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P.23 745 B. 50 025 M@VP "Cubilot à gaz" BREVET BELGE
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La présente invention concerne la métallurgie, et plus précisément les cubilots à gaz pour la fusion de métaux, notamment, de la fonte.
On connaît un cubilot à gaz à deux gradins dans la cuve, comprenant une chambre pour la fusion de la charge et une chambre de surchauffe du métal liquide, dans la pa- roi de laquelle sont montés des brûleurs et dans la sole de laquelle est ménagé un bassin d'accumulation du métal liquide.
Le cubilot à gaz connu.permet d'obtenir une fon- te de qualité. La surchauffe du métal y est assurée par les gaz circulant à contre-courant par rapport aux filets et aux gouttes du métal liquide. Mais, dans une plus grande mesure, la surchauffe du métal liquide y est assurée dans le bassin, grâce à la direction donnée aux gaz enflammés qui lèchent la surface du métal liquide, laquelle est dé- barrassée en permanence du laitier par coulée de celui-ci dans un avant-creuset.
Toutefois , le cubilot à gaz connu ne permet pas l'augmentation de sa production par accroissement de ses dimensions, par suite des difficultés auxquelles on se heurte dans la réalisation et la réparation du gradin in- férieur.
Le but de la présente invention est de suppri- mer les inconvénients mentionnés, en créant un cubilot à gaz
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dont la production pourrait être augmentée par intensifica- tion du processus de transmission des calories des gaz au
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métal ' surchauffer, avec obtention d'une température de surchauffe du métal liquide suffisante pour le moulage de pièces à parois minces.de forme complexe.
Cette solution consiste en ce que, dans un cu- bilot dont la cuve est partagée en une chambre pour la fu- - sion de la charge et une chambre pour la surchauffe du métal liquide, dans la paroi de laquelle sont montés des brûleurs et dans la sole de laquelle est ménagé un bassin pour l'ac- cumulation du métal liquide,, on prévoit, suivant l'inven- tion, que le garnissage de la paroi de la chambre de sur- chauffe soit réalisé étagé du côté du trou de transvase- ment et que le gradin inférieur comporte au moins un canal pour l'amenée d'hydrocarbures gazeux.
Une telle modification constructive du cubi- lot permet d'y intensifier la transmission des calories des gaz au métal à surchauffer et d'augmenter sa production.,
L'invention est expliquée à présent par un exemple de réalisation et des dessins sur lesquels : @ ¯¯ - la fig. 1 représente un cubilot à gaz sui- vant l'invention en coupe verticale, et -la fig. 2, la vue suivant la flèche A de la fig.1 montrant les tuyères et les-fentes.
Le cubilot à gaz (fig. 1) est un four à cuve 1 doté d'un avant-creuset 2. La cuve est partagée par deux gradins 3 et 4, situés l'un au-dessus¯ de l'autre sur des côtés opposés de la paroi, en deux zones utiles : une cham- bre 5 de fusion.de la charge et une chambre 6 de surchauffe
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du métal liquide. Le gradin inférieur 3 sert à soutenir la colonne de charge, constituée par du métal et des fon-
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dants enfournés par l'ouverture 7, -et -1e- -gra"<!!n -supêrieur-4- sert à prévenir les éboulements de la charge dans la partie inférieure du cubilot. Les deux gradins 3 et 4 ont des tu- bes 8 passant à travers leur garnissage et amenant de l'eau pour le refroidissement.
Dans la -zone des gradins 3 et 4 -la cuve est réalisée plus large par suite de l'aménagement d'une gorge semi-annulaire intérieure 9 dans le garnissage. Dans la par- tie inférieure de la chambre 6 de surchauffe du métal li- quide, dans sa sole 10, est ménagé un bassin 11 qui fait office de capacité intermédiaire pour la surchauffe du métal liquide. Dans le garnissage au-dessus du bassin 11 pour le métal liquide, sont disposés une ou plusieurs rangées d'ou- vreaux 12 pour la combustion du gaz, uniformément répartis sur tout le périmètre; les tuyères convergentes 13 du brû- leur à gaz 14 débouchent dans lesdits ouvreaux.
Au-dessus
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des ::*ï.'.'''tX 12, la pnroi l6 de la C:ï2.^.?1"' 6 de surchauffe du ;=.K : 1':1.4fi 0p",f)E nu '"'';â?r; de =ransva3,>xe;t 15 est réalisée étalée pour qu'rr-e plus grande quantité de 1'&iêr- gie r1iane ssit renvoyé" par son garnissage à la surface du metal liquide . A la partie inférieure de la chambre 6 de surchauffe on amène à travers les tuyères 17 (fig. 2) des hydrocarbures qui perdent de leur vitesse dans les fen- tes 18m, ménagées dans le gradin inférieur 3 (fig 1) pour
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le =efrJidi3seme;t de la chambre 6 de surchauffe du métal liquide.
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Lorsque le cubilot fonctionne, le mélange gaz- air arrive par les brûleurs à gaz 14 aux -ouvreaux 12 où il brûle. Les gaz chauds vont de la chambre 6 de surchauffe du métal liquide à la chambre 5 de fusion de la charge. Après chauffage du cubilot jusqu'à 1600 C on enfourne la charge, par l'ouverture 7, dans la chambre 5 de fusion de la charge où les gaz font fondre le métal; celui-ci tombe du gradin
3 dans le bassin 11 sous forme de gouttes-et de filets. La surface du métal liquide est continuellement débarrassée du laitier qui s'en va à l'avant-creuset 2 au fur et à mesure qu'il tombe.
En même temps on admet à travers les tuyères 17 des hydrocarbures qui, en sortant par les fentes 18 (fig. 2) à une petite vitesse, arrivent dans la chambre 6 (fig. 1)- de surchauffe du métal liquide. Les hydrocarbures se déplacent suivant le garnissage du gradin inférieur 3 en prélevant au cours de ce mouvement une quantité insignifiante de calo- @ ries au garnissage, dont ils augmentent ainsi la durée de service.
Toutefois, malgré un certain abaissement de la température du garnissage du gradin inférieur 3, les radia- tions thermiques de ce gradin s'amplifient, car la décompo- @ sition des hydrocarbures provoque le dégagement de noir de carbone, qui a une radiance intense, dans la couche de gaz incandescent au-dessus de la surface du gradin. C'est pour- quoi apparaissent des conditions favorables pour l'intensifi- cation de la transmission à la surface du métal liquide des calories du garnissage incandescent de la paroi étagée 16 et du gradin inférieur 3 de la chambre. 6 de surchauffe du métal liquide,, ainsi que du courant de gaz chauds contenant du noir de carbone..
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De la sorte, le cubilot à gaz proposé permet d'accroître la production, sans qu'il soit nécessaire d'augmen- ter sa hauteur.