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Il est de pratique courante, lors de la coulée d'acier en fusion dans des lingotières, d'utilser une tête calori-
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fuge qui est associée à lextréTiit supérieure du moule dans lequel le ;10t:Ü ,est coulé, et une fois qU'lli'16 telle tête calorifuge est placée sur un moule, le nétal en fusion est coulé dans le moule, à travers la tte calorifuge, en remplissant le moule et en remplis-
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sant rd'.:1:,'ït3 dans wie mesure désirée, la têt';- calorift.1.:e, en fOl', .::-,1 t, par suite, sur le lingot une :a.::::1^-Lr! qui, ts.ndi.3 que le ::lt8,l est en fusion, fait avancer 1-3 uetal jU::"qU'3, la. ermite de retrait ou retassure qui se foniie h!:tbi.tuellE::'w:'1t le long de l'are Lo:
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qui' est d'un usage très répandu dans l'industrie de l'acier est celui qui comprend un carter métallique extérieur de dimensions telles qu'il s'ajuste dans la partie supérieure du moule dans lequel le métal est coulé et qui comporte, sur ses parois intérieures, un garnissage se composant d'éléments réfractaires profilés cimentés ensemble de façon à constituer un garnissage sensiblement homogène.
Une couronne réfractaire est supportée sur l'extrémité inférieure du carter métallique au moyen d'organes de serrage frangibles, couronne qui empêche le métal en fusion du lingot de venir en con- tact avec le carter métallique, cette couronne réfractaire servant également de moyen de désolidarisation, de façon à permettre l'ex- tractLon facile de la tête calorifuge à partir de la masselotte du lingot, une fois que le lingot s'est solidifié.
L'utilisation, couronnée de succès, des têtes calori- fuges en ce qui concerne la coulée de lingots d'acier dépend de l'aptitude de la tête calorifuge à maintenir à l'état liquide le métal en fusion qu'elle contient pendant un laps de temps assez long, de façon que le métal en fusion s'écoule vers le bas pour em- pêcher la formation de la cavité de retrait ou retassure qui, sinon, se formerait le long de l'axe vertical du lingot.
En conséquence, une tête calorifuge doit avoir comme condition requise principale un garnissage ayant un facteur de con- ductibilité thermique satisfaisant, de façon à maintenir le métal contenu dans la tête calorifuge en fusion jusqu'à ce qu'il ait rempli son rôle. Ce garnissage réfractaire doit également résister au choc thermique dû aux contacts, à des températures de coulée de l'acier comprises entre 1482 C et 1649 C. De même, fréquemment, si le jet de métal qui est introduit dans la tête calorifuge et, à travers cette dernière, dans la lingotière n'est pas bien centré, il peut se trouver en contact avec le garnissage prévu à l'intérieur de la tête calorifuge et provoquer la détérioration de ce garnissage.
Un garnissage approprié, destiné à une tête calorifuge telle que celle à laquelle on vient de se référer, peut se composer
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de briques réfractaires d'excellente qualité, et ces têtes calorifu- ges ainsi garnies se sont Tavelées tout à fait satisfaisantes. En ce qui concerne l'utilisation de ces têtes calorifuges, il était courant de prévoir un revêtement mince de ce que l'on connaît dans la technique sous le nom de "coulis" de terre réfractaire recouvrant la surface intérieure du garnissage en briques de la tête calorifuge, ce coulis remplissant, s'il s'en trouve, les inteis tices laissés entre les briques, ce qui permettait également un démoulage plus facile de la tête calorifique à partir de la masse- lotte au cours de cette opération.
Toutefois, il y a des cas où il est désirable de prévoir sur les parois intérieures du garnissage réfractaire, un revêtement d'épaisseur appréciable, par exemple, d'approximativement 12,7 mm ou même davantage, afin de permettre une protection supplémentaire de la surface intérieure du garnissage en briques. Ce revêtement peut être d'une composition telle que, lorsque l'acier en fusion est coulé et que la masselotte s'est finalement formée, il produise une surface rugueuse sur la surface extérieure de la masselotte, ce qui constitue en avantage lors de l'extraction du lingot hors du moule, ainsi que lors de l'opération ultérieure de démoulage.
Lorsque la tête calorifuge constitue ce que l'on connaît sous le nom de tête calorifuge à faible volume,elle se compose d'un carter métallique qui est garni intérieurement de briques réfractaires isolantes et elle comporte, en combinaison avec ce carter, une couronne réfractaire inférieure, de construction simi- laire et ayant le même but que celui auquel on s'est précédemment référé. Une telle tête calorifuge, ainsi que cela est bien connu, a pour avantage de réduire la quantité de métal qui y est nécessai- rement contenue pour pouvoir alimenter le métal jusqu'à la retassure du lingot.
On obtient cette condition favorable, en ce qui concerne la tête calorifuge à faible volume, en raison du fait qu'on utilise un garnissage réfractaire en briques réfractaires isolantes qui est
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parfaiterient non conducteur de la chaleur, mais qui a pour incon- vénient d'être quelque peu fragile et de présenter une médiocre résistance en ,ce qui concerne le choc thermique que provoque la coulée dl'acier en fusion à travers la tête calorifuge et d'offrir également d'assez médiocres qualités d'usure à l'abrasion.
Les briques réfractaires isolantes fragiles sont protégées du choc thermique excessif et de l'érosion (par la pulvé- risation du jet de métal) et de l'abrasion mécanique (pouvant se produire lors du démoulage de la tête calorifuge hors du lingot) par la présence d'un garnissage de matière réfractaire.
Il est évident qu'un tel garnissage d'épaisseur apprécia- ble peut être appliqué par un procédé manuel sur la paroi intérieure du garnissage en brique d'une tête calorifuge, lorsqu'on utilise soit de la brique réfractaire d'excellente qualité, soit de la brique réfractaire isolante, mais un tel procédé manuel d'application se traduit fréquemment par certaines imprécisions d'application du gar- nissage réfractaire, telles que des variations d'épaisseur de gar- nissage, ce qui nuit à son utilisation ultérieure.
En conséquence, l'invention concerne un appareil qui per- met d'appliquer sur la surface intérieure du garnissage en briques d'une tête calorifuge, un garnissage d'une épaisseur précise, l'appareil recevant la matière de garnissage à l'état mobile ou plastique, la moulant contre la paroi intérieure du garnissage en briques et désolidarisant ensuite la tête calorifuge d'avec l'appa- reil, ce qui fait que la tête calorifuge peut être amenée en un endroit où le garnissage peut devenir parfaitement sec, ce qui est indispensable avant qu'on puisse utiliser la tête calorifuge avec la lingotière lors de la coulée des lingots.
L'appareil permet de réaliser également, comparativement au procédé manuel, une économie de la main d' oeuvre et du temps nécessaire lorsqu'on applique le garnissage à la machine et il peut, de plus,produire une cavité d'un calibre précis, de dimensions fixes, à l'intérieur de la tête calorifuge, ceci afin- d'é@it@r
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que du métal inutile cn fus tO:1 y T:oit ca? -'-..
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Tout technicien se rendra facilement compte que le volume moyen de la coulée ou que la quantité d'acier qui est fondue et préparée soit dans des fours Martin, soit dans des fours électriques sont tels qu'un opère la coulée non pas dans un seul moule, mais dans un certain nombre de lingotières. L'importance de la coulée varie, mais d'une façon générale, on utilise de quinze à trente cinq moules pour chaque coulée d'acier. Ces moules, dans la plupart des cas, sont transportés sur des chariots qui peuvent être amenés e@ un endroit voisin des fours, pour permettre l'opération de coulée.
Il est d'usage, dans certaines installations, de déposer les moules dans des puits ou fosses au moyen d'un pont roulant et l'acier est alors coulé dans les moules placés dans ces fosses. En tout cas, chacun de ces moules doit être équipé d'une tête calorifuge et la mise en état de la tête calorifuge devant être utilisée avec ces moules constituée par conséquent, une opération en quelque sorte continue, chaque tête calorifuge étant complètement préparée en un endroit ou poste donné, amenée ensuite par des transporteurs ou par des ponts roulants ou par certains autres moyens mécaniques appropriés en un endroit ou lieu ou le garnissage est appliqué à l'intérieur de la tête calorifuge et acheminée ensuite, de nouveau, en un lieu où le garnissage est parfaitement séché.
