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Plaque de revêtement pour lïrigotibree ou moules
Il est bien connu d'utiliser, dans les lingotières en aciérie ou dans les moulée en fonderie, des revêtements .'opposant. par leur caractère isolant et (ou) exothermique$ à un refroidissement trop rapide de la masse coulée et à la formation dans celle-ci, sous l'effet du retrait du métal au coure de la solidification, de retasaurea aboutissant à
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lm M>rtunf/ ' la production de masselottes représentant un chutae/par rapport à la quantité de métal coulée.
De nombreuses solutions ont déjà été proposées pour l'établissement d'un revêtement dans la partie
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supérieure d'une lingotière ou d'un moule, et une solution avantageuse consiste à utiliser des éléments préfabriqués, associée à des moyens de fixation appropriés. Toutefois, l'utilisation de tels éléments préfabriqués est souvent liée à des difficultés du fait de leur fragilité, qui rend leur manipulation et leur mise en place délicates. Cette fragilité résulte de la nature même de ces éléments, formée généralement d'un isolant et (ou) d'un exothermique.
L'un des buts de l'invention est d'apporter une solution nouvelle à ce problème et de permettre la réalisa- tion de plaques de revêtement présentant une cohérence et une résistance mécanique permettant leur emploi aisé dans des lingotières ou des moules.
L'invention est matérialisée dans une plaque de revêtement pour lingotières ou moules, formée par une charge de matière exothermique et (ou) réfractaire et (ou) isolante, solidaire d'une armature noyée dans sa masse ou réunie à sa surface.
Cette charge, qui a normalement un caractère mécaniquement fragile, reçoit ainsi, du fait de la présence de cette armature, une cohérence qui permet sa manipulation sans danger de rupture, de désagrégation ou d'effritement*
Cette armature peut être de toute nature appropriée, capable de constituer un support mécanique suffisamment résistant. Elle est formée avantageusement par un grillage ou treillis en matière métallique, textile ou synthétique, ou en un matériau équivalent. Ce grillage peut être par exemple en acier de qualité convenable ou en fil recuit et tressé.
Une ou plusieurs cordes à piano ou des éléments élastiques équivalents peuvent être incorporés uu grillage, ou bien plusieurs fils de celui-ci peuvent 8tre remplacée
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par de la 'borde à piano". La charge de matière exothermique et (ou) réfractaire et (ou) isolante peut alors âtre rapportée et fixée sur cette armature formant support par moulage ou projection, la cohérence désirable étant favorisée par la pénétration de la matière formant la charge à travers les mailles du grillage ou treillis.
La matière formant l'armature présente avantageuse- ment un caractère semi-rigide, mais toutefois déformable, afin qu'il soit possible d'insérer dans une lingotière ou dans un moule une plaque de grande longueur, recourbée ou conformée afin de s'adapter à la forme en section horizontale de cette lingotière ou de ce moule.
Afin de permettre cette déformation, la charge de matière exothermique et (ou) réfractaire et (ou) isolante se présente de préférence, à 9* le plaque, sous une forme fragmentaise. Cette plaque peut ainsi être constituée, suivant un mode de réalisation paraissant avantageux, par des barres réunies par l'armature. Ces barres s'étendent alors verticalement dans lu position d'utilisation de la plaque dans une lingotière ou dans un moule, et la déformation peut se produire entre des barres voisines. Mais la plaque pourrait âtre constituée également par des blocs bu plaquettes de dimensions relativement réduites, réunis ici encore par l'armature. En fait, l'utilisation de tels blocs correspond à une subdivision des barres précitées.
Pour faciliter la déformation de la plaque de revêtement, les barres ou blocs pourraient être légèrement écartés les uns des autres. Hais il est préférable de les juxtaposer en prévoyant sur eux des faces latérales inclinées ou biseautées, fournissant le déboîtement nécessaire à la déformation. L'angle formé entre deux faces latérales voisines
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quand la plaque est disposée à plat peut avoir, par exemple*, une valeur allant de 10 à 155 , oe qui permet une déformation relativement prononcée aux onglée de .la lingotière ou du moule.
Afin d'augmenter encore le caractère d'isolation fourni par la plaque, on peut prévoir, dans la face des barres ou blocs dirigée vers la paroi de la lingotière ou du moule,des alvéoles formant un coussin d'air isolant, ou bien des alvéoles garnies par exemple de laine de roche ou de matière équivalente..
