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" ezf'6 o ti'onnements apportes à la coulée en source de lingots en coquille,,@
La présente invention se rapporte à la fabrication de lingots en coquille, par le procédé dit "en source", c'est-à- ' dire en amenant le métal par la partie inférieure du moule, et vise les lingots de fers, d'acier,..ou d'autres métaux, ou d'allia- ges. Le but de l'invention est de réduire notablement, sinon
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de faire àiaparatt,ee la plupart des incon-véni'ents de'B méthodes de coulée en source de lingots en ooquille.,utilisé*es 'Jusqu'à présent.
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Il est courant, pour couler en source des lingots avec de l'acier "calmé" (killed steel), d'utiliser des moules' à tête d'appoint de coulée (c'est-à-dire moule à réserve de contraction) sauf dans les cas où est permise une certaine hé-
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térosénsité de structure,. Ceci est dû au fait que les lingots d'acier "calme" coulés en source dans des moules sans tête de coulée ont toujours une retassure plus ou moins importante.
Différentes méthodes ont été envisagées pour réduire l'importance de cette retassure. Ces marnes méthodes visent en règle générale à soli difier rapidementla surface du lingot de façon à pouvoir introduire plus de métal dans le moule, sous une pression rela- tivement haute. La solidification rapide peut être obtenue, soit
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arrosige du lingot, soit par l' usage d'un moule dit "en bc,-ilot de bouteille", muni d'un bouchon. Ces méthodes exigent toutefois de srsndes précautions de la 1,,,,rt des opérateurs et' ne sont en fait que des pis-iÙle1' par le fait que la retsasure eut se forme néanmoins, est GÓnérBle:nent recouverte d'une pelli-' ouïe d'oxyde ci:;i rend difficile la. soudure du métal aut'0ur de cette retnssure.
Dans le cas d'une coulée en source d'scier "ox3rdé" (rimifiing steel) dans un moule, ce dernier est, en rèGle générale, ciel ouvert. Dans ce cas, il y a une forte tendance à ce que la structure du lingot soit telle que les tôles, spécialement les tôles minces) obtenues par le laminage de ce lingot, soient
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ohsrgees de soufflures. Comme les projections sont importantes pendant la couice ordinaire d.e lingots d'acier "oxydé" (rimming ctsel) les parois intérieures se couvrent rspidet.ent de pellicules d'oxyde qui doi être régulièrement i,l.iraine,pGar des brosses d'acier 1;4r eî;.¯-rN' e, ""fin eue lu surf1:1ou ;les lingots soit convenable.
L'application de l'invention réduit t la for\1atiol1\ de le! d'oxyde de fer à undegre tel qu'elle est à peine visible. Il est d'usage, lors de lE) coulée en source de lingots
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d'acier 11 oxydé (rii'j'aing steel) de couvri r d'un couvercle, gêné':'
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ralement de fonte, le lingot après coulée. De tels couvercles .représentent toujours une complication et sont de plus fréouem- ment entourés de métal en fusion et difficiles à détacher par -la sui te .
Les difficultés décrites ci-avant, que l'on ren- contre lors de la coulée en source de l'acier "oxydé" (rimming steel) peuvent être partiellement aplanies par l'emploi de moules 'dits "en col dé bouteille". De tels moules doivent cependant etre bouchés tous ensemble immédiatement après qu'une coulée est terminée, ce qui est si malaisé que cette méthode ne trouve pas d'application industrielle intensive.
Par la coulée en source, par la méthode usuelle, d'acier "oxydé" (rimming steel) comme d'acier "calmé" (killed steel), aveo des moules à ciel ouvert sans trou d'agitation, la surface supérieure des lingots est plutôt.inégale, 'Le rendement du laminage est considérablement plus bas que si la tête du lingot était plus lisse, et de préférence, 'convexe. De même, le fait que tous les lingots d'une même coulée .ne peuvent avoi.r exactement la même longueur, réduit 1rendement.
Il n'est pas moins impossible de.couler en source des lingots de longueurs variables surune même sole de coulée'., comme il arrive qu'il faille le faire. Les dernières difficultés oi-dessus peuvent être circonvenues par l'emploi de moules en col de bouteille.
Néanmoins, dans ce dernier oas, d'autres difficultés surgissent, avons , que nous avons citées plus haut.
La présente invention élimine, ou réduit considé- rablement ces difficultés par l'emploi d'un moule à fond ouvert et à ciel complètement ou partiellement fermé,.Un moule totale- -rient clos à son .extrémité supérieure peut être avantageusement utilisé à la fabrication de lingots d'acier, "oalmé" (pour autan t que la retassure s.oit propre et exempte d'oxyde, ce qui augmen- te considérablement le rendement du laminage du lingot). Au lieu
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d'utiliser un moule canstarrraent hermétique en sotyextresite supérieure on peut évidEn'n"llent employer un moule dont le ciel puisse être tosporaire'ment clos hermétiquement t par un 'oouollcn; soit avant, soi t pendant 1s coulée.
Les moules à lingots dont le sonmet est ou J?eut.t:# psrtiellecient ferme conviennent t 1;irtionliér<i;xfit pour la coulée en source des lingots d'acier "calmé", L'ouverture ou les ouver- tures, qui restent libres au sommetdu moule pendant la coulée,
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doivent être de telles dimensions, qu'elles laissent s'échapper Pair ou le gaz du moule ainsi que les gaz produits lors de la coulée, sans que le métal puisse les traverser.
Le dessin en annexe montre plusieurs modèles de mou- les à lingots adaptés 8. l'usage des méthodes selon l'i nvention.
