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La présente invention est relative au dégazage des métaux, en particulier de l'acier, par le vide.
Actuellement, il est bien connu de dégazer les métaux par l'action du vide et cette technique est appliquée industrielle- ment depuis peu de temps à l'acier. Mais, pour ce métal, les masses à traiter peuvent être considérables et les procédés ac- tuellement connus et utilisés ne peuvent assurer de façon éco- nomique le dégazage des grandes quantités de métal produites par une aciérie Bessemer ou une aciérie Martin.
Le-a procédés actuellement connus utilisent en effet, une cuve à vide dont les dimensions doivent être suffisantes pour pouvoir contenir une poche de coulée ou une lingotière. il en
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résulte d'une part que le cycle d'utilisation de l'installation est considérablement allongé par le temps nécessaire à l'ouver- ture et à la fermeture du couvercle de la cuve, à la manutention de la poche ou de la lingotière, à la manutention de la poche de coulée, à la mise à vide préalable de la cuve, au dégazage des réfractaires, et même au refroidissement du lingot lorsqu'on coule directement des lingots. D'autre part, le coût des ins- tallations est considérable à cause des dimensions de la cuve et de la nécessité de disposer de plusieurs moyens de manu- tention très puissants.
Le prix de revient qui en résulte est sans doute acceptable pour les cas spéciaux tels que par ex- exemple des lingots de forge, mais ce prix de revient est beaucoup trop important dans le cas des aciers courants.
Un autre procédé tout récemment proposé consiste à remplir par succion un réservoir auxiliaire. Mais ce procédé nécessite un grand nombre d'opérations successives et ne peut prétendre d'ailleurs à la même efficacité que les systèmes ac- tuellement classiques.
La présente invention a pour objet un procédé de déga- zage des métaux, notamment de l'acier, et des dispositifs en vue de la réalisation de ce procédé, dispositifs et procédés qui n'ont pas les inconvénients cités ci-dessus et qui sont beaucoup mieux adaptés aux problèmes qui se posent dans la fabrication des métaux, notamment de l'acier, en grandes masses. Ce - procédé et ces dispositifs restent cependant applicablespour de plus faibles productions, comme par exemple des aciers spéciaux, au même titre que d'autres procédés et dispositifs connus.
Pour la clarté du texte, on ne parlera généralement dans ce qui suit que de l'acier; il doit cependant être bien entendu que les procédés et dispositifs décrits pour l'acier peuvent s'appliquer également à tout autre métal.
Le procédé objet de l'invention est caractérisé en ce que le vide est réalisé dans la branche supérieure d'un siphon qui sert en même temps au transvasement du métal liquide de la poche de coulée, ou même du four lui-même, dans une autre poche, ou, de préférence dans la ou les lingotières de coulée.
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Suivant l'invention, les dimensions du siphon sont telles et l'opé- ration de siphonage est conduite de telle façon que la baranch su- périeure du siphon ne contienne qu'une couche de métal liquide de faible épaisseur, ce qui permet un dégazage rapide du métal.
L'épaisseur de la couche de métal se règle, suivant l'invention, et en fonction des principes bien connus de l'hydrostatique, par un déplacement judicieux de la poche et/ou du siphon. Il est spé cialement à noter que la branche supérieure du siphon se prête particulièrement bien à l'installation, suivant l'invention, d'un moyen de chauffage, par exemple d'un ou plusieurs bâtons de graphite chauffés par courant électrique. La branche supérieure du siphon constitue ainsi un four électrique qui, non seulement compense les pertes de calories relativement faibles dues au transvasement et au dégazage, mais assure en même temps un moyen précieux de- réglage de la température de coulée.
La fig. 1 représente schématiquement et à titre exem- platif un dispositif pour la réalisation du procédé objet de l'inven tion. En 1 se trouve la poche de coulée contenant l'acier venu du four et posée sur un engin de levage 2 et en 3 se trouve par exemple une lingotière dans laquelle on désire couler l'acier de la poche 1. La coulée se fait par transvasement à l'intervention. du siphon 4 comprenant les 2 conduits verticaux 5 et 6, reliés par la branche supérieure 7. Le vide se fait par la tuyauterie 8 débouchant dans la branche supérieure 7.
