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'PROCEDE ET APPAREIL POUR ENLEVER DU :::ETAL DE SURFACE
DE CORPS METALLIQUES FERREUX."
La présente invention concerne un procédé et un appareil pour enlever thermochimiquement du métal de surface de corps métalliques ferreux (ou, pour employer une expres- sion plus concise, pour "écroûter" thermochimiquement de tels corps) en larges passes planes d'une profondeur suffi- sante pour enlever d'une manière sensiblement complète les marbrures, bavures de joints et autres défauts analogues qui se présentent dans la région enlevée, ainsi que le produit ferreux résultant.
L'invention a pour objet d'offrir des façons d'opé- rer et des moyens pour appliquer en larges nappes un gaz,oxy- dant sur la surface de corps métalliques ferreux où la surface
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doit c être enlevée, 'r; comoinaison avec des moyens préchauf- fe'.'-rs perfectionnes pour élever le métal de surface 3. la aw':,,urc d'i ¯:>1it;'0n, C.0; moyens convenables ±# . l 1; : . n .u: :):' 2-c- i,i<.,;i. l'l' \1>1,', il' ,'1 ,cmi.2:'r nn mo:iavnrni-, 1:'('1.: Li,[' <.>;i:1< 1 coros à écrouler Et les moyens, combinés, d'application du 3E: Z oxyd8.nt et cle préchauffage, grâce à quoi on peut faire de larges passes lisses, de profondeur uniforme.
L'invention offre aussi une construction perfection- née de buse d'application de gaz oxydant munie de moyens pré- chauffeurs disposés de manière à projeter les gaz réactifs
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on un'*' mimr n; 1'1'(' "1:-mW , 1 ()ii ''.ocrant inintfr'ron)pn en fOrfYI0 (10 ruban, grâce à quoi on peut faire fa.cilement une large passe lisse, de niveau, dépourvue de défauts.
Elle offre encore un corps métallique ferreux, écroulé possédant une surface lisse, sensiblement plane, qui peut être partiellement carburée, le carbone étant dis- tribué d'une manière relativement uniforme, et possède une ductilité plus grande que celle que l'on a obtenue jusqu'à
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présent en écrotant avec un gaz oxydant.
D'autres objets de l'invention seront en partie évidents et apparaîtront en partie ci-après.
L'invention comprend, en conséquence, le procédé
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pour enlever Ju métal de ;#.;t±#ce de corps métalliques ferreux en passes rc 1 W,ive"iemt 1, i ;? j e et lisses, procédé consistant 8, ,;plicîn¯er un cnwrc. "i 1. : rge. mais mince, en Jé o i' ù. de ruban, de gaz o.>0ici:'I..I!:J à ¯mi .Lésion ne la .surface du corps s'cbcndant 'il'CCûC'.::' W 1 (':1 r.-'vrs ue ic1 ;
1.^Ci, lorsqu'il est à la tempé" rature d'ignition par l'oxygène, en faisant usage pour cela
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il !',D/¯' construction de buse qui possède un canal de section sensiblement rectangulaire, à distribuer la pression du gaz
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oxydant, fourni à ce canal, de telle manière qu'une pression sensiblement uniforme existe le long de l'entrée du canal et à mouvoir le corps métallique et la buse, l'un par rapport à l'autre, à une vitesse telle qu'une opération d'écroûtage puisse être effectuée.
L'invention envisage aussi, pour la '' mise en pratique de ce procédé, un appareil qui comprend un dispositif écroûteur thermochimique consistant en une buse pour appliquer du gaz oxydant à la surface à enlever, cette buse ayant un orifice rectangulaire relativement large mais mince et un passage interne de section similaire, et en des moyens associés avec l'extrémité d'entrée de ce passage pour fournir, sans qu'il y soit porté obstacle, du gaz oxydant en tous les points de cette entrée à une pression telle qu'il sorte de l'orifice en question un courant en forme de ruban ' animé d'une faible vitesse et présentant un caractère uni- forme en tous les points le long du dit orifice.
Sur les dessins ci-joints :
Fig. 1 représente, principalement en élévation latérale, un appareil possédant des moyenspour enlever du métal de surface de billettes, dans des aciéries, conformé- ment à l'invention;
Fig. 2 est une vue à grande échelle, partie en coupe et partie en élévation, d'un fragment de l'appareil, représentant des détails de la construction des moyens em- ployés pour écrouler une billette dans l'appareil de Fig. 1;
Fig. 3 est une élévation de face des moyens écroû- teurs représentés sur la Fig. 2 ;
Fig. 4 est un plan, avec arrachement, de la cons-.
-bruction qui applique le gaz oxydant dans le dispositif re- présenté sur les Figs. 2 et 3;
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Fig. 5 est une coupe par l'axe de l'un des moyens préchauffeurs représentes sur la Fig. 2 ;
Fig. 6 est une vue similaire de l'autre disposi- tion de moyen préchauffeur représentée sur la Fig. 2;
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Fig. 7 est une coupe suivant 7-J, Fig. 5;
Fig. 8 est une reproduction d'une photomicrographie, avec grossissement d'environ 100, représentant une coupe
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d'une bilicbte d'acier ao,l¯,:
écroutée au moyen d'une série de buses appliquant plusieurs courants de gaz oxydant, la coupe étant prise à travers le? <>or:1 coupé et jl}stc a.u-dec5.)o;JS de la surface, dans la région d'un filet ou arête formant une rainure dans la surface de la billette;
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i.;. 9 est one reproduction d'une pho.t : i:: 1 ;; >:>o j:v *; yhi i , du même grossissement que Fis.
C, représentant une COI).)8 transversale de la même billette pri sc 3. travers le e >sr.<i coupé, j. ste au-dessous <1.r la surface, dans une région coin- ,rise ; entre deux arêtes ou filets;
Fig. 10 est une reproduction d'une photomicrogra-
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-(;1i( , du r. 4 <c grossissement que e F i z . 8, représentant une co.,.pe hrausvcr.lc <# d ' . # :-< -c e : ; composition similaire a celle de 1?ELjg. 8, mais écroulée au moyen de gaz oxydant sor- tant d'une buse a 1.1";c' orifice de la présente invention c'l:; Fi\. 11...,i; ', pi'tn d'une \),Í.l1l;
Ge. <¯ 1 ; .: ..> ..< . : ' . r1- L'.age et .e ,'î : .;r v, le couco'r d'une e z, s n e <-1 e 1 .1 ;.: c t .i. o n typique nsultant :¯ 1'-'- mise en pratique de l' i n\l'2rJt- c):. i1.lin d'enlever, ,--.".n.:; des aciéries, d.;. métal !le ,z:r:'f:^c ile corps métalliques ferreux tels ClUS lingots, olcoms, billettes, etc., dans le :><#v d'éliminer des marbr.-.res, bavures de joints, gerçures et autres défauts existant dans la surface, on a eu coutume d'appliquer un courant relative- ment volumineux de gaz oxydant, à une vitesse relativement
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faible, de manière q" il frappe sur la surface à enlever sous un angle aigu par rapport à une tangente à la surface, tirée dans la direction dans laquelle une passe d'écroûtage doit être faite.
Des buses à cime cylindrique sont très générale- ment employées dans cette industrie, pour appliquer le gaz oxydant, ces buses étant disposées relativement tout prèsles .unes des autres et arrangées en bandeslorsqu'on dé- sirait enlever une surface relativement large. Un tel usage de buses espacées produisait un enlèvement de métal d'une profondeur non uniforme et avait pour résultat de laisser, en fait, une surface présentant des rainures parallèles.
Bien qu'une telle inégalité de surface, sous la forme d'ondu-! lations contiguës par exemple, présente quelque avantage en facilitant l'absorption de chaleur dans des opérations de réchauffage subséquentes, il y a certaines opérations de fabrication où une billette possédant une surface plane sensiblement sans défaut est désirée. Il y'a également éco- nomie à enlever du métal à une profondeur minimum, suffisante ! pour éliminer les-défauts de surface.
@@@@ @@@ @@@@@@@ @@ @@@@@@@@@.
La juxtaposition de plusieurs buses'si voisines les unes des autres que les courants se déployant en dehors se recouvrent à la surface à enlever ne remplit que partiel- lement le but visé,-et est inefficace tant que des rainures et des arêtes, qui empêchent une sur.face d'être entièrement plane, se présentent encore. Dans certains cas, on a proposé d'élargir les buses appliquant le gaz oxydant mais les . efforts faits pour élargir, de telles buses n'ont pas, jusqu'à présent, été entiòrement satisfaisants pour effectuer une distribution à une pression et une.vitesse convenables en tous les points, en travers de la largeur du courant de gaz incident.
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L ' 1. i .i ir <. u .f:. " . ;:, oFfro dca opurations et u-ndispocitif d'enlèvement .the>=.ii.i;><:h:1:,iiqi.ic. ;>:;.à. lesquels le az oxydant cab ... ,j ;h 1 :i , ¯; . par 'ne: con trucbion (le buse disposée pour donner ;i # s , : <, . , CO"J:".1Jt relstivemont muis s -t >? i: i; iv e> s a ' cm < <# ,il .f= i< i 1..1; , ça forme :.1 ruban. A c c 1; e .é -1 e . t , la buse possède rj-i orifice 1.#i,ze, mais mince, qui est disposé de façon que sa 1 5Si.i parallèle à la surface à enlever de sorte ;j3e, quand 1. b'.i.cs applique le gaz oxydant, il se forr.ie .. ' i i' ,?';rf"cc c 1..,; .". > ; 1"1 d'enlèvement .une flaque de réaction ..: :-'> ; " -" i 1 < - ' < ;- , j ; 1..:" .-i E. , <...'- :. :;:. s . : i i # :;. L .l' o i<i,:e .
Toutefois, afin . ¯ .. la réaction U cil ae <; -! u..=: . < ;: i.' . , i <:, 1> 1< 1 ; 1 >: ;, î 1, 1 . <-. :. , ; i fi- :: .¯ i ;: . ; i .. (:1 traverG de to;1!-e la largeur (le la zone de raacbion, la.ja-sc- vil.;eisc. du 2;az applique est naintenue sensiblement constance.
Cela :;::1:.;c CjlJ. 'une; pression sc=1:.#ibîemen.b uniòruic du c.:az' o.ly- danb ai'ù Lrainbe.TLe en tous 1:.::. points en travers de l'cri- ?ice. Je'';'!.;'' .:-. d. -i...> .l: ? ; jL .. ; i li 1 o n de pression est obtenue par 1, ' ;>. ;, , 1 i - 'cation :,';en moyen ±stz.i'ôiàl=iiJr ùe gaz convenable en as.'-'oaia- 1Àoi> :ir<:i: b'uje et avec un ,);;c,sa2;e de buse de con-
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venable. Ce moyen distributeur de gaz est construit pour donner une pression sensiblement constante en tous les points
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le lons de l'entrée au passade de buse.
Il en résulte l;U2 le as oxydant jort c o i-:1=.; e .. ,. iJ c s i .: r .i. n-t , en forme d rU'.)an ré- gulier et ininterrompu qui possède des masses-vitesses sen- ;.; ¯L i,> 1 1. ;; i i: ii l , ' # > , 11, < : , tn i 1 : ro .. , : 'l .. : points en -lsr a ir :..1- de la laJ.':.';C'\1I'
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d'une passe.
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L'expression bel3.e qu'elle est employée ici, est prise pour dÓci3ner, d 'I1ne façon connota- .tiv#. , la du jaz oxydant sortant ;de la buse, en un
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point quelconque donne, pendant l'unité de temps et par unité
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de surface et n'a point les dimensions d'un moment au sens mécanique usuel.
Les moyens préchauffeurs sont de préférence asso- ciés avec .-les côtés (c'est-à-dire au-dessus et au-dessous de la buse horizontale) du courant de gaz oxydant en forme de ruban et d'une manière qui donne desjets chauffunts d'une nature assurant un chauffage rapide et adéquat du métal aux points où frappe le gaz oxydant, les jets étant de forme .belle, et distribués de telle façon,., qu'ils n'interfèrent pas avec le courant de gazoxydant.
