LU83551A1 - Procede pour creer autor d'un jet de metal une atmosphere controlee et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede - Google Patents

Description

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Association sans but lucratif - Vereniging zonder winstoogmerk, à Bruxelles (Belgique)

Procédé pour créer autour d’un jet de métal une atmosphère contrôlée et dispositif pour la mise en oeuvre de ee procédé.

La presente invention se rapporte à un procède pour créer autour d’un jet de métal une atmosphère contrôlée.

ij est Bien connu qu'au cours de leur élaboration, les métaux en fusion sont mis en contact avec des atmosphères diverses, telles que par exemple l'air, et que cela peut donner lieu à des réactions non souhaitées, comme par exemole leur oxvcation..

La présente invention a pour but de proposer un procédé qui permet d'isoler le métal par rapport au milieu eut 1*entoure et ce £71 Γ·£.ϋΓ £ - Oïl I.î.'S’T’ 0371? i_ £ <**» λ, ·». ~ ^ ~ ^ Λ c’est le cas lors des diverses opérations de transvasèrent r-u c4· ' \y: < ο im-

Dans la description qui suit, l'accent est mis sur l’aspect de protection du jet de métal lors des opérations de coulée classique ou continue. Ceci n’a d’autre but que de mieux définir le fonctionnement du procédé de l’invention, car le domaine d’application du présent dispositif s’étend a toutes les opérations ou il y a lieu d’isoler un jet de métal et d’éviter le ou les réactions possibles avec le milieu qui l’entoure.

Les opérations de coulée des métaux ä partir d’une poche » de coulée sont le plus souvent effectuées par un orifice pratiqué dans le fond de la poche, orifice qui permet de verser le métal liquide soit dans une lingotière ordinaire, soit dans un panier de coulée continue, auquel font suite une ou plusieurs lingotières de coulée continue.

Au cours de ces opérations de coulée, le métal liquide à haute température est susceptible de s'oxyder rapidement au contact de l'air, notamment pendant son trajet entre le panier de coulée continue et la lingotière du fait du rapport élevé surface/volume.

Dans le cas particulier de la coulée continue de bïllettes â jet ouvert, on a déjà préconisé plusieurs systèmes de protection du jet métallique. Far exemple, on s entoure le jet d’un film de gaz approprié. Ce procédé a effectivement permis de réduire l'importance des k inconvénients précités, mais son dispositif s’est avéré coûteux et délicat de mise en oeuvre.

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Un autre procédé consiste, s entourer le jet au moyen d’un tube protecteur, cans lequel or, peut insuffler un gaz neutre. Ce dispositif ne peut coutercis etre rr.is er. tisce ou’apres 1 ouverture es 1s liene et ne peut pas être enlevé sans perturber le iet de coulée.

De pi ut, t- est apr-art tar expérience industrielle eue les systèmes comprenant ur. tune protecteur son; servent chargés de métal dépose, par le passage sans le jet pour le placer, par jes léchaues du jet de métal lorsque celui-ci est perturbé et dévié, par les projection/-, et aussi par le brûlage I 1s busette. J

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La présente invention a pour premier objet un procédé grâce auquel les inconvénients cités ci-dessus peuvent être facilement éliminés.

Le procédé, objet de la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce que l'on entoure le jet de métal liquide par un manchon constitué d'au moins deux conduits disposés l'un autour de l'autre, le conduit central étant pourvu de perforations pour le passage d'un * fluide, et en ce que, par les dites .perforations, on souffle le dit fluide autour du jet de métal liquide défilant à l'intérieur du manchon.

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Le terme perforation désigne tout moyen mettant en communication les deux faces du conduit. Ces perforations peuvent être d’origine naturelle, c'est-à-dire inhérentes à la structure du matériau constituant le conduit ou artificielle, c'est-à-dire obtenues par exemple par voie de travail mécanique.

Suivant une modalité avantageuse de l’invention, on alimente en fluide l'espace compris entre le conduit central pourvu de perforations et le conduit externe, en sorte que cet espace constitue un réservoir de fluide protecteur de la surface du jet de coulée.

Suivant une seconde modalité au procédé de l'invention, on munit le conduit externe de moyens permettant 1'enlèvement du conduit central et son remplacement.

Suivant l'invention, on insuffle un fluide soit liquide, soit . * gazeux, soit composé de diverses phases liquides-gaz, soit enfin choisi de manière à former dans le manchon un. composé liquide et/ou gazeux détermine et ce après qu'il y ait eu réaction ou simple mélange.

Suivant une autre variante du procédé de l'invention, on utilise un conduit central élaboré a partir d'un matériau non métallique.