Le siphon est constitué par une enveloppe métallique étanche 9, protégée par des réfrac- taires 10.Sous l'action du vide, le niveau d'acier s'établit dans le siphon au niveau 12, dépassant de la hauteur h1le niveau 11 de l'acier dans la poche ; la hauteur h1 correspondant à la pression atmosphérique est d'environ 1.400 mm dans le cas de l'acier.
L'épaisseur 13 de la couche d'acier soumis au vide résulte de la position relative de la poche vis-à-vis du siphon et cette position relative se règle, dans le cas de la fig. 1, par la manoeuvre de l'engin de levage 2, le siphon restant fixe.
Pour faciliter le dégazage, il y a intérêt à réduire cette épaisseur 13, par exemple à 5 cm. La hauteur motrice h2 qui règle le débit de la coulée dans la lingotière, résulte de la diffé- rence de niveau entre le bas 14 de la branche 6 du siphon et le niveau 11 de l'acier dans la poche . Cette hauteur h2est pratique- ment constante pour un vide déterminé, l'épaisseur 13 devant
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rester faible. H s'ensuit que la vitesse de coulée d'un tel dis- positif ne varie travée l'état dusure des réfractaires. de la branche 6. gour éviter les désamorçages du siphon, le diamètre de la branche descendante 6 doit être plus faible que celui de la branche :montante: 5.
La branche supérieure du siphon est aménagée en four de réchauffage par la présence des deux crayons de graphite 15 chauffés par courant électrique. Ce dispositif peut être muni d'un système de réglage de la température de l'acier coulé. -
Suivant l'invention la branche horizontale du siphon peut de préférence présenter un ou plusieurs escaliers formant cascade, ce qui donne lieu à un dégazage beaucoup plus parfait et permet un réglage plus simple de la vitesse de coulée. La figure 2 représente schématiquement et à titre exemplatif un dis- positif réalisant cette variante avantageuse du procédé suivant l'invention.
Malgré la discontinuité, et à cause de l'existence du vide, un tel dispositif fonctionne toujours comme siphon, mais la vitesse d'écoulement du côté de la coulée en lingotière, est conditionnée par le niveau 3du métal dans la branche descen- dante.
La hauteur métallostatique correspondant à la pression atmosphérique étant de l'ordre de 1400 mm, il n'est pas possible de siphonner sans dispositif particulier, les poches de grandes dimensions utilisées normalement dans les fabrications d'acier en grandes masses. Suivant l'invention, une telle grande poche comporte à sa partie supérieure une avancée dans laquelle vient plonger la branche aspirante du siphon. Le niveau du mé- tal est maintenu constant dans cette avancée, par pivotement de la poche autour d'un axe de rotation situé dans cette avancée, que cet axe soit matérialisé ou non.
La fignre 3 représente schématiquement et à titre exem- platif une telle poche ; lesmêmes chiffres représentent les mê- mes éléments que dans les figures 1 et 2. L'avancée est repré- sentée en 16. L'axe de rotation pour la vidange de la poche est représenté en 17. La poche peut !Etre munie d'un axe de totation matériel centré sur 17, mais le mouvement de rotation autour du point 17 peut simplement résulter des manoeuvres combinées exercées par exemple sur le tourillon de support 18 et le crochet de vidange 19.
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L'amorçage du siphon-nécessité, suivant l'invention, la fermeture préalable au moyen d'une tôle de la branche des cendante du siphon. L'étanchéité du côté de la branche montante se fait par trempage de cette branche dans l'acier liquide de la poche. On fait alors le vide, et, au fur et à mesure que celui-ci s'établit, l'acier monte dans la branche ascendante et finit par déborder et tomber dans la branche descendante. Il convient que la tôle d'étanchéité placée en bas de cette branche, ne fonde pas immédiatement, mais seulement après les quelques secon- des nécessaires pour qu'un niveau suffisant d'acier liquide soit établi dans cette branche. Il est préférable de placer une tôle . un peu plus forte dont on facilitera la fusion par exemple au moyen d'une torche d'oxygène.