Sur les dessins, et en particulier sur la.Fig. l, on a représenté une réalisation d'appareil propre à la mise en pratique de l'invention et B désigne une ou plusieurs billettes qui sont disposées sur des supports convenables 10 pour une opération d'écroûtage dans une aciérie. L'opé- ration d'enlèvement thermochimique du métal est effectuée par un moyen, représenté d'une manière générale en R, qui comprend une combinaison de'buses à gaz oxydant et de préchauffage, comme ce sera plus complètement expliqué ci- après, ce moyen étant supporté en place par une pièce des- cendante, 11, assujettie à un bras 12 qui est porté par un chariot 13 sur un bâti mobile F.
Le bâti F est représenté, à titre d'exemple, comme étant supporté au moyen de roues 14 capables de rouler sur des rails 15 qui sont posés sur le sol, ou autre base, en un endroit adjacent aux supports 10.
'Le moyen de réaction thermochimique'R, comme c'est représenté sur la Fig. 2, comprend une buse centrale 20, d'application de gaz oxydant, avec laquelle communique un moyen distributeur de gaz sous la forme d'une chambre 21
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"-Li'poe pour assurer une fourniture de gaz à la pression va J.lu G. Ls. ,)1.,,1 [58 20, coJi=:c on le voit en outre sur les 5is.
;,; ci:; '-;., ,;;"C relativement large et plate et possède un canal intérieur Q i'C.LtVCïu:E'11ü la1'(.;e, mais transversalement ;1 1; r J 1 .1 , de section r0ct:;.nIÜ:lÍI'8, à l,l':W01'S lequel le gaz oxyd:. 1', p:::;;:C' le lu. Ckll:1brc do ;.'.t.o:i¯i>o1,:1¯012 2:1:. h. 1'OT.LL:LCC 24..Conte ron,',;wncU;.i.on convenable peut à -1.; i. employée à cctbe fin. L,n )CF0, par exemple, employer u= iJ 1 paire de plaques 15 e r pa ;; [ < ,; , en matière convenable comme le cuivre ou le bronze, ayant une ('w¯.i,;rcur' ,j i 1 .eLi.:.;:.! n l;c pour ;7T'.;vcntcr l résistance c G. L : ; 1 .i, .,l <, , coimc c'es.t représenté en ") ,..
Cl...L.? b l ' . '!- comme c'est représenté 2;"' 20 , l'espacement désiré étant ott 0 111). par l'insertion, aux bords des plaques, d'éléments d'espacement convenablement formés, 25 et 25', assujettis
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par des moyens convenables tels que les vis 26. Les cléments d'espacement 25 et 25' n'ont ni une largeur ni une épaisseur uniformes mais sont spécialement formés de manière à donner
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au canal rectangulaire une uivergence qui contribue à donner la vitesse uniforme désirée du gaz sortant en travers de l'o- rifice.
La forme imprimée est de préférence arrangée de façon que la plus petite section soit adjacente à l'entrée, mais pas précisément à celle-ci, de manière qu'il soit formé juste au delà de l'entrée ou canal une gorge resserrée à partir de laquelle ce canal va en s'agrandissant graduellement vers
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l 'oT'ifi.C0.
J.;J dilatation dan le gaz oxydant, effectuée par la divergence du canal, ainsi prévue, est d'une nat@@@@
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capable decompcnscr les vitesses de gaz relativement élevées (',ui sont nOr'il,:,.lcJ1ent associées avec chaque coté du. canal lorsque ces :',C;t=N :¯011() parallèles, tandis :.i1e les vites"-es ¯1l::' c:ndroit;:) '..djacenbs au -milieu sont :. e'le- ;. i \rG:11ent faibles.
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Une telle distribution, inhérente' aux côtés parallèles, tend à produire des passes rainées au lieu de la surface plane désirée. Avec une'divergence, tant dans le sens de la largeur que dans le sens perpendiculaire à celle-ci, de valeur conve- nable, les vitesses,relativement lentes, au centre sont augmentées et on'peut obtenir des valeurs relativement uni- f ormes en travers de toute la largeur de l'orifice rectan- gulaire.
Comme exemple de valeurs convenables, on peut dire que, quand les éléments 25 et 25' ont leurs bords internes inclinés, dans le plan de la largeur de la buse, sous un angle de 2 degrés et demi par rapport à l'axe, comme c'est représenté sur la Fig. 4, et font un angle d'environ un demi degré; par rapport à l'axe, dans le plan perpendicu-- laire, ils effectuent sensiblement la distribution désirée de vitesses pour la garnie de pressions de fonctionnement ha- bituellement employées. Les bords des plaques 20a et 20b qui sont adjacents à l'entrée sont de préférence relevés, comme c'est représenté en 27,pour offrir des rebords de fi- xation par lesquels la buse peut être assujettie à la chambre de distribution 21.
Bien que ces plaques puissent avoir une épaisscur uniforme de lu tôte de distrioution à l'orifice, il est préférable qu'elles soient réduites à leurs extrémités inférieures, afin de présenter une surface en retrait, comme c'est représenté en 28, pour aider à mettre convenablement en position les dispositifs préchauffeurs par rapport à l'o- rifice 24.
Le moyen distributeur 21, 'bien qu'il puisse avoir toute forme convenable assurant une alimentation de gaz oxydant au canal rectangulaire de la buse d'une manière belle qu'il y ait une pression sensiblement uniforme linéairement
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le lon de l'entrée au canal, ...flèc-1e avantageusement la forme d'une chambre cylindrique qui est relativement- grande et possède une ouverture sensiblement non obstruée communi- quant avec l'orifice rectangulaire. On facilite d'ailleurs
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la disbriu'ution de pression dans la chambre en prévoyant des conduits d'arrivée de gaz oxydant, 29 et 29' qui viennent d'un collecteur 29" et communiquent avec les extrémités res- pectives de la chambre.
De cette façon, on assure une condi- tion de pression sensiblement statique dans la chambre.
Le moyen préchauffeur représenté comprend des dis- positifs lance-flammes qui sont associés avec les deux côtés de la buse à gaz oxydant et dont chacun est de préférence assujetti sur une surface 28 en position rigide sur la buse à
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gaz oxydant, c' es.t-à-c1ire sur les côtés supérieur et inférieur de l'orifice 24, comnc' e.-3t représenté sur les Figs. 2 et 3.
Bien que les @ispositifs préchauffeurs si tués sur le dessus
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et le uesscus Ce la buse p iisz::n-t être sensiblement identi- ques, il y a o.vc,ntEcg8 à les construire différemment puisque 1 n ,( \1)C Irl ;-1,!)():1 !:*i.r,'. pr(r.11:l1Ifr("\I"TG jouent Cle,,-) rôles ,:::, ,,;-1.:ri- q.Citent ,>E.'?14#.::n.ts. ',;'116 -1.=# ; ..iiti,on convenaole pour le dis- positif supérieur est représentée sur la Fig. 5, tandis qu'une disposition convenable du dispositif inférieur est représenté
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::'ll' In Fis. 6.
Le ,:ispositif représenté sur la Fig. 5 comprend une pièce onuloc 'ÍO. 00 IrVU \.1' orificee, en association avec une u:.1itc' en ',J.I' \1' rtc>':cy n..l..L , aj !¯, y à" à :-; o¯. ii 1: ;-1 1 1 1, < j , i ]L , j i i < . j. < ' ' une .t'cr.;;aion en coin, la ooîbe étant fermée par un autre bloc 32. Ce dernier possède an creux intérieur central 33, de fourni bure et de distribution de gaz, qui est taraudé pour recevoir une conduite 34 venant d'une chambre de mélange de
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gaz, 35, qui est disposée pour former un mélange chauffant
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combustible, .tel' qu'un mélange d'oxygène et d'acétylène.
Le creux 33 est fermé, à un bout, par une cloison possédant un cône distributeur central, 36, autour duquel se trouvent plu- sieurs petits orifices.3? forés, à travers la cloison, dans l'espace annulaire .existant autour du cône. Un groupe de petits tubes 38, prévus dans la coquille 31, vont respec-
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vivement de chaque.orifice 37 à l'un des trous de buse-repré- sentés en 33. comme disposés a,uelque peu obliquement et sen- siblement à égale distance les uns des autres le long du bloc 3Q.
Les trous 3 peuvent être de diamètre xen 3i'bl<Dmen'b unifor- me d'un bout à l'autre; mais leurs parties externes sont de . 1 ./, préférence de diamètre réduit, .comme 1-J ést¯ r b't6 en.,21 '' la disposition ,obTiqûé des trous étant- tell'equ'.ilssoht;in# i..:t= , clinés'de haut. en basset prij'ttènt"@1-6- gaz' façon qu'il approche et, dans'une certâi,ne.:àië'süë;'clïâuf.fet: / .¯'F.I'; , le courant de gaz oxydant sortant de, 1 orif lcë'i?-.éctangUlaire', 24.
Le dispositif préchauffeur situé sur'le dessous de
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la. buse d'application du gaz oxydant est similaire à c'élui ;¯¯ , -/J. représent,é sun la. Fig. 5; mais' il en'diffère par la comstruc-: yt tion du bloc à orifices qui est de,préférence celle représentée
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sur la Fig. 6. Ici' au bloc à, orifices 40 est .adjointe une ; coquille 41 dont l'extrémité supérieure est fermée par un'bloc 42/présentant un'creux intérieur 43 auquel est reliée une conduite d'alimentation de gaz 44 qui fournit un gaz de chauffage combustible venant d'une chambre de mélange;45.
(Fig. 2),, le creux 43 étant pourvu d'un cône distributeur 46. faisant saillie de la cloison située en arrière du creux 43,
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cloison qui est p<x'orr po .r¯ offrir der' ot'IJ'LCL'n 4¯ relies p;,1. 11111:'.LI,'111':1 tubes 48 avec les trous du bloc 40. Ici, les trous 49 ne présentent pas de partie de diamètre réduit, comme c'est représenté sur la Fig. 5; mais, au lieu de cela, communiquent avec des chambres évidées :!.2 Il d'une forme belle que plusieurs jets de préchauffage adjacents, en forme de
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ruban, sortent d'une série (le èntes ±¯± qui sont en 1±,ine en travers du devant du bloc,.
Pour obtenir la formation convena- ble des chambres 49" dans le bloc 40, il est préférable de diviser ce @lec en sections complémentaires, comme c'est in- diqué, les sections étant réunies, une fois convenablement formées, par des vis 40s. Les coquilles 31 et 41 présentent, cornue c'est représenté sur les Figs. 5 et 6, des parties descendantes, non situées dans le même plan que le reste, de
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manière à s' . dtelw, dans des positions complémentaires, sur les parties réduites 28 de la buse à gaz oxydant.
Une fois
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en po:"iLion, ellcu sont bennes en place au moyen d'un crumpon de serrage 0 qui s'adapte autour des extrémités des b:.izes et (Iont le dec"ous, 1, cert 1.i: patin pour tr'iner sur la surf' Ci? de la oil1C'Jte c co 1AI¯- d'une passe; le putin assure .'.1¯21;2 :L'8 JJcS ou ces L'cronb à .'!'espacement voulu de 1 ïl 17l Î 1 .l;i.m lois'u'on :ilt nnn :): :::,r'. tin moyen ne 'iz:¯'tion convenable, 22, peut également eb-e ::1¯:cé autour (,es chambres .22. et ::t2 pour aider à maintenir le, rigidité désirée de l'ensemble qui est suspendu au moyen de support 1:1 et ai¯ir)oi: de <; .1' ;.: ;
o n que l'orifice 24 soit sen- ;iblenzcnv parallèle a 1 rf"ce de la billette .B en cours c1'tc.r.o"tae, 1¯tcn,cmule des buses étant incliné sous un anni tel Que le 3i}Z oxyc1:1.tlt 1" .. > :? < . > < <... t 111\ tW 1,;¯< 1.\1,:;11 par rapport 1111', 1. ,;;E ntc' cirée à la surface de la billette B dans la
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direction dans laquelle la passe doit se faire, cet angle ayant une valeur comprise, de préférence, entre 20 et 45 degrés;
Les blocs à .orifices des dispositifs préchauf-feurs, ' sont naturellement, pendant le fonctionnement, soumis à une' haute température. Il est par conséquent avantageux de refroi- dir les dispositifs préchauffeurs au cours d'un écroûtage.