L'armature utilisée peut être simple ou multiple, c'est-à-dire que l'on peut prévoir, si désiré, une armature en plusieurs épaisseurs ; elle peut faire ou non saillie par rapport aux parties marginales do la charge de matière exothermique et (ou) réfractaire et (ou) isolante constituant la plaque, suf le heuteur de cette plaqua et (ou) ne$ extrémités.
Les parties débordantes de l'armature peuvent être utilisées à diverses fins. Ainsi, par exemple, dans les zones de la plaque correspondant aux parties rectilignes de la lingotière ou du moule, l'une au moins des parties débor- dantes longitudinales de l'armature peut être repliée, ce qui augmente la rigidité d'une plaque formée de barres ou blocs réunis par l'armature. La partie débordante longitudi. nale inférieure peut également être repliée vers la lingotière, pour s'opposer à la pénétration ou à l'infiltration du métal en fusion entre la plaque de revêtement et la paroi de la lingotière. Cette opposition peut être renforcée en adaptant, sur cette partie repliée de l'armature une bande pleine de tale, de Matière plastique ou d'autre matière.
Si la partie débordante longitudinale supérieure a une hauteur suffisante, elle peut être repliée en vue de
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1'accrochage de la plaque sur le bord de la lingotière ou du moule, Si sa hauteur est plus faible, elle permet 1'accrochage de cette plaque de revêtement à des supporta
Indépendants engagés sur le bord de la lingotière. Ces supports peuvent être de type quelconque.
La charge fixée sur l'armature peut présenter des natures très diverses, et de nombreuse? compositions et matières ont déjà été proposées à cet effet. Cette charge peut Atre homogène dans l'ensemble de sa masse, ou bien on peut prévoir une composition donnée dans la partie dirigea vers la paroi de la lingotière ou du moule, et une composition différente dans la partie dirigée vers le métal en fusion. la partie de la charge dirigée vers la lingotière peut contenir par exemple un ou plusieurs isolants végétaux, minéraux ou d'origine synthétique, tandis que la partie dirigée vers le métal en fusion renferme un produit hautement! thermogène.
Mais la charge peut également présenter un caractère hétérogène sur sa hauteur, sa partie.inférieure étant entièrement en matière exothermique, tandis que sa partie supérieure est en matière réfractaire ou isolante
Suivant une autre particularité encore, la charge exothermique et (ou) réfractaire et (ou) isolante utilisé* pour former la plaque de revêtement, suivant.l'invention, peut être combinée à une ou plusieurs épaisseurs de matière cellulosique, imprégnée ou recouverte par exemple d'un ignifugeant à base silicatée.
L'ensemble de la charge peut encore être revêtu d'une peinture à l'aluminium, évitant toute reprise d'humidité. La plaque de revêtement suivant l'invention s'adapte aisément grâce à sa déformabilité, aux lingotières et aux moulesElle peut avoir des dimensions telles qu'elle
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gamine* tout ou partie d'une lingotière ou d'un moule. Elle / ' peut également être adaptée notamment sur la partie supérieure d'une lingotière pour former une barrière de retenue du Métal en forme de dôme, de tronc do cône, de cheminée, etc...
Suivant une autre particularité, la plaque de revêtement est constituée avantageusement par un ensemble d'éléments en forme de panneaux et d'éléments en forme de barrettes, qui sont répartis de telle sorte que, lors de l'introduction de la plaque dans la lingotière ou dans le moule. les barrettes se trouvent aux endroits correspondant à une zone d'inflexion prononcée, tandis que les panneaux- recouvrent les parois rectilignes ou sensiblement rectilignes, ces différents éléments étant réunis les une aux aêtres par le grillage ou treillis formant l'armature. les barrettes ont de préférence, en section droite, une forme trapézoïdale, afin de permettre une déformation de la plaque selon de très petite rayons de courbure...
On obtient de cette manière une plaque réalisant un garnissage parfait des parois rectilignes de la lingotière ou du moule, grâce aux dimensions relativement grandes des panneaux, et présentant par ailleurs la déformabilité désirable , du fait de la présence des barrettes. ,
Suivant une autre particularité, la plaque de revêtement peut être formée de plusieurs parties qui sont assemblées à l'intérieur de la lingotière ou du moule. Une i solution paraissant avantageuse consiste à prévoir, dans la cas d'une lingotière, quatre parties couvrant chacune environ le quart de la périphérie de la lingotière.