La figuré 4 représente schématiquement et à titre exem- platif un dispositif d'étanchéité suivant l'invention. Il est carac- térisé en ce qu'on remplace aisément après chaque coulée, la tôle d'étanchéité 20 et la busette de coulée en réfractaire 21.
Dans ce but, et suivant l'invention, la busette de coulée se fixe dans une tête métallique qui s'adapte à l'extrémité de la branche descendante, au moyen d'un dispositif de serrage quelconque, ¯ la tôle d'étanchéité étant serrée entre le corps de la branche du siphon et la tête amovible. Des joints d'étanchéité, par exemple en métal plus doux, sont prévus de part et d'autre de la tôle pour assurer une meilleure étanchéité au vide. Dans la figure 4, 22 représente les viroles de réfractaires garnissant la branche des, cendante, 23 la tête métallique, 24 un dispositif de serrage, 25 des joints en cuivre doux.
La figure 5 montre à titre d'exemple non limitatif, le schéma d'un bassin de coulée aménagé pour dégazer suivant le procédé objet de l'invention, Le siphon est fixe et prend appui sur les poutrelles 34 fixées entre deux piliers de support 35. La coulée se fait en source, les lingotières étant montées sur un chariot qui se place sous le siphon de façon que le jet d'acier tombe directement dans l'entonnoir de la nourrice.
La poche est manipulée par un pont à deux levées, La poche étant abaissée à un niveau suffisant est glissée sous la branche d'aspiration du siphon, et ensuite remontée au niveau voulu. On fait le vide, et
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dès que le siphon s'amorce, on procède au bascuiement de la... poche en agissant simultanément sur chacune des levées.; Pour une exploitation régulière, le .chantier comportera au moins deux dispositifs analogues. Il n'y a aucune difficulté à prévoir, en remplacement du pont, un chariot spécialement aménagé pour réaliser le basculage avec plus de précision.
Ce schéma de la figure 5 est donné à titre d'exemple non limitatif et il est bien évident qu'il est tout aussi possible de réaliser des chantiers dans lesquels les lingotières seraient fixes et le siphon transportable ou monté sur une plateforme roulante.
Mais un problème plus compliqué se pose, lorsque, dans le cas plus général de coulée en chute directe, lingot par lingot, on doit arrêter le jet de coulée pour passer d'un lingot à l'autre, Pour résoudre ce problème il est alors prévu, suivant l'invention, de couler par l'intermédiaire d'un panier formant cuvette, dans laquelle plonge la tête de la branche des- cendante du siphon.
Pour arrêter le jet de coulée, il suffit d'in- terrompre l'alimentation du siphon en abaissant la poche d'ali- mentation. Le siphon cesse de débiter, mais la garde liquide constituée par la cuvette empêche le vide de se rompre:
La figure 6 représente schématiquement et à titre exem- platif, un tel dispositif suivant l'invention. La tête amovible du siphon est fixée par clavetage 26 à la branche descendante: Elle est protégée extérieurement et intérieurement par un re- vêtement réfractaire 27. Elle plonge dans la cuvette 29 du pa- nier de coulée 28 suspendu au siphon.
Le procédé suivant l'invention peut servir à dégazer des aciers calmés, c'est-à-dire dans lesquels l'oxygène a été fixé par des additions telles que du silicium ou de l'aluminium.
Mais il peut aussi servir à dégazer des aciers non désoxydés auxquels on ajoutera éventuellement, et aprêa dégazage, des quantités beaucoup plus faibles de désoxydants. Cette addition peut alors se faire dans la nourrice de la coulée en source ou dans le panier de coulée ou, mieux, directement dans le siphon.