A cette fin, l'espace existant, dans les coquilles 31 et 41,
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autour des. tubes-'3j8'et 48 est employé pour effectuer le re- froidissement désiré. Un agent refroidisseur, tel que de l'eau, est mis en ..circulation dans cet espace et chacun des blocs'de fermeture 32 et 42 est pourvu d'au moins deux passa- ges, en'plus des creux 33 et 43, l'un de ces passages servant d'entrée pour l'agent refroidisseur et l'autre, de sortie pour celui-ci. Le.bloc 32, comme c'est clairement représenté sur la Fig. 7, est pourvu d'un raccord d'arrivée, 53, auquel un tuyau souple 54 est attaché pour fournir l'agent refroi- disseur. 'Un raccord de départ est prévu, d'une manière simi-
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laire,- en 55.e-,Un-, raccord 56'.
(F-ig.'2) avec tuyau', à'anenée,1±z,, est prévu dansle bloc 42 qui-est également'muni d'un tuyau de sortie 58. Les: tuyaux qui fournissent le'-'gaz aux'conduits 29 et 29' et aux -chambres de mélange 35 et 45. aussi-bien que - ceux qui fournissent et'emmènent l'agent refroidisseur.-sont
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avantageusement nature, souple et sont. en, consé4uence--.
représentés .sous la forme d'un 'groupe souples sup- portés,.'en un.endroit adjacent au moyen'de.support 11, par
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des moyens,'conveiales caable5 de 'se mouvoir'avec eux.,,
Le gaz oxydant'fourni aux conduits 29, et 29' peut être de l'oxygène pur à une pression convenable, par exemple:,.
3,5 kg par cm2ou un.mélange d'oxygène et d'-un gaz neutre,,;
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co'MP :.on ,'Ól2..il2:p. d'oxygène e d'air ou. d'azote. Bien que la pression i:l;l.,¯';;(' varier dons don limites raisonnables, elle est belle qu'elle maintient la .,ortie du gaz oxydant à une vitesse convenable. Dans le cas où l'on doit .effectuer une
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O¯.':L¯iil0n d'écroûtage du (-!'11:'C:
indique, il a été détermine que ce qu'on appelle une !!faible vitesse", d'une valeur comprise sensiblement entre 60 et 300 mètres par seconde, comme c'est exposé dans le brevet anglais ? 388639 du 10 juillet 1931 convient et un courant cylindrique, à une telle vitesse, peut
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ê ;1 c' aylic ;c avec ;)l1S 'o'se ayant des côtés c ¯ca,l¯lèl: : et une <ma..itiée c rc (:: \oC'l'.r,',l1. une .>,1,¯:C) possédant un orifice .''7-'-âC?, :i1é':Lr:
i1IÙIC(', lo'j't'el.Le pr6sencc une divcr'.ncc, cbnL' c''.-'La a été indiqué ci-dessus, et une ,OI';j0 relativement ebroite a l'entrée par où le gaz pénètre dans le canal rectangulaire de la buse, a sensiblement les mêmes limites, quant à la vitesse du gaz oxydant, que celles indiquées dans le dit brevet anglais. En donnant au,canal de la buse une forme dif- férente, les limites se troavent, bien entendu, changées et il peut être désiré, dans certaines conditions, de dépasser ce qu'on appelle la "vitesse acoustique", qui est la limite supérieure théorique à la vitesse à l'embouchure qu'on peut obtenir d'une buse du type décrit dans le brevet anglais pré- cité.
Le dispositif écro@teur R est représenté ici comme
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monté po'r avoir un élj clément sensiblement universel sur le moyen qui 1: liéc.c"1 ,e. un 1:10' IV' men 1; rclD Li 1.' (,nLre lui. L (' 1: L h i.1- ie;ti;±< '"ont la surface doit êcre enlevée, le support 11 étant présente comrre étant capable de donner un aj.:stE<!1fnt verti- cal, le .)7'-.¯ 12 6ti:...1C, ;lr iC,8;:LC;, représenté cornue capaole de donner un aj;.:s.lemeni longitudinal tandis que C li chariot 1
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est'ïcàpâble=.:
de,fonnèr.,un a justement"transversalement à la ' billette,'-le,bâti'B-'étant dispose pour entnàînen le dispositif..! Ri une,fois celui-ci convenablement'ajusté, le long-dès billet-'> tes à. l'allure .désirée,. 18 .m par minute par exemple, lorsqu'on doit faire une- passe.,Bien qu'on ait" représenté un tel''arrange#i ment, il va sans dire que ce n'est que purement à titre ' d'exemple car--on pourrait employer tout arrangement convenable;
c'est ainsi par' exemple que le dispositif- écroûteur pourrait
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être fixe et'''que.lés./billettes pourraient se d-eplacer.I7, va'.' == ., . ¯ ' , ........ également sans'dire' qu'il peut être désirable que le dispo- .sitif écroateuréoit-relié à émerillon au support- ¯11 de, manière qu'on puisse faire osciller de bas en haut et de haut en'bas 1!axe de la'-chambre 21, de façon à pouvoir incliner l'orifice 24 par rapport à la surface de la billette B, comme, cela peut être nécessaire à l'occasion afin de suivre tout gauchissement 'latéral que la billette peut présenter'.
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.'On voit.-qùe.'ies dispositifs précha.uff.eurs repré- .:j sentes sur les Figs. 2, 3 5 et 6 appliquent des .types 'nelati-" vement différents de flammes préchauffan[7es au-dessus et au- dessous du courant.de gaz oxydant, en forme de ruban, sortant de l'orifice 24. Avec la disposition représentée, il sort des orifices 39' une pluralité de petits jets qui produisent'un ,chauffage relativement intense du métal juste devant le gaz oxydant incident. On voit, d'un autre côté, que les jets préchauffeurs, en forme de ruban, du dessous effectuent un
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chauffage d6sJ.i:,4, de la fluque de -uns auom risque d'imprimer des marques de courant sur la surface de la.billet- te située en arrière de la passe.
Les passes produites sont, en.conséquence, sensiblement planes,- larges et-lisses, ce
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,-:u-L ü0i1 i <; 1; 1 ;.,. <J .1 .i . <. i-. . , , <.; .]: <¯; r. v 1 1; >,' Ilnt: C; l'rlC:i,o;.l'L; i,tyl ur .;: .>, r :1 1; a e i. '' S r I?S 6 .
Pour effectuer un é c r. o 2R #1# avec l'appareil sus- décrit;, un ouvrier, s tenant ,,,;T le bâti F, ajuste le dis- p o i 1. :..i..t' 6(f.';)tc;JJ: UlOl'i1IochillliqlJI' > . ?i. une position initiale conv('''nc'..ble e.= , -:ya¯.;, ouvert l'admission de gaz chal.f:'font et allume celui-ci, :l.'::;aplidue à un point de là billette où il désire commencer une passe. Lors':}]' 0;3t atteinte la bempcra- ture à laquelle le ;;8tal entrera en ignition avec de l'oxygène, ce qui peut être déterminé facilement par un opérateur exercé, on ouvre le gaz oxydant et on met en route le bâti F pour
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entraîner le dispositif R dans la direction dan laquelle la
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surf,.ce doit être enlevée.
Le gaz oxydant qui Mort de' 11.J uuse .. ' i . ; , , .. , o <= , on le, r. = . o 5,-t , en une mince n<:::.;;:1e plane qui rencontre r; '1- :.; uurface à'enlever en. une lisne et sous un G.n;le dièurc iJ.L;,:,' , 1;¯; lLjie s'étendant sur i.in;. distance importante directement en b'ravers de r; .1.1:,,11\1:::.:0 ;',U laquelle on opère et la région si- .b i ,i é c 1 1 ;: ;; .i à :1- a t .i im ; n de chaque c3tc d0 e c e t 15 li;.ne est le , ot;e 0'\ 1'.- ]:'L.é'-cL;icll1 oxydante :'n;';:¯, L.J.<('noc11i11ic;-C-lcDt. \.Ci;l::C l'orifice de la ,>¯:zc est 1;:=.<isi-1>lcinen.t xecç,.>'1 '.zlc.ire et .,:c l:.1jI'esCJÍoï\ le ¯OI7 de et arifice est -maintenue sensiblement <3 = 1# ,1, en O.n¯:: i'.'s 7J.L1';'S, on ):Lf.! .LL1C' la ICIL'..f;e-VIiLCt::a3i: du 5.:..z.
O:CßCC:Y2-t incident est sensiblement égale en toun les poin'cs le lii:,j; uc cette liane de réaction et que l'enlévenent d \: 1 .. '.:.;,1¯vL'.1:' se Lôit eri quantité sensiblement t?;L:.iC-' en t,')<- .¯ ,1 .; ;= ¯:> - 5L ; ; t -:-r\ :;'l'.,')7C c 1 r j . cxydanb. La passe, 1)rs;li1el- 2. ....: ,.;;,':::t(-î:<.)lc.Tnf'n.t :O=:l:.icrl2-c, J8lJ t t. ' i 1 :-jl.néc'\ tin 'ïL.,l;CC;(' ; ; < i i : ; 1¯ 1. '1. , ; ; n <. n .i: . i n 1 1? ? i;n; 1')ll:'; le Ion'? de 1ab:Lllcl;\ïc :-¯.'n¯. 6rr' ret'.!.'J.6e t:>';'1",'l1 (.'IC la 17.i.;¯;¯G' dtcntrDîn8:nC;J:G, la :,: iJ 1¯ 1, < .. :... du .. -' 7 1 \loluL1C; d'c à .¯: #= et son ;1 l(.. a'incidence soient ris en
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corrélation et réglés -pour maintenir sensiblement constante, la flaque de réaction qui se. forme en avant de la zone de réaction..
La flaque de -réaction- qui. se forme ainsi, possède
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des o.'.'aobiaiei'.tGS p:i<oiJr?c'z qui 1a d,Li; .0:Li.ijLton.b do cl'Leu qu'on' a obtenues jusqu'à présent.. Cette flaque est représentée, en P, sur la Fig. 11 où l'on voit le dessus d'une billette B ainsi qu'une partie du dispositif R qui est représenté comme s'étendant''sensiblement tout en .travers -de la billette..
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Le courant ,irlcideit-d-è az.¯oxßdànt, en forme de-ruban, est ... représente-en S-;',là.:zo.ne de réaction étant indiquée ,par la.- ligne formée de tirets autour de la surface frappée par le courant S. La masse/principale de ,la flaque avance en avant
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de'cette'zone et e.st 'indiquée, par l'airelimitée par le'trait plein courbe sinueux, sur le, dessin., .Dans ce cas, la flaque
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s,' étend, entièrement ,.'en.'travers..de.la.billette,; et a,une-. làr- géur\qui:
ës't'plus,d.ë¯ deux foisï sâdiïn.ënsiondâis::le sén's'de= '. j la longueur .de-'la billette.'' Cette caractéristique est unique pour Ijjl. '(ar%X'Q!'aßC7 avec UM buse à large orifice et holiio- .généité contribue a l'uniformité de son effet de chaùff-a'ge'. sur le métal de la billette sur laquelle elle .avance.
Dans-la disposition représentée sur les Figs. à 4, la.dimension-transversale de l'orifice 24 peut être de L'ordre d'un très petit nombre de millimètres tandis que la largeur peut' être de l'ordre -de quelques centimètres et est normalement supérieure à 75 mm'; Comme exemple, on a trouvé dans la pratique qu'un orifice ayant une dimension .brans= versale de 2,4 mm et 15 cm de largeur convient pour écrouler
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tout ,un côte'd'une "billette standard de 15 cm à une profondeur, sensiblement uniforme,.telle que 1,6 mm, en une seule passe.
