CA1078043A - Procede de brassage electromagnetique de metaux en fusion lors des operations de coulee continue - Google Patents
Procede de brassage electromagnetique de metaux en fusion lors des operations de coulee continueInfo
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- CA1078043A CA1078043A CA282,581A CA282581A CA1078043A CA 1078043 A CA1078043 A CA 1078043A CA 282581 A CA282581 A CA 282581A CA 1078043 A CA1078043 A CA 1078043A
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- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/11—Treating the molten metal
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Abstract
Précis de la Divulgation L'invention a trait au domaine de la coulée continue des métaux en fusion et notamment de l'acier. Le procédé selon l'invention consiste à soumettre le bain métallique, au sein de la lingotière, à un brassage électromagnétique, crée par un champ magnétique non stationnaire, glissant le long des parois de la lingotière dans le sens resontant jusqu'au niveau de la surface libre du métal coulé et à régler l'action de ce champ, en fonction de la profondeur désirée d (en mm) de la localisation des amas d'inclusions non métallique à l'intérier des produits coulés, de manière que la densité de force volumique F (en N/m3) agissant dans le bain métallique satisfasse à la relation F = 35 d2 + 260 d. Le procédé selon l'invention permet de repousser à volonté les amas d'inclusions vers le centre des produits coulés jusqu'à des profondeurs prédéterminées, choisies par l'opérateur en fonction des traitments de laminage ultérieurs, de manière à obtenir à coup sûr une bonne qualité de surface de ces produits sans avoir recours à un flammage préalable. L'invention peut être appliquée à tout produit coulé en continu quels que soient sa composition ou son format.
Description
l~t7~3 La présente invention se rapporte à un procédé de brassage électro-magnétique, à champ glissant, en lingotière de coulée continue des métaux en fusion et notamment de l'acier.
Généralement, lors de la coulée en contlnu de l'acier, les inclusions non métalliques inévitablement présentes dans le bain liquide, et en particu-lier les plus grosses qui sont les plus genantes, ont tendance ~ se concentrer immédiatement sous la surface des produits. Pour des raisons évidents de qualité de surface des produits laminés en particulier quand ceux-ci sont destinés à la production de tôles pour emboutissage profond, on est alors conduit à flammer au préalable les premiers millimètres de peau des produits bruts de coulée. Pour les produits de large section, comme les brames, un tel flammage conduit couramment à une perte d'acier voisine de 4 % en poids, et à
des dépenses non négligeables en oxygène et en main d'oeuvre.
On sait actuellement que la quantité et la répartition des inclusions sont conditionnées par la nature de l'écoulement du métal liquide dans la lingotière et on a pu montrer qu'il était possible d'éviter le flammage au moyen d'une bonne maîtrise des mouvements de convection qui se développent dans l'acier liquide au sein de la lingotière.
A cet effet~ il est connu, et les travaux due demandeur y ont forte-ment contribué ~demande de hrevet francais n 72/20544 déposée le 8 juin 1972 et publiée le 18 janvier lg74 sous le n 2187465; demande de brevet francais n 73/37514 déposée le 19 octobre 1973 et publiée le 16 mai 1975 sous le n 2248103; demandes de brevets canadiens n 261375 et 261398; le tout déposé au nom l'Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise) de pouvoir créer dans le bain metallique des mouvements de convection lavant efficacement le front de solidification au moyen d'un champ magnétique non stationnaire, glissant le long des parois de la lingotière, et de preference de bas en haut de manière à favoriser de surcroît une décantation rapide des inclusions à la surface libre du métal.
Généralement, le champ magnétique est cree par un inducteur poly-phasé, similaire à un stator de moteur linéaire, de structure tubulaire et ... . q~
~ -;
78~3 entourant le produit coule au niveau de la lingotière~ Les résultats obtenus sont positifs en ce sens qu'ils montrent effectivement un:transfert des amas d'inclusions sous-cutanees vers le centre des produits. Toutefois il s'agit là d'une technique relativement recente qui n'a pas atteint jusqu'ici toute sa maturite et qui pose encore un certain nombre de problemès, en particulier sur le plan electromagnetique: l'une des difficultes majeures rencontrées - la -~C~78~3 consiste à savoir doser judicieusement l'action de l'inducteur de manière obtenir rspidement et de fac,on fiable un résultat industriel désiré, sans exp8rimentation inutilement longue et couteuse.
