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'Dispositif pour transfuser de la.matière en fusion, spécialement du métal léger*
Dans le but de réaliser des conditions régulières de soli- dification de la manière en fusion,, qui présentent me importance particulière dans la coulée des alliages d'aluminium et de ma- gnésium, il est connu d'utiliser des moules comportant une ou- verture longitudinale latérale qui est obturée progressivement à mesure que monte le niveau de coulée, la matière en fusion étant introduite à l'intérieur du moule au moyen de rigoles de coulée qui se trouvent à une faibla distance, restant aussi constante que possible, au-dessus du niveau de coulée.
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Il a maintenant été constaté que ce n'est pas seulement la hauteur de chute libre aussi faible et constante que possible de la matière en fusion, qui présente une importance capitale, mais qu'il importe aussi de réaliser une vitesse de coulée ré- gulière de la matière en fusion, pendant le remplissage du moule.
A cet effet, le dispositif de transfusion suivant l'inven- tion est constitué par un récipient en forme de botte, qui se trouve à l'intérieur du moule et est pourvu d'ouvertures d'écou- lement qui sont formées dans ou à proximité immédiate de son fond, par un récipient de coulée en forme de cuvette, qui ae trouve à l'extérieur du moule , et par une étroite rigole de transfusion, qui relie les deux récipients. Lorsque la partie en forme de botte de la rigole de coulée est, par une amenée appropriée de matière en fusion, maintenue constamment remplie pendant le rem- plissage du moule, il se produit une presaion hydrostatique qui dépend de la hauteur de la boite et qui détermine la vitesse régulière de coulée.
Lorsqu'il est fait usage d'un tel dispositif de transfusion, un même niveau de liquide, qui reste absolument stable, s'établit dans les deux récipients. Contrairement à ce qui se passe dans les rigoles de coulée connues, il ne se produit pas de courant vif, dans le nouveau dispositif de transfusion, ce qui élimine le danger d'arrachement de pellicules d'oxyde.
Il est avantageux d'établir la partie en forme de botte du dispositif de transfusion, de telle façon qu'elle soit complè- tement fermée, abstraction faite des ouvertures d'amenée et d'écoulement. Les ouvertures d'écoulement de la partie en forme de boîte du dispositif de transfusion sont avantageusement for- mées par des tuyères, par exemple en graphite, placées da manière interchangeable dans la dite partie. Selon la vitesse de coulée désirée, laquelle dépend, comme il est connu, de la composition
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de la matière en fusion, on peut introduire des tuyères corres- pondantes.
Afin de permettre également le remplissage latéral du moule à travers l'ouverture longitudinale latérale, le récipient en forme de boite est, conformément à un autre moda de réalisation de l'invention, agencé en dehors du creux du moule et de façon à s'engager dans l'ouverture longitudinale latérale, le dit réci- pient étant pourvu, à proximité de son fond, d'une ouverture d'écoulement dirigée vers l'intérieur du mule. Avantageusement, l'ouverture d'écoulement est presque aussi large que l'ouverture longitudinale latérale du moule, servant à. la transfueion de la matière fondue du récipient en forme de botte, dans le creux du moule.
Dans cette forme d'exécution du dispositif, il est superflu de prévoir, entre le récipient en forme de boite et le récipient de coulée, une rigole étroite de transfusion, reliant ces deux récipients. Il suffit plutôt de prévoir. entre les deux récipients, .une paroi de séparation s'étendant presque jusqu'au fond, qui a pour but d'empêcher tout passage d'impuretés du récipient de coulée dans le récipient en forme de boîte.
Le récipient de coulée et la paroi. de séparation peuvent être établis en une matière thermiquement isolante, par exemple en terre réfractaire, ou être revêtues d'une telle matière.
L'ouverture d'écoulement du'récipient en forme de boîte peut être agencée de telle façon que, pendant la coulée, ella se trouve toujours en-dessous du niveau de métal dans le moule pro- prement dit. Lorsqu'il est fait usage du nouveau dispositif de coulée, la matière en fusion n'entre donc pratiquement pas en contact avec l'oxygène de l'air, de sorte qu'il ne peut pas se produire de formation d'oxyde. la hauteur du récipient en fonne de botta est déterminée de telle façon qu'il existe une capacité de métal et donc aussi une capacité thermique suffisantes dans
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le dispositif de transfusion, et qu'il se produise aussi une pression hydrostatique constante déterminée, par suite de la surélévation du niveau du métal au-dessus de la sortie du métal.
