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La présente invention, due à la collaboration de M. J. BURTON employé en qualité de chef-thermicien dans les usines de la demanderesse, est relative à un dispositif de mesure de la température de coulée des métaux.
Elle est applicable dans les opérations de coulée continue ou discontinue des métaux.
On sait que la coulée des métaux se fait généralement à partir d'une poche de coulée qui contient le métal en fusion et qui est munie d'un orifice de coulée, - communément appelé " busette " -, obstrué par un bouchon réfractaire.
Ce bouchon réfractaire est placé à l'extrémité d'une tige métallique ( communément appelée " quenouille "), protégée par des viroles réfractaires, et traversant toute la hauteur du bain métallique, La quenouille est fixée sur la poche de coulée par un dispositif mécanique grâce
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auquel on peut soit soulever la quenouille pour permettre la coulée du métal, soit l'abaisser pour obstruer la busette.
Dans l'opération de coulée des métaux, la température joue un rôle très important sur la qualité des produits, et de grands efforts ont été faits de tout temps pour Mesurer cette température. Mais cette mesure pose un problème difficile qui n'a jamais pu être résolu avec la précision nécessaire. Seul l'emploi de couples thermo-élec- triques permettrait d'obtenir cette précision. Mais, si on emploie de tels couples immergés dans la poche de coulée, on constate que la température mesurée est très variable suivant la profondeur d'immersion. En outre, l'immersion d'une canne pyrométrique dans la poche de coulée présente des difficultés et des dangers*.
D'autre part, si le couple thermo-électrique est plongé dans la lingotière, on constate que l'on ne mesure pas la température du rnétal fondu en poche, mais bien celle du palier de fusion. On ne peut pas non plus envisager d' introduire le couple dans le jet de coulée en-dessous de la busette,- car cette méthode provoquerait trop d'éclaboussures.
Enfin, il n'est pas possible non plus de fixer le couple dans la paroi de la busette, car il est trop fragile pour supporter le choc du courant de métal.
Aussi se borne-t-on généralement à mesurer la température du jet de coulée au moyen d'un pyromètre optique. Mais cette mesure qui est d'une exécution simple ne présente ni la précision, ni la fidélité souhaitables.
La présente invention a pour -objet un dispositif qui permet d'utiliser un couple thermo-électrique pour mesurer la température du bain métallique dans la poche de coulée, sans les inconvénients précités.
Sa caractéristique essentielle consiste en ce que le couple thermo-électrique est fixé au sommet du bouchon réfractaire placé à l'extrémité inférieure de la quenouille, de façon à ce qu'il dépasse le bouchon de quelques centimètres et en ce que les fils du couple passent à l'intérieur de la quenouille, dans un ou plusieurs conduits longitudinaux ménagés dans celle-ci.
Les indications suivantes sur les détails d'exécution du dispositif ainsi que les figures schématiques jointes à la description sont données simplement pour permettre une meilleure compréhension de l'invention et pour faciliter la réalisation du dispositif, mais il est bien
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euloîsdu qu'elles ne sont données diü.Z 2. titre sxemplatif et nes limitatif.
Tout dispositif présentant la. caractéristique géniale Indiquée au paragraphe précédent rentre dans le
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':2.cÎ,-',3 de la présente invention., .Le bouchon est percé suivant son axe d'un trou garni d'une gaine de quartz dans laquelle vient ce loger le couple proprement dite La gaine de quartz est sellée dans le bouchons de telle façon qu'elle dépasse la
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'-'.st3 du. i..f3T?uF'.¯<31.2 de quelques centimètres par exemple 3 cict, " .'cc:;:
scelles* la gaine de quartz dans le bouchons on peut ,;:-23ployer un moyen quelconque, par exemple de l'argiles une paie réfractaire quelconque et/ou de l'amiante. En outre, la tige métallique de la quenouille qui est normalement terminée par un filet où vient se fixer le bouchon, est percée d'un ou plusieurs conduits longitudinaux qui permettent le passage -les fils du couple La réalisation la plus simple constate à employer- au lieu de la tige pleine habituelles un tube auquel on fixe. par exemple par soudure:;
1 une pièce filetée creuse et dans lequel passent les fils du couple On peut également: faire passer dans ce tube une canne pyrométrique complètes, c'est-à-dire des fils de couple isolés et déjà logés dans une gaine dont le diamètre extérieur est plus petit que 1- diamètre intérieur du tube de la quenouille.