Cette opération est essentiellement continue, et, en conséquence, l'appareil qui sert à appliquer le revêtement sur le garnissage réfractaire prévu à l'intérieur de la tête calorifuge doit être un appareil tel qu'il applique rapidement et avec pré- cision le garnissage, de manière qu'une file de ttes calorifuges puissent être traitées sans retard anormal.
On va se référer au dessin annexé, sur lequel : la fig. 1 est une élévation (certaines parties étant en coupe) faite par 1-1 de la fig. 2 et représentant un appareil conforme à l'invention; la fige 2 est une élévation représentant un appareil (certaines pièces étant en coupe) dont les pièces sont en position
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y7uïa" permettre C:e3 Tw.'? de t G1:.;=::
i la fig. 3 est une élévation (ce parties étant en coupe) représentant une tête calorifuge en pe@@tion pour recevoir un revêtement de garnissages
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L est une élévation (crti?s rtl 't en coupe) r e,3 r,::' s e. 1 appareil destina 1.acBJ#.i;r à ii.i<>#iei* et maintenir en position une t3t.e calorifuge y ........ =a==.pjj;t 1¯ lappa- reil servant à amener et à appliquer la us-ciere noulable sur le noule Intérieur d'une tête calorifuge la fic. 5 est une élévation (certaines i#ié.i;#s -=.ti:i#e en coupe) représentant une variante d'appareil; -La fig. 6 est une élévation (certaines parties étant en coupe) représentant l'appareil de la variante; la fig. 7 est une vue en plan d'une tête calorifuge desti- née a être utilisée en association avec l'appareil représenté sur la fig. 6 ;
la fig. 8 est une élévation (certaines parties étant en coupe) de l'appareil qui constitue une variante de l'appareil de la fig. 6 ; enfin, la fig. 9 est une vue en plan, par dessous, d'une tête calorifuge destinée à être utilisée avec l'appareil représenté sur la fig. 8.
En se référant aux fig. 1 et 2 du dessin, on voit que 1
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désigne un transporteur sur lequel les têtes vices sont auenées en position au-dessous d'une tête 2 d'un refouloir, tête qui est portée par une tige 3 dont une extrémité comporte un piston 4 se déplaçant dans un cylindre 5 et actionné par l'envoi de fluide soit
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au-desso-as, soit au-dessus de ce piston, ce fluide de e<>=;#;e.14e étant introdait par des conduits 6 et ri. Le cyliCr 5 t ;:<;;.;;;;5 rzr un 'bâti qui peut avoir, d-'Luie Lea,oi g4n,éa-aî.i, la w-:3'..., re=;±.isce=tl#: en 8 et qui est illustré en élévation de profil sur -L7*2#--. z: du dessin.
Chaque tête calorifuge, qui doit êtte pT,1=<#nlsà<# lin
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reil pour recevoir le garnissage intérieur, est montée sur une plaque 9 qui, ainsi que cela est évidente peut être déplacée sur le transporteur d'une manière qu'il est inutile dedécrire d'une façon particulière. La têt i.orifuge pourvue de son carter., qui est représente dans son ens@ iule en 10, est munie d'un garnissage réfractaire en briques qui est indiqué en Il. Une couronne de tête calorifuge est représentée en 12 et on assure la fixation de la couronne au carter 10 au moyen d'organes de serrage ou de moyens analogues, qui ne font pas partie de la présente invention.
Lorsque la tâte calorifuge se trouve au-dessous du refouloir 2, une certain, quantité de matière plastique granulaire qui doit constituer le garnissage intérieur est déposée dans la tête calorifuge et repose sur la plateforme 9, matière qui est indiquée en 13 et qui, ainsi qu'on s'en rendra compte, est à l'état plastique.
Une fois que les pièces de l'appareil sont assemblées les unes aux autres, comme représenté sur la fig. l, et que la matière 13 est déposée dans la tête calorifuge, la tête 2 du refouloir est actionnée au moyen du cylindre 5 à fluide, ce qui déplace la tête du refouloir dans la tête calorifuge, force la matiè- re 13 à s'écouler autour de la tête 2 du refouloir, en la refoulant vers le haut entre la tête du refouloir et le garnissage de la tête calorifuge, de manière qu'elle remplisse complètement l'espace laissé entre la tête du refouloir et la surface intérieure du gar- nissage de la tête calorifuge.
Après cette opération, on extrait lentement le refouloir 2 de façon à ne pas détériorer le garnissage qui a été appliqué par l'opération qu'on vient de décrire.
Après l'opération qui précède, la tête calorifuge et la plateforme 9 sont déplacées sur le transporteur 1 jusqu'à une position où le garnissage déposé peut être séché et la tête calorifu- ge suivante peut être poussée en position au-dessous du refouloir 2.
Il est évident que la descente du refouloir 2 est guidée dans une certaine mesure, en raison de son contact avec le bord
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intérieur de la couronne 12 de la tête calorifuge, ce qui assure une répartition uniforme de la matière plastique autnur du refouloi: 2 en produisant, par suite, un revêtement de garnissage d'épaisseur constante sur la paroi intérieure de la tête calorifuge. Tout excè. de matière, déposée dan la tête calorifuge après l'achèvement de l'opération décrite ci-dessus, reste sur l'organe de support 9 d'où il est enlevé avant que la tête calorifuge soit retournée, et, dans cette position, elle est placée, après séchage, sur la lingo- tière.
La fig. 3 représent- @ne variante de l'appareil et du procédé résultant du fonctionnement de l'appareil des fig. 1 et 2. Dans ce mode de réalisation, on prévoit ce qu'on peut appeler un organe de base 14, qui comporte un prolongement ou mandrin 15 faisant saillie vers le haut. Ce mandrin est creux à l'exception de sa partie centrale 16 qui comporte des ouvertures appropriées, dont l'une est indiquée en 17. De même, la paroi du mandrin présente un certain nombre d'ouvertures 18 qui sont réparties de manière à être situées sur la hauteur du mandrin 15.
La tête calorifuge, qui est désignée dans son ensemble par 19 et à laquelle est associée la couronne 20, est, une fois assembléef placée de manière que la couronne 20 repose sur une partie du support 14 et que le mandrin 15 s'étende vers le haut à travers la partie centrale de la tête calorifuge, cette dernière étant munie d'un garnissage en briques réfractaires, cornue décrit précédèrent. Il y a lieu de noter que la couronne 20 porte par son bord intérieur sur le mandrin 15 et sert ainsi à disposer la tête calorifuge de manière que la surface du mandrin 15 soitabsolument équidistante de chaque paroi intérieure du garnissage de la tête calorifuge.
La base 14 présente une partie 21 comportant une chambre qui est reliée à un conduit 22 par lequel est refoulé, par certain dispositif approprié, un mélange plastique de même nature que le mélange 13 auquel on s'est référé précédement, qui est refoulé
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dans la chambre intérieure du mandrin 15 et qui en sort par les ouvertures 18, en remplissant ainsi l'espace laissé entre la paroi extérieure du mandrin et la paroi intérieure du garnissage en bri- ques.
La tête calorifuge est extraite du mandrin 15 par tout appareil approprié, tel qu'une grue d'atelier et la tête calorifuge est transportée en un lieu où son garnissage peut être séché.
En se référant à la fig. 4, on voit que 23 représente une plateforme ou plancher qui, en ce qui concerne l'appareil décrit ici, est un plancher fixe. Ce dernier supporte un récipient 24 qui peut contenir une masse d'un mélange réfractaire plastique tel que celui qu'on utilisera pour constituer le revêtement de garnissage sur la paroi intérieure de la tête calorifuge. L'un des côtés du récipient 24 présente une ouverture d'évacuation 25 qui communique avec un conduit cylindrique vertical 26. Dans la partie supérieure de l'organe 26 se trouve un piston plongeur 27 qui est actionné au moyen d'un moteur 28 à fluide.
Il est évident que, lors du fonction- nement du moteur à fluide, le piston plongeur 27 peut être animé d'un mouvement de raonte et baisse.
Sur la face inférieure de la plateforme 23 est monté un mandrin qui est indiqué en 29 et qui comporte un prolonge- ment creux qui est indiqué en 30. Ce mandrin présente en outre des passages radiaux 31 qui sont aussi nombreux qu'on peut le désirer.
