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Masselotte de lingots
L'invention concerne une masselotte de lingots ou un évent de pièces coulées, munis d'une pièce de raccordement ré- trécie entre la masselotte et le lingot. Ces masselottes ou évents sont employés dans les fonderies pour éviter la forma- tion de retassures dans les pièces coulées, quand la fonte monte ou se retire. Au moment du refroidissement de la pièce coulée, le rôle des masselottes ou évents consiste à absorber assez de métal liquide et à calmer la fonte qui bouillonne et remonte vers le haut dans ceux-ci pour qu'au moment du retrait de l'acier celui-ci puisse couler pur et apaisé dans la co- quille ou le moule.
Il existe les types de construction les plus divers, qui ont tous pour but de protéger la masse d'acier liquide contre les pertes de chaleur dans les évents, du fait qu'un @
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refroidissement empêche naturellement le retrait de l'acier ' liquide. Il y a aussi des procédés pour chauffer séparément ces masselottes ou pour enflammer des masses exothermiques dès que la fonte entre en contact avec elles. On sait, par exemple, disposer des couronnes de coulée en forme de rebords, ou mettre du bois dans la partie supérieure de la coquille, pour qu'il soit enflammé par le bain liquide et brûlant. Le revêtement de matériel réfractaire fait aussi partie de ces moyens connus. Après la coulée, la masselotte ou l'évent sont séparés de la pièce coulée.
Dans le moulage sous pression, quand la fonte remonte dans la masselotte, ce sont en général les impuretés surnageant sur le bain qui arrivent les premières dans l'évent et la mas- selotte, et l'@@périence montre qu'elles s'y mélangent à la fonte qui vient ensuite. Quand la fonte refroidit et que la matière se trouvant dans la masselotte se retire vers la pièce coulée, cette matière salie pénètre dans la pièce. Un autre inconvénient des masselottes courantes jusqu'à maintenant réside dans le fait qu'elles rendent impossible une aspiration ultérieure de la fonte, parce que la jonction entre la coquil' et la masselotte n'est pas chauffée.
L'invention a pour but d'éviter les inconvénients connus et de créer une masselotte et un évent qui donnent beaucoup moins de déchets et assurent pourtant le chauffage de la zone de jonction menacée. Ils doivent de plus rendre pos- sible le retrait d'un acier calmé et propre, être bon march et bien conserver la chaleur.
L'invention réside dans le fait que la pièce de raccor- dement entre la coquille et la masselotte est formée par un morceau de tube dont l'extrémité supérieure pénètre plus ou moins dans la masselotte et peut être chassé, brûlé ou fondu.
Dans une variante de réalisation de l'invention, la paroi du tube est munie d'amincissements ou d'alésages pour /
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que l'acier qui monte déborde d'abord le rebord du morceau de tube et, qu'à cette occasion, ce morceau soit attaqué par la fonte. Par suite de cette attaque, les amincissements de la paroi du tube sont emportés et la fonte, qui est aspirée pen- dant le refroidissement de la coquille, peut s'écouler de la partie inférieure de la masselotte, de préférence par les amincissements ou les alésages disposés au bout inférieur du morceau de tube, dans un état liquide et chaud satisfaisant.
Une autre variante de réalisation de l'invention consiste à remplacer les amincissements par des alésages bouchés à l'aide d'une matière facilement fondante ou exother- mique. Il est aussi possible de fabriquer le morceau de tube en matière plastique fondant complètement ou partiellement et pouvant être aussi plongée dans une masse exothermique.
Pour le montage de la masselotte, on procède suivant l'invention de sorte que le morceau de tube soit formé dans la partie supérieure de la coquille. Il peut en même temps servir au maintien de la masselotte, qui consiste en un moule entouré de sable, ce moule étant en forme de cercle, de sphère de losange ou autre.
