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Cette invention concerne des dispositifs propres à être employés pour la coulée des métaux en fusion et elle a particulièrement pour but de procurer un réservoir pour l'alimentation continue de métal en fusion. Bien qu'elle soit applicable à d'autres usages, l'invention est particulièremer t destinée à être utilisée pour la coulée continue de l'acier.
Pour la coulée continue de l'acier, il est nécessaire que le mé- tal en fusion soit déchargé d'un récipient dans le moule en un jet uniforme et ininterrompu., à une vitesse telle que la quantité de métal en fusion pé- nétrant dans le moule par unité de temps soit toujours égale à la quantité de métal émergeant du moule par unité de temps à l'état de billette ou lin- got solidifié ou partiellement solidifié. Il est d'usage de décharger le métal èn fusion rapidement du four de fusion dans un grand récipient ou "po- che de coulée" et de le décharger subséquemment par intermittence de cette poche dans un récipient plus petit ou "entonnoir de coulée" qui comporte un ou plusieurs trous ou ajutages de sortie pour décharger le métal dans le ou les moules, en donnant lieu aunsi au jet ou aux jets de métal continus requis.
Ce système offre 1-'inconvénient que les variations de la hauteur de métal en fusion dans l'entonnoir de coulée produisent des variations dans la vitesse à laquelle le métal est déchargé, cette vitesse étant proportionnelle à la racine carrée de la hauteur de métal dans l'entonnoir de coulée. Il n'est donc pas possible d'obtenir une décharge raisonnablement uniforme du métal en fusion par ce système.
Un but de la présente invention est de fournir un réservoir assurant une alimentation continue de-métal en fusion à une vitesse plus uniforme que jusqu'à présent. Un autre but est de réduire la solidification du métal sur les surfaces du réservoir.
Suivant un aspect de l'invention, le réservoir qui dans le cas de la coulée continue de l'acier est un entonnoir de coulée, possède une chambre de chauffe sous le fond du réservoir, de telle sorte que le fond peut être chauffé, et un conduit de sortie partant du réservoir et passant à travers la chambre de chauffe. On comprendra facilement que, grâce à cette construction, le métal en fusion est empêché de se solidifier sur le fond du réservoir et qu'en outre il est maintenu à une température élevée pendant son passage dans le conduit de sortie. Suivant un autre aspect de l'invention, la chambre de chauffe communique avec l'espace situé au-dessus du réservoir de telle sorte que des gaz chauds introduits dans la chambre de chauffe pour chauffer le fond du réservoir circulent par conséquent sur le contenu du réservoir.
Suivant un troisième aspect de l'invention, le réservoir comprend un bassin large et peu profond dans lequel la majeure partie du métal en fusion est contenue et un bassin profond de faible section transversale en dessous du bassin peu profond et communiquant librement avec celui-ci, le bassin profond étant pourvu d'un ajutage de sortie tel que la vjtesse du jet de métal qui y passe dépend de la pression à l'ajutage. Gr@@ce à cette construction, le niveau du métal dans le bassin peu profond varie dans une mesure relativement faible pendant le remplissage et pendant la décharge de telle sorte que la hauteur de charge du métal en fusion au-dessus de l'ajutage n'est soumise dans ces conditions qu'à de faibles variations proportionnelles.
Le bassin profond comprend de préférence une pièce de sortie tubulaire s'étendant de haut en bas pour se terminer à l'ajutage.
On comprendra plus facilement l'invention par la description donnée ci-après, à titre d'exemple, d'un entonnoir de coulée pour l'alimenta '- tion continue d'acier en fusion pour coulée continue, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une coupe verticale de l'entonnoir de coulée suivant la ligne I-I de la fig. 2, et
Fig. 2 une coupe horizontale suivant la ligne II-II de la fig. 1.
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Comme le montrent les dessins, l'entonnoir de coulée comprend une chambre 12 résistant à Inaction de la chaleur et faite en matière réfractaire. Cette chambre possède un toit 13, une base 14 et des parois d'extrémités 15, 16. Un fond 17 est fixé approximativement à mi-hauteur entre le toit 13 et la base 14 et s'étend sur toute la surface de la chambre 12 à l'exception d'un espace rectangulaire 18 adjacent à la paroi d'extrémité 15. Une plaque 19 est fixée à l'extrémité libre du fond 17; cette plaque s'étend verticalement de part et d'autre du fond 17 et forme conjointement avec celui-ci et les parois de la chambre 12 un bassin ou réservoir 20 peu profond mais large. Le fond 17 et la paroi 15 sont en matière réfractaire.
Un bassin ou réservoir relativement profond mais étroit est formé par une pièce de sortie tubulaire, verticale 21 qui part du fond 17 et passe à travers la base 14 de la chambre 12. Cette pièce 21 contient unorgane d'étranglement 22 qui forme ajutage et réduit l'écoulement du liquide qui y passe de façon à obtenir une vitesse d'écoulement uniforme dépendant de la pression du liquide à l'ajutage.