Dans ce dernier cas, il faut évidemment prévoir un dispositif qui permettra l'addition sans rompre le vide, Suivant l'invention) on utilise un sas qui communique avec le siphon et dans lequel on a versé une réserve des éléments d'addition qui sont intro- duits mécaniquement et progressivement dans le siphon. On
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peut aussi, suivant l'invention, passer un fil ou une barre d'alu- minium directement dans le siphon, l'étanchéité étant obtenue grâce à un joint, par exemple un presse-étoupe.
Cette derniè- re façon de procéder se prête particulièrement bien au réglage de l'addition;
Mais la présente invention comporte un autre aspect en- core plus important:
De grands efforts sont actuellement faits dans tous les pays en vue d'adapter à l'acier les procédés de coulée continue adoptés depuis plusieurs années déjà dans l'industrie de l'alu- minium et d'autres métaux non ferreux; Ces efforts ont été cou- ronnés d'un succès relatif on est parvenu à réaliser dans des conditions satisfaisantes, la coulée des aciers spéciaux forte- ment alliés, et même la coulée d'aciers non alliés calmés au silicium;
Mais on n'est pas parvenu à couler de façon satisfaisan- te les aciers courants et surtout les aciers extra-doux à l'état effervescent ou à l'état calmé à l'aluminium; L'acier efferves- cent réagit trop violemment au contact du moule en métal con- ducteur fortement refroidi, dont l'emploi est obligatoire dans les procédés connus de coulée continue;L'acier liquide calmé à l'aluminium n'a plus une fluidité suffisante pour ass urer à la coulée les conditions sévères de régularité, indispensables à la bonne marche du procédé de coulée continue ; d'autre part, 1' alumine résultant du calmage donne naissance à des surfaces poreuses et à des concentrations dangereuses d'inclusions dans la partie médiane du produit coulé.
L'inventeur a trouvé qu'un remède simple serait appor- té à ces difficultés si, préalablement à la coulée continue, l'a- cier était soumis à un dégazage par le vide, et la présente inven- tion comporte aussi la combinaison du dégazage sous vide et de la coulée continue;
Mais il ne peut être question, pour les motifs économi- ques déjà exposés ci-dessus, de superposer purement et simple- ment à la coulée continue, l'un ou l'autre des procédés de dégaza-;- ge par le vide tels qu'ils sont actuellement pratiqués dans l'in- dustrie; Cependant, ce n'est certainement pas le dégazage pro- prement dit, c'est-à-dire l'extraction par un vide relativement poussé, des gaz contenus dans l'acier, abstraction faite des au- tres frais, qui soit en principe coûteux ;
cette opération n'exige
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qu'une faible dépense d'énergie. Ce sont les faux frais inhérents à la marche essentiellement discontinue des procédés connus de dégazage, qui en rendent le pris prohibitif pour l'application en- vis agée.
L'inventeur a trouvé à ce problème une solution écono- iniquement acceptable qui consiste à combiner à la coulée conti- nue, un dégazage sous vide, lui-même effectué d'une manière essentiellement continue. Ceci ne peut d'ailleurs pas être réali- sé à partir des procédés de dégazage pratiqués jusqu'à présent, mais peut l'être aisément,suivant l'invention, à partir du procé- dé par siphon faisant l'objet de la présente invention. En effet, ce procédé, non seulement réalise le dégazage par voie conti- nue dans le siphon, mais il possède les caractéristiques indis- pensables pour s'adapter directement à l'alimentation d'une cou- lée continue : - le transvasement par siphon permet un réglage très précis du débit, en dépit de l'usure des conduites et orifices de coulée.
- le règlage précis de la température de coulée est facilement réalisable.
- le siphon met l'acier à l'abri de toute action de l'air, ce qui est, très important pour les aciers calmés.
- l'usage d'un siphon élimine tout passage de scories.
- le remplacement inéluctable des réfractaires du siphon n'est même pas de nature à rompre l'alimentation de la lingotière de coulée continue : il suffit de prévoir 2 siphons, et il est particulièrement simple de faire passer le débit de l'un à l'au- tre sans l'interrompre.
