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Publication number: BE491561A
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Description


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  "PROCEDE DE TRAITEMENT DE METAL FONDU" 

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La présente invention est relative à un procédé de traitement de métal fondu, à un appareil pour la réalisation de ce procédé et aux produits obtenus par l'application de ce procédé, qui constitue un perfectionnement à un procédé généra de ce genre décrit dans la demande de brevet belge n  382.408 déposée par le demandeur le 14 septembre 1949. 



   Dans le procédé faisant l'objet de la demande de bre- vet susdite, la poche auxiliaire où se fait le traitement du métal fondu n'est pas isolée de l'air ambiant. Dans le cas spécifique où le traitement a pour but l'incorporation dans le métal fondu d'éléments très oxydables tels que le magnésium le lithium et/ou autres, comme cela se présente dans la fabri- cation de fontes dites "nodulaires", il est reconnu que des pertes de métaux d'apport se produisent du fait de la com- bustion dans l'air d'une partie de ceux-ci. Cette circonstan- ce rendait extrêmement difficile une incorporation de ces mé- taux à un taux convenable à la fonte de fer, et les échecs des premiers expérimentateurs ont souvent été dus à cette cause. 



   Dans le cas où l'on emploie, non des métaux purs, mais des alliages de ceux-ci, l'oxydation du métal léger se produit aussi, et il en résulte un mauvais rendement de l'opération. 



   Le procédé décrit dans la demande n  382.408 remédie dans une large mesure à ces inconvénients. Néanmoins, son application se faisant à l'air libre, une certaine oxydation des métaux d'apport reste inévitable, et la poche auxiliaire étant largement ouverte à sa partie supérieure, une partie des produits d'oxydation formés s'échappe dans l'air ambiant et l'on perd de ce fait une certaine proportion de métaux d'apport. 



   Il est connu depuis longtemps d'effectuer certaines réactions en atmosphère neutre, de manière à éviter des oxy- dations (ou autres réactions) intempestives. Toutefois, dans le problème actuel, il   serait   peu économique et d'ailleurs 

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 difficilement praticable d'opérer en vase entièrement clos. 



   Le procédé faisant l'objet du présent perfectionnement évite ces inconvénients en ce que, tout en déversant le métal fondu dans une poche auxiliaire à paroi perforée où se trou- vent des morceaux d'au moins un corps contenant la matière à incorporer au métal fondu, dans des conditions telles que le métal fondu en entraîne des particules par érosion, fusion et/ou dissolution, et traverse ensuite la dite paroi perforée, on introduit dans la poche auxiliaire au moins un gaz qui n'est pas susceptible, dans les conditions de réalisation du procédé, de réagir chimiquement avec la matière à incorporer au métal fondu. 



   Suivant une particularité de la présente invention, l'on maintient la pression de la phase gazeuse dans la poche à une valeur supérieure à celle de la pression atmosphérique, en introduisant continuellement dans cette poche au moins un gaz sous pression qui n'est pas susceptible, dans les condi- tions de réalisation du procédé, de réagir chimiquement avec la matière à incorporer au métal fondu. 



   D'une manière générale, dans la présente demande, un gaz satisfaisant à ces conditions sera désigné par l'expres- sion de "gaz   neutre".   



   Suivant une modalité, non exclusive, d'application de la présente invention, on insuffle le gaz introduit dans la masse des matières en contact contenues dans la poche, de manière à produire un brassage de ces matières en contact. 



   Suivant une autre modalité, non exclusive, d'applica- tion de la présente invention, au cours de l'introduction continue, dans la poche auxiliaire, d'au moins un gaz neutre, on introduit dans cette poche, par fractions successives ou de corps de manière continue, des morceaux/contenant la matière à in- corporer au métal fondu. 



   D'autres particularités du procédé suivant l'invention et de l'appareil conçu en vue de son application, ressortiront   @   

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 de la description subséquente, donnée à titre illustratif et non limitatif, d'une forme de réalisation du dit procédé et d'un appareil destiné à cette réalisation, en se référant au dessin annexé au présent mémoire. 



   Sur ce dessin, qui représente une installation de no- dulation de fonte de fer par incorporation à la fonte de magné sium, on a désigné par 1 l'appareil de fusion où se trouve emmagasinée la fonte; l'est une goulotte de déversement, 2 un entonnoir revêtu de matière réfractaire et présentant un canal 2'; 3 désigne la poche auxiliaire dont le fond est perforé et qui contient, en 8, des morceaux de matière à incorporer au métal, constitués dans le cas présent d'alliage de magnésium. 



  La fonte traitée s'écoule ensuite dans la poche 9. Un lut réfractaire 4 empêche que les gaz contenus dans la poche 3 ne s'échappent dans l'atmosphère. On désigne par 5 un réser- voir contenant le gaz neutre sous pression qui est ici de l'azote, par 7 le robinet qui en règle le débit, et par 6 la conduite d'adduction du gaz à la poche auxiliaire. Ces re- présentations sont purement schématiques. Immédiatement avant le traitement proprement dit, on ouvre le robinet 7 : l'azote, neutre vis à vis du magnésium, pénètre dans la poche   auxiliair-   et chasse l'air qui y était contenu.