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Bien que la ouse prévue ici prisse avoir sensiblement toute largeur désirée, supérieure a la limite sus-indiquée, et encii- un courant ininterrompu de aaz oxydant, ea forme de ruban, qui produise ues réactions oxydantes s ;; a s i b 1. e m é: n tÉ >µ é i>. i c en bravcrs de la liane -:: où il trappe., il sans s i: 1, :n que le uispositif 1: c. :;= n S. l> e i.iir n'est pas limite à des ovations aans un plan horizontal, c'est-à-dire sur le aessu; d'une billette c -1; , m.ais peut être disposé aussi bien pour enlaw... ; l < : : : ; ..... :... c 1 : ; ; ae cotd au < 1 deaaoua, 1 deman- d <. r e s s envisageant d'appliquer l'invention à des machines pour cnlev.r dea surfaces '.les d'une manière c g é n é r,.le, ou une série ce ce..urface par exemple, en peut ' r.,lever 1'1 une seule pae-e -1 C "' '2 à "J " opaosec, ou lea quatie : -: µ .t .é :.. , ce oilielbea.
La aurface pa paiement fl ; : i.. .... i . , j. , ' .. , de e r; ? i=. i . = < .: l'orifice 1 : 1 ' ; ¯ , : a- '!'le <#: 1 j>... j n droite ai.. .. ¯> < i . i i",à'c une .ertion a'arc. Il va .an. dir., en outre, que le dispositif à c i? ?±t e :r 6. 1 in v quoique représente-en . ; ;3 ' " b ï ?l . < j¯ ' '. () avec .:ea ;"" il j, s jj Çt s j¯ t i 'i? i'l jhT 1 c iiÉi ' : ifl 'Ïl P " 1 1? a buse qui ffectuent l'enlèvement de métal .1, surface de e "±> 1 1 .i. e t .:: ,i froid, ::;, .a. eaale-m.nt applicable <1 .1:1 des dispositifs ==. à c iit 1 . n ;' enlever du a..6tal ,,0 la surface e d corps métalliques chauds, ;/:1' .,,-L:;!lc ;1(' > ], >.1:1: ce te uloems a mesure qu'ils arri-
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vent du train ébaucheur dans une aciérie.
Dans un cas de ce genre, certains des dispositifs préchauffeurs (habituelle-
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ment ceux situes au bas .le 1'écrouteur R) peuvent être mis con lu c .,1 v i.l:, '.'" ou < : t.i .l, < . ir 1. ;:; :; <> i;: ¯> .l .. ; ".; , > <.: n ; il la :: <; o ;.< s. l; 1. i i r; 1= .i, o 0;;1 ill oy ,; c .
On voit que l'ecroa.a.je d. corps métalliques cil .1... ! : <: passes x u n i ,il o i::..: < ; élimine plus efficacement
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que jusqu'à présent:'les défauts de surface qu'on désire enle- ver puisque Inexécution de larges coupes lisses sur la sur- face du corps, sans formation de rain res ni d'arêtes ou filets constituant la démarcation entre les chemins de cou- rants de gaz oxydant individuels, évite la retenue acciden- telle, par de telles marques ou arêtes, de défauts inaperçus ou imperceptibles.
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Lu oorpE) ferreux 1.f,cuJ..'"lnt, i.Pi,;Jfi<.i'ii. éJ 1:.té ceroutô avec un large courant oxydant, en forme de ruban, comme on le propose ici, a acquis de nouvelles propriétés et diffère de corps obtenus jusqu'à présent par des opérations d'écroû- tage, en particulier celles qui emploient plusieurs-courants oxydants, en ce.sens que le corps est pourvu d'une enveloppe neuve qui est sensiblement de niveau, ou non rainée, et est lisse et 'dans laquelle la teneur en carbone est uniformément distribuée, et le corps résultant est très ductile. Les dif-
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férences sont facilement apparentes dans des photomicx'ographies : faites des portions de surface de tels corps , et sont repré- sentées sur les Figs. 8 à 10.
Sur la Fig. 8,.est reproduite une photomicrographie représentant une. coupe d'une billette, qui a été écroulée par. plusieurs courants d'oxygène, dans le voisinage d'une arête ou filet et montrant une zone affectée par la chaleur qui s'étend du dessus jusqu'à un- point- situé à environ 1,5 mm au- dessous de la surface.
Ici, les-parties claires a indiquent
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. une comopsition-qi4'e-s-bp-incipalement--.de la martensite,, qui l' ... ..1 1., , contient une.petite-portion de troostite indiquée par les'-
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parties sombresb.pZa présence de ces constituants et l , ab sen":' '.." ce ,notable de ferrite'dans cette zone indiquent une augmenta-. tion de la teneur'.-en'carbone et une augmentation dans la
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aure'" (le le /. :# 5- 1, ,', <# 1 . ; a #:: 6 # .a r qu'on approche ne 10, ,¯.:T- ce.
:En laple ;'.',x.,.r.:¯, 4, une telle ,:0,;':c-Lurc produit une grande fragilité. Il y ':;. une zone plus aoa-bre, ro irnrn.ediatemcnt ,¯.,. 1, L'eue ':'::;)6rieurE::, qui i. mo n 1.: r une formation # o 1 b 0.. :- :i, ,g - # :#..
En .=; : ; point -.::1¯-¯ ¯.. '1 environ 'm 9/ IiJ.l au-dessous du d,2.ss.', #..: :o:;:':: ;::. '1. J,' !¯-= 1 '1 '("'c, ...'.:' 1: ! .L'.i:'¯.:-, reproduite en e et j := , , =1 ' , ; . ; 1- 1, C:l n , ; L ., : ,r rh.l':. :,'I-;-L::. ccrt':1( 11,'.nc.('!':" , .J' .. 5..1 /n; ,¯ ¯... :'¯ '1 dauc i..'. ::. :'., ;:. ¯ : t ,'=,. 'l 21.=nt e c 8Ilne quantité, :j..: j, s ¯1 1; 8ij. cIl:: '-' ,.L,.,¯,,'l:.C Ùi 2i ;j .> i, À. = .- î 1 1 et (ls' 11.&1).t 'n \);':;,8, \T(,:'I'f3 le ;..:.'-i;:.l non afecte. On voit ec la ferrite entoure certaines parties SOi'0.(W:Cw \1.i LL sout de lu sorbite. 3i le :'l;:it ;:".1 de (: t ':7 'I:1 w ;.ZS:; >... /.;;( 1,' ¯¯::Cla,l pl-e r: ,l. > #. i i .t #7me n t , CCN' :-. iJ +:. :<? i# 1. c. r :; ::> : Î . :..-. eussent 1 .1 <= fl. :,. oerlite.
)j''r lu j; 1¯ 1 9, une :...'.t"re JhOt^:IliC):0','i?'ll'. 1:'';?.').'J1;= le, ::.:;è, :1Cl; '1>'-' de lu ;:?c. .7.Z.lCi;,' duns une uire plube C:¯'è,1)2:'L3C entre des arêtes ou filets et est tout à ± e. it semoluble, C01411":C aspect, a I,,.1.-. & , :J:L1f eue la zone C'îCl:'I1C i est pseudo- T:1--.r'C.I1¯vLt7¯L CUl lieu d'être de L1. troosto-;'{l::;,I'tEnsite. :Ll n'y lui, j) :¯: de 2 .t'C=T-ibc:' prèe de la :=L1Z'LC.CG Gt:.Jr;:'(:. (: .2(;C .uontreut -1.1)::: cela eet en .;....¯..,..;1021 avec 1 t;.Ll'ü!II'i;!-IU:L'W ue '1, : L t; Il <.:,1 J; i Il l ' J::) 0 t] C .
Sur la Fig. 10, est reproduite une représentation d'une photojr.icro:.;r:3pb,ie montrant 10. structure, à la même échelle que piyis. 8 et .) , d'une billette de composition simi- laire à la pre'miëre mais Ócroûtée avec une buse à large ori- fice, conformément à la présente invention. Ici, la microsbruc- + :1"<:: mont.::7 Il la couche de aurfacc n'1)a sudi que peu. ou pas de <; , . j . jj j ; ,. ij¯ ; j o jj JL1C (atamtié ap:.r6ciaole de ferrite, COd,;;8 c'est inc:icd.'¯:8 c.n , existe d.ans la zone supérieure en mène teDips que la pseudomartensite Et de la ",orbite. Bien que le
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fond soit sombre, celle-ci ne doit. pas être confondue.-avec la pseudomartensite. La'profondeur de.la zone .affectée par la chaleur,..dans ce cas, est d'environ 0,95 mm.
Au-dessous de la zone supérieure, la région h@ contient de la ferrite et de la sorbite, la partie sombre, i, étant la sorbite.
Cela indique que la température atteinte en une région correspondant à la zone h était suffisamment élevée et 'qu' elle a existé pendant une période de temps.telle qu'une certaine quantité.d'austénite a été formée et s'est décom- posée en sorbite à 0,25 mm, ou où-dessous de 0,25 mm, comme on le voit dans les régions 1 et i. Ou bien le métal n'avait,. pas été chauffé à-la température de transformation, ou 'bien il l'avait été pendant un temps si court que la concentra-' tion de carbone en ,austénite ne s'était pas produite. Ainsi, la structure résultante est de la perlite dans de la ferrite, structure'normale, pratiquement inchangée, de l'acier.
Une comparaison de Fig. 10 avec Figs. 8 et 9 montre que les aires de perlite sont plus grosses et plus voisines de la surface, avec la ferrite s'étendant tout à fait jusqu' à la surface et, comme corollaire, la ductilité de la struc- ture de Fig. 10 est supérieure à celle de Fig. 8 ou 9. De cette comparaison de la microstructure, on peut conclure que la surface de billette produite conformément à l'in- vention possède un plus hant dogré de ductilité que les structures représentées sur les Figs. 8 et 9.
De plus, la ,structure de surface, représentée sur la Fig. 10 est représentative de toute la surface produite par les procédés de l'invention, tandis que la surface produite par de mul- tiples courants.'d'oxygène montre des changements marqués entre le haut de la'rainure'et le fond.'Cela est également
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..).LD':\T, ' ' ' ",µ' C' ,:-.;:::.) t, (C J :cct;S f,:1,:lt,., ,' 1 c'.Àî C 1 r.l) " ' '. ' . ' 1. i. j d'essai de .. ¯; iJu0110'l'.I'Q!.'i. De telles mesures lilOtl.u:hE.....:¯. une dureté 1,le 100 a 425 au som.'.jet de l'ar'ô'te 011 filée ab ',1.s 270 dans le creux de 1 .:.. rainure.
Une bille de de la même composition, écroulée conformémenb à l'invention, a, lorsqu'on l'a essayée, monbré en divers endroits une dureté qui était C'ztrêm8I,1(ut uniforme cb revenait, terme moyen, 2 185 convertie e o n Brinell. Cela fut trouve en dépit du. fadb l7' l'intérieur de .la:. dernière oeillette Biontrsit une dureté originelle de 112 comparée à 107 dans les premières.
Lors,:u 'on réchauffe dans un four, à la. température de laminage, des billettes s écroûtées par les deux procédés, il se produit une oxydation sensiblement plus grande à la eurface de celles s i, ., i ont été croûtées par de multiples courants d'o:y:ènc. Jc::;:oLl1.:::ctes qui ont été écroulées par les ral7.'1¯k';7¯e':; co l.r.'::or; c"a;,.;'ne montrent une oxydation 8:.:ces- aive sur le sommet des arêtes ou filets quand on les réchauf- fe dans un four.