On a appelé mandrin le prolongement creux 30, avec raison., par ce que c'est en association avec ce mandrin que le garnissage intérieur de la tête calorifuge est constitué. Le mandrin 29 et le prolonge- ment 30 sont montés à demeure.
La référence 32 désigne un transporteur sur lequel
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la tête calorîfu-, est amenée en position sur une plateforme 33 qui, dans sa position la plus basse, fait partie du.transporteur 32 mais qui est montée sur une colonne 34 qui peut être soulevée et abaissée au moyen d'un, moteur 35 à fluide.
Le carter de la tête
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calorifuge .0::0; t i.::lr: Lq:U0 ,9=1, 3D et son ;.¯ r i :-: , , ¯ ihd '.;. ,',.J' 1;...,:. i -,,:1--
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qué on 67. iL l'extrémité supérieure de la tête calorifuge, comme représenté sur le dessin, se trouve une couronne réfractaire 38 et, afin d'aider à la mise en position et au maintien de la couronne en position, on prévoit une couronne métallique massive 39 qui re- pose sur la surface supérieure de la couronne réfractaire 38 et qui est guidée par des tiges 40 qui s'étendent vers le haut à travers des ouvertures pratiquées dans la plateforme 23.
L'extrémité inférieure du mandrin 30 comporte une partie 30a formant tête, analogue à. une couronne, qui est biseautée et qui sert à centrer le mandrin 30 par rapport à la partie voisine 36a ( s'étendant vers l'intérieur) du carter de la tête calorifuge.
Lorsque la tête calorifuge est soulevée, comme représenté sur la fig. 4, de manière que le mandrin 30 se trouve dans la tête calorifuge et que la couronne réfractaire 38 soit disposée de façon à porter contre un rebord de la tête 29 du mandrin, le mélange plastique est refoulé par les passages 31 dans l'espace laissé entre la surface extérieure du mandrin 30 et les surfaces intérieures du garnissage de la tête réfractaire, grâce au fonctionnement du refou- loir mobile 27.
Si l'on examine encore le récipient 24 qui contient la matière plastique,et qui comporte, comme on s'en souvient une ouverture d'évacuation 25 qui communique avec l'organe creux 26, on voit qu'on a prévu, pour ce récipient 24, un poussoir 41 qui peut être actionné par un moteur 41a à fluide. Lorsque l'organe 41 est actionné, il pousse la matière contenue dans le récipient 24 vers l'ouverture 25 d'où, bien entendu, sous l'action de la pesan- teur, elle tombe dans le conduit 26.
Lorsque le piston plongeur 27 est actionné, son déplace- ment initial masque l'ouverture d'évacuation 25 et, ensuite, la pression est exercée par un autre déplacement du piston plongeur 27, de façon à pousser la matière plastique dans le conduit 26 à travers la tête 29 du mandrin et radialement vers l'extérieur à travers les ouvertures 31. Ensuite, la matière plastique est refoulée autour de la partie 30 du mandrin, de manière à occuper l'espace
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laissé entre la paroi intérieure du garnissage en briques de la tête calorifuge et la face du mandrin.
La partie inférieure du carter de la tête calorifuge comporte une arête 36a s'étendant vers le haut. La partie inférieure biseautée 30a du mandrin porte contre l'arête précitée, ce qui centre ainsi ce mandrin par rapport au carter de la tête calorifuge et ménage un espace de largeur constante entre la paroi intérieure de la tête calorifuge et la surface du mandrin.
Il y a lieu de noter qu'il existe un très faible intervalle entre le prolongement intérieur de l'arête et l'ex- trémité inférieure de la paroi de la tête calorifuge qui se trouve au voisinage du nandrin,, ce qui fait que lorsque la matière est refoulée, comme on vient de le décrire, et que le mandrin remplj complètement l'espace qui le sépare de la paroi intérieure de la tê- te calorifuge, une certaine quantité de cette matière risque de s'échapper à l'extrémité inférieure du mandrin et ceci., bien entendu, indique que 1 ' opération de moulage est terminée.
Une fois que l'opération à laquelle on vient de se réfé- rer est terminée, la plateforme 33 est abaissée jusqu'à ce qu'elle fasse de nouveau partie du transporteur 32, la tête calorifuge se trouvant extraite ou séparée du mandrin 30.
La tête calorifuge peut être alors déplacée sur le trans- porteur 12 et une nouvelle tête calorifuge à garnir peut être ame- née en position sur la platefonie 33.
Il y a lieu de noter que, avant que le, tête calorifuge soit abaissée, la paroi intérieure de la couronne se trouve essen- tiellement dans le Blême plan vertical que la paroi du mandrin 30.
En conséquence, lorsque la plateforme 33 est abaissée et que la tête calorifuge descend avec elle, la partie de paroi intérieure de la couronne 38 se comporte comme un dispositif de démoulage, ce qui fait que la matière qui a été moulée en place contre la paroi intérieure du garnissage en briques n'est pas déplacée par toute action deentrainerlent résultant de l'abaissement de la tête calori- fuge aux endroits où le garnissage moulé se trouve en contact
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avec la surface du mandrin 30.
Etant donné que la couronne réfractaire telle que celle qui est désignée par la référence 38 doit être utilisée en association avec la tête calorifuge lorsque cette dernière est placée sur un moule dans lequel le métal en fusion est à couler, sa présence dans la combinaison qu'on a décrite ci-dessus confère un rôle spécial à la couronne réfractaire, en tant que parti de la combinaison, pour appliquer le revêtement sur la paroi inté- rieure du garnissage de la tête calorifuge.
Etant donné que'la tête calorifuge est abaissée par l'abaissement de la plateforme 33, la couronne métallique 39 qui repose sur la couronne réfractaire 38 suit le déplacement descendant de la structure de la tête calorifuge et de la couronne réfractaire 38. Ceci empêche, bien entendu, toute mise hors de position de la couronne 38 au cours de l'opération d'abaissement et assure son fonctionnement et son comportement efficaces en tant que dispositif de démoulage, comme décrit précédemment.
La course du déplacement descendant de la couronne 29 est limitée par des têtes prévues sur chacune des tiges 40, et portant finalement contre la plateforme 23.
La fig. 5 représente une variante de l'appareil décrit jusqu'ici, dans laquelle la couronne réfractaire, qu'on a désignée par la référence 38, n'est pas associée à la tête calorifuge au cours de l'opération d'application du garnissage sur la surface intérieure de la tête calorifuge, mais dans laquelle, au contraire, on a, .te la couronne réfractaire à la tête calorifuge après l'ap- plication du garnissage intérieur sur la paroi intérieure de cette dernière.
En se référant à la fig. 5, on voit que l'appareil ser- vant à amener la matière plastique granulaire, qui doit finalement constituer le garnissage, et que le mécanisme servant à amener sous pression cet appareil jusqu'à sa position finale contre le garnissage intérieur de la tête calorifuge sont, à tous égards, les mènes que ceux qu'on a décrits à propos de l'appareil représen-
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té sur la fig. 4.
Un mandrin 42 est fixé à une plateforme 23 et s'étend vers le bas à partir de celle-ci; ce mandrin comporte une partie de tête qui présente un rebord pérphérique et qui est suppor- tée par le. face inférieure de la plate-forme 23.le mandrin com- porte une partie principale 43 dont la partie inférieure est creuse, comme indiqué en 43a, et il présente une ouverture par laquelle la matière est amenée sous pression et est extrudée à travers Les passages radiaux 44, et, à cet égard, il est similaire au mandrin qui est représenté sur la fig. 4.
La partie à rebord périphérique du mandrin est quelque peu plus grande que celle qui est représentée sur la fig. 4 et elle est suffisamment grande pour que,, lorsque la tête calorifuge se trouve dans sa position la plus élevée, comme représenté sur la fig, 5, le carter de la tête calorifuge porte contre la partie à rebord périphérique prévue à la partie supérieure du mandrin.
Comme on le voit, la. tête calorifuge lorsqu'elle se déplace sur le transporteur 45 se déplace sur une plateforme 46. Afin de permettre le passage de cette plateforme dans sa position la plus basse, des galets, indiqués en 47, ne s'étendent pas, de façon continue dans le sens transversal et ne sont que des galets courts s'étendant vers l'intérieur', de chaque côté du transporteur assez loin pour porter contre la tête calorifuge lors- que celle-ci se déplace sur le transporteur. La plateforme 46 est assez étroite de façon à ne pas gêner les galets courts 47 prévus sur les côtés opposés de la. structure du transporteur.
