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L'invention a pour objet des perfectionnements aux moules de coulée continue des métaux et en particulier de l'acier.
Les moules de coulée continue sont constitués en général par des enceintes sans fond traversées de part en part par un passage où la pièce coulée se déplace verticalement, alors qu'elle n'est encore que plus ou moins solidifiée. La pièce coulée est pratiquement tirée vers le bas par un moyen quelconque, par exemple par des rouleaux pinçant la pièce, animés de mouvements rotatifs en sens contraires.
Au cours de la coulée continue de la pièce, il se forme un cratère à l'intérieur de la partie supérieure de la pièce coulée. La hau- teur de ce cratère dépend de différents facteurs, et en particulier de la vitesse de coulée.
Pour obtenir une bonne coulée dans des conditions économiques on a avantage à ne pas réduire dans de trop grandes proportions la vitesse de coulée, il en résulte que le cratère a toujours une hauteur relativement
Importante.
L'invention permet d'obtenir des pièces coulées dans lesquelles le cratère est ramené à des proportions admissibles sans réduction de la vitesse de coulée.
On peut de plus obtenir un nettoyage du métal des bulles gazeuses qui pourraient s'y maintenir, et on réduit le danger de ségrégation de la masse métallique.
Enfin, le refroidissement de la coulée s'effectue dans des conditions meilleures grâce aux perfectionnements selon l'invention, les parties liquides chaudes de la coulée se déplaçant vers les parties plus froides déjà solidifiées, d'une façon continue, sans perturbations de la masse métal- lique.
L'invention atteint les buts qui viennent d'être indiqués grâce à un moule comportant des enroulements inducteurs à sa hauteur, ces enroulements étant alimentés en courant électrique de telle sorte que le métal encore liquide de la pièce coulée tende à monter dans l'axe du moule et à descendre à proximité des parois internes de ce moule.
Pour éviter l'induction de courants gênants dans le moule luimême, ce dernier est de préférence constitué de plusieurs portions réunies les unes aux autres,avec interposition d'épaisseurs de matière électriquement isolante.
Enfin le moule peut, selon un mode de réalisation particulier, être refroidi par une circulation interne de fluide réfrigérant, les conduits de réfrigération étant divisés en groupe séparés les uns des autres par les épaisseurs de matière électriquement isolante.
L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à des modes de réalisation donnés à titre d'exemples et représentés sur le dessin.
La fige 1 est une coupe verticale d'un moule pour la coulée continue de métaux, muni des perfectionnements selon l'invention.
La fig. 2 est une coupe suivant II-II fig. 1.
La fige 3 est une élévation schématique d'une variante de réalisation du moule représenté sur la fige 1.
La fig. 4 est une vue en plan d'une autre variante de réalisa- tion du moule représenté sur la fig. 1.
Le moule représenté sur les fig. 1 et 2 est constitué par une portion 1 à axe vertical refroidie par une circulation de fluide rêfrïgé- rant dans des conduits 2. Le fluide peut par exemple arriver par la partie inférieure des conduits 2 dans le sens des flèches 3 et sortir dans le
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sens des flèches 4.
Le métal liquide est introduit à la partie supérieure du moule par une tuyère 5.
Le métal se répand dans le moule 1, et se solidifie assez rapîdement au contact de la paroi du moule, alors qu'il reste liquide ou pâteux à l'intérieur du moule.
Selon l'invention on dispose autour du moule 1 des enroulements inducteurs 6 alimentés en courant électrique de telle sorte que leurs lignes d'influence à l'intérieur du moule se traduisent par une circulation du métal encore liquide dans le sens des flèches 18, c'est-à-dire une circulation ascendante à proximité de l'axe du moule, et descendante vers les parois.
Il en résulte que le cratère 7 qui se forme normalement à la partie supérieure de la pièce coulée a une hauteur inférieure à celle qu'iL possède avec les procédés et les moules jusqu'alors utilisés.
En outre le refroidissement du métal s'effectue d'une façon plus énergique et plus rationnelle car les parties liquides métalliques montent suivant l'axe du moule ou à proximité de cet axe et vont ensuite se refroidir rapidement à proximité des parois intérieures du moule 1, ou contre les parties métalliques déjà solidifiées.
De plus le courant métallique liquide de bas en haut qui se produit à la partie supérieure de la pièce lutte contre le jet de métal liquide descendant par la tuyère 5.
Enfin le brassage du métal liquide qui se produit dans le cratère et à proximité de celui-ci, permet aux bulles gazeuses et aux impuretés métalliques de remonter à la surface et, soit de s'éliminer partiellement elles-mêmes pour les premières, soit d'être enlevées par la suite pour les secondes. Le danger de ségrégation du métal est d'ailleurs considérablement réduit par l'action du mélangeage résultant de l'utilisation des perfectionnements selon l'invention.
La fig. 2 représente le moule en coupe horizontale et a pour but de montrer que ce moule est divisé en portions distinctes, les différentes portions étant isolées électriquement les unes des autres par des épaisseurs de matière électriquement isolante 8. On peut utiliser par exemple dans ce but des épaisseurs de mica.
La division du moule évite ou réduit les risques d'induction électrique dans la masse même du moule.
L'existence des épaisseurs isolantes 8 ne gêne d'ailleurs pas le refroidissement du moule car les conduits de refroidissement 2 peuvent être groupés dans chacune des parties indépendantes du moule.
La fig. 3 représente une variante de réalisation selon laquelle les enroulements inducteurs sont à axe vertical et sont réalisés autour de noyaux 9.
La fig. 4 est enfin un dernier mode de réalisation dans lequel les enroulements inducteurs sont à axe horizontal et sont enroulés autour d'un noyau 10 dont les deux pôles 11 et 12 viennent à proximité du maile 1
Les moules perfectionnés objets de l'invention trouvent une utilisation particulièrement intéressante pour la coulée des pièces en acier..
On sait en effet que les solutions jusqu'à présent proposées pour réduire l'importance du cratère dans les pièces obtenues par coulée continue ne sont pratiquement utilisables que pour les métaux non ferreux, car pour les métaux ferreux les températures de coulée sont très importantes et les appareillages envisagées ne résistent pas un temps suffisant à ces températures pour que le procédé soit économique.
Les moules perfectionnés selon l'invention peuvent facilement
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supporter les températures de coulée des pièces en acier., sans détérioration d'un matériel délicat, puisque la coulée ne vient pas au contact des appareillages spéciaux prévus selon l'invention, ces appareillages étant au contraire isolés thermiquement de la coulée par l'épaisseur du moule qui est lui-même refroidi.
Bien entendu l'invention, n'est pas limitée par les modes de réalisation qui viennent d'être décrits et qui ont été représentés sur le dessin.
On pourrait par exemple modifier les installations comprenant les enroulements inducteurs sans sortir du cadre de l'invention, à condition que ces installations produisent dans la masse métallique de la pièce coulée une remontée du métal encore liquide à proximité de l'axe du moule et une descente de ce métal liquide à proximité des parois du moule.
REVENDICATIONS.
1 - Moule de coulée continue des métaux, et en particulier de l'acier, du type comportant un passage vertical pour la pièce coulée, caractérisé en ce que un ou plusieurs enroulements inducteurs sont disposés à hauteur du moule et alimentés en courant électrique de telle sorte que le métal encore liquide de la pièce coulée tende à monter dans l'axe du moule et à descendre à proximité des parois internes de ce moule.
2 - Houle selon 1, caractérisé en ce qu'il est constitué de plusieurs portions réunies les unes aux autres avec interposition d'épaisseurs de matière électriquement isolante.
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