Deux exemples d'exécution du nouveau dispositif de transfu- sion se trouvent décrits ci-après avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 montre un dispositif de transfusion dont le récipient en forme de botte se trouve à l'intérieur du moule;
Fig. 2 montre un dispositif de transfusion dont le récipient en forme de botte est situé à l'extérieur du moule;
Fig. 3 montre une vue en plan du dispositif selon Fig. 2, et
Fig. 4 montre une vue frontale du récipient en forme de boîte selon les Figs. 2 et 3, ainsi que de la partie supérieure de l'obturateur coulissant servant à obturer l'ouverture longitudinale latérale du moule, qui est situé sous le dit récipient.
Dans le dispositif de transfusion suivant la Fig. 1, la partie s'engageant à l'intérieur du moule est formée par un récipient fermé 1 en forme de boîte, dans le fond duquel des tuyères 2 en graphite sont montées de manière interchangeable. Le récipient 1 possède une hauteur, déterminant la vitesse d'écoulement de la matière en fusion, qui est de l'ordre de 150 à 200 mm. environ.
Le récipient de coulée, situé à l'extérieur du moule, est établi sous la forme d'une cuvette plate 3 ayant une surface relative- ment grande, tandis que la rigole de transfusion 4, qui conduit la matière en fusion de la cuvette 3 dans le récipient 1 en forme de boîte, est maintenue aussi étroite que possible.
Le dispositif de transfusion suivant les Figs. 2 à 4 com- porte la partie étroite 5 en forme de boite, qui s'engage dans l'ouverture longitudinale latérale 6 du moule 7 et est pourvue, à proximité de son fond,, d'une ouverture d'écoulement 8 qui est dirigée vers 1'intérieur du moule et présente la forme d'une tuyère, L'ouverture d'écoulement est presque aussi large que la
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fente longitudinale 9 du moule, qui sert à la transfusion du métal liquida dans le creux du moule.
Le récipient de coulée 10 est fixé à l'extrémité extérieure du récipient 5 en forma de botte. Entre le récipient de coulée et le récipient 5 en forme de botte, est agencée une paroi de séparation 11 qui s'étend jusqu'à, proximité du fond, laquelle paroi peut, tout comme le récipient de. coulée, être établie en terre réfractaire ou être revêtue de terre réfractaire ou d'une autre matière thermiquement isolante. Le récipient de coulée 10 et le récipient en forme de boîtes 5 possèdent une hauteur déter- minée, assurant la création d'une certaine pression hydrostati- que, et sont toujours maintenus à peu près remplis pendant la coulée.
De la manière connus en sci, le dispositif de transfusion prend appui sur le tiroir de. recouvrement 12 qui sert à l'obtu- ration de l'ouverture longitudinale latérale du moule.
Comme montré en Fig. 2, il est recommandable de maintenir, pendant la coulée, l'ouverture d'écoulement 8, du dispositif de transfusion, en-dessous du niveau du métal dans le moule proprement dit, de sorte que tout le courant de métal liquide n'entre pas en contact avec l'oxygène de l'air.
L'ouverture d'écoulement 8 est avantageusement constituée par une tuyère, par exemple en graphite, qui est montée de ma- nière interchangeable, dans la paroi du récipient 5 en forme de boite et dont l'ouverture présente des dimensions qui peuvent être adaptées à la nature da l'alliage devant être coulé. Fina- lement, le récipient 5 en forme de boîte peut également être fermé vers le haut, jusqurà la paroi da séparation 11.
REVENDICATIONS.
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'' Device for transfusing molten material, especially light metal *
In order to achieve regular conditions of solidification in the molten manner, which are of particular importance in the casting of aluminum and magnesium alloys, it is known to use molds comprising an or- lateral longitudinal opening which is closed progressively as the casting level rises, the molten material being introduced into the interior of the mold by means of casting channels which are located at a small distance, remaining as constant as possible, at- above the pour level.
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It has now been found that it is not only the as low and constant as possible free height of fall of the molten material which is of paramount importance, but that it is also important to achieve a regular casting speed. of the molten material, during the filling of the mold.
For this purpose, the transfusion device according to the invention consists of a container in the form of a boot, which is located inside the mold and is provided with flow openings which are formed in or at immediate proximity to its bottom, by a bowl-shaped casting vessel, which is located outside the mold, and by a narrow transfusion channel, which connects the two vessels. When the boot-shaped part of the pouring channel is, by a suitable supply of molten material, kept constantly filled during filling of the mold, a hydrostatic pressure is produced which depends on the height of the box and which determines the regular casting speed.