La plateforme 46 comporte un prolongement 48 qui sert de guide en s'engageant dans la partie inférieure 44a à extrémité ouverte., du mandrin, ce qui se traduit par le @aintien on position du mandrin de telle sorte qu'il ne se déplace pas latérale- ent mais reste dans sa position convenable.
On veut dire par là,bien entendu, qu'il est centré par rapport à la paroi intérieure du gar@issage de la tête calorifuge de façon à laisser un espace de la@@@@r uniforme entre le mandrin et cette (. paroi intérieures
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Afin d'empêcher le déplacement latéral de le. tête calorifuge lorsqu'elle se trouve dans sa position haute, on prévoit des guides s'étendant vers le bas, tels que ceux qui sont représentés en 49, qui sont fixés à. la plateforme 43 et qui s'éten- dent vers le bas au-dessous de cette dernière ;
cesguides sont disposés de manière à recevoir sensiblement la partie supérieure de la tête calorifuge lorsqu'elle est soulevée par la montée de la plateforme 46.
Afin de maintenir convenablement en position la partie de la tête calorifuge qui est en contact avec la plateforme 46, on a prévu sur cette dernière des organes 46a qui coopèrent avec la partie extérieure du carter de la tête calorifuge et le maintiennent correctement en position sur la plateforme 46.
L'appareil ainsi décrit peut utiliser une source de matière plastique granulaire identique à celle qui est repré- sentée sur la fig. 4, c'est-à-dire un récipient 24, un conduit vertical 26 et un piston plongeur 27 actionné par un moteur 28.
L'enfoncement du piston plongeur 27 refoule la matière plastique granulaire mobile par le conduit 26, par les passages radiaux 44 et la fait passer dans l'espace laissé entre le mandrin et la paroi intérieure de la tête calorifuge.
Sur la partie de droite de la fig. 5, on a représenté le carter de la tête calorifuge sur le transporteur après que le revêtement a été appliqué sur la paroi intérieure du garnissage de la tête calorifuge, le revêtement étant indiqué en 50 et le garnis- sage réfractaire de la tête calorifuge en 51. La couronne qui doit être associée à la tête calorifuge lors de son utilisation, est placée sur la partie supérieure du carter de la tête calorifuge, cette couronne étant indiquée en 52, et elle y est fixée par tous moyens appropriés, tels que les organes de serrage qui sont couram- .lent utilisés. La couronne particulière représentée sur le dessin est une couronne biseautée, mais elle peut présenter d'autres profils.
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En se référant à la structure qui est représentée sur la fig. 6, on voit qu'on y a représenté un mode de réalisation diffé- rent d'appareil qui offre, toutefois, au point de vue du fonction- nement,les mêmes caractéristiques que celles des appareils qu'on a déjà décrits.
La plate forme 53 supporte un récipient 54 qui peut recevoil la matière plastique qui doit être moulée sous forme de revêtement sur la paroi intérieure du garnissage de la tête calorifuge. Ce récipient 54 est supporté sur la plateforme 53, et au voisinage de la partie inférieure du récipient 54 se trouve un poussoir 55 qui peut être actionné par un moteur 56 commandé par du fluide. La plate- forme porte un conduit 57 s'étendant verticalement qui comporte une ouverture latérale 58 communiquant avec une ouverture pratiquée dans le récipient 54. Dans l'organe 57 se trouve un piston plongeur 59 qui est abaissé ou soulevé par un. moteur à fluide, tel que celui indiqué en 59a.
De ce que l'on a décrit jusqu'ici, il ressort que l'organe 55 sert à pousser la matière hors de la partie inférieure du réci- pient 54 pour la faire passer à travers l'ouverture 58 et l'intro- duire dans la partie inférieure du conduit 57.
La face inférieure de la plateforme 53 porte un mandrin s'étendant vers le bas à partir de cette face inférieure; ce man- drin comporte une partie 60 formanttête et une partie 61 s'étendant vers le bas. La partie 60 formant tête présente plusieurs passages d'évacuation qui sont indiqués en 62 et la partie inférieure 61 du mandrin est creuse comme on le voit clairement sur la fig. 6.
Comme représenté sur la fig. 6, on a désigné par 63 un transporteur et, dans le mode de réalisation représenté ici, une partie du transporteur est portée par la plateforme 64, cette struc- ture étant, à cet égard, similaire à celle qui est représentée sur la fige 4.
La tête calorifuge, qui est représentée en 65 pourvue de son garnissage 66, est déplacée sur le transporteur 63 sur la partie
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du transporteur monté sur la plateforme 64 et, lorsqu'elle occupe cette position, elle est correctement disposée pour coopérer avec le mandrin qu'on a décrit. La plateforme 64 est soulevée jusqu'à ce que la couronne réfractaire 67 porte contre une partie à. rebord périphérique prévue sur la partie 60, formant tête, du mandrin.
La couronne réfractaire 67 est montée sur la partie supérieure de la tête calorifuge, c'est-à-dire sur sa partie s upérieure par rapport à la fig. 6.
On a représenté sur la fig. 7 le carter 65 de la tête calorifuge avec la couronne réfractaire 67 placée sur celui-ci, et il y a lieu de noter que la couronne réfractaire comporte des cannelures ou des parties entaillées 68, aux quatre coins de la périphérie intérieure des ouvertures ménagées dans la tête calori- fuge.
Lorsque la tête calorifuge occupe la position représentée sur la fig. 6, ces cannelures 68, qui sont pratiquées dans la cou- ronne réfractaire se trouvent dans l'alignement des pàssages 62 pratiqués dans la partie supérieure du mandrin.
En conséquence, il est évident que lorsque le piston plongeur 59 est actionné dans le sens de la descente, la matière se trouvant dans l'organe 57 est refoulée vers le bas à travers les passages 62 et les cannelures 68 et pénètre dans l'espace laissé entre la paroi intérieure du garnissage de la tête calorifuge et la paroi de la partie creuse 61 du mandrin. Grâce à cette o nation, tout l'espace compris entre la face extérieure du mandrin et la paroi intérieure de la tête calorifuge est rempli de matière plasti- que qui constitue le garnissage de revêtement.
Une fois que l'opération décrite ci-dessus est terminée, la plateforme 64 s'abaisse en entraînant avec elle le carter-de la tête calorifuge et les pièces qui lui sont associées et le carter de la tête calorifuge est séparé du mandrin, en laissant le revête- ment du garnissage en place sur la paroi intérieure de la tête calorifuge
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La tête calorifuge, une fois qu'elle occupe sa position abaissée, est déplacée sur le transporteur 63 et une tête calorifuge à garnir intérieurement est amenée en position sur la plateforme
64, après quoi le fonctionnement décrit jusqu'ici se répète.
Une variante de l'appareil permettant d'obtenir le même résultat que celui qui est décrit jusqu'ici est représen- tée sur 1 a fig. 8, sur laquelle on voit que le mandrin et l'appa- reil servant à débiter la matière réfractaire plastique sont montés à demeure sur une plateforme et sur laquelle on voit que la tête calorifuge, sur la surface intérieure de laquelle le garnissage doit être appliqué, est amenée au moyen d'un appareil de levage du type à monorail, dans une position où elle est située au-dessus de l'em- placement du mandrin, après quoi la tête calorifuge est abaissée de manière que le mandrin s'y emboîte et qu'il se trouve à distance de la paroi intérieure de la tête calorifuge.
Evidemment, on peut ainsi amener une série de têtes calo- rifuges à l'endroit où est placé le mandrin et, une fois que l'application du garnissage est terminée, chaque tête calorifuge peut être extraite du mandrin et amenée en un endroit où le garnis- sage peut être parfaitement séché.
Sur la fig. 8, on a représenté une plateforme 69 sur la- quelle est monté un mandrin 70 et qui constitue une partie 71 formant une tête qui présente un rebord périphérique 72 boulonné à la plateforme, en déterminant ainside façon précise, la position du mandrin par rapport à cette dernière. La tête 71 comporte un certain nombre de passages, dont l'un est indiqué en 73, et elle communique avec un conduit cylindrique 74 équipé d'un piston pbngeur 75 qui est actionné par un'moteur 76 à fluide . Une trémie 77, supportée par la platefcrme 69 et située d'un côté du Mandrin et de la structure qui lui est associée, peut contenir un mélange réfractaire plastique qui est envoyé à l'intérieur de l'organe 74.
