BE384278A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnements   à.   la coulée de lingots. 



   La présente invention concerne la coulée de lingots, particulièrement de lingots d'acier, et est ap- plicable, sans être pour cela limitée, à la méthode de coulée de lingots décrite dans la spécification du brevet anglais N  278.032. 



   Dans la spécification indiquée ci-dessus, on a décrit un procédé de coulée de lingots d'acier dans lequel le moule est de profondeur relativement petite en propor- tion de ses dimensions transversales et le métal fondu est refroidi de bas en haut par une coquille de fond mas- sive. 

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   En réchauffant les parois du moule dans une semblable disposition et en fournissant de la chaleur à la surface libre du métal fondu on a trouvé que les iso- thermes restent sensiblement horizontales pendant toute l'opération de refroidissement et qu'on produit un lingot de grande homogénéité physique et chimique. 



   En pratique, des difficultés se produisent tou- tefois dans le traitement de semblables lingots lorsqu'ils sont soumis à l'action de marteaux verticaux ou de presses verticales et en vue de surmonter ces difficultés, des es- sais ont été faits pour souder au sommet du lingot lorsqu'- il est dans le moule une saillie communément appelée une queue pour la fixation d'une barre de support mais un sem- blable procédé de fixation de la queue n'a pas été trouvé satisfaisant et des ruptures se sont produites dans cer- tains cas sous l'action du marteau ou de la presse. 



   Le but de la présente invention est de surmon- ter les difficultés de la nature indiquée. 



   Poursuivant ce but, la présente invention con- siste, dans des procédés du genre indiqué, à couler une queue d'une pièce avec le lingot sans que cela gêne sensi- blement ou de façon excessive le procédé normal de refroi-   dissement   par la coquille de fond. 



   L'invention consiste également à former une queue   à   la base du lingot en utilisant une cavité dans la coquille de fond, en plaçant dans cette cavité une ou plu- sieurs masses de métal et en versant le métal fondu de façon qu'il se solidifie autour de la masse ou des masses de métal dans la cavité pour former une queue, ces masses servant en fait de parties actives de la coquille. 



   L'invention consiste en outre à former une 

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 queue sur la face supérieure du lingot en appliquant un vide à un moule supplémentaire de façonà attirer le métal fondu vers le haut en partant du moule principal dans le moule supplémentaire pour former la queue. 



   L'invention consiste également en des procédés et des appareils pour couler des lingots et en des lingots ainsi coulés, tels qu'ils sont décrits ci-après. 



   Dans les dessins schématiques annexés 
La figure 1 est une vue en élévation en coupe du moule pourvu d'une forme de coquille auxiliaire en place dans la cavité de la coquille principale. 



   La figure'2 montre une coupe verticale d'une for- me modifiée de   la.   coquille auxiliaire pourvue de nervures extérieures. 



   La figure 3 est une coupe transversale correspon- dante par la ligne 3-3 de la figure 2. 



   Les figures 4 et 5 montrent une coupe verticale et une vue en plan, respectivement, d'une autre forme mo- difiée de coquille auxiliaire comprenant un certain nombre de barres verticales. 



   La figure 6 montre une coupe verticale d'une for- me de moule dans laquelle la queue est formée à l'aide d'un moule supplémentaire et par l'application d'un vide. 



   Dans la mise en pratique de l'invention suivant la forme représentée à la figure 1, appliquée à la produc- tion de lingot d'acier, le moule a est de la forme généra- le décrite dans le brevet antérieurement cité, c'est-à-di- re qu'il est légèrement conique tandis que ses dimensions transversales sont plus grandes que sa profondeur. 



   Le moule est pourvu d'un couvercle détachable b présentant un trou central de   remplissage   des trous 

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 d'évent d et des brûleurs   d'où   sortent des jets gazeux à température élevée agissant sur la surface du métal fondu pendant toute l'opération de refroidissement. 



   Le lingot lui-même est indiqué par la lettre f. 



   Un bloc de base métallique massif, ayant plu- sieurs fois le poids du lingot à couler, est représenté constitué de pièces h dont la partie centrale 1 forme une cavité k de préférence de section transversale circulaire et légèrement conique. Dans la cavité et reposant sur le fond de celle-ci est disposée une masse de métal m agis- sant comme coquille auxiliaire et valant en volume la moi- tié de celui de la cavité ou plus. 