La figure 1 est une coupe verticale, etla figure 2 une vue en plan, d'un moule selon une exécution. La figure 3 est une coupe -verticale par la partie supérieure d'une autre exécution, et la figure 4 esune vue en plan de celle-ci. La figure 5 est une coupe verticale, et la figure 6 uns vue en vlan, d'une troisième réalisation. La figure 7 représente en coupe la partie supérieure
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l'une cuetriè'!,16 variante.
Le moule.1 représenté aux figures 1 et 2, est à fond ouvert pour pouvoir introduire l'acier en fusion, et à ciel/ferme
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à l'exception d'un#rtain nombre d'ouvertures 3, r-clative-ient étroi- tes. surî4oe intérieure du moule est arrondis au sommet, et a ,le préférence de la dépouille. La face supérieure du moule porte
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deux oreilles de levage 3..t.e nombre et In taille des ouvertures sont choisis en vue de permettre 2. l'air (ou Gaz) contenu dans le' j1o'J,le avant 1" oculoe, sinsi qu'Eu, gaz que celle-ci est susceptible de développer, de. s'échapper, et d'e pêcher le métal de traverser ces ouvertures. Ce inétai, au contact des parois des ,ouvertures, se solidifie.
Cet effet de refroidissement pouf évidemment être.accru pé-r des moyens spéciaux. Pour autant qu'il s'agisse de l'a:91)lictict1
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. de-la méthode,, il est indifférent que les ouvertures soient cy- @ lindriques et disposées circulairement autour de l'axe du moule . (figures l e t2) ou qu'elles soient 'formées et/ou placées dif- féremment. Ainsi,, par exemple, les ouvertures, au lieu d'être 'cylindriques, peuvent être dotées de dépouille, c'est-à-dire être coniques en s'Élargissant vers le bas, afin que le métal qui y aurait pénétré et s'y serait solidifié, puisse s'en déta- cher aisément.
Les ouvertures peuvent être pratiquées,soit directement dans le sommetdu moule, ainsi qu'aux figures 1 et
2, soitdans un tampon inséré dans un grand orifice du sommet du moule. Par une autre variante, les ouvertures peuvent consis- ter en un ou plusieurs canaux rectilignesobtenus par exemple en appliquant dans la bonde du sommet, un tampon ne s'adaptant -pas exactement à celle-ci, On tend vers cet effet en insérant des épaisseurs entre la bonde et le tampon, ou en choi si ssant un tampon dont la section transversale diffère de celle du trou, ou encore, en oannelant les parois de la bonde ou du tampon, ou de l'une etl'autre.
Les figures 3 et 4 montrent le sommet d'un moule à lingots dont la bonde pratiquée au sommet reçoit un bouchon 4, cannelé de belle façon qu'il ne bouche pas complètement cette bonde. Dans ce but, 'le 'bouchon est cannelé sur sa surface cônique de telle sorte que les surfaces de passage formées soient suffi- santes pour laisser échapper les gaz, tout en empêchant le débor- deraent du métal en fusion. Ce bouchon porte un anneau de levage 6.
Il faut noter que les dimensions des ouvertures ou rainures décri- tes aux exemples représentés aux dessins, dépendent, entre autres facteurs, de la température, du point de fusion, et de la viscosité de l'acier fondu, ainsi que de la vitesse de coulée, tout autant que de la taille, de la nature, 'et de l'épaisseur de -parois du moule. A titre d'exemple, il convient de spécifier que lors de la , coulée en source d'acier doux "calmé" dans un'moule de 300 mm.
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de diamètre, à plafond plein, de 80 mm. d'épaisseur percé de
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trous cylinc1.ric:ues, ce s, tr cus auront un diamètre de poins de 5 mm. afin de solidifier le métal avant qu'il n'y pénètre assez profondément pour s'y installer plus ou moins définitive- ment.
La surface totale des ouvertures peut varier dans de larges
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jroportiens et peut iùme descendre en-dessous de 1 cm. S, sans causer une pression exagérée de gaz dans le moule, ou sans ralen- tir sensiblement la montée du métal dans le moule.
Il ne faut pas disposer les ouvertures ou rainures
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dans l'axe du moule ou i1JJJ11idiatement à côté de cet axe. Il est préférsbie de les. disposer sur un cercle concentrique à l'axe'et relativement ;rand, comme le représentent les variantes des fi- bures 1 à 4.
Le moule 1 des figures 5 et 6 du plan est à fond ouvert et à ciel complètement fermé. La .surface intérieure a de
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.D ré 1 é re n ce un p3u de dépouille et est arrondie au sommet du inouïe* :La 1)[roi du sommet plein du moule porte deux oreilles de levage à. Le ixoule 1 de la figure 7 porte à son somnie t un orifice relativement Grand dans lequel s'.ajuste "cr0ciséEH:mt un tampon 4,,
Des essais ont montré qu' en coulent en source un lingot dans un moule tel que'celui des figures 1 et 3, un courant
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G±lzeux doit descendre le long de 1±: face interne du moule, car une nappe de gaz s'évade par le fond ouvert de celui-ci pendant la coulée.
En tant que variante intermédiaire entre celles des figures 1 et 5, on peut concevoir un moule dont la ou les orifi-
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ces ,au sommet soient assez réduits pote laisser s'échapper.qu'u-. ne partie du malange gazeux contenu dans le moule, le restant de
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ce mél:Ein:;6 descendant le long des parois internes du moule pour s'échapper par le fond de ce dernier.
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1.- :Procédé/ ulée en source de lingots en 00,'1l.;1il16,
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