Dans le but mentionné en dernier lieu, l'extrémité Inférieure de la trémie présente un passage d'évacuation qui communique
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avec une ouverture 74a pratiquée dans l'organe 74.
A la trémie est également associé un organe poussoir 78 qui est actionné par un moteur 79 à fluide.
La tête calorifuge comprend son carter 80 ainsi que son garnissage intérieur 81 et une couronne réfractaire 82 assemblée sur ledit carte et fixée à celui-ci par tous moyens appropriés, tels que des organes de serrage. La partie inférieure du carter de la tête calorifuge, comme indiqué en 83, présente des encoches qui sont dans l'alignement du passage 73 auquel on s'est référé précé- demment.
Sur la fig. 9, on a représenté le carter de la tête calorifuge'en 80 et les parties à encoches en 83. Le nombre de ces parties encochées, comme représenté, est de quatre, mais on peut évidemment en prévoir un plus grand ou un plus petit nombre.
Toutefois, on doit tenir compte du nombre des encoches 83 et de leur position par rapport aux pesages 73 ménagés dans l'organe 71 for- mant tête.
La tête calorifuge est amenée au moyen d'un appareil de levage 84 qui est monté sur un rail 85 en profilé de section en I au moyen de galets 86. L'appareil de levage porte un étrier 87 qui comporte des organes latéraux 87a pouvant recevoir des tourillons 80a qui font partie du carter de la tête calorifuge. TJne fois que cette dernière est amenée, au moyen de l'appareil de levage 84, dans la position dans laquelle elle est située au-dessus du mandrin, l'appareil de levage s'abaisse, ce qui fait que le mandrin s'emboîte dans le carter de la tête calorifuge et que cette dernière est main- tenue dans une position telle que les parties encochées 83 sont dans l'alignement du passage correspondant 73 prévu dans la tête 11.
La dimension transversale du mandrin est telle qu'elle est inférieure à la dimension intérieure de la tête calorifuge munie de son garnissage et qu'en conséquence, lorsque le mandrin s'emboîte dans le carter de la tête calorifuge, il subsiste un espace entre la surface du man- drin et la surface du garnissage de la tête calorifuge. Evidemment,
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on peut modifier cette disposition conformément au désir de l'ouvrier, mais cet espace doit être d'approximativement 12,7 mm ou légèrement plus rand.
On voit,d'après ce qui précède, que les dimensions intérieures de la couronne 82 sont telles que celle-ci frotte absolument contre la surface extérieure du mandrin 70, de manière qu'au cours de l'opération d'emboîtement, la venue en contact entre la surface du mandrin et la périphérie intérieure de la couronne 82 serve à disposer, de façon correcte, le mandrin dans la tête calorifuge.
Il est évident d'après la description que la matière plastique réfractaire mobile contenue dans la trémie 77 peut être introduite, au moyen du poussoir 78, dans le conduit 74.
Le piston plongeur 75 peut être déplacé vers le haut, ce qui, à me- sure qu'il remonte, masque l'entrée 74a et refoule la matière dans la chambre 74 en la faisant passer par les passages 73 et par les parties encochées 83 du rebord inférieur du carter de la tête calorifuge pour la faire parvenir dans l' espace compris entre le garnissage intérieur de la tête calorifuge et la surface du mandrin 70..
Une fois que l'opération. qu'on vient de mentionner est terminée, l'étrier 87 coopère avec les tourillons 80a et la tête calorifuge est extraite axialement du mandrin 70 auquel elle était associée. La couronne 82 sert d' organe râcleur contre la surface du mandrin, ce qui fait que ce dernier peut; se dégager sans endommager la matière du revêtement qui vient d'être déposée sur le garnissage intérieur de la tête calorifuge.
Dans toutes les structures conformes à l'invention qui ont été représentées sur les fig. 4, 5, 6 et 8, la surface extérieure du mandrin n'est pas conique mais à côtés parallèles, et ceci est également vrai en ce qui concerne le garnissage de la tête calorifuge. En conséquence, une fois que la matière de garnis- sage a été refoulée en position entre la surface du mandrin et la
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surface de la tête calorifuge, la séparation entre la surface du mandrin et la surface du garnissage qui a été refoulé en position s'effectue le long d'une surface plane, non conique, ce qui fait que Inaction de raclage est nette et qu'il ne se crée aucune force qui puisse tendre à déchirer la matière de garnissage en l'enle- vant de la position où elle a été déposée.
Ainsi que cela ressort à l'examen des différents modes de réalisation d'appareils qui ont été décrits, un organe est toujours présent, sous une forme ou sous une autre pour assurer cette action de séparation. Ceci revient à dire que l'organe porte contre la surface du mandrin de façon à aiier à la séparation du mandrin d'avec la matière qui a été déposée pour constituer le revê- tement sur le garnissage intérieur de la tête calorifuge.
La matière plastique réfractaire à laquelle ons'est référé dans la description qui précède est une composition de matière granulaire avec une matière siliceuse et un liant, composition à la- quelle on ajoute de l'eau en quantité suffisante pour rendre la matière fluide, de,façon qu'elle puisse être amenée en place au moyen des divers modes de réalisation d'appareils qu'on a décrits, ce qui fait que la matière granulaire peut être refoulée dans l'espace compris entre le mandrin et la surface intérieure de la tête calorifuge. La consistance de cette matière peut, bien entendu, être réglée par l'ouvrier de manière à avoir la consistance conve- nable pour permettre un fonctionnement efficace en ce qui concerne l'appareil.
Il est évident que, aux endroits de la description où l'on s'est référé à l'utilisation de moteurs à fluide ou de moteurs hydrauliques, on peut, tout aussi facilement, utiliser d'au- tres types de moteurs que ceux auxquels on s'est spécialement référé.
De même, il est bien entendu qu'on peut utiliser d'autres dispositifs que ceux qui sont représentés et décrits pour contenir la matière granulaire et pour amener cette matière au mandrin et à ses passages.
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It is common practice when casting molten steel into ingot molds to use a heat head.
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fuge which is associated with the upper end of the mold in which the; 10t: Ü, is cast, and once such heat insulating head is placed on a mold, the molten netal is poured into the mold, through the heat-insulating head, by filling the mold and filling it
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which is in widespread use in the steel industry is one which comprises an outer metal casing of dimensions such that it fits into the upper part of the mold in which the metal is cast and which comprises, on its inner walls, a lining consisting of profiled refractory elements cemented together so as to constitute a substantially homogeneous lining.
A refractory crown is supported on the lower end of the metal casing by means of frangible clamping members, which crown prevents the molten metal of the ingot from coming into contact with the metal casing, this refractory crown also serving as a means of separation, so as to allow easy extraction of the heat-insulating head from the ingot weight, once the ingot has solidified.
The successful use of heat insulating heads in the casting of steel ingots depends on the ability of the heat insulating head to maintain the molten metal it contains in a liquid state for a period of time. long enough time so that the molten metal flows downwards to prevent the formation of the shrinkage cavity or shrinkage which would otherwise form along the vertical axis of the ingot.
Accordingly, a heat-insulating head must have as a main requirement a lining having a satisfactory thermal conductivity factor, so as to maintain the metal contained in the heat-insulating head in molten state until it has served its purpose. This refractory lining must also withstand thermal shock due to contacts, at steel casting temperatures between 1482 C and 1649 C. Likewise, frequently, if the metal jet which is introduced into the heat-insulating head and, at through the latter, in the mold that is not well centered, it may be in contact with the lining provided inside the heat-insulating head and cause deterioration of this lining.
An appropriate lining, intended for a heat-insulating head such as the one to which reference has just been made, may consist of
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of excellent quality refractory bricks, and these heat-insulating heads thus furnished have been quite satisfactory. With respect to the use of such heat insulating heads, it was common practice to provide a thin coating of what is known in the art as a "grout" of refractory earth covering the interior surface of the brick lining of the brick. heat-insulating head, this slurry filling, if any, the inteis tices left between the bricks, which also allowed easier demolding of the heat-head from the mass-lotte during this operation.