Grâce à l'invention, il est garanti que, dès que l'acier en s'élevant atteint le bord supérieur de la coquille, il pénètre dans le goulot placé entre la coquille et la masse-. lotte et rejaillit par-dessus le bord supérieur du morceau de tube. Les impuretés, qui se déposent à la surface du bain dans la masselotte, sont alors emportées. Comme ce bain refroidit à partir de la surface et des c8tés, il se forme à la surface une sorte de peau composée de scories et d'impuretés. Au fond du bain, par contre, se trouve de l'acier qui a la qualité de la matière de la coquille.
Comme on ne peut pas éviter qu'à cet endroit aussi le refroidissement ne se produise de l'exté- rieur vers l'intérieur, il est garanti, selon l'invention, que la matière la plus chaude peut être aspirée par les
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amincissements ou les alésages qui sont maintenant ouverts, ces alésages pouvant, dans ce but, être percés de biais avec leur orifice inférieur à l'intérieur du morceau de tube, Une autre variante de réalisation de l'invention prévoit que les amincissements du morceau de tube peuvent avoir la forme d'une rainure circulaire placée à peu près à l'entrée de la masse- lotte.
De cette façon, on obtient, au moment de la montée du bain par suite de la force ascensionnelle, que le tube soit déchiré et que, s'il est par exemple en matière plasti- que fondante, il fonde dans la couche de scories qui est à la surface. De cette manière aussi, l'acier pur et chaud qui est au fond de la masselotte peut être aspiré sans gêne dans les retassures en formation.
Pour faciliter l'arrivée de l'acier dans la masselcttr l'entrée du morceau de tube peut être rétréoie ; dans ce cas, une entrée conique est prévue. Celle-ci peut être obtenue ' grâce à. un étagement du morceau de tube, tandis qu'une matière exothermique est pressée dans l'étage le plus large.
Selon une autre variante de réalisation de l'inven- tion, la masselotte constitue avec le tube et, le cas échéant. la matière exothermique qui l'entoure, ainsi que le couronne- ment, une pièce prête à être utilisée.
Le but de l'invention est illustré d'une façon simpli- fiée dans le dessin, dans lequel :
Fig. 1 est une coupe verticale à travers une coquill@ surmontée d'un moule,
Fig. 2 est une autre variante de réalisation de l'invention avec un tube réfractaire garni de matière exo- thermique, et
Fig. 3 est un tube d'argile avec un amincissement formé par une rainure circulaire. @
Suivant la fig. 1, la coquille 1 est surmonte d'un moule 2 formé vers le bas par la plaque 3 qui est f@@te de la
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même matière que les noyaux. Dans cette matière, il est monté un tube 4 débouchant dans la cavité sphérique 5.
Cette cavité est constituée par les deux moitiés de noyaux 6 et 7 et possède. une ouverture vers le haut 8.
Quand la coulée remonte suivant la direction de la flèche 9, le métal monte dans le tube 4 et retombe par-dessus le bord 10 du tube 4 dans l'espace entourant circulairement le tube 4, dans la moitié inférieure de la sphère 5. Une tell'-' disposition a l'avantage que les matières ou impuretés appor- tées dans la coquille se déposent, comme dans le cas d'un sy- phon, dans l'espace circulaire, et qu'au moment de l'aspira- tion de la pièce coulée elles no sont plus attirées dans celle- ci ; de cette façon, on peut éviter des inclusions dans la @ partie supérieure de la pièce coulée, ainsi que des retassures.
Même si on dispose la matière exothermique dans le tube 4, comme c'est devenu courant ces derniers temps, elle a, du fai+ du bain d'acier qui s'élève, un effet isolant dans l'espace circulaire lui-même, jusqu'à, la fin de la coulée. Les gaz qui s'élèvent s'échappent par l'ouverture 8 et peuvent alors s'enflammer. L'exécution, selon l'invention, permet d'intro- duire le tube 4 un peu seulement dans la plaque d'assise 3 et la botte inférieure 6, de sorte que le rayonnement de chaleur soit minime dans ces deux pièces.