On obtient de cette manière, pour chaque partie, des dimensions suffisamment réduites pour permettre une manutention aisés* Chacune des parties présente alors judicieusement un nombre de panneaux
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approprié et, entre deux de ces panneaux, un jeu de barrettes fournissant la déformabilité désirable dans une zone correspondant à l'angle de la lingotière. L'un au moins des bords latéraux de la partie ainsi constituée peut être incline, afin de réaliser un assemblage en biseau avec le bord conjugué de la partie voisine.
Suivant une autre particularité encore, le maintien en place de la plaque à l'intérieur de la lingotière ou du moule est assuré au moyen d'un ou plusieurs tendeurs en forme de cadres constitués par un élément Métallique rigide, par exemple par un fer rond, un fer plat, etc... présentant sur su longueur au Moins un décrochement qui, par redressement, permet de presser la plaque de revêtement contre les parois de. la lingotière ou du moule.
Un mode de réalisation paraissant avantageux utilise un tendeur on forme de cadre généralement rectangulaire, muni sur ses deux grands cotes et éventuellement aussi sur ses deux petits côtés de décrochements permettant, pur un redressement approprié, d'augmenter les dimensions du cadre pour presser la plaque contre les parois de la lingotière ou du coule. L'élément métallique constituant le tendeur peut être de type approprie quelconque, mais on utilise avantageusement à cet effet un fer rond rigide du type employé dans la technique du béton cornue fer d'armature, ce fer rond pouvant ...voir par exemple un diamètre de 6 à 10 mm.
Il est connu, d'utiliser en fonderie dos manchons de masselottes formés en totalité ou en partie de matière exothermique. Dons un moule, par exemple en sable, servant à l'exécution d'une ou plusieurs pièces, ces manchona sont disposés au-dessus do la cavité de moulage, et le métal en fusioh s'élève à l'intérieur desdits manchons une fois que
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la cavité de moulage a été remplie.
Au cours de la solidi= fication, le métal des masselottes, qui; est maintenu en fusion par suite du caractère exothermique de ces manchons, comble les retassures résultant du retraite
Ces manchons doivent, habituellement, être fabriquée dans des boîtes à noyaux, par compression, séchage, stabilisation ou durcissement, etc...
La présente invention apporte une solution à ce problème et permet d'éviter cette fabrication longue et coûteuse des manchons exothermiques.
A cet effet, ces manchons sont formée par une plaque du type décrit, coupée a la dimension requise, mise - en forme de façon a présenter par exemple une section circulaire, polygonale, ou de toute uutre forme désirée, et retenue avantageusement a cette forme au moyen d'une ou plusieurs agrafes ou éléments équivalents, maintenant les bords libres de la plaque on.position assemblée.
ainsi, pour l'établissement d'un manchon exother- mique quelconque, il suffit de partir d'une plaque de revêtement telle que décrite, formée de barres ou barrettes réunies par une armature et ayant la hauteur convenable, de sectionner cette armature a la longueur voulue entre deux barres, en fonction de la longueur du périmètre du manchon désirée, de reformer cette plaque pour lui donner la forme, désirée, cette opération étant rendue aisée du fait de la déformabilité mentionnée de la plaque formée de barres ou barrettes, et de réunir les uorda libres de la plaque au moyen d'agrafes.
Celles-ci sont formées judicieusement par des agrafes en métal flexible, qui viennent enclaver les doux barres ou barrettes marginales, la mise en place de ces agrafes pouvant être réalisée au moyen d'un appareil
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de pose de type en soi connu, capable de former une agrafe à partir d'un feuillard continu qui est sectionna à la longueur voulue et adapté sur le manchon de façon automatique.
Après sa fabrication, le manchon exothermique obtenu est place de la façon usuelle dans un moule de fonderie { il agit alors de la môme manière que la plaque de revêtement décrite. Par rapport aux manchons exothermique. usuels, un autre avantage réside dans le fait qu'un dégazage du métal en fusion est rendu possible par les fentes du manchon ainsi constitué. On notera par ailleurs que l'éta- blissement et l'utilisation d'un tel manchon exothermique peuvent, être assurés sans faire appel à une main d'oeuvre spécialisée.
La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexée ; donnés à titre non limitatif, per-' mettra de mieux comprendre l'invention.