However, there are cases where it is desirable to provide on the inner walls of the refractory lining a coating of appreciable thickness, for example, approximately 12.7 mm or even more, in order to allow additional protection of the lining. interior surface of brick lining. This coating can be of a composition such that when the molten steel is poured and the flyweight has finally formed, it produces a rough surface on the outer surface of the flyweight, which is an advantage when letting the weight occur. extraction of the ingot from the mold, as well as during the subsequent demolding operation.
When the heat-insulating head constitutes what is known under the name of low-volume heat-insulating head, it is composed of a metal casing which is lined internally with insulating refractory bricks and it comprises, in combination with this casing, a refractory crown lower, of similar construction and having the same purpose as that previously referred to. Such a heat insulating head, as is well known, has the advantage of reducing the quantity of metal which is necessarily contained therein in order to be able to feed the metal until the ingot has shrunk.
This favorable condition is obtained, as regards the low-volume heat-insulating head, due to the fact that a refractory lining of insulating refractory bricks which is used is used.
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perfecterient which is not a conductor of heat, but which has the disadvantage of being somewhat brittle and having poor resistance to the thermal shock caused by the flow of molten steel through the heat-insulating head and 'also offer fairly poor abrasion wear qualities.
The fragile insulating refractory bricks are protected from excessive thermal shock and erosion (by the spraying of the metal jet) and mechanical abrasion (which can occur during the demolding of the heat-insulating head from the ingot) by the presence of a lining of refractory material.
Obviously, such a lining of appreciable thickness can be applied by a manual process to the inner wall of the brick lining of a heat-insulating head, when either high quality refractory brick is used or insulating refractory brick, but such a manual application process frequently results in certain inaccuracies in the application of the refractory lining, such as variations in lining thickness, which adversely affects its subsequent use.
Accordingly, the invention relates to an apparatus which makes it possible to apply to the interior surface of the brick lining of a heat-insulating head, a lining of a precise thickness, the apparatus receiving the lining material in the state. mobile or plastic, molding it against the inner wall of the brick lining and then separating the heat insulating head from the device, so that the heat insulating head can be brought to a place where the lining can become perfectly dry, which is essential before the heat-insulating head can be used with the ingot mold during the casting of ingots.
The apparatus also makes it possible to achieve, compared to the manual process, a saving in labor and time required when applying the filling to the machine and it can, moreover, produce a cavity of a precise caliber, of fixed dimensions, inside the heat-insulating head, in order to e @ it @ r
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Any technician will easily realize that the average volume of the casting or the amount of steel that is melted and prepared either in Martin ovens or in electric ovens is such that the casting is carried out not in a single mold. , but in a number of ingot molds. The amount of casting varies, but generally fifteen to thirty-five molds are used for each steel casting. These molds, in most cases, are transported on carriages which can be brought to a location adjacent to the ovens, to allow the casting operation.
It is customary, in some installations, to deposit the molds in wells or pits by means of an overhead crane and the steel is then poured into the molds placed in these pits. In any case, each of these molds must be equipped with a heat-insulating head and the preparation of the heat-insulating head to be used with these molds therefore constitutes a somewhat continuous operation, each heat-insulating head being completely prepared in one. given place or station, then brought by conveyors or by overhead cranes or by some other suitable mechanical means to a place or place where the lining is applied inside the heat insulating head and then conveyed, again, to a place where the filling is perfectly dried.
This operation is essentially continuous, and, therefore, the apparatus which serves to apply the coating to the refractory lining provided within the heat-insulating head must be such as to quickly and accurately apply the lining. , so that a row of heat-insulating heads can be processed without abnormal delay.
Reference will be made to the appended drawing, in which: FIG. 1 is an elevation (some parts being in section) taken at 1-1 of FIG. 2 and showing an apparatus according to the invention; fig 2 is an elevation representing an apparatus (some parts being in section) whose parts are in position
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i fig. 3 is an elevation (part in section) showing a heat-insulating head in pe @@ tion for receiving a lining of linings.
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fig. 8 is an elevation (some parts being in section) of the apparatus which constitutes a variant of the apparatus of FIG. 6; finally, fig. 9 is a plan view, from below, of a heat insulating head for use with the apparatus shown in FIG. 8.
Referring to Figs. 1 and 2 of the drawing, we see that 1
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designates a conveyor on which the vices heads are auenées in position below a head 2 of a rammer, head which is carried by a rod 3, one end of which comprises a piston 4 moving in a cylinder 5 and actuated by the 'sending fluid either
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above, or above this piston, this fluid of e <> =; #; e.14e being introduced through conduits 6 and ri. The cyliCr 5 t;: <;;. ;;;; 5 rzr a 'frame which may have, d-'Luie Lea, oi g4n, éa-senior.i, the w-: 3' ..., re = ; ± .isce = tl #: in 8 and which is illustrated in profile elevation on -L7 * 2 # -. z: of the drawing.
Each heat-insulating head, which must be pT, 1 = <# nlsà <# lin
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reil to receive the interior lining, is mounted on a plate 9 which, as is evident, can be moved on the conveyor in a manner which need not be described in any particular way. The head i.orifuge provided with its housing., Which is represented in its ens @ iule in 10, is provided with a refractory lining in bricks which is indicated in II. A heat-insulating head ring is shown at 12 and the ring is secured to the housing 10 by means of clamping members or similar means, which do not form part of the present invention.
When the heat-insulating head is located below the ram 2, a certain quantity of granular plastic material which must constitute the interior lining is deposited in the heat-insulating head and rests on the platform 9, a material which is indicated at 13 and which, thus that we will realize, is in the plastic state.
Once the parts of the apparatus are assembled to each other, as shown in fig. 1, and the material 13 is deposited in the heat-insulating head, the head 2 of the ram is actuated by means of the fluid cylinder 5, which moves the head of the ram in the heat-insulating head, forcing the material 13 to s' flow around the head 2 of the ram, pushing it upwards between the head of the ram and the lining of the heat-insulating head, so that it completely fills the space left between the head of the ram and the inner surface of the gar - nissage of the heat insulating head.
After this operation, the ram 2 is slowly extracted so as not to damage the lining which has been applied by the operation which has just been described.
After the above operation, the heat-insulating head and the platform 9 are moved on the conveyor 1 to a position where the deposited lining can be dried and the following heat-insulating head can be pushed into position below the ram 2 .
It is obvious that the descent of the rammer 2 is guided to a certain extent, due to its contact with the edge
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inside the crown 12 of the heat-insulating head, which ensures a uniform distribution of the plastic material autnur the discharge: 2 by producing, as a result, a lining of constant thickness on the inner wall of the heat-insulating head. All excess. of material, deposited in the heat-insulating head after the completion of the above-described operation, remains on the support member 9 from where it is removed before the heat-insulating head is turned over, and, in this position, it is placed, after drying, on the mold.
Fig. 3 represents a variant of the apparatus and of the method resulting from the operation of the apparatus of FIGS. 1 and 2. In this embodiment, there is provided what may be called a base member 14, which comprises an extension or mandrel 15 projecting upwards. This mandrel is hollow except for its central part 16 which has appropriate openings, one of which is indicated at 17. Likewise, the wall of the mandrel has a number of openings 18 which are distributed so as to be located on the height of the mandrel 15.
The heat-insulating head, which is designated as a whole by 19 and with which the crown 20 is associated, is, once assembled, placed so that the crown 20 rests on a part of the support 14 and the mandrel 15 extends towards the bottom. high through the central part of the heat-insulating head, the latter being provided with a lining of refractory bricks, retort described above. It should be noted that the crown 20 bears by its inner edge on the mandrel 15 and thus serves to dispose the heat-insulating head so that the surface of the mandrel 15 is absolutely equidistant from each inner wall of the lining of the heat-insulating head.
The base 14 has a part 21 comprising a chamber which is connected to a duct 22 through which is discharged, by some suitable device, a plastic mixture of the same nature as the mixture 13 to which reference was made above, which is discharged.
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in the inner chamber of the mandrel 15 and which exits therefrom through the openings 18, thus filling the space left between the outer wall of the mandrel and the inner wall of the brick lining.
The heat insulating head is taken out of the mandrel 15 by any suitable apparatus, such as a workshop crane, and the heat insulating head is transported to a place where its lining can be dried.
Referring to fig. 4, it can be seen that 23 represents a platform or floor which, as regards the apparatus described here, is a fixed floor. The latter supports a container 24 which can contain a mass of a plastic refractory mixture such as that which will be used to constitute the lining lining on the inner wall of the heat-insulating head. One side of the container 24 has a discharge opening 25 which communicates with a vertical cylindrical duct 26. In the upper part of the member 26 there is a plunger 27 which is actuated by means of a motor 28 to. fluid.