La presente invention a précisément pour but de fournir le moyen de surmonter facilement une telle difficulté.
Donc la présente invention pourvoit un procédé de brassage électro-magnétique de métaux en fusion, au sein d'une ligotière de coulée continue, à l'aide d'un champ magnétique non stationnaire, glissant le long des parois de la lingotière, caractérisé en ce que la propagation dudit champ magnétique s'effectue selon le sens ascensionnel depuis la partie inférieure de la lingo-tière jusqu'au moins au niveau de la surface libre du métal coulé et en ce que l'on règle l'action du champ magnétique en fonction du déplacement désiré
d des amas d'inclusions non métalliques depuis la surface vers le centre des produits coulés, de manière que la densité de force volumique F, agissant dans le bain métallique satisfasse à la relation:
F = 35d2 ~ 260d où F est exprimee en Newton/m et d en mm.
Selon une définition equivalente de la presente invention, on règle la valeur efficace Be~f du champ magn8tique conformément à la relation:
eff ~yv ~35d2 ~ 26od))l/2 o~ B~ff est exprimée en Tesla; d représente comme ci-avant, le déplacement désir8 des amas d'inclusions depuis la surface des produits jusqu'à une pro-fondeur désirée, exprimée en mm; ~ représente la conductibilité électrique du bain métallique~ exprimée en ohm 1 m 1, v représente la vitesse de propaga-tion due champ magnétique glissant, exprimée en m/s.
Comme on le comprend, la présente invention vise à améliorer la pro-preté inclusionnaire des produits coulés en continu. A cet effet, elle fournit à l'opérateur de coulée un moyen pour régler l'action de l'inducteur de manière que la forte concentration d'inclusions qui, en l'a~sence de brassage électro-magnétique se localise immédiatement sous la surface des produits, soit trans-fér8e vers l'axe de ces derniers sur une profondeur de valeur désirée et pré-d8termin8e.
~;q J ~781:343 Bien entendu, ce transfert ne peut exc~der`la profondeur correspon-dant à l'apaisseur de croûte solidifiee au niveaù de la sortie de l'entrefer de l'inducteur, et qui est propre au dimensionnement de l'appareillage utilisé.
Au delà, en effet, l'inducteur n'a pratiquement plus aucune action de contrôle des mouvements de convection au sein du bain métallique.
Les essais industriels effectués par le demandeur ont montré d'une part que le brassage électromagnétique ascensionnel, c'est-à-dire remontant le long des parois de la lingotière, jusqu'à un niveau correspondant au moins à celui de la surface libre du métal coulé, occasionnait non seulement une diminution de la quantité totale d'inclusions, mais également, et surtout, un déplacement de la zone à forte teneur en inclusions depuis la surface vers le centre du produit coulé, et d'autre part que ce déplacement augmen*ait avec la puissance d'action de l'inducteur.
L1explication avancée par le demandeur est la suivante: le métal en fusion introduit par le jet de coulée pénètre a l'intérieur du métal liquide contenu dans la lingotière avec une certaine quantité de mouvement et provoque de ce fait la ormation d'un courant axial descendant au sein du métal. D' autre part le champ magnétique glissant vers le haut confère aut métal liquide dans la zone péripherique ~en contact avec le front de solidification) un mouvement ascendant de sens opposé ~ celui de l'introduction du métal.
Par action combinée de ces deux phénomènes, il s'établit ainsi dans la lingotière un courant circulatoire permanent, le métal liquide remontant à
la périphérie et descendant au centre. Les inclusions se trouvent ainsi rame-nées vers la surface libre du métal coulé où une partie décante naturellement et l'autre partie est réentralnée axialement au sein de la masse liquide jusqu' à une profondeur, en aval de l'inducteur, où les effects électromagnétiques n' étant plus sensibles, elles sont piégées par le front de solidification.
Le demandeur a poursuivi ses recherches en vue de confirmer l'exis-tence d'une relation entre la puissance d1action de l'inducteur et l'impor-tance du transfert des inclusions vers le centre des produits coulés, et a 3Q réussi à la représenter par une expression analytique, facil~ment exploitable, de la forme:
~ = 35d ~ 260d ~78~3 où F, exprimee en N/m3, represente la densite volumique de force devant être créé dans le bain metallique par l'inducteur electromagnetique pour repousser les amas d'inclusions à l'interieur du produit coule sur une distance d, ex-primee en mm, et comptee depuis la surface de ce produit.
