<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Perfectionnements à la coulée des métaux 6 I/!1J lingots.
La présente invention concerne la coulée des métaux en lingots et plus particulièrement la coulée des aciers calmés pour l'obtention de lingots à tête perdue ou masse- lottes.
Il est bien connu qu'un lingot d'acier présenten au cours de sa solidification par refroidissement, des phé- nomènes de retrait qui donnent naissance à des cavités ap- pelées retassures, aux endroits où le métal est resté le plus longtemps fluide, c'est-à-dire à la partie axiale du lingot.
Afin de remédier à ces inconvénients, on fait fré- quemment usage d'une cuvette fixée sur les bords supérieurs de la lingotière* Cette cuvette garnie de matière réfractai- re reçoit à la fin de la coulée, une certaine quantité de métal en fusion qui a pour but de remplir les vides qui se forment, lors du refroidissement du métal. Toutefois des précautions spéciales doivent être prises pour la fixation
<Desc/Clms Page number 2>
de la cuvette à la partie supérieure de la lingotière afin d'éviter la formation de bavures, par m ulée de métal, dans le joint formé entre la cuvette et le bord supérieur delà lingotière. Le garnissage réfractaire s'il maintient autant que possible la température du métal en fusion, n'empêche cependant pas un refroidissement plus ou moins rapide de ce métal.
L'emploi de cuvettes de ce genre exige des lingotiè- res spéciales adaptées pour les recevoir. De plus, il est nécessaire de remplir complètement la lingotière pour ob- tenir les avantages dus a l'emploi de cette cuvette supplé- mentaire donnant naissance à la masselotte.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de procurer un dispositif peu coûteux as- surant le maintien d'une haute température à la partie su- périeure du métal coulé, tout en permettant de ne faire u- sage que d'une partie du volume des lingotières employées-
Dans ce but, le dispositif, objet de l'invention, est constitué par un chapeau ou cloche qui est destiné à recevoir à la fin de la coulée un supplément de métal et qui est en matière faiblement combustible mais suffisamment pour maintenir le métal liquide, ce chapeau étant placé avant la coulée en un endroit approprié à l' intérieur de la lingotière et épousant approximativement les bords Intérieurs de celle- ci.
Dans la réalisation pratique de l'invention, ce cha.. peau ou cloche est placé dans le fond de la lingotière lors- que celle-ci est remplie par coulée en source, ou est main- tenue à un niveau quelconque à l'intérieur de la lingotière ou à la partie supérieure de celle-ci lorsque la lingotière est remplie par coulée directe.
Ce chapeau ou cloche peut comporter une partie plane qui forme le bord du chapeau et qui peut épouser approxima-
<Desc/Clms Page number 3>
tivement la forme intérieure de la lingotière.
Le chapeau est surmonté 3'une partie tronconique centrale présentant ainsi une ouverture au travers de la- quelle la coulée du métal peut s'effectuer, mais qui peut être éventuellement recouverte d'un disque de dimension correspondante fixé à la partie supérieure du chapeau, lorsque le remplissage de la linotière se fait par coulée en source*
Les dessins ci-joints montrent des exemples de réalisation du dispositif faisant l'objet de l'invention*
La figure 1 est une coupe verticale pratiquée au travers d'une lingotière remplie par coulée directe.
La figure 2 en est la vue en plan.
La figure 3 représente une coupe verticale pratiquée au travers d'une lingotière remplie par coulée en source.
La figure 4 est la vue en plan correspondante.
Comme le montrent les figures 1 et 2, à l'inté- rieur et à la partie supérieure d'une lingotière 1, est disposé un chapeau 2 dont les bords extérieurs épousent approximativement la forme intérieure de la lingotière et qui présente une partie tronconique centrale destinée à recevoir un excédent de métal en fusion en vue de la création d'une masselotte. Ce chapeau 2 est fixé à hauteur convenable, par des fers plats 3 auxquels il est rattaché et qui sont posés sur les bords supérieurs de la lingotière où ils sont maintenus par des poids 4.
Le chapeau 2 est constitué par une composition à base de matière ligneuse agglomérée et rendue ignifuge par
EMI3.1
des bains appropriés <? a base dematiere réfractaire très poreuse avec absorption de matières combustibles. La composition doit être telle qu'elle permette, par la tem- pérature du métal en fusion qui vient en contact avec le chapeau, une combustion relativement lente de celui-ci.