On se trouve donc en présence d'un procédé qui peut être exploité de façon réellement continue, ce qui n'a jamais pu être réalisé jusqu'à présent : les installations de coulée continue sont toujours arrêtées au bout de quelques heures pour la remise en ordre de marche des rigoles et autres réfractaires de coulée.
La fig. n 7 représente schématiquement et à titre exemplatif un dispositif réalisant la combinaison objet de l'inven. tion. 30 est la lingotière de coulée continue, 31 le dispositif d' entraînement. L'acier venant des fours est transporté par la po- che 32 et transvasé dans un réservoir intermédiaire 33, d'où il est siphoné dans la lingotière . Le réservoir intermédiaire doit permettre, par exemple par basculement, le réglage du niveau de l' acier. On a représenté en pointillés, un second ensemble de
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siphon et de réservoir auxiliaire destiné à relayer le premier pour permettre la. réparation des- réfractaires. Le siphon peut plonger dans la lingotière, ce qui réalise l'étanchéité nécessaire à 11 amorçage.
REVENDICATIONS Procédé de dégazage des métaux par livide, en particulier d l'acier, caractérisé en ce que le vide est réalisé dans la bran, che supérieure d'un siphon qui serf en même temps au trans- vasement du métal liquide de la poche de coulée ou même du four lui-même, dans une autre poche ou de préférence dans la ou les lingotières de coulée.
Procédé du genre mentionné sous 1, caractérisé en ce que les dimensions du siphon sont telles et l'opération de siphonage est conduite de telle façon que la branche supérieure du siphon ne contienne qu'une couche de métal liquide de faible épaisseur ce qui permet un dégazage rapide du métal.
Procédé du genre mentionné sous z, caractérisé en ce qu'on règle l'épaisseur de la couche de métal contenue dans la bran- che supérieure du siphon par un déplacement judicieux de la poche et/ou du siphon.
Procédé du genre mentionné sous l'une ou l'autre des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que la branche ho- rizontale du siphon présente un ou plusieurs escaliers forman cascade, ce qui donne lieu à un dégazage beaucoup'plus parfait et permet un réglage plus simple de la vitesse de coulée.
Procédé du genre mentionné sous l'une ou l'autre des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que la branche supé- rieure du siphon est munie d'un moyen de chauffage.
Procédé du genre mentionné sous 5, caractérisé en ce que le moyen de chauffage dont est munie la, branche supérieure du siphon est constitué par un ou plusieurs bâtons de graphite chauffépar courant électrique.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The present invention relates to the degassing of metals, in particular steel, by vacuum.
At present, it is well known to degas metals by the action of vacuum and this technique has recently been applied industrially to steel. However, for this metal, the masses to be treated can be considerable and the methods currently known and used cannot economically ensure the degassing of the large quantities of metal produced by a Bessemer steelworks or a Martin steelworks.
The currently known methods use in fact a vacuum tank whose dimensions must be sufficient to be able to contain a ladle or an ingot mold. it
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The result is, on the one hand, that the operating cycle of the installation is considerably lengthened by the time required for opening and closing the tank cover, for handling the ladle or the mold, for the handling of the casting ladle, the prior evacuation of the vessel, the degassing of the refractories, and even the cooling of the ingot when ingots are poured directly. On the other hand, the cost of the installations is considerable because of the dimensions of the tank and the need to have several very powerful handling means.
The resulting cost price is undoubtedly acceptable for special cases such as for example forge ingots, but this cost price is much too high in the case of common steels.
Another very recently proposed method consists in filling an auxiliary reservoir by suction. However, this process requires a large number of successive operations and, moreover, cannot claim the same efficiency as the currently conventional systems.
The present invention relates to a process for the degassing of metals, in particular steel, and devices for carrying out this process, devices and processes which do not have the drawbacks mentioned above and which are much better suited to the problems which arise in the manufacture of metals, especially steel, in large masses. This process and these devices however remain applicable for smaller productions, such as for example special steels, in the same way as other known processes and devices.