En fait, la presence de la densite volumiquede force F dans cette relation peut presenter certains inconvenients en ce sens qu'elle n'a pas une realité physique concrète, directement accessible par l'expérimentation. Pour la déterminer il est en effet nécessaire de la calculer, à partir de mesures effectuées sur d'autres paramètres electriques ou magnétiques de l'inducteur~
Il en resulte qu'en pratique, l'operateur de coulee peut moduler l'action de l'inducteur en agissant directement, non pas sur la densité volumique de force F, mais sur d'autres paramètres dont le plus facilement règlable est sans doute le champ magnétique car il suffit pour cela de modifier simplement 1' intensite du courant electrique dans l'inducteur.
Il est connu, dans le domaine technique considere, que la densite volumique de force F (ou plus simplement la force electromagnetique) peut être déterminée selon l'expression F = yv Beff où y représente la conductibilité electrique du bain metallique ~en ~ 1 m ), Beff représente la valeur efficace du champ magnetique (en Tesla) au niveau de la zone de contact lingotière - produit coule, et v represente le module de la vitesse de propagation du champ glissant ~en m/s).
La vitesse v peut s'exprimer:selon la relation:
v = 2TN
OU T represente le pas polaire de l'inducteur ~en m) et N représente la fré-quence du courant électrique d'excitation ~en Hz) circulant dans l'inducteur.
~a force electromagnetique F peut alors se mettre sous la forme analytique suivante:
F = 2ylN Beff A priori il apparalt possible de modifier la force F, par exemple de l'augmenter, en agissant sur la frequence N et/ou sur le champ magnétique A
~78~43 Beff. Toutefois, le demandeur a de~à mis en évidence dans la demande de brevet Canadienne n 271465 qu'en raison de la présence d'une lingotière en materiau conducteur de l'electricite, le champ magn8tique traversant cette dernière n'est par insensible à la frequence du courant d'excitation. Il existe de ce fait, pour une lingotière dormée, une fréquence du courant opti-male au delà de laquelle la force électromagnétique F décro~t.
Une mise en oeuvre préféree de l'invention consiste donc à maintenir la frequence du courant, c'est-à-dire la vitesse v, à une valeur constante et à regler le champ magnétique Beff conformément à la relation suivante:
Beff = {rV (35d2 + 260d)}l/2 Il sera avantageux de fixer la fréquence du courant à sa valeur optimale, comme l'enseigne la demande francaise n 75/05623~ deposee le 24 fevrier 1975 au nom de L'Institut de Recherches de la Siderurgiè Franc,aise et publiée le 17 septembre 1976 sous le n 2301325, mais il va de soi que cela n'est pas indispensable à la mise en oeuvre de la présente invention.
On va maintenant decrire un exemple d'application à titre illustra-tif et sans intention de limiter la portée d l'invention. Une lingotière de coul8e continue de billettes carrées d'acier de 120 mm de côté est équipée d'un inducteur électromagnétique constituté par un empilement de six bobines, 2Q ~de preférence identiques entre elles mais pas necéssairement) et dont celle situee à l'extrémité supérieure se trouve à un niveau correspondant au niveau moyen de la surface libre du métal coulé. Ces six bobines sont connectées entre elles par paire en série-opposition, et reliées à une alimentation tri-phasée de manière à générer, dans la cavite de la lingotiere, une onde de flux magnétique qui remonte le long des parois de celle-ci. Dans le cas d'espèce décrit, l'élement de la lingotière définissant le passage pour le produit coulé est en cuivre au chrome-zirconium à durcissement structural et son epaisseur est de 8 mm. Bien entendu il s'agit là d'une caractéristique nulle-ment necessaire à la mise en oeuvre de l'invention mais dont le demandeur pre-3Q conise tout de même l'option car elle permet l'emploi de parois de faible epaisseur, donc plus permeables au champ magnétique sans nuire pour autant à
1~
1~78~43 leur bonne tenue mecanique. La vitesse d'extraction des billettes est voisine en permanence de 2 m par minute et, compte tenu des conditions de refroidisse-ment, l'épaisseur de la croûte solidifiée à la sortie de l'entrefer de 1' inducteur est de 12 mm environ. La longueur utile de l'inducteur est de 0,48 m, valeur correspondant à deux fois son pas polaire ~. L'inducteur a eté dimensionné pour fournir par phase une intensité maximale de 350 Aeff sous une tension simple de 55V. L'opérateur de coulée désire par exemple repousser le pic d'inclusions à une profondeur d'environ 8 mm sous la surface des bil-lettes. Conformément à l'invention, l'inducteur devra alors créer dans le ba~n métallique, une force électromagnétique F de 4320 N~m3. La fréquence du courant d'éxcitation a été fixée à 10 Hz, ce qui, dans le cas d'espèce décrit correspond à la valeur optimale. Compte tenu de la conductibilité électrique de l'acier en fusion (voisine de 6,25 x 105 Q 1 m 1) l'opérateur devra donc régler la valeur efficace du champ magnétique ~ 0,038 Tesla, sous 380 G.