Un exemple de réalisation du dispositif objet
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de- -\5 Invention. es l: J:-:;pré3 e::'Jté ;^h.F.'b.lca.qVe:Y'!.en2 dans la figure 'Joints à le description, la fige 1 représente en coupe verticale une poche de coulée munie d'un dispositif suivant
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}Pi!-I¯.1J';:1::::D1 Dans cette figure on a. représenté en 1 la :b'o';:\:; de coúlâ8v en 2 le garnissage réfractaire de la poche:, en 3 la busette.
en 4 le jet de métal:, en 5 le tube métalJ.i:'¯1e O¯a¯2:.'=?:'.-. ¯L-is de tige de quenouille, en 6 le bout fileté orsv-r 51.;¯: à V #zni:: saiitê de la tige, en 7 le bouchon perforé en son centre;, en 8 les viroles réfractaires de la quenouille
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S''1 9 1.:3. gains de quartz, en 10 l'argile de scellement de la 2 <;.).\'1'é: de '1,-,,, ::fZv en i les fils de couple isolés par exemple au moyen de perles de quartz.
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.....G..(o Ii donne une coupe verticale plus J. ralliée de l.' ;;,:.;:t!.'ém.iî;é de la quenouille et les chiffres y indiqués ent la même signification que dans la fige 1 .Le dispositif objet de l'invention présente de nombreux avantages. Il permet d'employer un couple thermo- électrique dans des conditionstelles que celui-ci résiste bien
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aux effets mécaniques et thermiques de la coulée. D'autre part, dans le cas de la coulée discontinue, il permet de mesurer la température durant la coulée de plusieurs lingots.
Suivant une variante de l'invention, on peut aussi employer un couple nu, n'est-à-dire non protégé par une ;¯,aine de quartz, le couple dépassant toujours le bouchon de quelques centimètres. Ainsi utilisé, le couple se stabilise plus rapidement, mais ne résiste généralement pas plus d' une minute.
REVENDICATIONS.
1. Dispositif pour mesurer, au moyen d'un couple thermo électrique, la température de coulée d'un métal contenu dans une poche à quenouille, caractérisé en ce que le couple est fixé au sommet du bouchon réfractaire placé à l'extrémité inférieure de la quenouille de façon-à ce qu'il dépasse le bouchon de quelques centimètres et en ce que les fils de couple passent à l'intérieur de la quenouille dans un ou plusieurs conduits longitudinaux ménagés dans celle-ci.
2. Dispositif du genre mentionné sous 1, caractérisé en ce que le bouchon réfractaire est percé d'un trou suivant son axe.
3. Dispositif du genre mentionné sous 1 ou 2 caractérisé en ce que l'axe de la quenouille est constitué par une tige creuse ou par un tube métallique, munis d'une tête filetée creuse.
4. Dispositif du genre mentionné sous l'une ou l'autre des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le couple est protégé par une gaine en quartz logée dans le trou ménagé dans la tête du bouchon.
5. Dispositif du genre mentionné sous 4 caractérisé en ce que la gaine de protection en quartz est scellée' de façon étanche - par un moyen quelconque, tel que l'argile, de la pâte réfractaire et/ou de l' amiante.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The present invention, due to the collaboration of Mr. J. BURTON employed as chief thermician in the factories of the applicant, relates to a device for measuring the temperature of metal casting.
It is applicable in continuous or discontinuous metal casting operations.
It is known that the casting of metals is generally done from a ladle which contains the molten metal and which is provided with a casting orifice, - commonly called a "nozzle" -, blocked by a refractory plug.
This refractory plug is placed at the end of a metal rod (commonly called "stopper rod"), protected by refractory ferrules, and crossing the entire height of the metal bath. The stopper rod is fixed on the casting ladle by a mechanical device thanks
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which you can either raise the stopper rod to allow the metal to flow, or lower it to block the nozzle.
In the metal casting operation, temperature plays a very important role in the quality of the products, and great efforts have always been made to measure this temperature. But this measurement poses a difficult problem which has never been able to be solved with the necessary precision. Only the use of thermoelectric couples would make it possible to obtain this precision. However, if such couples are used immersed in the ladle, it is found that the temperature measured is very variable depending on the depth of immersion. In addition, the immersion of a pyrometric rod in the ladle presents difficulties and dangers *.
On the other hand, if the thermoelectric couple is immersed in the ingot mold, it is noted that the temperature of the molten metal in the ladle is not measured, but that of the melting stage. It is also not possible to envisage introducing the torque into the casting jet below the nozzle, as this method would cause too much splashing.
Finally, it is also not possible to fix the torque in the wall of the nozzle, because it is too fragile to withstand the shock of the metal current.