It is obvious that, during the operation of the fluid motor, the plunger 27 can be animated by an upward and downward movement.
On the underside of the platform 23 is mounted a mandrel which is indicated at 29 and which comprises a hollow extension which is indicated at 30. This mandrel also has radial passages 31 which are as numerous as may be desired. .
The hollow extension 30 has been called the mandrel, with good reason, because it is in association with this mandrel that the internal lining of the heat-insulating head is formed. Mandrel 29 and extension 30 are permanently mounted.
Reference 32 designates a carrier on which
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the heating head is brought into position on a platform 33 which, in its lowest position, forms part of the transporter 32 but which is mounted on a column 34 which can be raised and lowered by means of a motor 35 fluid.
The head housing
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qué on 67. The upper end of the heat-insulating head, as shown in the drawing, is a refractory crown 38 and, in order to assist in positioning and maintaining the crown in position, a crown is provided. massive metal 39 which rests on the upper surface of the refractory crown 38 and which is guided by rods 40 which extend upwardly through openings in the platform 23.
The lower end of the mandrel 30 has a part 30a forming a head, similar to. a crown, which is bevelled and which serves to center the mandrel 30 with respect to the neighboring part 36a (extending inwardly) of the housing of the heat-insulating head.
When the heat insulating head is lifted, as shown in fig. 4, so that the mandrel 30 is located in the heat-insulating head and the refractory crown 38 is arranged so as to bear against a rim of the head 29 of the mandrel, the plastic mixture is discharged through the passages 31 into the space left between the exterior surface of the mandrel 30 and the interior surfaces of the lining of the refractory head, by virtue of the operation of the movable rammer 27.
If we still examine the container 24 which contains the plastic material, and which comprises, as we will remember, an evacuation opening 25 which communicates with the hollow member 26, we see that provision has been made for this. container 24, a pusher 41 which can be actuated by a fluid motor 41a. When the member 41 is actuated, it pushes the material contained in the container 24 towards the opening 25 from where, of course, under the action of gravity, it falls into the duct 26.
When the plunger 27 is actuated, its initial movement obscures the discharge opening 25, and then pressure is exerted by a further movement of the plunger 27, so as to push the plastic into the conduit 26 through. through the head 29 of the mandrel and radially outwardly through the openings 31. Then, the plastic material is forced around the part 30 of the mandrel, so as to occupy the space
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left between the inner wall of the thermal head brick lining and the face of the mandrel.
The lower part of the heat-insulating head housing has a ridge 36a extending upward. The bevelled lower part 30a of the mandrel bears against the aforementioned edge, which thus centers this mandrel with respect to the casing of the heat-insulating head and leaves a space of constant width between the inner wall of the heat-insulating head and the surface of the mandrel.
It should be noted that there is a very small gap between the internal extension of the ridge and the lower end of the wall of the heat-insulating head which is located in the vicinity of the nandrin, so that when the material is forced out, as just described, and as the mandrel completely fills the space between it and the inside wall of the heat-insulating head, a certain quantity of this material risks escaping at the end lower part of the mandrel and this, of course, indicates that the molding operation is complete.
Once the operation just referred to is completed, the platform 33 is lowered until it again forms part of the conveyor 32, the heat-insulating head being withdrawn or separated from the mandrel 30.
The heat insulating head can then be moved on the conveyor 12 and a new heat insulating head to be lined can be brought into position on the platform 33.
It should be noted that before the heat insulating head is lowered the inner wall of the crown is essentially in the same vertical plane as the wall of the mandrel 30.
As a result, when the platform 33 is lowered and the heat-insulating head descends with it, the inner wall portion of the crown 38 behaves like a release device, causing the material which has been molded in place against the wall. interior of the brick lining is not displaced by any entraining action resulting from the lowering of the heat-insulating head where the molded lining is in contact
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with the surface of the mandrel 30.
Since the refractory crown such as that designated by the reference 38 must be used in association with the heat-insulating head when the latter is placed on a mold in which the molten metal is to be poured, its presence in the combination that The refractory crown as part of the combination has been described above to play a special role in applying the coating to the inner wall of the heat-insulating head lining.
Since the heat-insulating head is lowered by lowering the platform 33, the metal crown 39 which rests on the refractory crown 38 follows the downward movement of the structure of the heat-insulating head and the refractory crown 38. This prevents, of course, putting the crown 38 out of position during the lowering operation ensures its efficient operation and behavior as a release device, as described above.
The course of the downward movement of the crown 29 is limited by heads provided on each of the rods 40, and finally bearing against the platform 23.
Fig. 5 shows a variant of the apparatus described so far, in which the refractory crown, which has been designated by the reference 38, is not associated with the heat-insulating head during the operation of applying the lining to the inner surface of the heat-insulating head, but in which, on the contrary, the refractory crown is removed from the heat-insulating head after the application of the inner lining on the inner wall of the latter.
Referring to fig. 5, it can be seen that the apparatus used to supply the granular plastic material, which must ultimately constitute the lining, and that the mechanism used to bring this apparatus under pressure to its final position against the internal lining of the heat-insulating head are, in all respects, the same as those which have been described in connection with the apparatus represented
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tee in fig. 4.
A mandrel 42 is attached to a platform 23 and extends downwardly therefrom; this mandrel comprises a head portion which has a peripheral rim and which is supported by the. underside of the platform 23, the mandrel has a main part 43 the lower part of which is hollow, as indicated at 43a, and it has an opening through which the material is supplied under pressure and is extruded through the passages. radials 44, and in this respect it is similar to the mandrel which is shown in FIG. 4.
The peripheral rim portion of the mandrel is somewhat larger than that shown in FIG. 4 and it is large enough so that, when the heat-insulating head is in its highest position, as shown in fig, 5, the casing of the heat-insulating head bears against the part with a peripheral flange provided at the upper part of the mandrel.
As we can see, the. heat-insulating head when it moves on the conveyor 45 moves on a platform 46. In order to allow the passage of this platform in its lowest position, the rollers, indicated at 47, do not extend continuously in transverse direction and are only short, inwardly extending rollers on each side of the conveyor far enough to bear against the heat insulating head as it moves on the conveyor. The platform 46 is narrow enough so as not to interfere with the short rollers 47 provided on the opposite sides of the. carrier structure.
The platform 46 comprises an extension 48 which serves as a guide by engaging in the lower part 44a with open end., Of the mandrel, which results in the @ maintaining the position of the mandrel so that it does not move sideways but remains in its correct position.
By this is meant, of course, that it is centered with respect to the interior wall of the insulation of the heat-insulating head so as to leave a uniform space between the mandrel and this wall. interior
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In order to prevent lateral displacement of the. heat-insulating head when in its upper position, guides extending downwardly, such as those shown at 49, are provided which are attached to. the platform 43 and which extend downwardly below the latter;
these guides are arranged so as to substantially receive the upper part of the heat-insulating head when it is lifted by the ascent of the platform 46.
In order to properly maintain in position the part of the heat-insulating head which is in contact with the platform 46, members 46a are provided on the latter which cooperate with the outer part of the casing of the heat-insulating head and hold it correctly in position on the platform. platform 46.
The apparatus thus described can use a source of granular plastic material identical to that shown in FIG. 4, that is to say a container 24, a vertical duct 26 and a plunger 27 actuated by a motor 28.
The depression of the plunger 27 forces the mobile granular plastic material through the duct 26, through the radial passages 44 and causes it to pass into the space left between the mandrel and the inner wall of the heat-insulating head.
On the right part of fig. 5, the housing of the heat-insulating head is shown on the conveyor after the coating has been applied to the inner wall of the liner of the heat-insulating head, the liner being indicated at 50 and the refractory liner of the heat-insulating head at 51. The crown which must be associated with the heat-insulating head during its use, is placed on the upper part of the casing of the heat-insulating head, this ring being indicated at 52, and it is fixed there by any appropriate means, such as members. clamps which are commonly used. The particular crown shown in the drawing is a beveled crown, but it can have other profiles.
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Referring to the structure which is shown in fig. 6, it can be seen that there is shown a different embodiment of the apparatus which offers, however, from the point of view of operation, the same characteristics as those of the apparatus which has already been described.