   Celui-ci s'échappe par les perforations du fond de la poche, et à travers le canal de l'entonnoir; on commence alors le traitement en laissant écou- ler la fonte par la goulotte 1'; pendant toute la durée du traitement, on maintient le courant d'azote et cela aveo un débit suffisant pour créer une certaine supression dans la poche, empêchant des rentrées d'air par les ouvertures du fond de la poche. 



   Il est évident qu'en opérant ainsi on crée à l'inté- rieur de la poche auxiliaire une atmosphère très peu oxydante, puisque l'apport d'oxygène se réduit sensiblement à celui qui provient des rentrées d'air entraîné par l'écoulement de fonte dans l'entonnoir 2.   Un,   régime d'écoulement convenable peut 

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 d'ailleurs éviter entièrement ces rentrées d'air. La perte de l'élément oxydable contenu dans les morceaux d'alliage 8, c'est à dire ici de magnésium, sera diminuée d'une manière appréciable. En conséquence, le rendement d'incorporation de magnésium est augmenté et le prix de revient de l'opération est diminué puisque le même effet peut être obtenu avec une quantité plus faible de l'élément à incorporer. 



   Dans d'autres formes de réalisation de l'invention, le gaz est introduit sous pression plus forte et la disposi- tion du tube d'adduction permet un barbotage de ce gaz dans la masse fluide contenue dans la poche, ce qui contribue au bras- sage de cette mase. Il est évident que le fait de réaliser un contact plus ou moins intime du gaz avec la masse fluide ne sort pas du cadre de l'invention. Il est évident aussi que si l'étanchéité de la poche auxiliaire n'est pas parfaite en certains endroits, le gaz en surpression dans l'intérieur de la poche peut s'écouler dans l'atmophère avec un débit dont on est entièrement maître. C'est ainsi qu'on peut, si on le trouve avantageux, par exemple par mesure de sécurité, suppri- mer le luttage 4 et laisser intentionnellement libre un pas- sage annulaire pour l'écoulement d'une partie de la phase ga- zeuse.

   La surpression intérieure empêchera toute rentrée d'air dans la poche. 



   L'entonnoir peut être partie intégrante de la poche auxiliaire, et il est possible, sans sortir du cadre de l'in- vention, de prévoir d'autres ouvertures dans la poche, soit pour introduire, dans un processus plus ou moins ininterrompu, des quantités variables de matière à incorporer sans pour cela cesser l'introduction de gaz, soit pour y organiser des soupa- pes de sûreté, ou encore pour y introduire d'autres gaz dont certains peuvent même exercer une action chimique sur les matières contenus dans la poche auxiliaire. 



   Toutes ces dispositions et d'autres encore peuvent être adoptées sans s'écarter de l'esprit de   l'in vention.

Claims

REVENDICATIONS.

1. Procédé d'incorporation de matière à du métal fondu, dans lequel on déverse le métal fondu dans une poche à paroi perforée où se trouvent des morceaux d'au moins un corps con- tenant la matière à incorporer, dans des conditions telles que le métal fondu en entraîne des particules par érosion, fusion et/ou dissolution et traverse ensuite la dite paroi perforée, caractérisé en ce que l'on introduit dans la poche au moins un gaz qui n'est pas susceptible, dans les conditions de réali- sation du procédé, de réagir chimiquement avec la matière à incorporer au métal fondu.

2. Procédé suivant la revendication/1, caractérisé en ce que l'on maintient la pression de la phase gazeuse dans la poche à une valeur supérieure à celle de la pression atmosphé- rique.

3. Procédé suivant les revendications 1 et 2, caracté- risé en ce que l'on maintient la pression de la phase gazeuse dans la poche par introduction continuelle dans celle-ci d'au moins un gaz sous pression qui n'est pas susceptible, dans les conditions de réalisation du procédé, de réagir chimiquement avec la matière à incorporer au métal fondu.

4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on insuffle le gaz intro- duit dans la masse des matières en contact contenues dans la poche de manière à produire un brassage de ces matières en con tact.

5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au cours de l'introduction continue, dans la poche auxiliaire, d'au moins un gaz qui n'est pas susceptible, dans les conditions de réalisation du procédé, de réagir chimiquement avec la matière à incor- porer au métal fondu, on introduit dans cette poche des mor- ceaux de corps contenant la matière à incorporer au métal fon- du .

@ <Desc/Clms Page number 7> 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'on introduit dans la poche de l'air appauvri en oxygène.

7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on introduit dans la poche de l'azote.

8. Appareil pour la réalisation du procédé tel que dé- crit dans les revendications précédentes comprenant, interpo- sée entre l'appareil délivrant le métal fondu non traité et la poche destinée à recevoir le métal traité, une poche auxi- liaire à paroi perforée où se trouve au moins un corps conte- nant la matière à incorporer au métal fondu, caractérisé en ce que la poche auxiliaire est munie d'un entonnoir recevant le métal fondu, et d'au moins une conduite d'adduction de gaz sous pression.

9. Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'entre l'entonnoir et la poche auxiliaire subsiste un passage pour l'écoulement vers l'extérieur d'une partie de la phase gazeuse présente dans la poche.

10. Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'entonnoir est adapté à la poche auxiliaire de manière étanche au moyen d'un lut réfractaire.

11. Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'entonnoir fait partie intégrante de la poche auxi- liaire.

12. Produits obtenus par le procédé tel que décrit ci-dessus.

13. Appareil sensiblement tel que décrit ci-dessus.

14..Produits obtenus par le procédé sensiblement tel que décrit ci-dessus.