Suivant une autre variante de réalisation de l'in- vention, représentée fig, 2, on a un tube réfractaire 11, garni à l'intérieur de matière exothermique 12. Des alésage:
13 et 14 sont percés aussi bien dans le tube réfractaire 11 que dans la matière exothermique 12 et suivant le même aligne- ment ; ces alésages sont bouchés avec des tampons de matière fondant ou s'enflammant facilement, comme par exemple l'alu- minium. Quand le bain monte, ils sont emportés lentement et ils libèrent au moment du refroidissement et de l'aspiration / les alésages 13 et 14, par lesquels du métal propre peut
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être aspiré,
Le tube d'argile 15 de la figure 3 produit le même effet : il est muni d'une rainure circulaire 16 produisant un amincissement 17 de la paroi.
Ici aussi le bain qui monte et la force ascensionnelle exercée par le métal liquide sur le tube arrachent l'amincissement 17 et le reste de tube 18 vient à la surface du bain 19. Un pareil système a l'avantage d'éco- nomiser de la matière pour le tube.
Au totale l'invention permet d'augmenter la capacité de retrait d'un acier par ailleurs sans défaut ni impuretés et d'avoir jusqu'à 50 % de moins de déchets de masselotte.
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Ingot weight
The invention relates to an ingot weight or a casting vent, provided with a narrowed connection piece between the weight and the ingot. These weights or vents are used in foundries to prevent the formation of sinkers in the castings when the cast iron rises or falls. When the casting is cooled, the role of the weights or vents is to absorb enough liquid metal and calm the cast iron which boils and rises upwards in them so that when the steel is withdrawn it - here can flow pure and calm in the shell or the mold.
There are the most diverse types of construction, all of which are intended to protect the liquid steel mass against heat loss in the vents, because a @
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cooling naturally prevents the shrinkage of the liquid steel. There are also processes for separately heating these weights or for igniting exothermic masses as soon as the cast iron comes into contact with them. It is known, for example, to have casting rings in the form of rims, or to put wood in the upper part of the shell, so that it is ignited by the liquid and hot bath. The coating of refractory material is also one of these known means. After casting, the flyweight or vent is separated from the casting.
In die-casting, when the iron rises in the feeder, it is usually the impurities supernatant on the bath which arrive first in the vent and the mas- selotte, and the experience shows that they do. mix there with the cast iron which comes next. When the cast iron cools and the material in the feeder withdraws towards the casting, this soiled material enters the part. Another drawback of the weights that have been used up to now is that they make it impossible to suck up the cast iron subsequently, because the junction between the shell and the weight is not heated.
The object of the invention is to avoid the known drawbacks and to create a weight and a vent which give much less waste and yet ensure the heating of the threatened junction zone. They must also make it possible to remove calmed and clean steel, be inexpensive and retain heat well.
The invention resides in the fact that the connecting piece between the shell and the weight is formed by a piece of tube, the upper end of which penetrates more or less into the weight and can be driven out, burnt or melted.
In an alternative embodiment of the invention, the wall of the tube is provided with thinners or bores for /
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that the rising steel first overflows the rim of the piece of tube and, on this occasion, this piece is attacked by the cast iron. As a result of this attack, the thinnings of the tube wall are washed away and the cast iron, which is sucked in during the cooling of the shell, can flow out from the lower part of the flyweight, preferably through the thinnings or bores disposed at the lower end of the piece of tube, in a satisfactory hot liquid state.
Another variant embodiment of the invention consists in replacing the thinnings with bores plugged using an easily melting or exothermic material. It is also possible to manufacture the piece of plastic tube which melts completely or partially and which can also be immersed in an exothermic mass.
For mounting the weight, one proceeds according to the invention so that the piece of tube is formed in the upper part of the shell. It can at the same time be used to maintain the weight, which consists of a mold surrounded by sand, this mold being in the shape of a circle, a diamond sphere or the like.