Dans ie cas eu. suivant une autre variante du procède de l'invention, on utilise un conduit central constitué en partie ou tocs- / lement par un matériau métallicme, on peut avantageusement revêtir ce/" . . ’ " " / // corsnuit intérieurement car un msré-iau du tvne ré-ract^'-e. / ¥

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Il ne sort pas du domaine de l’invention d'utiliser, pour réaliser le conduit central, tout type approprié de matériau tel qu’un matériau composite renforcé par des fibres, une série de surfaces métalliques concentriques, ou encore un élément sandwich composite formé d’une suite alternée de surfaces métalliques et réfractaires.

Suivant une variante du procédé de l’invention, lé conduit central est pourvu de perforations de formes et dimensions définies, * de sorte que le ou les fluides liquides et/ou gazeux qui sont amenés à traverser sa paroi s’écoulent de manière prédéterminée autour du | jet de métal à protéger.

Suivant une autre variante, le gaz utilisé est soit de I l’argon, soit de l'azote, soit un mélange de ces deux gaz.

: Suivant une variante préférentielle du procédé de la présente invention, le conduit central et/ou le conduit extérieur ; peuvent être réalisés en au moins deux parties et comporter des moyens permettant de retirer le dit conduit central avec ou sans perturbation j du jet de métal par contact avec celui-ci.

; Cette variante présente l’avantage de pouvoir changer | rapidement un conduit qui serait trop chargé par des dépôts du métal I liquide et/ou rendu inapte à remplir son office de ce fait ou par un autre incident lors de la coulée.

! * * Une application particulière gu procédé de la nrésente ; invention réside dans la coulée continue des métaux et plus spécialement dans ia protection au ou des jets de métal issus d’une nocne de coulée et/ou d’un panier de coulée.

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D'autre part, la présente invention a egalement pour objet un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé mentionne ci- ^ ' G£SSU£· : ÿ' i 5

Le dispositif, objet de la présente invention, et destiné à mettre en oeuvre l’une ou l’autre des différentes modalités du procédé décrit plus haut, est essentiellement caractérisé en ce qu’il comporte : - un tube cylindrique, de longueur définie, constitué et élaboré conformément à la modalité du procédé mis en oeuvre, c’est-à-dire pourvu de perforations pour le passage de fluides liquides et/ou gazeux, - une enveloppe contenant le dit tube, qui est pourvue de moyens pour , le fixer dans l’enveloppe et qui comporte aussi une ou plusieurs ouvertures destinées à l’introduction du ou des fluides liquides et/ou gazeux, - l'enveloppe possède en plus un ou plusieurs dispositifs destinés à assurer l’étanchéité de fermeture entre cette dernière et le tube.

Suivant une modalité de réalisation du dispositif, on aménage à une ou aux deux extrémités des ouvertures dans le tube et l’enveloppe, de manière à pouvoir surveiller le jet de métal, par exemple en le visualisant, et/ou à introduire un ou plusieurs éléments dans ce dernier et/ou effectuer une ou des operations sur les récipients ou dispositifs d'une part dont le jet de métal est issu et c’autre part ou il aboutit. Ce sont par exemple, d'une part les brûlages à la busette du panier de coulée continue et d’autre part le décrassage de la surface supérieure du métal liquide dans la lingotiëre de coulée continue ou encore ajouter un élément d'addition dans la lingotiëre, par exemple un fil d'aluminium.

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Suivant une réalisation particulière, le dispositif est , * placé verticalement sous un panier de coulée continue, coaxialement à l’orifice de sortie du métal liquide et au-dessus d’une lingotiëre de coulée continue et comporte un dispositif oui permet de canaliser l'écoulement du ou des fluides de protection aux deux extrémités du dispositif.

Le dispositif de l’invention peut egalement être muni d’ur. appareillage pour que les opérations de le placer en dessous ou le déplacer d’en dessous du panier de coulée, l’appliquer contre le fond du panier, changer et/ou nettoyer le tube, puissent être programmées //*- i 6 « » et/ou commandées et/ou effectuées au moyen de dispositifs connus en soi, par exemple hydrauliques, pneumatiques, et qui sont suivant le cas manuels ou automatiques.

La figure 1 ci-après illustre, d'une manière schématique et non à l'échelle, une variante dans la réalisation du dispositif préconisé pour l'application du procédé, objet de la présente invention.

On peut y voir un jet de métal (4), issu d'un récipient (6) contenant un métal liquide (3), qui peut être par exemple un panier de coulée continue, et ce au travers d'une busette (7), et qui passe à l'intérieur d'un dispositif compris dans une enveloppe (1) constituant le conduit extérieur du manchon entourant le jet de coulée.

Le jet de métal défile à l'intérieur d'un conduit (2) pouvant être cylindrique, qui est percé de trous au travers desquels passe un fluide liquide et/ou gazeux (10) introduit par un moyen (8) dans l'enveloppe et distribue en (9) de façon adéquate autour du jet de métal (4).

