal fondu vers les moyens d'extraction, si bien que ces moyens d'extraction peuvent continuer à produire les filaments de métal tandis que le métal fondu contenu dans le récipient s'épuise au fur et à mesure de la production du filament. La forme du récipient et la position des moyens d'extraction peuvent être telles que le filament de métal peut être continuellement projeté à l'extérieur du récipient sans être gêné par les parois dudit récipient.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du procédé et du dispositif selon l'invention.
Les fig. la à le montrent schématiquement le procédé selon l'invention.
La fig. 2 est une vue de côté et en coupe d'un dispositif selon l'invention.
On se réfère aux fig. la à le. Le dispositif pour produire un filament de métal comprend un récipient 1, lequel est ouvert à sa partie supérieure, et a la forme d'un secteur de cylindre droit
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pivoté autour d'un axe 2 au sommet du secteur et une roue d'extraction rotative 3 pour produire le filament de métal dont l'épaisseur dépend de la profondeur d'immersion de la roue 3 dans le métal fondu 4.
La fig. la montre le récipient 1 pratiquement complètement chargé avec du métal fondu 4 et la roue d'extraction 3 produisant le filament 5.
Tandis que l'opération d'extraction continue, le récipient 1 est pivoté à une vitesse contrôlée dans la direction de la flèche 6, si bien que la roue d'extraction 3 continue à être immergée à la même profondeur dans le métal fondu 4, produisant donc un filament de section pratiquement constante. La fig. lb montre une position intermédiaire du récipient 1 dans laquelle approximativement la moitié de la charge de métal initiale a été utilisée et la fig. le montre le récipient 1 pratiquement vidé de métal. C'est près de l'étape illustrée fig. le que l'opération d'extraction doit être arrêtée et que le récipient doit être rechargé.
Sur la fig. 2 est illustré le dispositif pour produire un filament de métal, dispositif qui comprend un récipient pivotable 20 et un tambour d'extraction rotatif 21 pour produire le filament de métal à partir du métal fondu 22 contenu dans le récipient 20.
Le récipient 20 comprend une coquille extérieure en acier 23 revêtue d'un matériau réfractaire 24 et a une paroi antérieure 20a, une paroi postérieure 20b et deux parois latérales 20c dont une seule est représentée. La paroi antérieure 20a a une hauteur inférieure à la paroi postérieure 20b et, comme illustré fig. 2, la surface interne de la base du récipient s'incline vers le bas depuis la paroi antérieure 20a vers la paroi postérieure 20b quand le récipient est en position pour recevoir une charge complète de métal fondu. De plus, la surface interne de la paroi postérieure 20b est arquée en coupe verticale avec un rayon Ri.
Le récipient 20 est monté pour pivoter au moyen de deux axes 25 (un seul de ces axes étant représenté) qui sont positionnés de telle manière que le point de pivotement du récipient 20 est centré, ou pratiquement centré, au centre du rayon de courbure de la face interne de la paroi arrière 20b. Les axes 25 sont supportés sur des paliers 26 (un seul de ces paliers est représenté).
La surface externe de la paroi arrière est munie d'une crémaillère 27, ayant un rayon de courbure R2, et il est prévu un pignon 28 qui s'engage avec la crémaillère 27 pour imprimer le mouvement de pivotement au récipient 20. Le pignon 28 peut être supporté à la hauteur désirée, par exemple au moyen de supports 29.
Un dispositif de chauffage auxiliaire amovible 30 est prévu au-dessus du récipient 20 et comprend deux électrodes en graphite 31 (une seule étant représentée) portées dans un support d'électrodes 32. Les électrodes 31 sont utilisées pour un chauffage à arc direct afin de maintenir la charge de métal fondu à la température désirée et le dispositif de chauffage 30 comprend une hotte 33 pour diminuer les pertes de chaleur.
En fonctionnement, le récipient 20 est rempli de métal fondu 22 à un niveau 22a. Le tambour d'extraction rotatif 21 est abaissé à l'intérieur à une position appropriée qui peut être par
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fraction au-dessus de la surface du métal fondu 22a, mais doit être plus près de l'axe 25 que de l'autre extrémité du récipient 20. Une fois que le récipient 20 est rempli et que le pignon 28 est entraîné en rotation à une vitesse contrôlée dans la direction de la flèche A, la surface du métal 22a sera apportée en contact avec le tambour d'extraction rotatif 21 et la production de filament de métal 34 commencera et se poursuivra (pour autant que le pignon 28 tourne) jusqu'à ce que la quantité de métal contenue dans le récipient 20 soit réduite à un niveau critique.