Lors des essais, un pic d'inclusion localisé à 8 mm de profondeur a été obtenu par un champ magnétique de 420 G. Les relations précitées don-nent donc des valeurs approchées à 10 % ce qui est tout à fait convenable.
Le procedé selon l'invention peut être appliqué à tout produit métallique coulé en continu quels que soient sa composition où son format.
Il permet de repousser à volonté les amas d'inclusions vers le centre des produits coulés jusqu'à des profondeurs prédéterminée, et choisies par l'opérateurs en fonction des traitements métallurgiques ulterieurs tels que la laminage, de manière à obtenir à coup sûr une bonne qualité de surface de ces produits sans avoir recours à des traltements préalables tels que le flammage ou autres.
Généralement, lors de la coulée en contlnu de l'acier, les inclusions non métalliques inévitablement présentes dans le bain liquide, et en particu-lier les plus grosses qui sont les plus genantes, ont tendance ~ se concentrer immédiatement sous la surface des produits. Pour des raisons évidents de qualité de surface des produits laminés en particulier quand ceux-ci sont destinés à la production de tôles pour emboutissage profond, on est alors conduit à flammer au préalable les premiers millimètres de peau des produits bruts de coulée. Pour les produits de large section, comme les brames, un tel flammage conduit couramment à une perte d'acier voisine de 4 % en poids, et à
des dépenses non négligeables en oxygène et en main d'oeuvre.
On sait actuellement que la quantité et la répartition des inclusions sont conditionnées par la nature de l'écoulement du métal liquide dans la lingotière et on a pu montrer qu'il était possible d'éviter le flammage au moyen d'une bonne maîtrise des mouvements de convection qui se développent dans l'acier liquide au sein de la lingotière.
A cet effet~ il est connu, et les travaux due demandeur y ont forte-ment contribué ~demande de hrevet francais n 72/20544 déposée le 8 juin 1972 et publiée le 18 janvier lg74 sous le n 2187465; demande de brevet francais n 73/37514 déposée le 19 octobre 1973 et publiée le 16 mai 1975 sous le n 2248103; demandes de brevets canadiens n 261375 et 261398; le tout déposé au nom l'Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise) de pouvoir créer dans le bain metallique des mouvements de convection lavant efficacement le front de solidification au moyen d'un champ magnétique non stationnaire, glissant le long des parois de la lingotière, et de preference de bas en haut de manière à favoriser de surcroît une décantation rapide des inclusions à la surface libre du métal.
Généralement, le champ magnétique est cree par un inducteur poly-phasé, similaire à un stator de moteur linéaire, de structure tubulaire et ... . q~
~ -;
78~3 entourant le produit coule au niveau de la lingotière~ Les résultats obtenus sont positifs en ce sens qu'ils montrent effectivement un:transfert des amas d'inclusions sous-cutanees vers le centre des produits. Toutefois il s'agit là d'une technique relativement recente qui n'a pas atteint jusqu'ici toute sa maturite et qui pose encore un certain nombre de problemès, en particulier sur le plan electromagnetique: l'une des difficultes majeures rencontrées - la -~C~78~3 consiste à savoir doser judicieusement l'action de l'inducteur de manière obtenir rspidement et de fac,on fiable un résultat industriel désiré, sans exp8rimentation inutilement longue et couteuse.