Il--)
<Desc/Clms Page number 4>
La lingotière 1 est remplie par du métal en fusion qui se déverse d'une poche de coulée 5 dont l'ouverture inférieure 6 est amenée dans l'axe de la lingotière au-dessus de l'ouverture libre de la partie tronconique du chapeau. La lingotière se remplit de métal en fusion et lorsque le niveau de celui-ci atteint la base du chapeau 2, une quantité sup- plémentaire de métal est encore introduite de manière à rem- plir complètement la partie tronconique du chapeau 2.
Dans ces conditions et grâce à la température dé- gagée, le chapeau 2 se consume lentement en maintenant la partie supérieure du métal coulé en fusion, ce qui permet à ce métal de remplir au fur et à mesure qu'ils se produisent, les vides ou retassures qui se créent dans la partie axiale supérieure du lingot pendant son refroidissement.
Lorsque le lingot est complètement refroidi, une légère proéminence subsiste à la partie supérieure formant ainsi une tête convenable pour le laminage.
Lorsque le remplissage :le la lingotière s'effectue par coulée en source, comme le montrent les figures 3 et 4 la lingotière 7 est disposée au-dessus d'un canal 8 qui amè- ne le métal en fusion pénétrant dans la lingotière 7 par une ouverture inférieure g. Dans ce cas, un chapeau 10 est placé sur le fond de la lingotière avant le remplissage de celle-ci* Ce chapeau est recouvert d'une rondelle 11 clouée sur les bords de la partie tronconique de manière à fermer complètement l' ouvertu re centrale du chapeau. A la partie supérieure de la lingotiè.re, des plats 12 formant butées sont maintenus par des poids 13 en vue de limiter la course du chapeau 10 qui surnage au-dessus du métal coulé qui pénè- tre par l'ouverture 9 et remplit progressivement la lingo- tière 7.
Au début de la coulée le jet de métal en fusion tourbillone à l'intérieur de la partie tronconique du chapeanj
<Desc/Clms Page number 5>
10 et y dépose une partie des impuretés entrainées par la coulée. Le niveau du métal en fusion s'élevant dans la lingotière 7, le chapeau 10 est soulevé et vient buter finalement contre les plats ou arrêts 12. On conti- nue alors la coulée pendant un certain temps jusqu'à ce que le métal en fusion soit arrivé au niveau de la ron- delle 11.
Comme lors de la coulée directe, la combustion lente du chapeau 10 et de la rondelle 11 maintient une température convenable à la partie supérieure du métal coulé; de manière à permettre au métal fluide de péné- trer au fur et à mesure dans les retassures qui se créent par le retrait du métal.
Grâce à ce dispositif, il est possible de n'u- tiliser qu'une partie des lingotières pour l'obtention d'un lingct de petite hauteur. Il suffit à cet effet de régler les bras verticaux des plats 3 qui maintiennent le chapeau lorsqu'on procède au remplissage de la lingo- tière par coulée directe, ou :le régler la longueur des plats 12 servant 3'arrêt au chapeau, lorsqu'on procède par coulée en source.
De plus, 11 n'est plus nécessaire de prendre des précautions spéciales pour éviter les bavures à la tête des lingots, les masselottes étant formées directement à l'intérieur des lingotières par la partie tronconique du chapeau, , Il est à remarquer que la forme du chapeau peut être variable et être Par exemple à base d'un cercle, d'un carré ou d'un rectangle et affecter une forme tronconique ou cyolindrique.
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
Improvements in metal casting 6 I /! 1J ingots.
The present invention relates to the casting of metals into ingots and more particularly to the casting of calmed steels for obtaining ingots with a non-head or mass-burbot.
It is well known that a steel ingot presents, during its solidification by cooling, shrinkage phenomena which give rise to cavities called shrinkages, in the places where the metal has remained fluid the longest, ie 'that is to say to the axial part of the ingot.
In order to remedy these drawbacks, use is often made of a bowl fixed to the upper edges of the mold * This bowl lined with refractory material receives at the end of the casting, a certain quantity of molten metal which aims to fill the voids that form when the metal cools. However, special precautions must be taken for fixing
<Desc / Clms Page number 2>
from the cup to the upper part of the mold in order to avoid the formation of burrs, per m ulée of metal, in the seal formed between the cup and the upper edge of the mold. The refractory lining, if it maintains as much as possible the temperature of the molten metal, does not however prevent a more or less rapid cooling of this metal.
The use of cuvettes of this kind requires special ingots adapted to receive them. In addition, it is necessary to completely fill the mold in order to obtain the advantages due to the use of this additional cup giving rise to the weight.