La fig. 1 est une vue en perspective d'une partie d'une plaque de revêtement suivant un mode de réalisation possible de l'invention.
La fig. 2est une vue enplan correspondant 1 la fig. 1. '
Los fige 3 à 6 montrent schématiquement des portion. de lingotieres sur lesquelles une plaque de revêtement suivant l'invention est adaptée. la.fige 7 est une vue en perspective montrant deux parties d'une plaque de revêtement suivant un mode de réalisation possible, cas parties étant représentées écartées l'une de l'autre pour faciliter la compréhension du dessin.
La fig. 8 est une vue en plan correspondant à la fig. 7.
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La fig. 9 est une vue en perspective d'un tendeur destiné à assurer le maintien de la plaque de revêtement à l'intérieur de la lingotière ou du moule. la fig. 10 est une vue schématique en perspective d'un moule comportant des manchons de masselottes établira colon l'invention. la fig. il est une vue en élévation d'un manchon circulaire réalisé de cette manière,
La fig. 12 en est une vue d'extrémité.
La plaque de revêtement représentée à titre .le sur les fige 1 et 2 comprend une armature 1, qui peut être constituée par un grillage ou treillispar exemple de nature métallique, et sur laquelle sont fixées des barres 2 en matière exothermique et (ou) réfractaire et (ou) isolante, l'application de cette matière sur l'armature pouvant être réalisée par exomple par coulage ou projection.
Comme visible en particulier sur la fig. 2, l'armature 1 est noyée dans la masse formée par la matière constituant les barres 2, et on notera que les faces latérales des barres % sont juxtaposées sur le côté de l'armature dirigé vers la paroi de la lingotière, tandis qu'elles sont inclinées en biseau de l'autre coté, vers le métal en fusion, afin de permettre la déformation de la plaque de revêtement pour qu'elle épousé le profil de la lingotière. L'angle formé entre deux faces latérales inclinées voisines 3 peut être compris entre 10 et 155 .
Une corde à piano 16 est incorporée à l'armature, afin d'assurer l'application élastique du revêtement contre la paroi de la lingotière.
Des alvéoles, indiquées en 4, sont ménagées avantageusement dans la grande face des barres 2 dirigée vers la paroi de la lingotière.
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Les faces terminales supérieures 5 des barres
2 peuvent être perpendiculaires à armature 1 ou légèrement inclinées, mais les faces inférieures 6 sont de préférence nettement inclinées pour favoriser la coulée du métal.
Sur la fig. 1, l'armature 1 fait nettement sailli* par rapport à la zone couverte par les barres 2.
Sur les fig. 3 à 5, on a désigné par la référence
7 la paroi de la lingotière, tandis que l'armature et la .matière de charge sont désirées ici encore par les références 1 et 2.
Sur la fig. 3, la partie en saillie supérieure
8 de l'armature 1 a une hauteur relativement grande et elle est rabattue sur le bord supérieur de la paroi do la lingotière pour l'accrochage de la claque' de revêtement dans celle-ci. La partie en saillie inférieure 9 de
1 'armature 1 est repliée vers la paroi de la lingotière pour s'opposer à l'infiltration du métal entre cette paroi et la plaque de revêtement.
Sur la fig. 4, les parties en saillie supérieur*
10 et inférieure 11 de l'armature 1 sont repliées vers l'intérieur de la lingotière, ce qui augmente la rigidité de' la plaque dans les parties rectilignes de cette lingotière. La rétention de la plaque de revêtement 1, 2 est assurée au Moyen de supports 12, par exemple en feuil- -lard, qui sont accrochés dans le grillage ou treillis formant l'armature.
Sur la fig. 5, la plaque de revêtement 1, 2 a le même aspect qua sur la fig. 4, mais sa rétention est assurée par des supports 13 formant des pinces engagées sur le bord de la lingotière 7. La partie de pinces insérée dans la lingotière entoure la plaque de revêtement, afin de la
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maintenir étroitement appliquée contre la paroi de cette lingotière, et des crocheta 14 formés par des découpes des pinces 13 servent à suspendre la plaque de revêtement 1, 2.
Sur la fig. 6, la plaque de revêtement 1, 2 a été conformée de manière à former au-dessus de l'orifice de la lingotière un dôme de retenue du métal en fusion, qui est maintenu en place par des supports d'accrochage 15.