IrCj1 l - }?280Ó,J.Ó (lt6cr8(:'!:,--e é. co::c.,),-:; :ü',t:':I.') li¯ ::;:j f'er- : u:.:-.n n 1... , ; ...; #.. : ;; : . i=: i-. <. :. , caraobérisé )f;.I'> les peints -W V.n'.^, I,.L. ,)Í :J¯'\ (.:L , 11 :tl.',i:l,c: :'!. ;.tp.liq'.)cr.jn(::T':r."r!!7 J'-'.' n;...i; :;;:1¯'t;Cc:? , en forme de ruban, de gaz oxydant à une région de le.? ;= < .; i¯..i *. c c7 : :. i corps s'éuendant directemenb en travers de celui- ci, 1.:>1:': , . cetbe ::. ,:;ion c :: ..t ;3.. la température e ci ' 1 1 ;> 1 t 1¯ o n par l'oxygène, 1¯ faisant usapc pour cela d'une ouse ;W'¯.ûL,C,:V' ,.., c.un;j.l .,i .== ;.. i #; 'i 1 s zcc:,''-lrt.::.1:¯.i:cc-, à distribuer'la pression 1 ; 0..S oxydant .. ¯> ,> i =1 . : . ,i ;' ce can.''.1. de .manière -;L1 t t;.n :-;:CC,"."".:
l. ','1"1
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sensiblement uniforme existe le long de l'entrée du canal et à mouvoir le corps métallique et la base l'un par rapport à l'autre à une vitesse telle qu'un écroûtage puisse être effectué. b) Une' compensation des vitesses relativement faibles du gaz oxydant 'au centre du canal par une détente graduelle de ce gaz.dans ce canal fait que les vitesses de sortie en travers de l'orifce de la 'buse ont des valeurs sensiblement-égales. c) Des flammes préchauffantes -sont simultanément appliquées à la surface par un môyen qui est refroidi par- eau.
d) Si le corps à écroûter est froid, on soumet une, région de ce corps à un pré-réchauffage à la température d'ignition par l'oxygène par l'application de flammes de gaz de chauffage s'étendant sensiblement en travers' de la .- dite région et sortant tant en dessus qu'en dessous¯de la '. buse.. e) Si le, corps à écroûter est chaude- on fait que les flammes de pré-réchauffage sortent de la partie supé- rieure de la buse..
2 - Appareil, pour, la. mise en pratique de ce procédé, caractérisé par les points suivants, ensemble ou séparément : a) Il comprend une 'buse d'application de gaz oxydant, possédant un orifice rectangulaire relativement large mais mince et un passage interne de section similaire, et des moyens associés avec l'extrémité d'entrée de ce passage pour fournir, sans qu'il y soit apporté d'obstacle, du gaz oxydant en. ,tous les points le long de cette entrée à
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une pression telle qu'il sorte du dit orifice, à faible vitesse, un courant, en forme de ruban, présentant un caractè- re uniforme en bous les points le long de cet orifice.
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b) Les moyen J q, i fournissent le gaz oxydant à l'entrée du passage comprennent une chambre relativement grande associée avec cette entrée. c) Le passade interne de la buse présente, en un endroit adjacent à l'entrée, une partie re@serrée qui va en .'épanouissant Incrément à partie de là vers l'orifice
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cb la chaire associée avec L'entrée est )0.:l'1':l2 ae e # oiii: ;; 1-t ... ,.C11C.
C de gaz. oxydant CO:1?¯'I1'1lC:u'in avec ces deux ¯.;¯ ¯.::llt3 'L L I¯':1¯iJ j'il ¯.¯LJ '-c a 1,"L;,t0,ricl;r de e a r- t 1; : c>;m,-',--' un :¯1 .LOYl ;;'tî;:-LC> G1:1C1 stacique. d) .L'appareil cornporbe des moyens préchauffeurs '::0.::.).:I'lJYil; des olocs a orifices P = s a l= 1 <é avec les L:C;"'"'3 , . <- . , j ,e ,le <, o .. ;=.¯ ,, : e o µ t de l'orifice J:8ctanl:ul<Ür0 (:0 la ;],¯,C, c;F', moyens y:.7.i fournir un T"R."lLlLl6 r de , élZ z à chauffage .. l'un de. dit. ¯; jj i j c ou aux deux, dos-moyens refroidisseurs ,:.i0%7¯ avec ces olocs et avec les moyens fourniss' nt le le "..;-¯t; et des moyens pour assujettir les moyens p:'6c110--ffctlrs s à la 'ou se.
0) J)" chaque oloc a orifices est adjacente une zone de j'C "; O:LI.lÜ3Scil:E,nt munie e o. ' i:, n bloc iC' C-'r'1.1F 7i'F) a ï' .v:':L':, lecuci le e ;..; :g ae '1C,.'.ff?..ÛE.' est fourni'au oloc i "' i¯ '' . s. .^, ¯ ¯ 'ln ",'.;ent refroidisseur est fourni à la chambre .! . ,'. ',) .L 1 1 .t dl '- . l L 1 ") es moyens ..-au ..revus pour :Llß';?71'v;,C'l' '...)...C c'ecroutage 'j:'11::; une position telle que le gaz codant frappe obliquement sur la surface à enlever.
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3 - Corps métallique ferreux écroulé par une réaction thermochimique par le procédé suivant 1) et caractérisé par la formation d'une enveloppe superficielle neuve uniforme présentant une surface lisse et unestructure cristalline retenant des quantités notables de ferrite, d'où résulte un degré relativement élevé de ductilité, cette surface étant sensiblement débarrassée de défauts.
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'' PROCEDURE AND APPARATUS FOR REMOVING FROM:: SURFACE CAL
OF FERROUS METAL BODIES. "
The present invention relates to a method and apparatus for thermochemically removing surface metal from ferrous metallic bodies (or, to use a more concise term, thermochemically "scaling" such bodies) in wide, flat passes of sufficient depth. - health to substantially complete removal of mottles, gasket burrs and the like which occur in the removed region, as well as the resulting ferrous product.
The object of the invention is to provide ways of operating and means for applying in large layers an oxidizing gas to the surface of ferrous metallic bodies where the surface
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must c be removed, 'r; comoinaison with preheated means' .'- rs perfected for raising the surface metal 3. la aw ': ,, urc d'i ¯:> 1it;' 0n, C.0; suitable means ± #. l 1; :. n .u: :): '2-c- i, i <.,; i. l'l '\ 1> 1,', il ',' 1, cmi.2: 'r nn mo: iavnrni-, 1:' ('1 .: Li, [' <.>; i: 1 <1 coros à collouler And the combined means of applying the 3E: Z oxyd8.nt and preheating key, thanks to which it is possible to make wide smooth passes of uniform depth.
The invention also provides an improved construction of an oxidizing gas application nozzle provided with preheating means arranged to project the reactive gases.
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we have a '*' mimr n; 1'1 '(' "1: -mW, 1 () ii '' .ocrant inintfr'ron) pn en fOrfYI0 (10 ribbon, thanks to which one can easily make a wide smooth pass, level, devoid of defaults.
It still provides a collapsed ferrous metallic body having a smooth, substantially planar surface which can be partially carburized, the carbon being distributed in a relatively uniform manner, and has greater ductility than that obtained. until
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present by scaling with an oxidizing gas.
Other objects of the invention will be in part obvious and will appear in part hereinafter.
The invention therefore comprises the method
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for removing ju metal from; # .; t ± # ce from ferrous metal bodies in 1 W rc passes, ive "iemt 1, i;? i and smooth, process consisting of 8,,; plicin¯er a cnwrc." i 1 .: rge. but thin, in Je o i 'ù. tape, gas o.> 0here: 'I..I!: J to ¯mi. Lesion not on the surface of the body is associated with' il'CCûC '. ::' W 1 (': 1 r.- 'vrs ue ic1;
1. ^ Ci, when it is at the temperature of ignition by oxygen, making use for this
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il! ', D / ¯' nozzle construction which has a channel of substantially rectangular section, to distribute the gas pressure
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oxidizer, supplied to this channel, such that a substantially uniform pressure exists along the inlet of the channel and to move the metal body and the nozzle, relative to each other, at such a speed that a peeling operation can be performed.
The invention also contemplates, for the practice of this method, an apparatus which comprises a thermochemical scouring device consisting of a nozzle for applying oxidizing gas to the surface to be removed, this nozzle having a relatively wide but thin rectangular orifice. and an internal passage of similar section, and in means associated with the inlet end of this passage to supply, without being obstructed, oxidizing gas at all points of this inlet at a pressure such that a low velocity, ribbon-like stream flows from the orifice in question and is uniform at all points along said orifice.
On the attached drawings:
Fig. 1 shows, mainly in side elevation, an apparatus having means for removing surface metal from billets, in steelworks, in accordance with the invention;
Fig. 2 is an enlarged view, partly in section and partly in elevation, of a fragment of the apparatus, showing details of the construction of the means employed to collapse a billet in the apparatus of FIG. 1;
Fig. 3 is a front elevation of the peeling means shown in FIG. 2;
Fig. 4 is a plan, with cutaway, of the cons-.
-bruction which applies the oxidizing gas in the device shown in Figs. 2 and 3;
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Fig. 5 is a section through the axis of one of the preheating means shown in FIG. 2;
Fig. 6 is a similar view of the alternate preheater means arrangement shown in FIG. 2;
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Fig. 7 is a section on 7-J, FIG. 5;
Fig. 8 is a reproduction of a photomicrograph, with magnification of about 100, showing a section
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of a steel cylinder ao, l¯ ,:
skimmed by means of a series of nozzles applying several streams of oxidizing gas, the cut being taken through the? <> or: 1 cut and jl} stc a.u-dec5.) o; JS of the surface, in the region of a fillet or ridge forming a groove in the surface of the billet;
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i.;. 9 is a reproduction of a photo: i :: 1 ;; >:> o j: v *; yhi i, same magnification as Fis.
C, representing a COI).) 8 transverse of the same billet pri sc 3. through the e> sr. <I cut, j. ste below <1.r the surface, in a coin-, rise region; between two edges or threads;
Fig. 10 is a reproduction of a photomicrograph
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- (; 1i (, du r. 4 <c magnification that e F iz. 8, representing a co.,. Pe hrausvcr.lc <# d '. #: - <-ce:; composition similar to that of 1? ELjg. 8, but collapsed by means of oxidizing gas coming out of a nozzle at 1.1 "; this orifice of the present invention c'l :; Fi \. 11 ..., i; ', pi'tn d 'a \), Í.l1l;
Ge. <¯ 1; .: ..> .. <. : '. r1- The.age and .e, 'î:.; r v, the couco'r of an e z, s n e <-1 e 1 .1;.: c t .i. o n typical nsultant: ¯ 1 '-'- practice of i n \ l'2rJt- c) :. i1.lin to remove,, -. ". n.:; steelworks, d.;. metal! le, z: r: 'f: ^ c ile ferrous metal bodies such as ingots, olcoms, billets, etc. ., in the:> <# v of removing marbling, burrs of joints, cracks and other defects existing in the surface, it was customary to apply a relatively voluminous stream of oxidizing gas, to a relatively speed
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weak, so that it strikes the surface to be removed at an acute angle to a tangent to the surface, drawn in the direction in which a peeling pass is to be made.
Cylindrical crown nozzles are very generally employed in this industry for applying the oxidizing gas, such nozzles being arranged relatively close to each other and arranged in bands where it is desired to remove a relatively large area. Such use of spaced nozzles produced metal removal of non-uniform depth and resulted in, in effect, leaving a surface with parallel grooves.
Although such a surface inequality, in the form of undu-! Contiguous lations, for example, have some advantage in facilitating the absorption of heat in subsequent reheating operations, there are certain manufacturing operations where a billet having a substantially flawless flat surface is desired. There is also economy in removing metal to a minimum, sufficient depth! to eliminate surface defects.
@@@@ @@@ @@@@@@@ @@ @@@@@@@@@.
The juxtaposition of several nozzles' so close to each other that the currents spreading out overlap on the surface to be removed only partially fulfills the intended purpose, and is ineffective as well as grooves and ridges, which prevent a surface of being entirely flat, still present themselves. In some cases, it has been proposed to widen the nozzles applying the oxidizing gas but the. Efforts to widen, such nozzles have heretofore not been entirely satisfactory in effecting distribution at a suitable pressure and speed at all points across the width of the incident gas stream.
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The 1. i .i ir <. u .f :. ".;:, oFfro dca opurations and u-ndispositive .the> =. ii.i;> <: h: 1:, iiqi.ic.;>:;. to. which the oxidant az cab .. ., j; h 1: i, ¯;. par 'ne: con trucbion (the nozzle arranged to give; i # s,: <,., CO "J:". 1Jt relstivemont muis s -t>? i: i; iv e> sa 'cm <<#, il .f = i <i 1..1;, it forms: .1 ribbon. A cc 1; e .é -1 e. t, the nozzle has rj- i orifice 1. # i, ze, but thin, which is arranged so that its 1 5Si.i parallel to the surface to be removed so; j3e, when 1. b'.i.cs applies the oxidizing gas, it is forr.ie .. 'ii',? '; rf "cc c 1 ..,;.".>; 1 "1 removal .a reaction puddle ..:: -'>;" - "i 1 <- '<; -, j; 1 ..: ".-i E., <...'-:.:;:. s.: ii #:;. L .l' oi <i,: e .