   Suivant la forme de coquille auxiliaire repré- sentée à la figure 1, la masse de métal m peut être for- mée comme un cylindre creux disposé coaxialement à la ca- vité, le cylindre ayant des parois n comparables en épais- seur au diamètre du trou axial o qui s'étend vers le bas seulement   à   une certaine distance à travers la masse mé- tallique de façon à former une cuvette, et des trous r sont prévus radialement aux parois à travers celles-ci, cette disposition contribuant à empêcher les éclaboussures excessives.

   Les parois sont amincies vers le sommet pour éviter des changements brusques de section dans le métal fondu formant la queue tandis que l'extérieur du cylindre est ou peut être pourvu de dentelures annulaires ou ana-   logues   pour faciliter la fixation au métal environnant lorsqu'il se solidifie après la coulée. 



   Suivant la forme modifiée de coquille auxiliaire (voir figures 2 et 3), les dentelures prennent la forme d'ailettes t s'étendant longitudinalement. 



   De semblables ailettes remplissent la double 

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 fonction d'augmenter la surface disponible pour l'écoule- ment de la chaleur du métal fondu de la queue dans la co- quille auxiliaire, et d'obtenir une fixation   sûre   de la queue, les bords des arêtes fondant rapidement à cause de leur forme. 



   Suivant une autre variante, la coquille auxiliai- re consiste en un grand nombre de barres d'acier verticales u. de préférence coniques ou pointues à leurs extrémités supérieures et pourvues, si on le désire, de cavités, de dentelures, etc...., ces barres étant fixées symétrique- ment à une plaque de base appropriée v placée dans le fond de la cavité. 



   Dans chacune des formes de l'invention décrite, une fixation légère peut être prévue pour empêcher le dé- placement de la masse de métal dans la cavité lors de la coulée. 



   Avec les dispositions de la nature décrite, lors- que le métal fondu est versé dans le moule, la partie qui pénètre dans la cavité est très rapidement solidifiée et refroidie par les masses de métal froid avec lesquelles elle vient en contact, de sorte que lorsque le refroidis- sement du lingot se continue, l'horizontalité approximati- ve des isothermes n'est pas dérangée de façon excessive. 



   On produit ainsi un lingot ayant une queue fai- te d'une pièce avec le lingot, la masse de métal m   initia-   lement disposée dans la cavité étant noyée dans la queue. 



   Dans certaines circonstances et particulièrement dans le cas de lingots relativement petits, les masses de métal dans la cavité peuvent être réduites dans n'importe quelle mesure ou même supprimées. 



   Suivantune autre forme de l'invention, la queue 

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 est créée sur le sommet du lingot. 



   Dans ce but (voir figure 6), un moule supplémen- taire x en matière réfractaire, par exemple celui utilisé dans les creusets pour la fabrication du verre, est prévu sur le sommet du moule principal; ce moule a la forme d'u- ne cloche plongeante et est pourvu d'un couvercle amovible y auquel est ou peut être attaché un tuyau à vide (non re- présenté). 



   Après remplissage du moule de métal fondu jusqu'à ce que la bordure du moule supplémentaire soit immergée, le couvercle est remis en place et le joint z est rendu étanche   à   l'air; un vide est alors appliqué, soit immédia- tement, soit après un refroidissement partiel, de façon à attirer le métal fondu vers le haut dans le moule supplé- mentaire. Lorsque la solidification est complète, une queue est ainsi produite d'une pièce avec le lingot princi- pal. 



   Une forme appropriée d'appareil indicateur de niveau peut être placée dans le moule supplémentaire en vue d'obtenir une queue de la longueur requise. 



   Suivant une variante, le trou du couvercle peut être pourvu d'un tube s'étendant dans le moule supplé- mentaire, ce tube étant fermé à son extrémité inférieure et présentant des lumières dans ses parois. Lorsque le métal dans le moule supplémentaire a atteint le niveau re- quis, ce tube se soulève en flottant sur le métal fondu et les lumières se ferment pour couper la communication du vide avec le moule supplémentaire. 