For the clarity of the text, we will generally speak in what follows only of steel; it must however be understood that the methods and devices described for steel can also be applied to any other metal.
The method which is the subject of the invention is characterized in that the vacuum is produced in the upper branch of a siphon which at the same time serves to transfer the liquid metal from the ladle, or even from the furnace itself, into a another pocket, or, preferably in the casting mold or molds.
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According to the invention, the dimensions of the siphon are such and the siphoning operation is carried out in such a way that the upper baranch of the siphon contains only a thin layer of liquid metal, which allows degassing. fast metal.
The thickness of the metal layer is adjusted, according to the invention, and as a function of well-known hydrostatics principles, by judicious movement of the pocket and / or the siphon. It should especially be noted that the upper branch of the siphon lends itself particularly well to the installation, according to the invention, of a heating means, for example of one or more graphite sticks heated by electric current. The upper branch of the siphon thus constitutes an electric furnace which not only compensates for the relatively low heat losses due to decanting and degassing, but at the same time provides a valuable means of adjusting the casting temperature.
Fig. 1 shows schematically and by way of example a device for carrying out the method which is the subject of the invention. At 1 is the ladle containing the steel from the furnace and placed on a lifting device 2 and at 3 is for example an ingot mold in which it is desired to cast the steel of the ladle 1. The casting is done by transfer to intervention. siphon 4 comprising the 2 vertical conduits 5 and 6, connected by the upper branch 7. The vacuum is made by the pipe 8 opening into the upper branch 7.
The siphon consists of a tight metal casing 9, protected by refractories 10. Under the action of a vacuum, the steel level is established in the siphon at level 12, exceeding by the height h1level 11 of the steel in the pocket; the height h1 corresponding to atmospheric pressure is approximately 1,400 mm in the case of steel.
The thickness 13 of the steel layer subjected to the vacuum results from the relative position of the pocket vis-à-vis the siphon and this relative position is adjusted, in the case of FIG. 1, by operating the lifting device 2, the siphon remaining fixed.
To facilitate degassing, it is advantageous to reduce this thickness 13, for example to 5 cm. The driving height h2, which regulates the flow rate of the casting in the ingot mold, results from the difference in level between the bottom 14 of the branch 6 of the siphon and the level 11 of the steel in the ladle. This height h2 is practically constant for a determined void, the thickness 13 before
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stay weak. It follows that the casting speed of such a device does not vary across the wear state of the refractories. of branch 6.g avoid the draining of the siphon, the diameter of the descending branch 6 must be smaller than that of the: ascending branch: 5.
The upper branch of the siphon is made into a reheating furnace by the presence of two graphite rods 15 heated by electric current. This device may be fitted with a system for adjusting the temperature of the cast steel. -
According to the invention, the horizontal branch of the siphon can preferably have one or more stairs forming a cascade, which gives rise to much more perfect degassing and allows simpler adjustment of the casting speed. FIG. 2 represents schematically and by way of example a device carrying out this advantageous variant of the process according to the invention.
Despite the discontinuity, and because of the existence of a vacuum, such a device still functions as a siphon, but the flow speed on the side of the ingot mold casting, is conditioned by the level of metal in the descending branch.
The metallostatic height corresponding to atmospheric pressure being of the order of 1400 mm, it is not possible to siphon without a special device, the large pockets normally used in the manufacture of steel in large masses. According to the invention, such a large pocket has at its upper part a projection into which the suction branch of the siphon plunges. The level of the metal is kept constant in this projection, by pivoting of the pocket around an axis of rotation situated in this projection, whether this axis is materialized or not.
Figure 3 shows schematically and by way of example such a pocket; the same figures represent the same elements as in Figures 1 and 2. The advance is shown at 16. The axis of rotation for emptying the bag is shown at 17. The bag can be fitted with a material totation axis centered on 17, but the rotational movement around point 17 can simply result from the combined maneuvers exerted, for example, on the support journal 18 and the drain hook 19.