However, so. ¯ .. the reaction U cil ae <; -! u .. =:. <;: i. ' . , i <:, 1> 1 <1; 1>:;, î 1, 1. <-. :. ,; i fi- :: .¯ i;:. ; i .. (: 1 traverG of to; 1! -e the width (the raacbion zone, la.ja-sc- vil.; eisc. of 2; az applied is not maintained appreciably constancy.
This:; :: 1:.; C CjlJ. 'a; pressure sc = 1:. # ibîemen.b uniòruic du c.:az 'o.ly- danb ai'ù Lrainbe.TLe in all 1:. ::. dots across the script. I'';'!.;'' .:-. d. -i ...> .l:? ; jL ..; i li 1 o n of pressure is obtained by 1, ';>. ;,, 1 i - 'cation:,'; in average ± stz.i'ôiàl = iiJr ùe suitable gas in as .'- 'oaia- 1Àoi>: ir <: i: b'uje and with a,); ; c, sa2; e con nozzle
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venable. This gas distributor means is constructed to give a substantially constant pressure at all points
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the lons of the entrance to the passade of nozzle.
The result is U2 the oxidizing as jort c o i-: 1 = .; e ..,. iJ c s i.: r .i. n-t, in the form of rU '.) an- regular and uninterrupted which has masses-velocities sen-;.; ¯L i,> 1 1. ;; ii: ii l, '#>, 11, <:, tn i 1: ro ..,:' l ..: points in -lsr a ir: .. 1- of laJ. ':.'; C ' \ 1I '
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of a pass.
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The expression bel3.e that it is used here, is taken to define, in a connotative way. , the oxidizing gas coming out; from the nozzle, in a
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any point gives, during the unit of time and by unit
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surface and does not have the dimensions of a moment in the usual mechanical sense.
The preheating means are preferably associated with the sides (i.e. above and below the horizontal nozzle) of the oxidant gas stream in a ribbon form and in a manner which gives heating jets of a nature ensuring rapid and adequate heating of the metal at the points where the oxidizing gas strikes, the jets being of beautiful shape, and distributed in such a way that they do not interfere with the flow of oxidizing gas .
In the drawings, and in particular in Fig. 1, there is shown an embodiment of apparatus suitable for the practice of the invention and B denotes one or more billets which are arranged on supports suitable for a peeling operation in a steelworks. The thermochemical metal removal operation is effected by means, generally shown at R, which comprises a combination of oxidizing gas nozzles and preheating, as will be more fully explained below, this means being supported in place by a descending part, 11, secured to an arm 12 which is carried by a carriage 13 on a movable frame F.
The frame F is shown, by way of example, as being supported by means of wheels 14 capable of rolling on rails 15 which are laid on the ground, or other base, in a location adjacent to the supports 10.
'The thermochemical reaction means' R, as shown in FIG. 2, comprises a central nozzle 20, for applying oxidizing gas, with which communicates a gas distributor means in the form of a chamber 21
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"-Li'poe to ensure a supply of gas at the pressure goes J.lu G. Ls.,) 1. ,, 1 [58 20, coJi =: c is further seen on the 5is.
;,; this:; '-;.,, ;; "C relatively wide and flat and has an internal channel Q i'C.LtVCïu: E'11ü la1' (.; E, but transversely; 1 1; r J 1 .1, section r0ct:;. nIÜ: lÍI'8, à l, l ': W01'S which oxidized gas :. 1', p ::: ;;: C 'le lu. Ckll: 1brc do;.'. to: ī i> o1,: 1¯012 2: 1 :. h. 1'OT.LL: LCC 24..Conte ron, ',; wncU; .i.on suitable can at -1 .; i. used at cctbe end . L, n) CF0, for example, use u = iJ 1 pair of plates 15 er pa ;; [<,;, of suitable material such as copper or bronze, having a ('w¯.i,; rcur' , ji 1 .eLi.:.;:.! nl; c for; 7T '.; vcntcr l resistance c G. L:; 1 .i,., l <,, coimc c'es.t represented in ") , ..
Cl ... L.? b the. '! - as shown 2; "' 20, the desired spacing being ott 0 111). by inserting, at the edges of the plates, suitably formed spacers 25 and 25 ', secured
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by suitable means such as screws 26. The spacers 25 and 25 'are neither of uniform width nor thickness but are specially shaped to give
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to the rectangular channel an uivergence which helps to give the desired uniform velocity of the gas exiting through the orifice.
The printed form is preferably arranged so that the smaller section is adjacent to the entrance, but not precisely to the entrance, so that it is formed just beyond the entrance or channel a narrowed groove from. from which this channel goes gradually enlarging towards
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the oT'ifi.C0.
J.; J expansion in the oxidizing gas, effected by the divergence of the channel, thus provided, is of a nature.
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capable of decompressing the relatively high gas velocities (', ui are nOr'il,:,. lcJ1ent associated with each side of the. channel when these:', C; t = N: ¯011 () parallel, while: .i1e them quickly "-es ¯1l :: 'c: nright; :)' ..djacenbs in -middle are:. e'le-;. i \ rG: 11ent weak.
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Such distribution, inherent in parallel sides, tends to produce grooved passes instead of the desired flat surface. With a 'divergence, both in the direction of the width as in the direction perpendicular to this one, of suitable value, the speeds, relatively slow, in the center are increased and one' can obtain relatively uniform values. across the entire width of the rectangular hole.
As an example of suitable values, it can be said that when the elements 25 and 25 'have their internal edges inclined, in the plane of the width of the nozzle, at an angle of 2 and a half degrees to the axis, as this is shown in FIG. 4, and make an angle of about half a degree; relative to the axis, in the perpendicular plane, they substantially effect the desired distribution of speeds for the pack at commonly employed operating pressures. The edges of the plates 20a and 20b which are adjacent to the inlet are preferably raised, as shown at 27, to provide securing flanges by which the nozzle can be secured to the distribution chamber 21.
Although these plates can have a uniform thickness from the delivery head to the orifice, it is preferable that they are reduced at their lower ends, in order to present a recessed surface, as shown at 28, to help. in properly positioning the preheating devices with respect to port 24.
The distributor means 21, although it may be of any suitable shape ensuring a supply of oxidizing gas to the rectangular channel of the nozzle in such a way that there is a substantially linearly uniform pressure.
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The length of the inlet to the channel is preferably formed as a cylindrical chamber which is relatively large and has a substantially unobstructed opening communicating with the rectangular orifice. We also facilitate
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the pressure disruption in the chamber by providing oxidizing gas inlet conduits 29 and 29 'which come from a manifold 29 "and communicate with the respective ends of the chamber.
In this way, a substantially static pressure condition is ensured in the chamber.
The preheater means shown comprises flamethrower devices which are associated with both sides of the oxidizing gas nozzle and each of which is preferably secured to a surface 28 in a rigid position on the nozzle.
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oxidizing gas, it is on the upper and lower sides of the orifice 24, as shown in Figs. 2 and 3.
Although the preheating devices if killed on the top
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and the uesscus This nozzle cannot be appreciably identical, there is o.vc, ntEcg8 to construct them differently since 1 n, (\ 1) C Irl; -1,!) (): 1! : * ir, '. pr (r.11: l1Ifr ("\ I" TG play Cle ,, -) roles, :::, ,,; - 1.:ri- q.Cite,> E. '? 14 #. :: n. ts. ',;' 116 -1. = #; ..iiti, one convenaole for the upper device is shown in Fig. 5, while a suitable arrangement of the lower device is shown
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:: 'll' In Fis. 6.
The,: device shown in FIG. 5 includes an onuloc 'ÍO piece. 00 IrVU \ .1 'orifice, in association with a u: .1itc' en ', JI' \ 1 'rtc>': cy n..l..L, aj! ¯, y à "à: -; o ¯. Ii 1:; -1 1 1 1, <j, i] L, jii <. J. <'' A .t'cr. ;; aion in a corner, the oib being closed by another block 32. This the latter has a central interior hollow 33, provided bure and gas distribution, which is threaded to receive a pipe 34 from a mixing chamber of
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gas, 35, which is arranged to form a heating mixture
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fuel, such as a mixture of oxygen and acetylene.
The hollow 33 is closed, at one end, by a partition having a central distributor cone, 36, around which there are several small orifices. 3? drilled, through the partition, in the annular space .existing around the cone. A group of small tubes 38, provided in the shell 31, will respec-
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sharply from each orifice 37 to one of the nozzle holes - shown at 33 - as disposed a, somewhat obliquely and substantially equidistant from each other along block 3Q.
The holes 3 can be of diameter xen 3i'bl <Dmen'b uniform from end to end; but their outer parts are. 1 ./, preferably of reduced diameter, .as 1-J ést¯ r b't6 en., 21 '' the arrangement, obTiqûé holes being- such'equ'.ilssoht; in # i ..: t =, clipped from above. in basset prij'ttènt "@ 1-6- gaz 'way that it approaches and, in a certain way, ne.: àië'süë;' clïâuf.fet: / .¯'F.I ';, the current of oxidizing gas coming out of, 1 orif lcë'i? -. éctangUlaire ', 24.
The preheater located on the underside of
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the. oxidizing gas application nozzle is similar to this one; ¯¯, - / J. represented, é sun la. Fig. 5; but 'it differs in the construction of the orifice block which is preferably that shown
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in Fig. 6. Here at the block at, orifices 40 is attached one; shell 41, the upper end of which is closed by a block 42 / having an internal hollow 43 to which is connected a gas supply line 44 which supplies a combustible heating gas coming from a mixing chamber; 45.
(Fig. 2) ,, the hollow 43 being provided with a distributor cone 46. projecting from the partition located behind the hollow 43,
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partition which is p <x'orr po .r¯ offer der 'ot'IJ'LCL'n 4¯ connects p;, 1. 11111: '. LI,' 111 ': 1 tubes 48 with the holes of the block 40. Here, the holes 49 do not have a portion of reduced diameter, as shown in FIG. 5; but, instead, communicate with recessed chambers:!. 2 It of a beautiful shape that several adjacent preheating jets, in the shape of
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ribbon, come out of a series (the èntes ± ¯ ± which are in 1 ±, ine across the front of the block ,.
To obtain the proper formation of the chambers 49 "in block 40, it is preferable to divide this @lec into complementary sections, as indicated, the sections being joined, when properly formed, by screws 40s. The shells 31 and 41 have, retort it is shown in Figures 5 and 6, descending parts, not located in the same plane as the rest, of
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way to s'. dtelw, in complementary positions, on the reduced parts 28 of the oxidizing gas nozzle.
Once
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in po: "ilion, ellcu are skips in place by means of a clamping crumpon 0 which fits around the ends of the b: .izes and (Iont le dec" ou, 1, cert 1.i: patin pour tr 'iner on the surf' Ci? of the oil1C'Jte c co 1AI¯- of a pass; the putin ensures. '. 1¯21; 2: L'8 PJvS or these L'cronb at.'! 'spacing wanted from 1 ïl 17l Î 1 .l; im lois'u'on: ilt nnn :): :::, r '. medium tin ne 'iz: ¯'tion suitable, 22, can also eb-e :: 1¯: cé around (, es chambers .22. and :: t2 to help maintain the desired rigidity of the assembly which is suspended by means of support 1: 1 and air) oi: de <; .1 ';.:;
one that the orifice 24 is sens-; iblenzcnv parallel to 1 rf "ce of the billet .B in progress c1'tc.ro" tae, 1¯tcn, cmule of the nozzles being inclined under an anni such that the 3i} Z oxyc1: 1.tlt 1 "..>:? <.> <<... t 111 \ tW 1,; ¯ <1. \ 1,:; 11 versus 1111 ', 1., ;; E ntc' waxed on the surface of billet B in the
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direction in which the pass should be made, this angle having a value preferably between 20 and 45 degrees;
The orifice blocks of the preheater devices are naturally subjected to a high temperature during operation. It is therefore advantageous to cool the preheating devices during peeling.