La presente invention a précisément pour but de fournir le moyen de surmonter facilement une telle difficulté.
Donc la présente invention pourvoit un procédé de brassage électro-magnétique de métaux en fusion, au sein d'une ligotière de coulée continue, à l'aide d'un champ magnétique non stationnaire, glissant le long des parois de la lingotière, caractérisé en ce que la propagation dudit champ magnétique s'effectue selon le sens ascensionnel depuis la partie inférieure de la lingo-tière jusqu'au moins au niveau de la surface libre du métal coulé et en ce que l'on règle l'action du champ magnétique en fonction du déplacement désiré
d des amas d'inclusions non métalliques depuis la surface vers le centre des produits coulés, de manière que la densité de force volumique F, agissant dans le bain métallique satisfasse à la relation:
F = 35d2 ~ 260d où F est exprimee en Newton/m et d en mm.
Selon une définition equivalente de la presente invention, on règle la valeur efficace Be~f du champ magn8tique conformément à la relation:
eff ~yv ~35d2 ~ 26od))l/2 o~ B~ff est exprimée en Tesla; d représente comme ci-avant, le déplacement désir8 des amas d'inclusions depuis la surface des produits jusqu'à une pro-fondeur désirée, exprimée en mm; ~ représente la conductibilité électrique du bain métallique~ exprimée en ohm 1 m 1, v représente la vitesse de propaga-tion due champ magnétique glissant, exprimée en m/s.
Comme on le comprend, la présente invention vise à améliorer la pro-preté inclusionnaire des produits coulés en continu. A cet effet, elle fournit à l'opérateur de coulée un moyen pour régler l'action de l'inducteur de manière que la forte concentration d'inclusions qui, en l'a~sence de brassage électro-magnétique se localise immédiatement sous la surface des produits, soit trans-fér8e vers l'axe de ces derniers sur une profondeur de valeur désirée et pré-d8termin8e.
~;q J ~781:343 Bien entendu, ce transfert ne peut exc~der`la profondeur correspon-dant à l'apaisseur de croûte solidifiee au niveaù de la sortie de l'entrefer de l'inducteur, et qui est propre au dimensionnement de l'appareillage utilisé.
Au delà, en effet, l'inducteur n'a pratiquement plus aucune action de contrôle des mouvements de convection au sein du bain métallique.
Les essais industriels effectués par le demandeur ont montré d'une part que le brassage électromagnétique ascensionnel, c'est-à-dire remontant le long des parois de la lingotière, jusqu'à un niveau correspondant au moins à celui de la surface libre du métal coulé, occasionnait non seulement une diminution de la quantité totale d'inclusions, mais également, et surtout, un déplacement de la zone à forte teneur en inclusions depuis la surface vers le centre du produit coulé, et d'autre part que ce déplacement augmen*ait avec la puissance d'action de l'inducteur.
L1explication avancée par le demandeur est la suivante: le métal en fusion introduit par le jet de coulée pénètre a l'intérieur du métal liquide contenu dans la lingotière avec une certaine quantité de mouvement et provoque de ce fait la ormation d'un courant axial descendant au sein du métal. D' autre part le champ magnétique glissant vers le haut confère aut métal liquide dans la zone péripherique ~en contact avec le front de solidification) un mouvement ascendant de sens opposé ~ celui de l'introduction du métal.
Par action combinée de ces deux phénomènes, il s'établit ainsi dans la lingotière un courant circulatoire permanent, le métal liquide remontant à
la périphérie et descendant au centre. Les inclusions se trouvent ainsi rame-nées vers la surface libre du métal coulé où une partie décante naturellement et l'autre partie est réentralnée axialement au sein de la masse liquide jusqu' à une profondeur, en aval de l'inducteur, où les effects électromagnétiques n' étant plus sensibles, elles sont piégées par le front de solidification.
Le demandeur a poursuivi ses recherches en vue de confirmer l'exis-tence d'une relation entre la puissance d1action de l'inducteur et l'impor-tance du transfert des inclusions vers le centre des produits coulés, et a 3Q réussi à la représenter par une expression analytique, facil~ment exploitable, de la forme:
~ = 35d ~ 260d ~78~3 où F, exprimee en N/m3, represente la densite volumique de force devant être créé dans le bain metallique par l'inducteur electromagnetique pour repousser les amas d'inclusions à l'interieur du produit coule sur une distance d, ex-primee en mm, et comptee depuis la surface de ce produit.