Une réserve de métal est ainsi obtenue au-dessus de la lingotière,
On a représenté à titre d'exemple sur les fig. 7 et 8 deux parties 16 d'une plaque de revêtement, constituées chaoune par en ensemble d'éléments en forme de panneaux 17 et d'éléments en forme de barrettes 18 en matière exother= mique et (ou) réfractaire et (ou) isolante, ce élément étant réunis les uns aux autres par un grillage ou treillis 19 formant l'armature de la plaque comme décrit, les barrettes 18 ont de préférence, en section droite, une forme trapézoïdale (voir la fig. 8) afin de permettre une déformation de la plaque tolon de très petits rayons de oourbure.
Cornue on peut s'en rendre compte à l'examen des fige 7 et 8, une plaque de revêtement de ce type, destinée a une lingotière, est formée de quatre parties semblables couvrant chacune environ le quart de lu périphérie de la lingotière. Chacune de ces parties présente un nombre de panneaux 17 approprié (quatre dans l'oxemple représenté) et, entre deux do ces panneaux 17, un jeu de barrettes 18 destiné a fournir la déformabilité désirable dans une zone correspondant a l'un-le de la lingotière.
L'un des bords latéraux 17a de la partie ainsi constituée est incliné
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(voir la fige 7) afin de réaliser un assemblage en biseau avec le bord conjugué 17b de la partie voisina. Le grillage 19 formant l'armature de la plaque dépasse d'une certaine hauteur son bord supérieur, mais ne fait pas saillie ici sur les cotes. Les panneaux 17 et les barrettes 18 présentent respectivement une rampe 20, 21, rejoignant la face arrière de la plaque pour faciliter la coulés de l'acier ou plus généralement du métal en fusion.
Le maintien en place de la plaque de revêtement à l'intérieur de la lingotière ou du moule est assuré avantageusementau moyen d'un ou plusieurs tendeurs en forme de cadres rectangulaires 1 tels que le tondeur 22 représenté sur la fig. 9. Chaque tendeur est constitué par un élémentmétallique rigide 23, par exemple par du fer rond, du fer plat, etc... présentant sur sa longueur un ou deux décrochements 24 qui, par redressement comme représenté en traits mixtes sur la fig. 9, permet de presser la plaque de revêtement contre les parois de la lingotière, ou du moule. Le tendeur 22 pourrait aussi comporter éventuellement, sur ses deux petits côtés, des décrochements permettant, par un redresseront approprié* d'augmenter davantage les dimensions du cadre.
Sur la fige 1, on a représenté schématiquement un moule en sable 26, formé de la manière habituelle de deux parties et ménageant une cavité de moulage 27 alimentée en métal en fusion par un canal ou trou de coulée 28, ce moule comportant des évente 29 dans lesquels sont logée des manchons exothermiques 30 et destinés a ménager des masselottes au moment de la coulée. Apres avoir rempli la cavité 27, le métal en fusion s'élève à l'intérieur de ces manchons 30, qui le maintiennent à l'état fondu pendant
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la solidification normale, pour combler les retassures à l'intérieur de la cavité de moulage 27 afin de permettre l'obtention d'une pièce saine. Ce mode opératoire est en soi bien connu.
Suivant l'invention, ces manchons exothermiques
30 sont, comme visible sur les fig. 11 et 12, fabriqués à partir d'une plaque de revêtement de type décrit, constituée par des barres ou barrettes 31 en matière exothermique et (ou) isolante et (ou) réfractaire, réunies par une armature
32. Comme visible sur la fig. 12, une plaque de'hauteur convenable et de longueur appropriée, ayant initialement une forme plane, est recourbée sur elle-même pour former ici un manchon de section circulaire. On conçoit qu'il est particulièrement aisé, en partant d'une plaque de hauteur voulue, de sectionner l'armature entre deux barres voisines afin de réaliser un manchon ayant la section droit? désirée.
Le maintien en ferme du manchon est assuré au moyen d'agrafée métalliques 33 qui, comme indiqué précédemment, peuvent être posées automatiquement à l'aide d'un appareil de type en soi connu, a partir d'un feuillard continu. On prévoit avantageusement une agrafe 33 vers chaque extrémité du manchon ainsi formé.
Après sa fabrication, le manchon est noyé dans un moule de sable de la manière habituelle.
Des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisations décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention.