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Methode de fabrication de lingots et pièces de fonderie.
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La présente invention a pour objet une méthode de fa- brication de lingots sains et d'autres pièces de fonderie, et plus particulièrement la fabrication de lingots d' acier sains.
L'un des objets de l'invention consiste a établir un lingot ou une masse métallique saine, ainsi que des pièces de fonderie qui soient essentiellement exemptes de soufflu- res, en tirant avantage de substances pratiquement sans valeur, produites incidemment dans, le four, pour donner au lingot moulé ou autre pièce de fonderie une chaleur et une pression additionnelles, ce qui a pour effet de rendre la
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pièce très compacte et d'en réduire le prix de revient,en
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provoquant une économie de la matière utile gaspillée ou consommée, et en éliminant des pertes considérables qui ont été jusqu' ici inévitables, en raison du gaspillage d'environ un cinquième du lingot total, dans le but de supprimer la partiequi n'est pas saine*
Dans le dessin annexé :
Figure 1 est une coupe verticale d'un lingot et de son châssis de moulage, établi suivant un procédé ordi- naire de fonderie .et
Figure 2 est une coupe verticale représentant le , châssis de moulage et la nature du lingot ou pièce de for- derie produit conformément au procédé de ltinvention.
L'invention va être expliquée ci-après principalement dans son application à la fabrication de lingot dt acier.
Pour la production de lingots d'acier, on a généralement employé jusqu'ici l'acier fondu provenant d'un four Sie- mens et on l'a versé, par exemple, dans un moule en fer 1 tel qu'il est représenté à la figure l, dans lequel il peut se solidifier. ! mesure que le métal fondu 2 se solidifie, le sommet et les parties adjacentes, qui vien- nent en contact avec 1' air ambiant, se solidifient rela- tivement plus tôt que la partie inférieure, de telle sor- te que les gaz, contenus dans la masse en fusion, qui s'é lèvent et essayent de s'échapper, sont empêchés de sor- tir et sont confinés dans la partie supérieure, ce qui produit des soufflures 3;
en outre, un évidement ou dé- pression 4, appelé cavité de retrait, se forme à la par- tie supérieure, pendant que le métal en fusion se solidi- fie, et se contracte de telle sorte que la partie supé- rieure du lingot doit être découpée suivant la ligne A-A, dans le but d'éliminer le défaut précité, et qu'on ne peut employer efficacement que la partie saine restante,
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cette partie ne constituant qua les trois Quarts ou
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moins de la totalité de l'acier fondu versé, de telle sor- te que la matière première est gaspillée d'une manière très peu économique.
Le moyen généralement employé en pratique pour remé- dier aux défauts précités consiste à ajouter au lingot ou pièce en acier qu'on désire obtenir, une quantité supplé- mentaire d'acier ou de métal en fusion, agissant comme mase selotte. Toutefois, cette quantité additionnelle de la mê- me matière implique simplement une augmentation de la lon- gueur du lingot ou d'une partie de la pièce coulée, et à la partie supérieure il reste, comme précédemment, des souf flures 3 et une cavité 4, de telle sorte qu'une.
fois la mas selotte enlevée, il n'y a aucun gain de matière- Certains moyens pour ajouter de la chaleur extérieure au sommet du lingot, après que l'acier fondu a été versé dans le moule, en brûlant un certain combustible, tel que de la paille, ont été essayés en pratique pour remédier aux défauts pré- cités, en retardent la solidification de la partie supé- rieure, mais ces moyens ne donnent que des résultats très peu meilleurs et l'on n'a pas découvert jusqu'ici le procé- dé le plus efficace, permettant d'obtenir les effets les plus économiques.
La présente invention a pour objet de remédier aux dé- fauts susmentionnés, et de produire, de la manière la plus é conomique, un lingot ou pièce de fonderie compact et de construction perfectionnée, ainsi qu'on le verra par la description qui va suivre- L'invention a tiré parti des substances formant déchets, et pratiquement sans valeur, incidemment produites dans le four et abandonnées comme mi- trailles, pour procurer de la chaleur et de la pression sup- plémentaires au sommet d'un lingot d'acier, ce qui a pour effet de retarder la solidification de la partie supérieure
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de ce lingot de manière à exclure suffisamment les gaz dans
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la masse d'acier, et à éviter 111 évidement ou dépression formé sur le sommet du lingot lui-même.
