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BREVET BELGE "Procédé de fusion d'un métal et cubilot à gaz pour réaliser ce procédé".- BREVET D'INVENTION.-
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L'invention concerne le domaine de la métallurgie, et notamment les procédés de fusion de métaux dans les cubilots à gaz, ainsi que les cubilots à gaz pour réaliser ces procédés.
On connaît un procédé de fusion d'un métal dans un cubilot à gaz. Dans la cuve de ce cubilotilya deux gradins: un gradin inférieur pour soutenir la colonne de charge, et un gradin supérieur pour prévenir l'éboulement de la charge sur la sole du cubilot. Les gradins partagent la cuve du cubilot en deux chambres : une chambre supérieure pour la fusion de la charge et une chambre inférieure pour le chauffage du métal liquide tombant des gradins au bassin de la sole. La fusion de la charge et le chauffage supplémentaire du métal liquide sont réalisés grâce à la combustion d'un gaz dans des brûleurs situés près de la sole du cubilot.
Les cubilots à gaz présentent plusieurs avantages comparativement aux cubilots à coke, surtout en ce qui concerne la qualité du métal obtenu.
Le nerfectionnement des procédés de fusion du métal dans un cubilot à gaz requiert l'amélioration de la con- ception du cubilot et de la régulation de la composition de l'atmosphère, ayant un caractère oxydant, puisque les produits de combustion contiennent une grande quantité de C02 et de H20.
En outre, lorsque la température monte dans la chambre de chauf- fage du métal liquide, il faut prévenir la fusion du garnissage de la paroi et la perte au feu des constituants utiles (carbone, silicium, manganèse) du métal .Le bt de la présente invention est d'améliorer la conception du cubilot et de prévenir la fusion du garnissage de la paroi. D'autres objectifs et avantages de l'invention res- sortent de la description.
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Il s'agissait donc de créer un procédé de fusion d'un métal et en cubilot pour réaliser ce procédé, qui dassureraient la formation d'une atmosphère réductrice au-dessus du métal fondu et permettraient d'augmenter la température du métal liquide, ainsi que de prolonger la durée de service du garnissage du cubilot.
La solution consiste en un procédé de fusion d'un métal dans un cubilot à gaz, suivant lequel on pulvérise du combustible liquide sur la surface du métal fondu et/ou sur la paroi libre de la chambre.
Il est avantageux de réchauffer le combustible liquide avant de l'admettre dans le cubilot.
Pour réaliser ce procédé, on propose un cubilot dans lequel, suivant l'invention, pour l'amenée du combustible liquide il est prévu dans la paroi des canaux débouchant dans la chambre de chauffage du métal liquide et/ou dans les ouvreaux des brûleurs à gaz.
Pour expliquer l'invention on décrit plus loin des exemples de réalisation du procédé de fusion d'un métal et d'exécution du cubilot à gaz, suivant l'invention, avec renvois au dessin annexé qui représente ledit cubilot en coupe verticale.
Le cubilot à gaz possède une paroi 1 avec des gra- dins 2 et 3 partageant la cuve du cubilot en une chambre 4 de fusion de la charge et une chambre 5 de chauffage du métal liquide jusqu'à la température assurant la coulabilité nécessaire pour le moulage de pièces à parois minces de forme complexe. Dans la sole 6 il y a un bassin 7 pour le métal liquide à chauffer.
Au-dessus de la sole 6 des brûleurs 8 sont montés dans des ouvreaux. Le combustible liquide va au cubilot à partir d'une capacité 9 raccordée par un tube 10 à la rampe 11 et aux canaux
12 situés dans le garnissage de la paroi du cubilot. Les canaux
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12 ont des sorties 13 dans la chambre 5 de chauffage du métal liquide, et des sorties 14 dans les ouvreaux des brûleurs à gaz 8.
Le cubilot a un trou de coulée 15 débuuchant dans l'avant- creuset 16.
Le cubilot à gaz pour la réalisation du procédé proposé fonctionne de la façon suivante. Avant de commencer la fusion de la charge, on réchauffe le cubilot à gaz jusqu'à la température de 1600 c en faisant brûler du gaz dans les ouvreaux des brûleurs à gaz 8. Ensuite on enfourne dans le cubilot une charge comprenant le métal, des oxydes du métal et des fondants.
Les produits de combustion à haut;) température montent de la chambre 5 de chauffage du métal liquide à la chambre 4 de fusion de la charge. La charge fondue tombe sous forme de gouttes et de filets du gradin 3 au bassin 7. Le combustible liquide (mazout) de la capacité 9 passe par les tubes 19 et le collecteur 11 pour arriver aux canaux 12 . Dans ces canaus le mazout se ré- chauffe et, passant par les sorties 13, il s'écoule le long de la paroi et s'évapore, en prenant à la paroi une partie de ses calories. Des canaux 12, le mazout passe aussi par les orifices @ - 14 pour arriver dans les ouvreaux des brûleurs 8 perpendiculaire- ment au jet de mélange gaz-air.
Le mazout est projeté sous forme da toutes petites gouttelettes de brouillard sur la surface du métal liquide se trouvant dans le bassin 7, et brûke dans las flammes des brûleurs 8 au-dessus de la surface du m6tal liquide. Par suite de,la combustion des produits de décomposition du combustible liquide, il y a dégagement intense de chaleur et, de plus, la surface du métal liquide à chauffer se trouve protégée contre l'oxydation. le préchauffage du mazout contribue dans une certaine mesure à la décomposition des hydrocarbures qu'il contient.
La formation de noir de carbone fait que la combustion du gaz se
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déroule avec une forte radiance dan.--. la chambre 5 de chauffage du métal liquide, ce qui donne un accroissement de la transmis- sion thermique des gaz de métal. Le mazout s'évaporant sur la paroi de la chambre se décompose, remplit la chambre 5, chauffe le métal tombant du gradin 3 et prévient son exydation. Ensuite la fusion du métal peut être conduite en ne brûlant que du com- bustible liquide ou bien un mélange de combustible liquide et de gaz naturel. Le mazout peut être réchauffé dans la capacité 9.
REVENDICATIONS 1.- Procédé de fusion d'un métal dans un cubilot à gaz, caractérisé en ce que l'on pulvérise sur la surface du métal fondu et/ou sur la paroi libre de la chambre où se trouve ce métal un combustible liquide.