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The priming of the siphon-necessity, according to the invention, the preliminary closure by means of a sheet of the ash branch of the siphon. The side of the rising branch is sealed by dipping this branch in the liquid steel of the ladle. We then create a vacuum, and as it is established, the steel rises in the ascending branch and ends up overflowing and falling in the descending branch. The sealing sheet placed at the bottom of this branch should not melt immediately, but only after the few seconds necessary for a sufficient level of liquid steel to be established in this branch. It is better to place a sheet. a little stronger which will be easier to melt, for example by means of an oxygen torch.
Figure 4 shows schematically and by way of example a sealing device according to the invention. It is characterized in that, after each casting, the sealing plate 20 and the refractory casting nozzle 21 are easily replaced.
For this purpose, and according to the invention, the pouring nozzle is fixed in a metal head which adapts to the end of the descending branch, by means of any clamping device, ¯ the sealing plate being clamped between the body of the siphon branch and the removable head. Seals, for example made of softer metal, are provided on either side of the sheet to ensure better vacuum sealing. In FIG. 4, 22 shows the refractory shells lining the branch of the ash, 23 the metal head, 24 a clamping device, 25 of the soft copper gaskets.
FIG. 5 shows, by way of non-limiting example, the diagram of a casting basin fitted out for degassing according to the method which is the subject of the invention. The siphon is fixed and rests on the beams 34 fixed between two support pillars 35 The casting is done at the source, the molds being mounted on a carriage which is placed under the siphon so that the steel jet falls directly into the funnel of the nurse.
The bag is handled by a two-lift bridge, the bag being lowered to a sufficient level is slipped under the suction branch of the siphon, and then raised to the desired level. We create a vacuum, and
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as soon as the siphon starts, one proceeds to the tilting of the ... bag by acting simultaneously on each of the levers .; For regular operation, the site will include at least two similar devices. There is no difficulty in providing, as a replacement for the bridge, a carriage specially designed to perform the tilting with more precision.
This diagram of FIG. 5 is given by way of non-limiting example and it is quite obvious that it is just as possible to carry out sites in which the molds are fixed and the siphon transportable or mounted on a rolling platform.
But a more complicated problem arises, when, in the more general case of direct fall casting, ingot by ingot, the casting jet must be stopped in order to pass from one ingot to another. To solve this problem it is then provided, according to the invention, to flow through a basket forming a bowl, in which the head of the descending branch of the siphon plunges.
To stop the pouring jet, it suffices to interrupt the supply to the siphon by lowering the supply bag. The siphon stops delivering, but the liquid guard formed by the bowl prevents the vacuum from breaking:
FIG. 6 diagrammatically and by way of example, such a device according to the invention. The removable head of the siphon is fixed by keying 26 to the descending branch: It is protected externally and internally by a refractory lining 27. It plunges into the bowl 29 of the casting basket 28 suspended from the siphon.
The process according to the invention can be used to degas calmed steels, that is to say in which the oxygen has been fixed by additions such as silicon or aluminum.
But it can also be used to degas non-deoxidized steels to which we will eventually add, and after degassing, much smaller amounts of deoxidizers. This addition can then be done in the feeder of the source casting or in the tundish or, better, directly in the siphon.
In the latter case, it is obviously necessary to provide a device which will allow the addition without breaking the vacuum, According to the invention) an airlock is used which communicates with the siphon and in which a reserve has been poured of the addition elements which are mechanically and gradually introduced into the siphon. We
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can also, according to the invention, pass a wire or an aluminum bar directly into the siphon, sealing being obtained by means of a seal, for example a stuffing box.