Cependant, si l'on vide le récipient en dessous du niveau représenté par le rayon qui joint l'axe de pivotement à la base de la partie la plus basse de la paroi arrière arquée 20b de rayon de courbure Ri (par exemple le point B de la fig. 2), cela entraînera un déplacement non uniforme du métal pour une vitesse constante d'inclinaison du récipient, ce qui donnera, par conséquent, un filament qui s'amincit. Dans le dessin, ce niveau critique est celui représenté par le rayon R2.
Une fois que la charge de métal a été réduite au niveau minimal désiré, le récipient 20 peut être retourné en position de départ et, après enlèvement du tambour 21 et du dispositif de chauffage 30, il peut être rechargé avec du métal fondu.
Le dispositif décrit a pour avantage que des bains de filament de n'importe quelle composition désirée peuvent être produits de façon semi-continuelle sans qu'il soit nécessaire de déplacer de manière précise le dispositif d'extraction ou de soulever un fourneau compliqué et lourd.
De plus, le stock de métal à fondre pour produire le filament ne doit pas nécessairement être excessivement propre puisque les impuretés peuvent être éliminées dans le fourneau de fusion avant que le métal fondu soit transféré dans le récipient d'extraction.
Le récipient 20 a été décrit comme ayant une forme géométrique telle que son pivotement à une vitesse constante entraîne un déplacement du métal fondu vers les moyens d'extraction à vitesse constante. Alternativement, si le récipient n'a pas cette forme géométrique appropriée, on peut faire varier sa vitesse de pivotement de manière qu'il y ait toujours un déplacement à vitesse constante du métal fondu vers les moyens d'extraction.
En variante, les moyens de chauffage utilisés pour maintenir la température du métal fondu pourraient être constitués par un dispositif de chauffage électrique à plasma, une bobine d'induction montée dans une paroi réfractaire du récipient, ou des brûleurs traditionnels.
Par ailleurs, l'arrêt du mouvement de pivotement du récipient peut être effectué soit manuellement par un opérateur, soit automatiquement au moyen d'un contacteur fin de course.
Le remplissage du récipient pour une nouvelle opération peut être effectué soit en déplaçant ledit récipient au-dessous du trou de coulée de n'importe quel fourneau de fonderie, soit au moyen d'une poche de coulée alimentée par une unité de fonte qui sert à l'alimentation de plusieurs récipients.
Le filament obtenu à l'aide du dispositif qui vient d'être décrit est principalement utilisé pour renforcer le béton ainsi que les matériaux à base de béton.
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Claims (12)
- 623 4952REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un filament ou ruban de métal, caractérisé par le fait qu'on utilise un dispositif d'extraction pour produire le filament de métal à partir d'un métal fondu contenu dans un récipient et que l'on fait pivoter le récipient pour déplacer le métal fondu vers les moyens d'extraction.
- 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens d'extraction sont constitués par un tambour, une roue ou un disque rotatif et que l'on fait pivoter le récipient à une vitesse telle que la profondeur d'immersion du tambour, de la roue ou du disque dans le métal fondu reste constante pour produire un filament à section constante.
- 3. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un récipient dans lequel est contenu le métal fondu et des moyens d'extraction pour produire un filament de métal à partir du métal fondu contenu dans le récipient, le récipient pouvant pivoter pour déplacer le métal fondu vers les moyens d'extraction.
- 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moyens d'extraction sont des moyens d'extraction rotatifs.
- 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens d'extraction rotatifs sont constitués par une roue, un disque ou un tambour refroidi intérieurement.
- 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la forme du récipient est telle que son pivotement à une vitesse constante entraîne un déplacement à vitesse constante du métal fondu vers les moyens d'extraction.
- 7. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la forme du récipient est telle que, lorsqu'il est en position pour contenir une charge complète de métal fondu, la surface interne de sa base est inclinée par rapport à l'horizontale dans un sens descendant à partir des moyens d'extraction.
- B. Dispositif selon l'une des revendications 3, 6 ou 7, caractérisé par le fait que le récipient a une paroi arquée en coupe verticale et que le centre de courbure de la paroi coïncide avec l'axe autour duquel le récipient pivote.
- 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le récipient est ouvert à sa partie supérieure, qu'il a la forme d'un secteur de cylindre droit, et qu'il pivote autour d'un axe horizontal qui coïncide avec le sommet du secteur.
- 10. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 7 ou 9, caractérisé par le fait que le pivotement du récipient est réalisé au moyen d'une crémaillère et d'un pignon.
- 11. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 7 ou 9, caractérisé par le fait qu'il est prévu des moyens de chauffage pour maintenir la température du métal fondu contenu dans le récipient.
- 12. Filament ou ruban de métal obtenu par le procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il a une section constante.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased | ||
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