The platform 53 supports a container 54 which can receive the plastic material which is to be molded as a liner on the inner wall of the heat-insulating head liner. This container 54 is supported on the platform 53, and in the vicinity of the lower part of the container 54 is a pusher 55 which can be actuated by a motor 56 controlled by the fluid. The platform carries a vertically extending duct 57 which has a lateral opening 58 communicating with an opening in the container 54. In the member 57 is a plunger 59 which is lowered or raised by one. fluid motor, such as that indicated at 59a.
From what has been described so far, it appears that the member 55 serves to push the material out of the lower part of the receptacle 54 to pass it through the opening 58 and to introduce it. in the lower part of duct 57.
The lower face of the platform 53 carries a mandrel extending downwardly from this lower face; this mandrel comprises a part 60 forming a head and a part 61 extending downwards. The head part 60 has several discharge passages which are indicated at 62 and the lower part 61 of the mandrel is hollow as clearly seen in FIG. 6.
As shown in fig. 6, 63 denotes a conveyor and, in the embodiment shown here, part of the conveyor is carried by the platform 64, this structure being, in this respect, similar to that shown in fig 4. .
The heat-insulating head, which is shown at 65 provided with its lining 66, is moved on the conveyor 63 on the part
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of the conveyor mounted on the platform 64 and, when it occupies this position, it is correctly arranged to cooperate with the mandrel which has been described. Platform 64 is lifted until refractory crown 67 bears against part to. peripheral rim provided on part 60, forming a head, of the mandrel.
The refractory crown 67 is mounted on the upper part of the heat-insulating head, that is to say on its upper part with respect to FIG. 6.
There is shown in FIG. 7 the casing 65 of the heat-insulating head with the refractory crown 67 placed thereon, and it should be noted that the refractory crown has grooves or notched parts 68, at the four corners of the inner periphery of the openings made in the heat-insulating head.
When the heat-insulating head occupies the position shown in FIG. 6, these grooves 68, which are made in the refractory crown, lie in alignment with the tracks 62 made in the upper part of the mandrel.
As a result, it is evident that when the plunger 59 is actuated in the downward direction, the material in the member 57 is forced downward through the passages 62 and the grooves 68 and enters the space. left between the inner wall of the lining of the heat-insulating head and the wall of the hollow part 61 of the mandrel. By virtue of this o nation, the entire space between the outer face of the mandrel and the inner wall of the heat-insulating head is filled with plastic material which constitutes the lining lining.
Once the operation described above is completed, the platform 64 is lowered, taking with it the housing of the heat-insulating head and the parts associated with it and the casing of the heat-insulating head is separated from the mandrel, in leaving the lining covering in place on the inner wall of the heat insulating head
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The heat-insulating head, once in its lowered position, is moved on the conveyor 63 and a heat-insulating head to be lined up is brought into position on the platform.
64, after which the operation described so far is repeated.
A variant of the apparatus making it possible to obtain the same result as that which has been described so far is shown in 1 to fig. 8, on which it can be seen that the mandrel and the apparatus for debiting the plastic refractory material are permanently mounted on a platform and on which it is seen that the heat-insulating head, on the inner surface of which the lining is to be applied , is brought by means of a lifting device of the monorail type, to a position where it is located above the location of the mandrel, after which the heat-insulating head is lowered so that the mandrel there. fits and is located away from the inner wall of the heat insulating head.
Obviously, one can thus bring a series of heat-insulating heads to the place where the mandrel is placed and, once the application of the packing is completed, each heat-insulating head can be taken out of the mandrel and brought to a place where filling can be perfectly dried.
In fig. 8, there is shown a platform 69 on which is mounted a mandrel 70 and which constitutes a part 71 forming a head which has a peripheral flange 72 bolted to the platform, thereby determining precisely the position of the mandrel with respect to the latter. The head 71 has a number of passages, one of which is indicated at 73, and it communicates with a cylindrical duct 74 equipped with a pbngeur piston 75 which is actuated by a fluid motor 76. A hopper 77, supported by the platform 69 and located on one side of the Mandrel and the structure associated with it, can contain a plastic refractory mixture which is sent inside the member 74.
For the purpose mentioned last, the lower end of the hopper has an evacuation passage which communicates
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with an opening 74a made in the member 74.
A pusher member 78 is also associated with the hopper which is actuated by a fluid motor 79.
The heat-insulating head comprises its casing 80 as well as its internal lining 81 and a refractory ring 82 assembled on said card and fixed to the latter by any suitable means, such as clamping members. The lower portion of the heat-insulating head housing, as indicated at 83, has notches which are in alignment with passage 73 referred to above.
In fig. 9, the housing of the heat-insulating head is shown at 80 and the notched parts at 83. The number of these notched parts, as shown, is four, but one can obviously provide a larger or a smaller number. .
However, account must be taken of the number of notches 83 and their position with respect to the weighings 73 provided in the member 71 forming the head.
The heat-insulating head is brought by means of a lifting device 84 which is mounted on a rail 85 in I-section profile by means of rollers 86. The lifting device carries a yoke 87 which comprises side members 87a which can receive journals 80a which form part of the housing of the heat-insulating head. Once the latter is brought, by means of the lifting device 84, into the position in which it is located above the mandrel, the lifting device is lowered, causing the mandrel to engage. in the housing of the heat-insulating head and that the latter is held in a position such that the notched parts 83 are in alignment with the corresponding passage 73 provided in the head 11.
The transverse dimension of the mandrel is such that it is less than the internal dimension of the heat-insulating head provided with its lining and that consequently, when the mandrel fits into the housing of the heat-insulating head, a space remains between the core surface and heat-insulating head packing surface. Obviously,
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this arrangement can be varied according to the desire of the worker, but this space should be approximately 12.7 mm or slightly more rand.
It can be seen, from the foregoing, that the internal dimensions of the crown 82 are such that the latter absolutely rubs against the external surface of the mandrel 70, so that during the fitting operation, the coming in contact between the surface of the mandrel and the inner periphery of the ring 82 serves to properly dispose the mandrel in the heat-insulating head.
It is obvious from the description that the mobile refractory plastic material contained in the hopper 77 can be introduced, by means of the pusher 78, into the duct 74.
The plunger 75 can be moved upwards which, as it rises, masks the inlet 74a and forces the material back into the chamber 74 by passing it through the passages 73 and the notched parts 83 from the lower edge of the heat-insulating head housing to pass it into the space between the inner lining of the heat-insulating head and the surface of the mandrel 70 ..
Once the operation. which has just been mentioned is completed, the yoke 87 cooperates with the journals 80a and the heat-insulating head is extracted axially from the mandrel 70 with which it was associated. The crown 82 serves as a scraper member against the surface of the mandrel, which means that the latter can; release without damaging the coating material which has just been deposited on the internal lining of the heat-insulating head.
In all the structures according to the invention which have been shown in FIGS. 4, 5, 6 and 8, the outer surface of the mandrel is not conical but with parallel sides, and this is also true with regard to the lining of the heat-insulating head. Accordingly, once the packing material has been forced into position between the surface of the mandrel and the
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surface of the heat-insulating head, the separation between the surface of the mandrel and the surface of the packing which has been forced into position takes place along a flat, non-tapered surface, so that the scraping action is sharp and that no force is created which may tend to tear the packing material when removing it from the position in which it has been deposited.
As emerges from an examination of the various embodiments of apparatus which have been described, a member is always present, in one form or another, to ensure this separating action. This amounts to saying that the member bears against the surface of the mandrel so as to aid in the separation of the mandrel from the material which has been deposited to constitute the coating on the internal lining of the heat-insulating head.
The refractory plastic material referred to in the foregoing description is a composition of granular material with a siliceous material and a binder, to which water is added in sufficient quantity to make the material fluid, of , so that it can be brought into place by means of the various embodiments of apparatus which have been described, so that the granular material can be forced into the space between the mandrel and the interior surface of the heat-insulating head. The consistency of this material can, of course, be adjusted by the worker to have the proper consistency to allow efficient operation with respect to the apparatus.
It is obvious that, at the places in the description where reference has been made to the use of fluid motors or hydraulic motors, it is just as easily possible to use other types of motors than those to which we made special reference.
Likewise, it is understood that other devices than those shown and described can be used to contain the granular material and to supply this material to the mandrel and to its passages.