En fait, la presence de la densite volumiquede force F dans cette relation peut presenter certains inconvenients en ce sens qu'elle n'a pas une realité physique concrète, directement accessible par l'expérimentation. Pour la déterminer il est en effet nécessaire de la calculer, à partir de mesures effectuées sur d'autres paramètres electriques ou magnétiques de l'inducteur~
Il en resulte qu'en pratique, l'operateur de coulee peut moduler l'action de l'inducteur en agissant directement, non pas sur la densité volumique de force F, mais sur d'autres paramètres dont le plus facilement règlable est sans doute le champ magnétique car il suffit pour cela de modifier simplement 1' intensite du courant electrique dans l'inducteur.
Il est connu, dans le domaine technique considere, que la densite volumique de force F (ou plus simplement la force electromagnetique) peut être déterminée selon l'expression F = yv Beff où y représente la conductibilité electrique du bain metallique ~en ~ 1 m ), Beff représente la valeur efficace du champ magnetique (en Tesla) au niveau de la zone de contact lingotière - produit coule, et v represente le module de la vitesse de propagation du champ glissant ~en m/s).
La vitesse v peut s'exprimer:selon la relation:
v = 2TN
OU T represente le pas polaire de l'inducteur ~en m) et N représente la fré-quence du courant électrique d'excitation ~en Hz) circulant dans l'inducteur.
~a force electromagnetique F peut alors se mettre sous la forme analytique suivante:
F = 2ylN Beff A priori il apparalt possible de modifier la force F, par exemple de l'augmenter, en agissant sur la frequence N et/ou sur le champ magnétique A
~78~43 Beff. Toutefois, le demandeur a de~à mis en évidence dans la demande de brevet Canadienne n 271465 qu'en raison de la présence d'une lingotière en materiau conducteur de l'electricite, le champ magn8tique traversant cette dernière n'est par insensible à la frequence du courant d'excitation. Il existe de ce fait, pour une lingotière dormée, une fréquence du courant opti-male au delà de laquelle la force électromagnétique F décro~t.
Une mise en oeuvre préféree de l'invention consiste donc à maintenir la frequence du courant, c'est-à-dire la vitesse v, à une valeur constante et à regler le champ magnétique Beff conformément à la relation suivante:
Beff = {rV (35d2 + 260d)}l/2 Il sera avantageux de fixer la fréquence du courant à sa valeur optimale, comme l'enseigne la demande francaise n 75/05623~ deposee le 24 fevrier 1975 au nom de L'Institut de Recherches de la Siderurgiè Franc,aise et publiée le 17 septembre 1976 sous le n 2301325, mais il va de soi que cela n'est pas indispensable à la mise en oeuvre de la présente invention.
On va maintenant decrire un exemple d'application à titre illustra-tif et sans intention de limiter la portée d l'invention. Une lingotière de coul8e continue de billettes carrées d'acier de 120 mm de côté est équipée d'un inducteur électromagnétique constituté par un empilement de six bobines, 2Q ~de preférence identiques entre elles mais pas necéssairement) et dont celle situee à l'extrémité supérieure se trouve à un niveau correspondant au niveau moyen de la surface libre du métal coulé. Ces six bobines sont connectées entre elles par paire en série-opposition, et reliées à une alimentation tri-phasée de manière à générer, dans la cavite de la lingotiere, une onde de flux magnétique qui remonte le long des parois de celle-ci. Dans le cas d'espèce décrit, l'élement de la lingotière définissant le passage pour le produit coulé est en cuivre au chrome-zirconium à durcissement structural et son epaisseur est de 8 mm. Bien entendu il s'agit là d'une caractéristique nulle-ment necessaire à la mise en oeuvre de l'invention mais dont le demandeur pre-3Q conise tout de même l'option car elle permet l'emploi de parois de faible epaisseur, donc plus permeables au champ magnétique sans nuire pour autant à
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1~78~43 leur bonne tenue mecanique. La vitesse d'extraction des billettes est voisine en permanence de 2 m par minute et, compte tenu des conditions de refroidisse-ment, l'épaisseur de la croûte solidifiée à la sortie de l'entrefer de 1' inducteur est de 12 mm environ. La longueur utile de l'inducteur est de 0,48 m, valeur correspondant à deux fois son pas polaire ~. L'inducteur a eté dimensionné pour fournir par phase une intensité maximale de 350 Aeff sous une tension simple de 55V. L'opérateur de coulée désire par exemple repousser le pic d'inclusions à une profondeur d'environ 8 mm sous la surface des bil-lettes. Conformément à l'invention, l'inducteur devra alors créer dans le ba~n métallique, une force électromagnétique F de 4320 N~m3. La fréquence du courant d'éxcitation a été fixée à 10 Hz, ce qui, dans le cas d'espèce décrit correspond à la valeur optimale. Compte tenu de la conductibilité électrique de l'acier en fusion (voisine de 6,25 x 105 Q 1 m 1) l'opérateur devra donc régler la valeur efficace du champ magnétique ~ 0,038 Tesla, sous 380 G.