The object of the present invention is to remedy these drawbacks and to provide an inexpensive device ensuring the maintenance of a high temperature at the upper part of the cast metal, while allowing only the use of water. part of the volume of ingot molds used
For this purpose, the device, object of the invention, is constituted by a cap or bell which is intended to receive at the end of the casting an additional metal and which is of low combustible material but sufficient to keep the metal liquid, this cap being placed before casting at a suitable location inside the mold and approximately matching the inside edges of the latter.
In the practical embodiment of the invention, this cha .. skin or bell is placed in the bottom of the mold when the latter is filled by source casting, or is kept at any level inside. of the ingot mold or at the top thereof when the ingot mold is filled by direct casting.
This hat or bell may have a flat part which forms the brim of the hat and which may fit approximately
<Desc / Clms Page number 3>
tively the internal shape of the mold.
The cap is surmounted by a central frustoconical part thus presenting an opening through which the pouring of the metal can take place, but which may optionally be covered with a disc of corresponding size fixed to the upper part of the cap, when the linot bed is filled by source casting *
The accompanying drawings show embodiments of the device forming the subject of the invention *
FIG. 1 is a vertical section taken through an ingot mold filled by direct casting.
Figure 2 is the plan view.
FIG. 3 represents a vertical section taken through an ingot mold filled by source casting.
Figure 4 is the corresponding plan view.
As shown in Figures 1 and 2, inside and at the top of an ingot mold 1, there is a cap 2, the outer edges of which approximately match the inner shape of the ingot mold and which has a central frustoconical part. intended to receive an excess of molten metal for the creation of a weight. This cap 2 is fixed at a suitable height, by flat irons 3 to which it is attached and which are placed on the upper edges of the mold where they are held by weights 4.
The cap 2 is constituted by a composition based on agglomerated woody material and rendered flame retardant by
EMI3.1
appropriate baths <? Very porous refractory material with absorption of combustible materials. The composition must be such as to allow, by the temperature of the molten metal which comes into contact with the cap, a relatively slow combustion of the latter.
He--)
<Desc / Clms Page number 4>
The ingot mold 1 is filled with molten metal which pours from a casting ladle 5, the lower opening 6 of which is brought in the axis of the ingot mold above the free opening of the frustoconical part of the cap. The mold fills with molten metal and when the level of the latter reaches the base of cap 2, an additional quantity of metal is still introduced so as to completely fill the frustoconical part of cap 2.
Under these conditions and thanks to the developed temperature, the cap 2 burns slowly, maintaining the upper part of the molten metal, which allows this metal to fill the voids as they occur. or setbacks which are created in the upper axial part of the ingot during its cooling.
When the ingot is completely cooled, a slight protrusion remains at the top thus forming a suitable head for rolling.
When the filling: the mold is carried out by source casting, as shown in Figures 3 and 4, the mold 7 is placed above a channel 8 which brings the molten metal entering the mold 7 through a lower opening g. In this case, a cap 10 is placed on the bottom of the mold before filling it * This cap is covered with a washer 11 nailed to the edges of the frustoconical part so as to completely close the central opening. hat. At the upper part of the ingot mold, plates 12 forming stops are held by weights 13 with a view to limiting the stroke of the cap 10 which floats above the cast metal which enters through the opening 9 and gradually fills. the mold 7.
At the start of the casting, the jet of molten metal swirls inside the frustoconical part of the chapeanj
<Desc / Clms Page number 5>
10 and deposits therein part of the impurities entrained by the casting. With the level of the molten metal rising in the mold 7, the cap 10 is raised and finally abuts against the flats or stops 12. The casting is then continued for a certain time until the molten metal has reached the level of washer 11.
As with direct casting, the slow combustion of cap 10 and washer 11 maintains a suitable temperature at the top of the cast metal; so as to allow the fluid metal to penetrate as it goes into the shrinkages which are created by the withdrawal of the metal.
By virtue of this device, it is possible to use only part of the molds to obtain an ingot of small height. For this purpose, it suffices to adjust the vertical arms of the plates 3 which hold the cap when the mold is filled by direct casting, or: adjust the length of the plates 12 serving as the stopper for the cap, when one proceeds by casting in source.
In addition, it is no longer necessary to take special precautions to avoid burrs at the head of the ingots, the weights being formed directly inside the ingot molds by the tapered part of the cap,. It should be noted that the shape of the cap can be variable and be for example based on a circle, a square or a rectangle and affect a frustoconical or cyolindrical shape.