The latter method lends itself particularly well to the adjustment of the addition;
But the present invention has another even more important aspect:
Great efforts are now being made in all countries to adapt to steel the continuous casting processes adopted for several years in the aluminum and other non-ferrous metals industry; These efforts have been crowned with relative success. We have succeeded in carrying out, under satisfactory conditions, the casting of special highly alloyed steels, and even the casting of unalloyed steels calmed with silicon;
However, it has not been possible to satisfactorily cast common steels and especially extra-mild steels in the effervescent state or in the aluminum-calmed state; The effervescent steel reacts too violently on contact with the strongly cooled conductive metal mold, the use of which is compulsory in known continuous casting processes; Liquid aluminum-cooled steel no longer has a fluidity. sufficient to ensure casting the severe conditions of regularity, essential for the smooth running of the continuous casting process; on the other hand, the alumina resulting from the settling gives rise to porous surfaces and to dangerous concentrations of inclusions in the middle part of the cast product.
The inventor has found that a simple remedy would be found to these difficulties if, prior to continuous casting, the steel was subjected to vacuum degassing, and the present invention also involves the combination of vacuum degassing and continuous casting;
But there can be no question, for the economic reasons already explained above, of superimposing purely and simply on the continuous casting, one or the other of the degaza processes -; - ge by vacuum such as that they are currently practiced in industry; However, it is certainly not the degassing proper, that is to say the extraction by a relatively high vacuum, of the gases contained in the steel, apart from the other costs, which is in question. costly principle;
this operation does not require
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that low energy expenditure. It is the incidental costs inherent in the essentially discontinuous operation of the known degassing processes, which make the cost prohibitive for the application against the elderly.
The inventor has found an economically acceptable solution to this problem which consists in combining continuous casting with vacuum degassing, itself carried out in an essentially continuous manner. This cannot, moreover, be carried out from the degassing processes practiced hitherto, but can easily be done, according to the invention, from the siphon process which is the subject of the present invention. invention. In fact, this process not only carries out degassing continuously in the siphon, but it has the essential characteristics to adapt directly to the supply of a continuous flow: - transfer by siphon allows a very precise adjustment of the flow, despite the wear of the pipes and pouring holes.
- the precise setting of the casting temperature is easily achievable.
- the siphon protects the steel from any action of the air, which is very important for calmed steels.
- the use of a siphon eliminates any passage of slag.
- the inevitable replacement of the refractories of the siphon is not even likely to interrupt the supply of the continuous casting mold: it suffices to provide 2 siphons, and it is particularly simple to change the flow from one to the the other without interrupting it.
We are therefore in the presence of a process which can be operated in a truly continuous manner, which has never been possible until now: the continuous casting installations are always stopped after a few hours for the restart. running order of channels and other casting refractories.
Fig. n 7 shows schematically and by way of example a device realizing the combination object of the invention. tion. 30 is the continuous casting mold, 31 the drive device. The steel coming from the furnaces is transported by the pocket 32 and transferred to an intermediate tank 33, from where it is siphoned into the ingot mold. The intermediate tank must allow, for example by tilting, the adjustment of the level of the steel. A dotted line shows a second set of
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siphon and auxiliary tank intended to relay the first to allow the. repair of refractories. The siphon can be immersed in the mold, which achieves the seal necessary for priming.
CLAIMS Process for degassing metals by livid, in particular steel, characterized in that the vacuum is created in the upper branch of a siphon which at the same time serves to transfer the liquid metal from the ladle. casting or even from the furnace itself, in another pocket or preferably in the casting mold or molds.
Method of the type mentioned under 1, characterized in that the dimensions of the siphon are such and the siphoning operation is carried out in such a way that the upper branch of the siphon contains only a thin layer of liquid metal which allows a rapid degassing of metal.
Method of the type mentioned under z, characterized in that the thickness of the metal layer contained in the upper branch of the siphon is adjusted by a judicious movement of the pocket and / or of the siphon.
A method of the kind mentioned in either of the preceding claims, characterized in that the horizontal branch of the siphon has one or more cascading steps, which gives rise to much more perfect degassing and allows simpler setting of the casting speed.
Method of the type mentioned in either of the preceding claims, characterized in that the upper branch of the siphon is provided with a heating means.
Method of the type mentioned under 5, characterized in that the heating means with which the upper branch of the siphon is provided is constituted by one or more rods of graphite heated by electric current.
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