Lors des essais, un pic d'inclusion localisé à 8 mm de profondeur a été obtenu par un champ magnétique de 420 G. Les relations précitées don-nent donc des valeurs approchées à 10 % ce qui est tout à fait convenable.
Le procedé selon l'invention peut être appliqué à tout produit métallique coulé en continu quels que soient sa composition où son format.
Il permet de repousser à volonté les amas d'inclusions vers le centre des produits coulés jusqu'à des profondeurs prédéterminée, et choisies par l'opérateurs en fonction des traitements métallurgiques ulterieurs tels que la laminage, de manière à obtenir à coup sûr une bonne qualité de surface de ces produits sans avoir recours à des traltements préalables tels que le flammage ou autres.
Claims (3)
DE PROPRIÉTÉ OU DE PRIVILEGE EST REVENDIQUÉ, SONT DEFINIES COMME IL SUIT:
1. Procédé de brassage électromagnétique de métaux en fusion, au sien d'une lingotière de coulée continue, à l'aide d'un champ magnétique non sta-tionnaire, glissant le long des parois de la lingotière, caractérisé en ce que la propagation du champ magnétique s'effectue selon un sens ascessionnel de-puis la partie inférieure de la lingotière jusqu'au moins au niveau de la surface libre du métal coulé et en ce qu l'on règle l'action du champ magné-tique, en fonction de la localisation des amas d'inclusions non métalliques à
une profondeur prédéterminée d, à l'intérieur des produits coulés, de manière que la densité de force volumique F agissant dans le bain métallique satis-fasse à la relation suivant:
F = 352 + 260d où F est exprimée en Newton par mètre et d en millimètres.
une profondeur prédéterminée d, à l'intérieur des produits coulés, de manière que la densité de force volumique F agissant dans le bain métallique satis-fasse à la relation suivant:
F = 352 + 260d où F est exprimée en Newton par mètre et d en millimètres.
2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on règle la valeur efficace Beff du champ magnétique conformément à la relation suivante:
où Beff, est exprimée en Tesla, .gamma. représentant la conductibilité électrique du bain métallique est exprimée en Ohms-1. m-1 et v, représentant la vitesse de propagation du champ magnétique, est exprimé en m.s-1.
où Beff, est exprimée en Tesla, .gamma. représentant la conductibilité électrique du bain métallique est exprimée en Ohms-1. m-1 et v, représentant la vitesse de propagation du champ magnétique, est exprimé en m.s-1.
3. Procédé de brassage électromagnétique de métaux en fusion au sein d'une lingotière de coulée continue, à l'aide d'un champ magnétique non sta-tionnaire glissant le long des parois de la lingotière, caractérisé en ce que la propagation du champ magnétique s'effectue selon un sens ascensionnel et en ce que l'on règle l'action du champ magnétique, en fonction de la profon-deur désirée d de la localisation des amas d'inclusions non métalliques à l' intérier des produits coulés de manière que la valeur efficace Beff du champ magnétique exprimée en Tesla, satisfasse à la relation:
où d est exprimée en mm, .gamma., exprimée en .OMEGA.-1. m-1, représente la conductibilité
électrique du bain métallique et v, exprimée en m.s-1, représente la vitesse de propagation du champ magnétique.
où d est exprimée en mm, .gamma., exprimée en .OMEGA.-1. m-1, représente la conductibilité
électrique du bain métallique et v, exprimée en m.s-1, représente la vitesse de propagation du champ magnétique.
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