   Au lieu d'appliquer un vide au moule supplémen- taire, une pression peut être appliquée à l'anneau exté- rieur sur la face supérieure du métal fondu de façon à le 

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 -refouler dans le moule supplémentaire. Dans ce cas les flammes de gaz ou d'huile qui maintiennent la surface su- périeure du lingot en refroidissement à l'état fondu doi- vent brûler sous la pression désirée et dans ce but tous les trous d'évent, les trous d'air ou de brûleurs, doi- vent être rendus étanches aux gaz. 



   Tous les détails des procédés et des appareils décrits dans le brevet mentionné plus haut peuvent être employés avec la présente invention. 



   Comme on l'a spécifié ci-dessus toutefois, on voit que les présents procédés ne sont pas nécessairement limités aux opérations décrites dans ce brevet mais peu- vent trouver leur application utile dans d'autres opéra- tions. 



   On voit en outre que bien que l'invention soit applicable spécialement à la production de lingots d'a- cier, elle peut dans certains cas être utile pour la pro- duction de lingots d'autres métaux. 



   REVENDICATIONS: - - - - - - - - - - - - - - 
1.- Dans des procédés dans lesquels des lingots sont   efroidis   à partir d'une coquille de fond, comme on l'a indiqué, la coulée d'une queue d'une pièce avec le lingot sans que cela gêne sensiblement ou de façon excessive le refroidissement normal par la coquille de fond, en substance comme ci-dessus décrit.

Claims (1)

1. 2.- Un procédé suivant la revendication 1, dans lequel une queue est formée à la base du lingot par la création d'une cavité dans la coquille de fond, aveo une masse ou plusieurs masses de métal servant de coquille @ auxiliaire, disposées dans la cavité, et déversement du <Desc/Clms Page number 8> métal fondu de façon qu'il se solidifie autour de la mas- se ou des masses de métal dans la cavité pour former une queue et servir en fait de partie active de la coquille, en substance comme ci-dessus décrit.

   3. - Une coquille auxiliaire pour l'emploi dans le procédé suivant la revendication 2, pourvue de cavités, de dentelures, de nervures, etc ...... pour contribuer à la fixation de la coquille auxiliaire dans le métal envi- ronnant lorsqu'il se solidifie, en substance comme ci-des- sus décrit.

   4.- Une coquille auoiliaire pour l'emploi dans le procédé suivant la revendication 2, comportant une partie en forme de cuvette avec un ou plusieurs trous à travers la paroi de la cuvette pour contribuer à empêcher un éclaboussement excessif, en substance comme ci-dessus décrit.

   5.- Une coquille auxiliaire pour l'emploi dans le procédé suivant la revendication 2, comportant une partie en forme de cuvette dont les parois sont amincies vers le bord de la cuvette, en substance comme ci-dessus décrit.

   6.- Une coquille auxiliaire pour l'emploi dans le procédé suivant la revendication 2, comprenant un cer- tain nombre de barres, de tiges, ou d'organes équivalents fixés à une base appropriée, les barres étant de préfé- rence coniques à leurs extrémités libres, en substance comme ci-dessus décrit.

   7.- Un .lingot coulé conformément au procédé suivant la revendication 2, comportant une queue dans laquelle est noyée la coquille auxiliaire, en substance comme ci-dessus déorit. <Desc/Clms Page number 9>

   8.- Un procédé suivant la revendication 1, dans lequel une queue est formée sur la faoe supérieure du lin- got par l'application d'un vide à un moule supplémentaire de façon à attirer le métal fondu vers le haut, en partant du moule principal, dans le moule supplémentaire, en subs- tance comme ci-dessus décrit.

   9.- Une variante du procédé suivant la revendi- cation 8, dans laquelle une pression est appliquée à la surface du métal fondu dans le moule principal pour refou- ler le métal vers le haut dans le moule supplémentaire, en substance comme ci-dessus décrit.

   10.- Un procédé suivant la revendication 8 ou 9, dans lequel des moyens sont prévus pour déterminer auto- matiquement la hauteur à laquelle le métal fondu s'élève dans le moule supplémentaire, en substance comme ci-des- sus déorit.

   11.- Procédés perfectionnés de coulée de lin- gots avec des queues, appareils pour l'emploi dans ces procédés et lingots à queue produits par ces procédés, en substance tels qu'ils sont décrits ci-dessus avec ré- férence aux dessins annexés.