Dans ce but on fait usage d'un laitier en fusion s'amassant et flottant à la partie supérieure du four, ce laitier étant généralement constitué par une matière silicieuse ayant, à l'état de fusion, une température de 1500 a 1700 degrés. L'inventeur a découvert,à la suite de nombreuses expériences, que l'on peut obtenir un lingot "sain" en versant ce laitier en fu- sion, de haute température, sur le lingot immédiatement après qu'il a été versé dans le moule,,de manière à ce qu'il agisse exactement comme une masselotte. On entend par lin- got "sain" un lingot compact et massif sur toute sa longueur sans aucune partie perdue ni enlevé e.
En se référant à la figure 2 du dessin annexé, on peut suivant la présente invention, prévoir un moule de fonderie approprié il, dans lequel on verse d'abord l'acier fondu 12 jusque près de la partie supérieure, et, immédiatement après, le laitier en fusion 13, en supplément, à la partie supérieure du métal en fusion. Dans ce but, un châssis de moulage 14 distincte pour cette addition ou masselotte, est de préférence placé sur le moule Il.
Pour cette addi- tion de laitier chaufl en fusion, la partie supérieure de la masse d'acier ou lingot est maintenue à très haute tempéra- ture, de telle sorte que la partie inférieure se refroidit plus rapidement et se solidifie plus tôt que la partie su- périeure, contrairement à ce qui se passe dans le procédé ordinaire, et pendant ce temps, le gaz produit dans le lin- got peut s'élever à l'intérieur de la masse, et s'échapper plus facilement ; ainsi, la surfacedu sommet de la masse d'acier se solidifie en dernier lieu,suivant l'invention, ce qui a pour effet de produire les conditions de solidifier
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tion les plus favorables; de telle sorte qutil. ne se pro- duit nisouff7.ures ni évidements dans la masse/du lingot fi-
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nal.
Bien qu'un certain nombre de soufflures et une cavité
16 puissent se trouver dans la masselotte 13 en laitier, el- les sont sans effet sur le produit, parce que la masse d'a- cier moulé ou lingot se sépare, suivant la ligne B-B, de la masselotte et qu'on peut obtenir un lingot qui sera partout complact et dense.
Il est évident, par ce qui précède, que, suivant la présente invention, le lingot est produit en deux phases, et l'on peut employer de préférence deux poches de coulée, dont l'une est remplie de métal fondu et l'autre de laitier en fusion, de telle sorte que ce dernier peut ê- tre versé sur l'acier fondu immédiatement après qu'il a été versé dans le moule* Bien que le laitier chaud en fusion produit dans un four Siemens-Martin ordinaire, puisse être employé de préférence pour la mise en pratique de l'inven- tion, on pourra également employer, si on le désire, du lai- tier dont la fusion est obtenue d'autre manière, par exem- ple, qui soit chauffé indépendamment dans un four à gaz d'é- chappement ou autre analogue,
et l'appareil établi à. cet ef- fet pourra également être de construction appropriée.
Bien que, dans la description qui précède, l'invention soit décrite principalement dans son application à la fabri- cation de lingots d'acier, l'invention n'y est pas néces- sairement limitée, et elle est également applicable à d'au- tres métaux tels que le cuivre, le bronze, etc. En outre, l'inventeur a découvert que des résultats similaires peuvent être obtenus si la présente invention est appliquée en fon- derie pour obtenir des pièces saines, et en particulier des pièces en fonte d'acier, en utilisant l'invention pour rem- placer les masselottes ordinaires.
En résumé, il est évi- dent que la présente invention se distingue par ce fait que le laitier fondu, a température égale ou plus élevée que celle du lingot ou pièce a produire, est utilisé et versé
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en supplément à la partie supérieure du produit coulé, pour
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lui donner .de la chaleur et de la pression .supplémentai- res, ce qui a pour effet de retarder la solidification de la partie supérieure du lingot ou pièces L'invention est donc d'une grande utilité et adaptée spécialement à la fa- brication de lingots en acier, ainsi qu'aux usages prati- ques de la fonderie, parce qu'il en résulte une grande économie de matière première.
R ev en di c at i o n s .
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=+=>{.=>î.=H.=+=+s=+=+=4.ï=4.=+= 1/ Méthode de fabrication de lingots ou de pièces de fon- derie, caractérisée en ce que le laitier en fusion, à
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haute température, est versé en supplément, à la partie su$ périeure d'un métal cmulé moulé, immédiatement après la fonte de ce métal, ce laitier en fusion agissant comme masselotte pour fournir une chaleur et un pression de m additionnelles.