To this end, the existing space, in the shells 31 and 41,
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around the. tubes-'3j8 'and 48 is used to effect the desired cooling. A cooling medium, such as water, is circulated in this space and each of the closure blocks 32 and 42 is provided with at least two passages, in addition to the depressions 33 and 43, one of these passages serving as an inlet for the coolant and the other as an outlet for the latter. The block 32, as is clearly shown in FIG. 7, is provided with an inlet fitting, 53, to which a flexible pipe 54 is attached to supply the cooling agent. 'A starting connection is provided, in a similar manner
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laire, - in 55.e-, Un-, fitting 56 '.
(F-ig.'2) with pipe ', at' year, 1 ± z ,, is provided in block 42 which is also 'provided with an outlet pipe 58. The: pipes which supply the' - 'gas to the pipes 29 and 29 'and to the mixing chambers 35 and 45. as well as - those which supply and carry the cooling agent.
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advantageously nature, flexible and are. in, consequence--.
represented. in the form of a 'supple group supported,.' in a.place adjacent to the means' of.support 11, by
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means, 'conveiales caable5' to 'move' with them. ,,
The oxidizing gas 'supplied to the conduits 29, and 29' can be pure oxygen at a suitable pressure, for example:,.
3.5 kg per cm2 or a mixture of oxygen and a neutral gas ,,;
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co'MP: .on, 'Ól2..il2: p. oxygen and air or. nitrogen. Although the pressure i: l; l., ¯ ';; (' vary within reasonable limits, it is nice that it maintains the., Nettle of the oxidizing gas at a suitable rate. . make a
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O¯. ': L¯iil0n of (-!' 11: 'C:
indicates, it has been determined that what is called a !! low speed ", with a value of substantially between 60 and 300 meters per second, as disclosed in British patent 388639 of July 10, 1931 is suitable and a cylindrical current, at such a speed, can
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ê; 1 c 'aylic; c with;) l1S' o'se having sides c ¯ca, l¯lèl:: and a <ma..itiée c rc (:: \ oC'l'.r, ', l1. a.>, 1, ¯: C) having an orifice. '' 7 -'- âC ?,: i1é ': Lr:
i1IÙIC (', lo'j't'el.Le pr6sencc a divcr'.ncc, cbnL' c '' .- 'La has been indicated above, and a, OI'; j0 relatively short at the entry by where the gas enters the rectangular channel of the nozzle, has substantially the same limits, as to the speed of the oxidizing gas, as those indicated in the said English patent. By giving the channel of the nozzle a different shape, the The limits are, of course, changed and it may be desired, under certain conditions, to exceed what is called the "acoustic speed", which is the theoretical upper limit to the speed at the mouth that can be obtained by a nozzle of the type described in the aforementioned British patent.
The eccr @ tor device R is represented here as
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mounted to have a substantially universal clement element on the means which 1: liéc.c "1, e. un 1:10 'IV' men 1; rclD Li 1. ' (, nLre him. L ('1: L h i.1- ie; ti; ± <' "have the surface removed, the support 11 being present comrre being able to give an aj.:stE<!1fnt verti - cal, le.) 7 '-. ¯ 12 6ti: ... 1C,; lr iC, 8;: LC ;, shown retort capaole to give an aj;.: s.lemeni longitudinal while C li carriage 1
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is'ïcàpâble = .:
de, fonnèr., un a precisely "transversely to the 'billet,' - the, frame 'B-' being has to entnàînen the device ..! Ri once this one suitably'adjusted, the long-from ticket- '> are. at. desired. pace ,. 18 .m per minute for example, when one has to make a pass., Although we have "represented such an arrangement, it goes without saying that this is purely by way of example, since any suitable arrangement could be used;
this is how, for example, the peeler device could
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be fixed and '' 'that.les. / billets could move. I7, will'. ' ==.,. ¯ ', ........ also without saying' that it may be desirable that the skinning device be swiveled to the support- ¯11 so that it can be made to oscillate from bottom to up and down the axis of the chamber 21, so that the orifice 24 can be tilted relative to the surface of the billet B, as, this may be necessary on occasion in order to follow everything. 'lateral warping that the billet may exhibit'.
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.'We see.-qùe.'ies preheater devices represented: j feels in Figs. 2, 35 and 6 apply significantly different types of preheating flames above and below the stream of oxidant gas, in a ribbon form, exiting from port 24. With the arrangement shown, a plurality of small jets emerge from the orifices 39 'which produce a relatively intense heating of the metal just in front of the incident oxidizing gas. It is seen, on the other hand, that the ribbon-shaped preheater jets of the metal. below perform a
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heating already:, 4, the flow of -uns at the risk of printing marks of current on the surface of the ticket located behind the pass.
The passes produced are, consequently, appreciably plane, - broad and smooth, this
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, -: u-L ü0i1 i <; 1; 1;.,. <J .1 .i. <. i-. . ,, <.; .]: <¯; r. v 1 1; >, 'Ilnt: C; the rlC: i, o; .l'L; i, tyl ur.;:.>, r: 1 1; a e i. S r I? S 6.
To perform a scan. o 2R # 1 # with the above-described apparatus ;, a worker, holding ,,,; T the frame F, adjusts the dis- poi 1.: .. i..t '6 (f.';) tc; JJ: UlOl'i1IochillliqlJI '>. ? i. an initial position conv ('' 'nc' .. ble e. =, -: yā.;, open the gas inlet chal.f: 'make and ignite this one,: l.' ::; aplidue at a point in the billet where he wishes to start a pass. When ':}]' 0; 3t reaches the bempcra- ture at which the ;; 8tal will ignite with oxygen, which can be easily determined by a trained operator, we open the oxidizing gas and start the frame F to
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drive the device R in the direction in which the
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surf, .this must be removed.
The oxidizing gas which died of '11.J uuse ..' i. ; ,, .., o <=, we have it, r. =. o 5, -t, in a thin n <:::. ;;: 1e plane which meets r; '1-:.; uurface to be removed. a lisne and under a G.n; the dièurc iJ.L;,:, ', 1; ¯; lLjie spanning i.in .;. significant distance directly across from r; .1.1: ,, 11 \ 1 :::.: 0; ', U which we operate and the region si- .b i, i é c 1 1;: ;; .i to: 1- at t .i im; n of each c3tc d0 ecet 15 li; .ne is the, ot; e 0 '\ 1' .-]: 'L.é'-cL; oxidative icll1:' n; ';: ¯, LJ <(' noc11i11ic ; -C-lcDt. \ .Ci; l :: C the orifice of the,> ¯: zc is 1;: =. <isi-1> lcinen.t xecç,.> '1' .zlc.ire and .,: cl: .1jI'esCJÍoï \ le ¯OI7 of and arifice is -maintained substantially <3 = 1 #, 1, in On¯ :: i '.' s 7J.L1 ';' S, on): Lf .! .LL1C 'the ICIL' .. f; e-VIiLCt :: a3i: du 5.:..z.
O: CβCC: Y2-t incident is substantially equal in toun the points the lii:, j; uc this reaction liana and remove it from \: 1 .. '.:.;, 1¯vL'.1:' se Lôit eri quantity appreciably t?; L: .iC- 'in t,') < - .¯, 1.; ; = ¯:> - 5L; ; t -: - r \:; 'l'., ') 7C c 1 r j. cxydanb. The pass, 1) rs; li1el- 2. ....:,. ;;, '::: t (-î: <.) Lc.Tnf'n.t: O =: l: .icrl2-c , J8lJ t t. 'i 1: -jl.néc' \ tin 'ïL., l; CC; (';; <ii:; 1¯ 1. '1.,;; n <. n .i:. in 1 1?? i; n; 1 ') ll:'; the Ion '? of 1ab: Lllcl; \ ïc: -¯.'n¯. 6rr 'ret'.!. 'J.6e t:>'; '1 ",' l1 (.'IC la 17.i.; ¯; ¯G 'dtcntrDîn8: nC; J: G, la:,: iJ 1¯ 1, <..: ... from .. - '7 1 \ loluL1C; d'c to .¯: # = and its; 1 l (.. a'incidence be risen
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correlation and adjusted -to keep substantially constant, the reaction puddle that occurs. shape ahead of the reaction zone.
The puddle of -reaction- which. is thus formed, possesses
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des o. '.' aobiaiei'.tGS p: i <oiJr? c'z qui 1a d, Li; .0: Li.ijLton.b do cl'Leu that we have obtained so far .. This puddle is represented, at P, in FIG. 11 where we see the top of a billet B as well as a part of the device R which is shown as extending substantially while .through the billet.
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The current, irlcideit-d-è az.¯oxßdànt, ribbon-shaped, is ... represents-in S -; ', there.: Reaction zone being indicated, by the - dashed line around the surface struck by the current S. The main / mass of, the puddle moves forward
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of 'this' area and is indicated, by the air limited by the full sinuous curve, on the drawing.,. In this case, the puddle
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s, 'extends, entirely,.' through.the.ticket ,; and a, a-. there- geur \ who:
ës't'plus, d.ë¯ twice sâdiïn.ënsiondâis :: the sen's'de = '. j the length of the billet. '' This characteristic is unique to Ijjl. '(ar% X'Q!' aβC7 with UM wide orifice nozzle and holiogenity contributes to the uniformity of its heating effect on the metal of the billet on which it advances.
In the arrangement shown in Figs. at 4, the transverse dimension of the orifice 24 may be of the order of a very small number of millimeters while the width may be of the order of a few centimeters and is normally greater than 75 mm. ; As an example, it has been found in practice that an orifice having a branch dimension of 2.4 mm and 15 cm in width is suitable for collapsing.
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everything from a rib of a standard 15 cm billet to a substantially uniform depth, such as 1.6 mm, in a single pass.
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While the hole provided herein is taken to have substantially any desired width, greater than the above limit, and including an uninterrupted flow of oxidizing az, in ribbon form, which produces oxidative reactions; a s i b 1. e m e: n tE> µ é i>. i c in bravcrs of the liana - :: where it traps., it without s i: 1,: n that the uispositif 1: c. :; = n S. l> e i.iir is not limited to ovations in a horizontal plane, that is to say on the top; a billet c -1; , m.ais can be arranged as well for enlaw ...; l <:::; .....: ... c 1:; ; ae quoted at <1 deaaoua, 1 request <. considering applying the invention to machines for removing surfaces in a general manner, or a series of such surfaces, for example, in such a way. lift 1'1 a single pae-e -1 C "'' 2 to" J "opaosec, or lea quatie: -: µ .t .é: .., this oilielbea.
La aurface pa payment fl; : i .. .... i. , j. , '.., of e r; ? i =. i. = <.: orifice 1: 1 '; ¯,: a- '!' The <#: 1 j> ... j n right ai .. .. ¯> <i. ii ", with an arc insertion. It will. an. dir., moreover, that the device here?? ± te: r 6. 1 in v although it represents;; 3 '" b ï? l. <j¯ ''. () with.: ea; "" il j, s jj Çt s j¯ t i 'i? i'l jhT 1 c iiÉi ': ifl' Ïl P "1 1? a nozzle which performs the removal of metal .1, surface of e" ±> 1 1 .i. e t. ::, i cold, ::;, .a. eaale-m.nt applicable <1 .1: 1 of the devices ==. to c iit 1. not ;' remove from a..6tal ,, 0 the surface of hot metallic bodies,; /: 1 '. ,, - L:;! lc; 1 ('>],> .1: 1: this you uloems as they come
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wind of the blank train in a steelworks.
In such a case, some of the preheating devices (usual-
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However, those located at the bottom of the earpiece R) can be con lu c., 1 v il :, '.' "or <: ti .l, <. ir 1.;:;:; <> i; : ¯> .l ..; ".; ,> <.: n; he :: <; o;. <s. l; 1. i i r; 1 = .i, o 0 ;; 1 ill oy,; vs .
We see that ecroa.a.je d. metal bodies eyelash .1 ...! : <: passes x u n i, il o i :: ..: <; removes more effectively
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until now: 'the surface defects which one wishes to remove since the failure to make large, smooth cuts on the surface of the body, without the formation of grooves or ridges or threads constituting the demarcation between the paths of individual oxidizing gas streams prevent the accidental retention, by such marks or edges, of unnoticed or imperceptible defects.