When such a transfusion device is used, the same level of liquid, which remains absolutely stable, is established in the two containers. Contrary to what happens in known pouring channels, there is no sharp current in the new transfusion device, which eliminates the danger of tearing off oxide films.
It is advantageous to set up the boot-shaped part of the transfusion device such that it is completely closed, disregarding the inlet and outlet openings. The flow openings of the box-shaped part of the transfusion device are advantageously formed by nozzles, for example of graphite, placed interchangeably in said part. Depending on the desired casting speed, which depends, as is known, on the composition
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of the molten material, corresponding nozzles can be introduced.
In order also to allow the lateral filling of the mold through the lateral longitudinal opening, the box-shaped container is, according to another embodiment of the invention, arranged outside the hollow of the mold and so as to s' engage in the lateral longitudinal opening, said receptacle being provided, near its bottom, with a flow opening directed towards the interior of the mule. Advantageously, the flow opening is almost as wide as the lateral longitudinal opening of the mold, used for. transfusion of the molten material from the boot-shaped container into the hollow of the mold.
In this embodiment of the device, it is superfluous to provide, between the box-shaped container and the casting container, a narrow transfusion channel, connecting these two containers. Rather, it is enough to plan. between the two vessels, a partition wall extending almost to the bottom, which is intended to prevent any passage of impurities from the casting vessel into the box-shaped vessel.
The casting vessel and the wall. separators can be made of a thermally insulating material, for example refractory earth, or be coated with such material.
The flow opening of the box-shaped container can be arranged such that during casting it is always below the level of metal in the mold itself. When the new casting device is used, therefore, the molten material hardly comes into contact with the oxygen in the air, so that no oxide formation can occur. the height of the botta-shaped container is determined in such a way that there is sufficient metal capacity and therefore also sufficient heat capacity in
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the transfusion device, and that a determined constant hydrostatic pressure also occur, as a result of the elevation of the level of the metal above the outlet of the metal.
Two embodiments of the new transfusion device are described below with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 shows a transfusion device whose boot-shaped container is located inside the mold;
Fig. 2 shows a transfusion device whose boot-shaped container is located outside the mold;
Fig. 3 shows a plan view of the device according to FIG. 2, and
Fig. 4 shows a front view of the box-shaped container according to Figs. 2 and 3, as well as the upper part of the sliding shutter serving to close the lateral longitudinal opening of the mold, which is located under said container.
In the transfusion device according to FIG. 1, the part which engages inside the mold is formed by a closed container 1 in the form of a box, in the bottom of which graphite nozzles 2 are mounted interchangeably. The container 1 has a height, determining the flow rate of the molten material, which is of the order of 150 to 200 mm. about.
The pouring vessel, located outside the mold, is established in the form of a flat cuvette 3 having a relatively large surface area, while the transfusion channel 4, which conducts the molten material from the cuvette 3 in the box-shaped container 1 is kept as narrow as possible.
The transfusion device according to Figs. 2 to 4 comprises the narrow box-shaped part 5 which engages in the lateral longitudinal opening 6 of the mold 7 and is provided, near its bottom, with a flow opening 8 which is directed towards the interior of the mold and has the shape of a nozzle. The flow opening is almost as wide as the
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longitudinal slot 9 of the mold, which is used for transfusion of liquid metal in the hollow of the mold.
Pouring vessel 10 is attached to the outer end of vessel 5 in a boot form. Between the pouring container and the container 5 in the form of a boot, there is arranged a partition wall 11 which extends to, near the bottom, which wall can, like the container. cast, be made of refractory earth or be lined with refractory earth or other thermally insulating material. The casting vessel 10 and the box-shaped vessel 5 have a fixed height, ensuring the creation of a certain hydrostatic pressure, and are always kept nearly full during the casting.
As known in the art, the transfusion device is supported on the drawer. covering 12 which serves to close the lateral longitudinal opening of the mold.
As shown in Fig. 2, it is advisable to keep, during casting, the flow opening 8 of the transfusion device below the level of the metal in the mold itself, so that all the liquid metal stream does not enter. not in contact with oxygen in the air.
The flow opening 8 is advantageously constituted by a nozzle, for example of graphite, which is mounted interchangeably in the wall of the container 5 in the form of a box and the opening of which has dimensions which can be adapted. the nature of the alloy to be cast. Finally, the box-shaped container 5 can also be closed upwards, up to the partition wall 11.
CLAIMS.
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