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Procédé pour la fabrication de corps creux par coulée centri- fuge, en particulier en acier.
La présente invention se rapporte à un procède pour la fabrication de corps creux par coulée centrifuge, comme par exemple de tuyaux, en particulier en acier.
Suivant la présente invention, il est propose de projeter licier liquide sur une couche extérieure, projetée immédiatement avant, d'un métal de plus bas point de fusion, par exemple de fonte, de telle manière que la couche exterieure permet une contraction sans .entrave de l'acier projeté à l'in- térieur, même après le commencement de la prise de celui-ci.
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Il était déjà connu que l'on peut fabriquer par coulée centrifuge des tuyaux au moyen de plusieurs couches concentriques, appliquées successivement , de métaux diffé- rents. Il a déjà été proposé également de placer sur la paroi intérieure de la coquille un ruban, un tressage ou une matière analogue et d'amener sur ce système la matière principale.
Ce dernier procédé a pour but de fabriquer des tuyaux à couche extérieure plus douce, pour rendre inutile une opération ultérieure de recuit. Dans tous ces procédés connus, on ne vise toutefois pas, par le choix d'une couche extérieure mé- tallique de plus bas point de fusion, à permettre la contrac- tion sans entrave de la couche intérieure après le commencement de sa prise, comme c'est proposé suivant la présente inven- tion. On a au contraire cherché jusqu' à présent à diminuer les difficultés que présente la coulée centrifuge des tuyaux d'acier par suite de la température de coulée élevée et du grand retrait de la matière, par le fait que l'on travaillait ,vec des coquilles chauffées.
Ceci implique toutefois des difficultés considérables de la technique d'exploitation et raccourcit la durée d'existence des coquilles.
Le procédé suivant la présente invention est applicable également, moyennant les changements voulus, à d'autres masses fondues qui donnent comme l'acier une forte contraction. Il n'est pas lié non plus à l'emploi de coquilles refroidies par de l'eau bien que dans ce cas son emploi soit particulièrement avantageux, mais il peut s'employer égalemene dans le cas de moules de coulée centrifuge à re¯vêtement de sable.
Dans le procédé nouveau, la masse fendue d'acier ne parvient pas en contact immédiat avec la paroi du moule de coulée ou de la coquille, mais elle est conduite sur une couche intermédiaire métallique appliquée au préalable, qui est elle-même en train de faire prise seulement, mais est encore @
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assez chaude pour se souder de façon sûre à l'acier. Une semblable couche intermédiaire passant de l'état fondu à l'état solide représente dans une certaine mesure une coquille chauffée avantageusement pour le tube d'acier à projeter, avec lequel elle reste toutefois reliée après l'achè- veinent de l'opération de prise.
La coquille proprement dite n'est alors pas sollicitée plus fortement que c'est le cas lorsqu'on projette seulement la matière de la couche inter- médiaire. Comme matière pour la couche intermédiaire, on peut employer par exemple une masse fondue de fonte qui possède une composition convenant pour la coulée centrifuge. Le point de fusion peu élevé de la fonte facilite la soudure à la masse fondue plus chaude de l'acier. D'autre part, le poids spécifique un peu moindre ne gêne pas car l'acier est amené seulement sur la couche de fonte lorsque celle-ci a fait prise dans ses z8nes extérieures et est déjà pâteuse au moins sur la surface intérieure.
Il est dans ce cas avantageux que l'acier liquide soit conduit sur la couche intermediaire autant que possible en direction tangentielle et avec une vitesse d'écoulement correspondant à la vitesse de rotation de la coquille.
Le refroidissement du c8té extérieur de la couche d'acier se fait, dans le nouveau procédé, notablement plus len- tement qu'en cas de rencontre immédiate avec la paroi du moule de coulée. La couche extérieure d'acier ne peut donc pas se contracter notablement plus rapidement que la couche intérieure.
En outre il se forme vers la couche intermédiaire projetée au préalable une z8ne de contact qui est encore souple lorsque la couche d'acier à déjà fait prise et s'est contractée.
Le ralentissement du refroidissement de la couche extérieure d'acier par l'effet de chauffage de la couche inter- médiaire peut aller de pair avec une accélération du refroidis- sement de la couche intérieure d'acier. Ce refroidissement de /
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la couche intérieure peut par exemple se faire par soufflage d'un courant de gaz qui sort avantageusement par des tuyères disposées en étoiles. Le corps à tuyères est alors déplacé par rapport au moule de coulée pendant la coulee centrifuge. On peut prévoir, outre un mouvement longitudinal, également une rotation du corps à tuyères.
Le procédé suivant la présente invention est avantageu- sement réalisé de telle façon que les masses fondues sont ame- nées au moyen de chenaux dans un moule de coulée tandis qu'on veille à un mouvement relatif entre le chenal et le moule, comme c'est connu en cas d'emploi d'une seule masse fondue. Suivant la longueur du corps à couler, et suivant la différence des températures de prise de matières employées, on peut couler d'abord complètement l'une des matières et ensuite la seconde matière moyennant l'emploi du même chenal d'amenée ou d'un autre chenal, ou bien on peut couler les deux matières en succession rapide immédiatement l'une après l'autre.
Dans ce dernier cas, on se sert avantageusement d'un chenal de coulée double dans lequel deux chenaux individuels sont réunis en un ensemble de telle façon que dans un seul chenal de largeur suffisante, on dispose une cloison séparatrice s'étendant dans le sens longitudinal, les ouvertures d'écoulement pour les deux masses fondues étant disposées à une distance appropriée l'une de l'autre. On peut imaginer également de placer dans un chenal à parois latérales de hauteur appropriée un second chenal qui est employé avantageusement pour l'amenée de la matière qui est employée en plus petite quantité. Ce sera en général la matière de la couche intermédiaire dont l'épaisseur de paroi doit être maintenue aussi mince que possible par rapport à l'épaisseur de paroi de la couche d'acier.
Le cas échéant, la couche inter- médiaire peut être éliminée par usinage après refroidissement du corps creux.
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A la coulée centrifuge peuvent faire suite des opérations connues de recuit et analogues.
L'alimentation des deux chenaux séparés ou des deux passages d'un chenal double peut se faire d'une manière connue par coulée au moyen de poches de coulée basculantes ou moyennant l'intercalation d'une cuillère de coulée commandée automatiquement. Il est toutefois possible également d'employer des réservoirs collecteurs de plus grande capacité et chauffés, par exemple chauffés au gaz.
R e v e n d i c a t ion s .
I/ Procédé pour la fabrication de corps creux en acier par coulée centrifuge, par coulée de la masse fondue d'acier dans une couche extérieure en un métal de point de fusion plus bas, caractérisé en ce que pour la couche extérieure on emploie un métal dont le point d'ébullition est notablement au- dessus de la température de la masse fondue d'acier et dont le point de fusion est supérieur à 1000 .