Après son passage dans le dispositif, le jet de métal (4) aboutit dans un autre récipient (5), qui peut être par exemple une lingotière de coulée continue dans laquelle il se forme un ménisque (11) au dessus du métal contenu dans celle-ci. / // % * · * i

Claims (9)

1. Procédé pour créer autour d'un jet de métal une atmosphère contrôlée, caractérisé en ce que l'on entoure le jet de métal liquide par un manchon constitué d'au moins deux conduits disposes l'un autour de l'autre, le conduit central étant pourvu de perforations pour le passage d'un fluide, et en ce que, par les dites perforations, on souffle le dit fluide autour du jet de métal liquide défilant à l'intérieur du manchon.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on alimente en fluide l'espace compris entre le conduit central pourvu de perforations et le conduit externe, en sorte que cet espace constitue un réservoir de fluide protecteur de la surface du jet de coulée.

3. Procède suivant la revendication 1. caractérisé en ce ou*on munit le conduit externe de moyens permettant l'enlèvement du conduit central et son remplacement.

4- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’on insuffle un fluide soit liquide, soit gazeux, soit composé de diverses phases liquides-gaz, soit enfin choisi de manière à former dans le manchon un composé liquide et/ou gazeux dé-tÊiîTiiiiw et ce apres qu cl y ait eu réaction ou simule * • Procédé suivant une ou plusieurs des revendications ! à 4, caractérisé en ce qu'on utilise un conduit central elshcré à partir d'un matériau non métallique. 6* Procède suivant une ou plusieurs des revendications î â 4 caractérise er. ce qu’on utilise un conduit central constitué en nantie eoca.emenc par ur matériau me tel lie-je, et en ce ου"~τ ηθι·- tageusemer.t revêtir ce conduit intérieurement par un matériau du tvne- ' réfractaire. f y f /^//' « _

7. Procédé suivant une ou plusieurs des revendications 1 à 6, | caractérisé en ce que le conduit central est pourvu de perforations de formes et dimensions définies, de sorte que le ou les fluides liquides et/ou gazeux qui sont amenés à traverser sa paroi s’écoulent de manière prédéterminée autour du jet de métal à protéger.

8. Procédé suivant une ou plusieurs des revendications 1 à 7, - caractérisé en ce que le gaz utilisé est soit de l'argon, soit de * « l’azote, soit un mélange de ces deux gaz. '

9. Procédé suivant une ou plusieurs des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le conduit central et/ou le conduit extérieur peuvent être réalisés en au moins deux parties et comporter des moyens permettant de retirer le dit conduit central avec ou sans perturbation i du jet de métal par contact avec celui-ci. i.

1. Procédé suivant une ou plusieurs des revendications î à 9, caractérisé en ce qu'il est appliqué dans la coulée continue des métaux et plus spécialement dans la protection du ou des jets de métal issus d'une poche de coulée et/ou d'un panier de coulée. 1 î · Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suix^ant une ou plusieurs des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte : - un tube cylindrique, de longueur définie, constitué et élaboré confor-·„ miment à la modalité du procédé mis en oeuvre» c'est-à-dire pourvu de perforations pour le passage de fluides liquides et/ou gazeux, i * “ une enveloppe contenant le dit tube, qui est pourvue de moyens pour le fixer dans l'enveloppe et qui comporte aussi une ou plusieurs ouvertures destinées a 1"introduction du ou des fluide? iiouides et/ou gazeux, et en ce que la dite enveloppe possède en plus ur ou plusieurs dispositifs destinés à assurer 1'étanchéité de fermeture entre cette dernière y/ st le tube. /* / j 's (J* « Û

12. Dispositif suivant la revendication 11, caractérisé en ce qu'on aménage à une ou aux deux extrémités des ouvertures dans le tube et l'enveloppe, de manière à pouvoir survéillet le jet de métal, par exemple en le visualisant, et/ou à introduire un ou plusieurs éléments dans ce dernier et/ou effectuer une ou des opérations sur les récipients ou dispositifs d'une part dont le jet de métal est issu et d'autre part où il aboutit. * 13. Dispositif suivant les revendications 11 ou 12, caractérisé en ce qu'il est placé verticalement sous un panier de coulée continue, coaxialement à l'orifice de sortie du métal liquide et au-dessus d'une lingotiëre de coulée continue et en ce qu'il comporte un dispositif qui permet de canaliser l'écoulement du ou des fluides de protection aux deux extrémités du dispositif. Dsrsir.·· :___À_______planches __9l_ ρε-cs dent ......^...... ^ ......io........r: lesend- ... 2>. cr enenesn; " Luxsrr.hcur^. Ιε * $ ‘Ç λΪ. ' 1 ·»-«-»-1 ^Ϊ » p r ^ ^ ï «T V. 8 ; »M I W ! 1 V %