Thanks to the invention, it is guaranteed that, as soon as the rising steel reaches the upper edge of the shell, it enters the neck placed between the shell and the mass. monkfish and splashed over the top edge of the piece of tube. The impurities, which are deposited on the surface of the bath in the weight, are then washed away. As this bath cools from the surface and the sides, a kind of skin formed on the surface of slag and impurities. At the bottom of the bath, on the other hand, there is steel which has the quality of the material of the shell.
Since cooling cannot be avoided at this point also from the outside to the inside, it is ensured according to the invention that the hottest material can be sucked in by the heaters.
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thinnings or the bores which are now open, these bores being able, for this purpose, to be drilled at an angle with their lower orifice inside the piece of tube. Another variant embodiment of the invention provides that the thinnings of the piece of tube may have the shape of a circular groove placed approximately at the entrance of the monkfish.
In this way, when the bath rises as a result of the upward force, the tube is torn and, if it is for example made of plastic melting, it melts in the layer of slag which is on the surface. In this way too, the pure and hot steel which is at the bottom of the weight can be sucked without hindrance into the sinkings being formed.
To facilitate the arrival of the steel in the masselcttr the entry of the piece of tube can be retracted; in this case, a conical entry is provided. This can be obtained 'thanks to. a tiering of the piece of tube, while exothermic material is pressed into the wider tier.
According to another variant embodiment of the invention, the weight forms with the tube and, where appropriate. the exothermic material that surrounds it, as well as the crown, a part ready for use.
The object of the invention is illustrated in a simplified manner in the drawing, in which:
Fig. 1 is a vertical section through a shell @ surmounted by a mold,
Fig. 2 is another variant embodiment of the invention with a refractory tube lined with exothermic material, and
Fig. 3 is a clay tube with a thinning formed by a circular groove. @
According to fig. 1, the shell 1 is surmounted by a mold 2 formed downwards by the plate 3 which is f @@ te of the
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same material as the nuclei. In this material, there is mounted a tube 4 opening into the spherical cavity 5.
This cavity is formed by the two halves of cores 6 and 7 and has. upward opening 8.
When the flow rises in the direction of arrow 9, the metal rises in tube 4 and falls over edge 10 of tube 4 into the space circularly surrounding tube 4, in the lower half of sphere 5. A This arrangement has the advantage that the materials or impurities brought into the shell are deposited, as in the case of a syphon, in the circular space, and that at the time of the aspira- tion of the casting, they are no longer attracted into it; in this way, inclusions in the upper part of the casting can be avoided, as well as sinkings.
Even if the exothermic material is placed in tube 4, as has become common in recent times, it has, due to the rising steel bath, an insulating effect in the circular space itself, up to 'at, the end of the casting. The rising gases escape through the opening 8 and can then ignite. The embodiment according to the invention allows the tube 4 to be introduced only a little into the base plate 3 and the lower boot 6, so that the heat radiation is minimal in these two parts.
According to another variant embodiment of the invention, shown in fig, 2, there is a refractory tube 11, lined inside with exothermic material 12. Bores:
13 and 14 are drilled both in the refractory tube 11 and in the exothermic material 12 and following the same alignment; these bores are plugged with plugs of material which readily melts or ignites, such as, for example, aluminum. When the bath rises, they are slowly carried away and on cooling and suction they release / the bores 13 and 14, through which clean metal can
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be sucked in,
The clay tube 15 of FIG. 3 produces the same effect: it is provided with a circular groove 16 producing a thinning 17 of the wall.
Here also the bath which rises and the upward force exerted by the liquid metal on the tube tears off the thinning 17 and the rest of tube 18 comes to the surface of the bath 19. Such a system has the advantage of saving money. the material for the tube.
All in all, the invention makes it possible to increase the withdrawal capacity of a steel which is otherwise free from defects or impurities and to have up to 50% less waste weight.