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"Dispositif de coulée pour la fabrication de plaques et de blocs plaqués, spécialement en alliages d'aluminium" On connaît déjà des procédés pour la fabrication de blocs plaqués en alliages d'aluminium, dans lesquels la matière tombant le noyau ou l'armature est coulée entre la couche de placage.
Les tôles en aluminium ou alliages d'aluminium, servant de matière de placage sont alors, soit placées dans une coquille ou moule, soit utilisées elles-mêmes comme coquilles.. Les tôles de placage placées dans la coquille sont retenues contre les parois de la coquille à l'aide de dispositifs de succion, ou bien elles sont pressées contre les parois intérieure de la coquille au moyen de rouleaux de pression.
Il a été constaté que,, dans des procédés de placage de ce
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genre, on n'obtient pas toujours et partout la bonne soudure désirée entre les tôles de placage et le métal liquide coulé en contact avec celles-ci. Cela se présente spécialement lorsque l'épaisseur des tôles de placage est d'environ 5% et plus du diamètre du bloc de fonte, ou de l'épaisseur de la plaque de fonte et lorsque les parois de la coquille ont une forte épaisseur ou sont refroidies par eau.
On a maintenant remarque que de meilleurs résultats sont obtenus au point de vue de la soudure, lorsque les tôles ou plaques servant de couche de placage sont chauffées.
A cet effet, l'invention propose, pour la fabrication de blocs, plaques, tiges, profilés ou analogues plaqués, spécialement en alliages d'aluminium, en coulant la matière-noyau entre la couche de placage, d'utiliser une coquille pourvue d'un dispositif de chauffe, agencé au-dessus du niveau de coulée, pour le chauffage de la matière de placage. Dans le cas de chauffage direct au gaz, il est avantageux d'utiliser un gaz de chauffage qui sert en même temps de gaz de protection.
Dans la fabrication de blocs de longueur limitée, par exemple dans des coquilles à ouverture longitudinale latérale qui sert à l'introduction du métal en fusion et peut être obturée d'une manière connue en soi, le dispositif de chauffe placé à l'intérieur de la coquille pour le chauffage de la matière de placage préalablement placée dans la coquille, est agencé de façon mobile audessus du niveau de coulée pour pouvoir suivre la montée de ce niveau. Le dispositif de chauffe peut, dans ce cas, être constitué par un tuyau conduisant un gaz de protection, qui est introduit par le haut dans la coquille et se termine, à son extrémité infé- rieure, par une couronne de brûleur comportant les orifices de sortie du gaz.
Dans la fabrication de.. blocs de longueur illimitée, à l'aide de coquilles pour coulée continue, on peut également utiliser un
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dispositif de chauffa similaire, agencé à l'intérieur de la section transversale de la coquille. Pour opérer le chauffage de la matière de placage, il est dans ce cas également possible d'agencer, au-dessus d'une partie de coquille refroidie par eau, destinée à produire la solidification du métal fondu, un élément de coquille spécial chauffé, dont la partie inférieure présente une ouverture longitudinale latérale pour l'introduction du métal liquide. Avec cette disposition, il est notamment possible de chauffer directement la matière de placage de l'extérieur.
L'amenée du gaz de chauffage servant en même temps de gaz protecteur peut s'effectuer, soit à travers l'ouverture latérale par laquelle le métal en fusion est introduit, soit à travers les parois da la coquille. Dans ce dernier cas, on peut en outre agencer dans l'ouverture longitudinale latérale, un dispositif servant à l'amenée d'un gaz additionnel de chauffage ou de protection, pour le chauffagede l'intérieur de la coquille. Lorsqu' on emploie une telle coquille pour coulée continue, il est, en outre, avantageux de placer sur la partie de la coquilla servant au chauffage, un troisième élément ou partie de coquille qui assure le guidage de la matière de placage..
Finalement, il est encore possible d'établir la coquille de telle façon que certaines parties de la coquilla, notamment la partie supérieure, oa bien la partie inférieure, ou même les deux, soient supprimées ou bien formées par la matière de placage même.
Dans un autre domaine, et pour des matières tout autres, différentes entre elles, notamment dans la fabrication de coussinets de paliers comportant des coquilles de. support en acier et une garniture en bronze, il est déjà connu; de chauffer la coquille de coussinet et de couler la garniture dans la coquille d'acier chauffée. Dans ce cas, il est nécessaire de chauffer la coquille en acier, et ce en utilisant du gaz de protection, car
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sinon il est impossible d'obtenir une liaison convenable avec le bronze au plomb coulé dans la coquille.
Par contre, suivant l'invention, il ne s'agit pas de fabriquer de petits coussinets composes en utilisant des matières aussi différentes, ni de couler la garniture, constituant la couche de placage, dans la coquille de support, constituant la matière d'arnature ou noyau, mais bien de fabriquer de grands blocs composés en utilisant des mahères du même genre, dans lesquels l'alliage du noyau, formant la liasse principale de la pièce composée à fabriquer, est coulé, contre la couche de revêtement, et on ne pouvait pas logiquement s'attendre à ce que le procédé suivant l'invention soit avantageux lorsqu'on emploie des alliages d'aluminium.
Un exemple d'exécution d'une coquille pour coulée continue, établie suivant l'invention, se trouve décrit ci-après avec référence au dessin annexé, dans lequel :
Fig. 1 contre une vue en coupe longitudinale (suivant la ligne I - I de Fig. 3) de la coquille;
Fig. 2 montre une vue en coupe longitudinale (suivant la ligne II-II de Fig. 3) de la coquille, et
Fig. 3 montre une vue en coupe (suivant la ligne III-III de Fig. 1) de la partie Médiane de la coquille.
La coquille pour coulée continue est constituée par trois parties placées l'une au-dessus de l'autre, qui entourent les plaques 1 servant au placage.La partie supérieure de la coquille est fondée par une bague extérieure 2 et une bague intérieure 3, entre lesquelles sont guidées les plaques de placage, Les bagues extérieure et intérieure sont réunies rigidement l'une à l'autre à travers l'espace latéral libre ménagé entre les plaques de placage. La partie Médiane 4 de la coquille présente, à ses faces longitudinales, des dégagements 5 à la base desquels sont agencés les dispositifs de chauffe 6 par lesquels les plaques de placage sont chauffées de l'extérieur.
Dans la. partie inférieure de la
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face étroite se trouve une ouverture longitudinale 7 à travers laquelle le métal liquide est introduit entre la matière de placage, à l'aide d'un dispositif de coulée 8 qui s'étend jusqu'à la plaque de placage. Au-dessus du dispositif de,coulée est agencé un tube 9 amenant du gaz de chauffage qui sert au chauffage intérieur des. plaques et produit simultanément une atmosphère de gaz protecteur. En-dessous du dispositif de coulée on introduit, de la manière connue en soi, une bande 10 qui, au fur et à mesure que progresse l'opération de coulée, évite le frottement entre la paroi fixe de la. coquille et le métal en cours de solidification, qui se déplace vers le bas.
De même, une bande 13 est introduite à la face opposée, non couverte par les plaquas de placage, à travers une ouverture 12 prévue dans la partie médiane da la coquille, à faible distance au-dessus du niveau de coulée. A la partie médiane da la. coquille- se raccorde la partie inférieure 14 de la coquille, qui est avantageusement pourvue d'une circulation d'eau qui est introduite et évacuée par les tuyaux 15 et 16.
Il est évidemment possible d'omettre les bandes 10 et 13 et de les remplacer par d'autres dispositifs connus qui empêchent le frottement ou assurent simplement l'obturation des ouvertures latérales laissées libres par les plaques de placage. En ce cas, la partie inférieure de la coquille peut être totalement supprimée.
REVENDICATIONS.
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1- Coquille de coulée pour la fabrication de blocs, plaques, tigea, profilés ou analogues plaqués, spécialement en alliages d'aluminium, en coulant la matière d'armature ou noyau entre la couche de placage, caractérisée par un di spositif de chauffe (6,9) pour le chauffage de la matière de placage, qui est agencé au-dessus du niveau de coulée.
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"Casting device for the manufacture of plates and clad blocks, especially of aluminum alloys" Processes are already known for the manufacture of clad blocks of aluminum alloys, in which the material falling from the core or the frame is casting between the plating layer.
The sheets of aluminum or aluminum alloys, serving as cladding material are then either placed in a shell or mold, or themselves used as shells. The cladding sheets placed in the shell are held against the walls of the shell. shell by means of suction devices, or they are pressed against the inner walls of the shell by means of pressure rollers.
It has been found that ,, in plating processes of this
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like, the desired good weld is not always and everywhere obtained between the cladding sheets and the molten metal cast in contact with them. This occurs especially when the thickness of the cladding sheets is about 5% and more of the diameter of the cast iron block, or the thickness of the cast iron plate and when the shell walls are very thick or are water cooled.
It has now been observed that better results are obtained from the point of view of the weld, when the sheets or plates serving as cladding layer are heated.
To this end, the invention proposes, for the manufacture of clad blocks, plates, rods, profiles or the like, especially of aluminum alloys, by casting the core material between the cladding layer, to use a shell provided with a heater, arranged above the casting level, for heating the plating material. In the case of direct gas heating, it is advantageous to use a heating gas which at the same time serves as a shielding gas.
In the manufacture of blocks of limited length, for example in shells with a lateral longitudinal opening which serves for the introduction of molten metal and can be closed in a manner known per se, the heating device placed inside the the shell for heating the plating material previously placed in the shell is movably arranged above the casting level in order to be able to follow the rise of this level. The heating device can, in this case, consist of a pipe carrying a shielding gas, which is introduced from above into the shell and ends, at its lower end, with a burner crown comprising the orifices of gas outlet.
In the manufacture of .. blocks of unlimited length, using continuous casting shells, it is also possible to use a
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similar heating device, arranged inside the cross section of the shell. In order to effect the heating of the plating material, it is in this case also possible to arrange, above a water-cooled shell part, intended to produce the solidification of the molten metal, a special heated shell element, the lower part of which has a lateral longitudinal opening for the introduction of the liquid metal. With this arrangement, it is in particular possible to directly heat the plating material from the outside.
The supply of the heating gas serving at the same time as protective gas can be effected either through the lateral opening through which the molten metal is introduced, or through the walls of the shell. In the latter case, it is also possible to arrange in the lateral longitudinal opening, a device serving to supply an additional heating or protective gas, for heating the inside of the shell. When such a shell is used for continuous casting, it is further advantageous to place on the part of the shell serving for heating a third element or part of the shell which provides guidance for the plating material.
Finally, it is still possible to establish the shell in such a way that certain parts of the shell, in particular the upper part, or the lower part, or even both, are removed or else formed by the plating material itself.
In another field, and for completely different materials, different from each other, in particular in the manufacture of bearing shells comprising shells of. steel support and bronze trim, it is already known; heat the bearing shell and pour the packing into the heated steel shell. In this case, it is necessary to heat the steel shell, and this using shielding gas, because
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otherwise it is impossible to obtain a suitable bond with the lead bronze cast in the shell.
On the other hand, according to the invention, it is not a question of manufacturing small composite pads using such different materials, nor of casting the lining, constituting the plating layer, in the support shell, constituting the material of armature or core, but to manufacture large composite blocks using materials of the same kind, in which the core alloy, forming the main bundle of the composite part to be manufactured, is cast against the coating layer, and we could not logically expect that the process according to the invention would be advantageous when using aluminum alloys.
An exemplary embodiment of a shell for continuous casting, established according to the invention, is described below with reference to the appended drawing, in which:
Fig. 1 against a view in longitudinal section (along the line I - I of Fig. 3) of the shell;
Fig. 2 shows a longitudinal sectional view (along line II-II of Fig. 3) of the shell, and
Fig. 3 shows a sectional view (along line III-III of Fig. 1) of the middle part of the shell.
The shell for continuous casting consists of three parts placed one above the other, which surround the plates 1 used for plating, the upper part of the shell is founded by an outer ring 2 and an inner ring 3, between which the veneer plates are guided, the outer and inner rings are rigidly joined to one another through the free lateral space formed between the veneer plates. The middle part 4 of the shell has, at its longitudinal faces, clearances 5 at the base of which are arranged the heating devices 6 by which the veneer plates are heated from the outside.
In the. lower part of the
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narrow face is a longitudinal opening 7 through which the liquid metal is introduced between the plating material, by means of a casting device 8 which extends to the plating plate. Above the casting device is arranged a tube 9 supplying the heating gas which serves for the internal heating of. plates and simultaneously produces an atmosphere of protective gas. Below the casting device is introduced, in the manner known per se, a strip 10 which, as the casting operation progresses, avoids the friction between the fixed wall of the. shell and the solidifying metal, which moves downward.
Likewise, a strip 13 is introduced on the opposite face, not covered by the veneer plates, through an opening 12 provided in the middle part of the shell, a short distance above the casting level. At the middle part of the. shell- connects the lower part 14 of the shell, which is advantageously provided with a circulation of water which is introduced and discharged by the pipes 15 and 16.
It is obviously possible to omit the bands 10 and 13 and to replace them with other known devices which prevent friction or simply ensure the sealing of the side openings left free by the veneer plates. In this case, the lower part of the shell can be completely removed.
CLAIMS.
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1- Casting shell for the manufacture of blocks, plates, tigea, profiles or the like clad, especially in aluminum alloys, by casting the reinforcing material or core between the cladding layer, characterized by a heating device ( 6,9) for heating the plating material, which is arranged above the casting level.