So we generally limit ourselves to measuring the temperature of the casting jet by means of an optical pyrometer. But this measurement, which is simple to perform, does not have the desired precision or fidelity.
The object of the present invention is a device which makes it possible to use a thermoelectric couple to measure the temperature of the metal bath in the casting ladle, without the aforementioned drawbacks.
Its essential characteristic consists in that the thermoelectric couple is fixed at the top of the refractory plug placed at the lower end of the stopper rod, so that it exceeds the stopper by a few centimeters and in that the wires of the couple pass inside the stopper rod, in one or more longitudinal ducts formed therein.
The following indications on the details of execution of the device as well as the schematic figures appended to the description are given simply to allow a better understanding of the invention and to facilitate the realization of the device, but it is well
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except that they are not given diü.Z 2. illustrative and not restrictive title.
Any device exhibiting the. brilliant characteristic Indicated in the previous paragraph fits into the
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': 2.cÎ, -', 3 of the present invention.,. The stopper is drilled along its axis with a hole lined with a quartz sheath in which the couple itself is housed The quartz sheath is sealed in the caps so that it exceeds the
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'-'. st3 du. i..f3T? uF'.¯ <31.2 by a few centimeters for example 3 cict, ".'cc:;:
seals * the quartz sheath in the plugs it is possible,;: - 23use any means, for example clay, any refractory and / or asbestos. In addition, the metal rod of the stopper rod which is normally terminated by a thread where the plug is fixed, is pierced with one or more longitudinal conduits which allow the passage -the son of the couple The simplest realization notes to use- instead of the usual solid rod a tube to which is fixed. for example by welding :;
1 a hollow threaded part through which the torque wires pass It is also possible to: pass a complete pyrometric rod through this tube, i.e. insulated torque wires already housed in a sheath with an outside diameter of smaller than 1- inside diameter of the stopper rod tube.
An example of embodiment of the object device
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of- - \ 5 Invention. es l: J: - :; pré3 e :: 'Jté; ^ hF'b.lca.qVe: Y'!. en2 in figure 'Attached to the description, fig 1 represents in vertical section a ladle with of a following device
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} Pi! -I¯.1J ';: 1 :::: D1 In this figure we have. represented in 1 la: b'o ';: \ :; of coúlâ8v in 2 the refractory lining of the pocket :, in 3 the nozzle.
in 4 the metal jet :, in 5 the metal tubeJ.i: '¯1e O¯ā2:.' =?: '.-. ¯L-is the stopper rod, in 6 the threaded end orsv-r 51.; ¯: at V #zni :: grasp of the rod, in 7 the perforated plug in its center ;, in 8 the refractory ferrules of the distaff
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S''1 9 1.:3. quartz gains, in 10 the sealing clay of the 2 <;.). \ '1'é: de' 1, - ,,, :: fZv in i the couple wires insulated for example by means of beads of quartz.
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..... G .. (o Ii gives a vertical section more J. rallied of the. ';;,:.;: T!.' Em.iî; é of the stopper rod and the figures indicated there are the same meaning that in Fig. 1. The device which is the subject of the invention has many advantages: It makes it possible to use a thermoelectric couple under conditions such that it resists well.
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the mechanical and thermal effects of the casting. On the other hand, in the case of batch casting, it makes it possible to measure the temperature during the casting of several ingots.
According to a variant of the invention, it is also possible to use a bare couple, that is to say not protected by a quartz groin, the couple always exceeding the cap by a few centimeters. Thus used, the torque stabilizes more quickly, but generally does not resist more than a minute.
CLAIMS.
1. Device for measuring, by means of a thermo-electric couple, the casting temperature of a metal contained in a stopper ladle, characterized in that the couple is fixed at the top of the refractory plug placed at the lower end of the stopper stopper so that it exceeds the stopper by a few centimeters and in that the torque wires pass inside the stopper rod in one or more longitudinal conduits formed therein.
2. Device of the kind mentioned under 1, characterized in that the refractory plug is pierced with a hole along its axis.
3. Device of the type mentioned under 1 or 2 characterized in that the axis of the stopper rod is constituted by a hollow rod or by a metal tube, provided with a hollow threaded head.
4. Device of the type mentioned in either of claims 2 or 3, characterized in that the pair is protected by a quartz sheath housed in the hole made in the head of the plug.
5. Device of the kind mentioned under 4 characterized in that the quartz protective sheath is sealed 'tightly - by any means, such as clay, refractory paste and / or asbestos.
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