La chambre 12 est pourvue à l'extrémité opposée de l'espace intérieur, d'une ouverture 23 ménagée dans la paroi 16 au-dessous du fond 17, pour l'introduction d'un brûleur à gaz destiné à chauffer la chambre de combustion 25 formée entre le fond 17 et la base 14. Une seconde ouverture 26 est formée dans la paroi 16 au-dessus du fond 17 pour permettre, en premier lieu, à la matière en fusion d'entrer dans la chambre et, en second lieu, aux gaz de combustion de quitter la chambre.
La chambre 12 est montée au-dessus d'un moule pour coulée continue 27 de toute forme connue de telle sorte que la matière quittant la pièce de sortie 21 tombe d'une manière continue dans le moule pour former la billette 2b.
La hauteur verticale du tube de sortie 21 entre le fond 17 et l'ajutage 22 est un multiple de la profondeur du réservoir 20. Par exemple la longueur verticale du tube, mesurée comme indiqué ci-dessus, peut être de 9 pouces (228,5 mm), tana@s que la profondeur du réservoir 20 peut n'e - lire que de 4 pouces (101,5 cm). Dans un exemple d'exécution le diamètre interne de l'ajutage 22 peut être de 3/16 à 1 pouce (4,76 à 25,4 mm) et ce dernier est monté à l'intérieur de la pièce de sortie 21 qui est en matière réfractaire et présente un diamètre interne de 2 pouces (50,o mm). Le réservoir 20 présente approximativement une largeur interne de 9 pouces (228,5mm) et une longueur interne de 20 pouces (508 mm).
Le métal en fusion est introduit dans l'entonnoir par l'ouverture 26 et remplit le bassin 20 et la pièce 21; le métal en fusion se décharge alors à une vitesse uniforme par l'ajutage 22 dans le moule de coulée continue 27. Le brûleur à gaz 24 est introduit dans l'ouverture 23 et produit une flamme qui lèche la surface inférieure du fond 17 et ralentit la soli- dification du métal en fusion sur le fond. Elle maintient aussi à une haute température le métal qui se trouve dans le tube 21 en réduisant davantage la solidification. Enfin, les gaz de combustion quittent la chambre de chauffe 25 par l'espace 18 et passent sur le contenu du bassin 20 avant de s'échapper par l'ouverture 26.
La combustion est réglée deman@ère à se produire principalement dans la chambre inférieure 25 et à être terminée de préférence quand les gaz atteignent l'ouverture d'échappement 26.
Les dimensions verticales relatives du tube 21 et du bassin 20 sont telles que les variations de la hauteur de charge du métal en fusion à l'ajutage 22 sont faibles en comparaison des variations dans les quantités de métal fournies à l'entonnoir ou débitées par celui-ci. Ceci résulte du fait que la plus grande partie du métal est contenue dans le bassin peu profond 20 et qu'une grande addition de métal dans ce bassin ne provoque qu'une faible fluctuation de la hauteur du métal dans ce bassin par rapport
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à la hauteur de charge totale du métal à l'ajutage 22.
Par exemple, pour les dimensions indiquées précédemment, une quantité d'environ 8 livres (3,630 kg) d'acier en fusion remplira complètement le tube de sortie 21 au- dessus de l'ajutage 22, tandis qu'une quantité de 76 livres (34,5 kg) envi- ron d'acier en fusion est nécessaire pour remplir le bassin 20 à une hauteur de 1 pouffe (25,4 mm).
Ainsi, lorsque l'entonnoir décharge de l'acier en fu- sion,une quantité de 1 pouce de hauteur de métal par exemple quittant le bassin, l'addition rapide de 2 etws (101,6 kg) d'acier en fusion d'une poche de coulée élèvera le niveau du liquide de 3 pouces (76,2 mm) dans le bassin, mais la hauteur du liquide au-dessus de l'ajutage variera de 10 à 13 pouces (254 mm à 330 mm) et le débit augmentera dans la proportion de la racine carrée de 13 divisée par la racine carrée de 10 ou d'environ 14 %.
REVENDICATIONS.
1. Réservoir pour l'alimentation continue de métal en fusion, caractérisé en ce qu'il possède une chambre de chauffe en dessous de son fond, de telle sorte que celui-ci peut être chauffé, et un conduit de sortie par - tant du réservoir et passant à travers la chambre de chauffe.
2. Réservoir pour l'alimentation continue de métal en fusion, caractérisé en ce qu'il possède une chambre de chauffe située en dessous de son fond et communiquant avec l'espace au-dessus du réservoir ou bassin, de telle sorte que les gaz chauds introduits dans la chambre de chauffe pour chauffer le fond du réservoir passent ensuite au-dessus du contenu de celui-ci.
3. Réservoir pour l'alimentation continue de métal en fusion , caractérisé en ce qu'il comprend un bassin large et peu profond dans lequel la majeure partie du métal en fusion est maintenue et un bassin profond de faible section transversale situé en dessous du bassin peu profond et communiquant librement avec celui-ci, le bassin profond étant pourvu d'un ajutage de sortie tel que la vitesse du courant qui y passe dépend de la pression à l'ajutage.