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Lu oorpE) ferrous 1.f, cuJ .. '"lnt, i.Pi,; Jfi <.i'ii. ÉJ 1: .té ceroutô with a large oxidizing current, in the form of a ribbon, as proposed here, has acquired new properties and differs from bodies obtained heretofore by crusting operations, particularly those which employ several oxidative currents, in that the body is provided with a new envelope which is substantially level, or not grooved, and is smooth and 'in which the carbon content is evenly distributed, and the resulting body is very ductile.
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ferences are readily apparent in photomicx'ographies: make surface portions of such bodies, and are shown in Figs. 8 to 10.
In Fig. 8,. Is reproduced a photomicrograph representing a. cut of a billet, which was collapsed by. several streams of oxygen, in the vicinity of a ridge or trickle and showing a heat affected zone extending from above to a point about 1.5 mm below the surface.
Here, the clear parts a indicate
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. a comopsition-qi4'e-s-bp-incipalement -. of martensite ,, which the ... ..1 1.,, contains a.small portion of troostite indicated by the'-
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dark partsb.pZa presence of these constituents and the ab sen ": '' .." this, notable ferrite 'in this area indicate an increase. tion of the carbon content and an increase in the
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aure '"(the /.: # 5- 1,,', <# 1.; a # :: 6 # .a r that we approach ne 10,, ¯.: T- ce.
: In laple; '.', X.,. R.:¯, 4, such,: 0,; ': c-Lurc produces great fragility. There is ':;. a more aoa-bre zone, ro irnrn.ediatemcnt, ¯.,. 1, The eue ':' ::;) 6th ::, which i. mo n 1 .: r a formation # o 1 b 0 ..: -: i,, g - #: # ..
In. =; :; dot -.::1¯-¯ ¯ .. '1 approximately' m 9 / IiJ.l below d, 2.ss. ', # ..:: o:;:' ::; ::. '1. J, '! ¯- = 1' 1 '("' c, ... '.:' 1:! .L'.i: '¯.: -, reproduced in e and j: =,, = 1' ,;.; 1- 1, C: ln,; L.,:, R rh.l ':.:,' I -; - L ::. Ccrt ': 1 (11,'. Nc. ('! ': ", .J' .. 5..1 / n;, ¯ ¯ ...: '¯' 1 dauc i .. '. ::.:'.,;:. ¯: t, '=, . 'l 21. = nt ec 8Ilne quantity,: j ..: j, s ¯1 1; 8ij. cIl ::' - ', .L,., ¯ ,,' l: .C Ùi 2i; j. > i, À. = .- î 1 1 and (ls '11. & 1) .t' n \); ':;, 8, \ T (,:' I'f3 le; ..: .'- i ;:. l unaffected. We see ec the ferrite surrounds some parts SOi'0. (W: Cw \ 1.i LL sout of the sorbit. 3i le: 'l;: it;: ". 1 of (: t ': 7' I: 1 w; .ZS :;> ... /. ;; (1, '¯¯ :: Cla, l pl-e r:, l.> #. Ii .t # 7me nt, CCN ': -. IJ + :.: <? I # 1. c. R:; ::>: Î.: ..-. Would have 1 .1 <= fl.:,. Oerlite.
) i'r read j; 1¯ 1 9, a: ... '. T "re JhOt ^: IliC): 0', 'i?' Ll '. 1:' ';?.'). 'J1; = the, ::. :; è,: 1Cl; '1>' - 'de lu;:? c .7.Z.lCi ;,' in a uire plube C: ¯'è, 1) 2: 'L3C between edges or lines and is all in ± e. it semoluble, C01411 ": C aspect, a I ,,. 1.-. &,: J: L1f had the zone C'îCl: 'I1C i is pseudo- T: 1 -. R'C.I1¯vLt7¯L CUl instead of being of L1. troosto -; '{l ::;, I'tEnsite. : Ll there him, j): ¯: of 2 .t'C = T-ibc: 'near the: = L1Z'LC.CG Gt: .Jr;:' (:. (: .2 (; C .uontreut -1.1) ::: that eet in.; .... ¯ .., ..; 1021 with 1 t; .Ll'ü! II'i;! - IU: L'W ue '1, : L t; Il <.:, 1 J; i Il l 'J: :) 0 t] C.
In Fig. 10, is reproduced a representation of a photojr.icro:.; R: 3bp, ie showing 10. structure, at the same scale as piyis. 8 and.), A billet of similar composition to the first but crusted with a wide orifice nozzle, in accordance with the present invention. Here, the microsbruc- +: 1 "<:: mont.::7 It the aurfacc layer n'1) has little or no sudi of <;,. J. Jj j;,. Ij¯; jo jj JL1C (atamtié ap: .r6ciaole de ferrite, COd, ;; 8 is inc: icd.'¯: 8 cn, exists in the upper zone leading to it as the pseudomartensity and the ", orbit. Although the
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background is dark, it must not. not to be confused .-- With pseudomartensitis. The depth of the heat affected area, .. in this case, is about 0.95 mm.
Below the upper zone, the region h @ contains ferrite and sorbit, the dark part, i, being the sorbit.
This indicates that the temperature reached in a region corresponding to the h zone was high enough and that it existed for a period of time such that a certain amount of austenite was formed and decomposed. sorbed at 0.25mm, or where below 0.25mm, as seen in regions 1 and i. Or else the metal had ,. not heated to the transformation temperature, or it had been heated for such a short time that the concentration of carbon to austenite had not occurred. Thus, the resulting structure is perlite in ferrite, the normal structure, virtually unchanged, of steel.
A comparison of Fig. 10 with Figs. 8 and 9 show that the areas of perlite are larger and closer to the surface, with the ferrite extending all the way to the surface and, as a corollary, the ductility of the structure of FIG. 10 is greater than that of FIG. 8 or 9. From this comparison of the microstructure, it can be concluded that the billet surface produced according to the invention has a higher degree of ductility than the structures shown in Figs. 8 and 9.
In addition, the surface structure shown in FIG. 10 is representative of the entire area produced by the methods of the invention, while the area produced by multiple streams of oxygen shows marked changes between the top of the 'groove' and the bottom. is also
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..). LD ': \ T,' '' ", µ 'C',: -.; :::.) T, (CJ: cct; S f,: 1,: lt,.,, '1 c'.Àî C 1 rl) "''. '. '1. i. j test of .. ¯; iJu0110'l'.I'Q!. 'i. Such measurements lilOtl.u: hE .....: ¯. a hardness 1, 100 to 425 at the end of the edge 011 spun ab ', 1.s 270 in the hollow of 1.: .. groove.
A ball of the same composition, collapsed in accordance with the invention, when tested, showed in various places a hardness which was C'ztrêm8I, 1 (uniform ut cb came back, medium term, 2 185 converted eon Brinell This was found despite the. fadb l7 inside the last eyelet Biontrsit an original hardness of 112 compared to 107 in the former.
When,: u 'we reheat in an oven. rolling temperature, of the billets s crusted by both processes, significantly greater oxidation occurs at the eurface of those s i,., i which have been crusted by multiple o: y: ènc currents. Jc ::;: oLl1.:::ctes which were collapsed by the ral7.'1¯k '; 7¯e' :; co l.r. ':: or; c "a;,.; 'do not show oxidation 8:.: ceasing on the tops of ridges or fillets when they are reheated in an oven.
IrCj1 l -}? 280Ó, J.Ó (lt6cr8 (: '!:, - e é. Co :: c.,), - :;: ü', t: ': I.') Lī :: ;: j f'er-: u:.: -. nn 1 ...,; ...; # ..: ;; :. i =: i-. <. :. , caraobérisé) f; .I '> the painted -W V.n'. ^, I, .L. ,) Í: J¯ '\ (.: L, 11: tl.', I: l, c:: '!.; .tp.liq'.) Cr.jn (:: T ': r. "R !! 7 I- '.' N; ... i;: ;;: 1¯'t; Cc :?, ribbon-shaped, oxidizing gas at a region of the.?; = <.; I ¯..i *. C c7::. I body extending directly across it, 1.:>1: ':,. Cetbe ::.,:; Ion c :: ..t; 3 .. the temperature e ci '1 1;> 1 t 1¯ on by oxygen, 1¯ making usapc for that of an ouse; W'¯.ûL, C,: V', .., c.un ; jl., i. ==; .. i #; 'i 1 s zcc:,' '- lrt.::.1:¯.i:cc-, to distribute' pressure 1; 0..S oxidant .. ¯>,> i = 1.:., I; 'ce can.' '. 1 .manner -; L1 tt; .n: - ;: CC, "." ".:
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substantially uniform exists along the entrance of the channel and to move the metal body and the base relative to each other at such a speed that peeling can be effected. b) 'Compensating for the relatively low velocities of the oxidant gas' at the center of the channel by a gradual expansion of this gas in this channel causes the outlet velocities across the orifice of the nozzle to have approximately equal values . c) Preheating flames - are simultaneously applied to the surface by a medium which is cooled by water.
d) If the body to be scaled is cold, a region of this body is subjected to pre-heating to the oxygen ignition temperature by the application of flames of heating gas extending substantially across. of the .- said region and exiting both above and below ¯ from the '. nozzle .. e) If the body to be scaled is hot - the preheating flames are made to come out of the upper part of the nozzle ..
2 - Device, for, the. practice of this method, characterized by the following, together or separately: a) It comprises an oxidizing gas application nozzle, having a relatively wide but thin rectangular orifice and an internal passage of similar section, and means associated with the inlet end of this passage to provide, without there being any obstacle, oxidizing gas. , all points along this entry to
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a pressure such that it exits from said orifice, at low speed, a stream, in the form of a ribbon, exhibiting a uniform character at the points along this orifice.
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b) The means J q, i supply the oxidizing gas to the inlet of the passage comprise a relatively large chamber associated with this inlet. c) The internal passage of the nozzle presents, in a place adjacent to the inlet, a tightened part which goes by expanding. 'Increment from there towards the orifice
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cb the chair associated with The entry is) 0.:l'1':l2 ae e # oiii: ;; 1-t ..., .C11C.
C of gas. oxidant CO: 1? ¯'I1'1lC: u'in with these two ¯.; ¯ ¯. :: llt3 'LLI¯': 1¯iJ I il ¯.¯LJ '-ca 1, "L ;, t0, ricl; r of ea r- t 1;: c>; m, - ', -' un: ¯1 .LOYl ;; 'tî;: - LC> G1: 1C1 stacic. d). cornporbe of preheating means' :: 0. ::.) .: I'lJYil; olocs with orifices P = sal = 1 <é with L: C; "'"' 3,. <-., j, e , the <, o ..; =. ¯ ,,: eo µ t of the port J: 8ctanl: ul <Ür0 (: 0 la;], ¯, C, c; F ', means y: .7. i provide a T "R." lLlLl6 r de, elZ z with heating .. one of. said. ¯; jj ijc or both, back-medium coolers,:. i0% 7¯ with these olocs and with the means providing the "..; - ¯t; and means for subjecting the means p: '6c110 - ffctlrs s to the' or itself.
0) J) "each orifice oloc is adjacent to a zone of I'C"; O: LI.lÜ3Scil: E, nt provided with e o. 'i :, n block iC' C-'r'1.1F 7i'F) a ï '.v:': L ':, lecuci le e; ..; : g ae '1C,.'. ff? .. ÛE. ' is supplied to the oloc i "'ī' '. s. ^, ¯ ¯' ln", '.; ent cooler is supplied to the chamber.! . , '. ',) .L 1 1 .t dl' -. l L 1 ") es means ..- au .. reviewed for: Llß ';? 71'v;, C'l' '...) ... C c'ecroutage' j: '11 ::; a position such that the encoding gas strikes obliquely on the surface to be removed.
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3 - Ferrous metallic body collapsed by a thermochemical reaction by the method according to 1) and characterized by the formation of a new uniform surface envelope having a smooth surface and a crystalline structure retaining significant amounts of ferrite, from which a relatively high degree results ductility, this surface being substantially free of defects.