CA2665307C - Procede et installation pour l'introduction d'un fil fourre dans un bain de metal en fusion - Google Patents
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Abstract
Le procédé d'introduction d'un fil fourré (2) dans un bain (3) de métal en fusion consiste à extraire le fil fourré d'une bobine (9) notamment depuis le coeur de la bobine, et à l'entraîner en déplacement jusqu'au bain (3) de métal, une partie du parcours du fil fourré étant réalisée dans un tube de guidage (13) dont l'extrémité distale (32) est à une hauteur déterminée (H) de la surface (PP') du bain (3) de métal. Le fil fourré (2) est entraîné et soumis à une opération de redressement, dans des conditions n'altérant pratiquement pas sa section sensiblement circulaire et permettant son introduction et sa pénétration dans la profondeur du bain selon une direction verticale. L'installation (1) comporte des moyens d'entraînement (12) dudit fil fourré, depuis une bobine (9) dans laquelle l'extraction du fil se fait depuis le coeur de la bobine, un tube de guidage (13) du fil fourré (2) dont l'extrémité distale (32) est à une hauteur déterminée (H) de la surface du bain (3) et qui a une direction verticale et des moyens de redressement (12) du fil fourré (2) disposés avant son entrée dans le tube de guidage (13), aptes à donner au fil fourré (2) une direction rectiligne sans altération de sa section circulaire. De préférence, les moyens de redressement sont constitués d'une pluralité de jeux de deux rouleaux de pression, le contact entre le fil fourré et chaque rouleau de pression se faisant selon une surface de contact ou selon au moins deux lignes de contact.
Description
PROCEDE ET INSTALLATION POUR L'INTRODUCTION D'UN FIL
FOURRE DANS UN BAIN DE METAL EN FUSION
La présenté invention concerne le domaine de la métallurgie, plus particulièrement l'ajustement de la composition ou le traitement d'inclusion d'un bain de métal en fusion par l'introduction d'un additif à l'aide d'un fil fourré
contenant ledit additif.
Elle concerne plus précisément un procédé et une installation d'introduction d'un fil fourré dans un bain de métal à fusion à rendement effectif d'ajout d'additifs amélioré.
Les métaux et alliages métalliques tels que acier ou fonte, ont des propriétés qui dépendent notamment de leur composition. Lors de la fabrication des métaux et alliages métalliques, on part généralement d'une composition de base dont on ajuste la teneur dans certains composants en fonction de la composition ultime souhaitée.
Cet ajustement se fait selon plusieurs techniques parmi lesquelles l'introduction dans le bain de métal en fusion d'une longueur prédéterminée d'un fil fourré, c'est-à-dire d'un élément longiforme constitué d'une enveloppe extérieure dans laquelle est contenu, sous forme de poudre, l'additif dont on souhaite l'introduction.
L'enveloppe du fil fourré est généralement réalisée à partir d'une tôle métallique de faible épaisseur ou feuillard, dont les deux bords longitudinaux opposés sont repliés de manière à s'accrocher l'un à l'autre après avoir donné
à
ladite tôle une configuration tubulaire. On obtient, par cet agrafage mécanique des deux bords, une bonne étanchéité vis-à-vis de l'additif.
Ce fil fourré est produit sous la forme de bobine de grande longueur, par exemple de 6000 mètres. Classiquement, comme illustré schématiquement à la figure 1 du document FR 2.871.477, il est extrait de la bobine qui est soit statique, disposée à l'intérieur d'une cage, soit dynamique, enroulée sur un touret, puis il passe dans un parcours horizontal dans un injecteur, qui l'entraîne dans un tube de guidage coudé. Le fil fourré sort de l'extrémité
distale du tube de guidage à une hauteur déterminée au dessus de la surface
FOURRE DANS UN BAIN DE METAL EN FUSION
La présenté invention concerne le domaine de la métallurgie, plus particulièrement l'ajustement de la composition ou le traitement d'inclusion d'un bain de métal en fusion par l'introduction d'un additif à l'aide d'un fil fourré
contenant ledit additif.
Elle concerne plus précisément un procédé et une installation d'introduction d'un fil fourré dans un bain de métal à fusion à rendement effectif d'ajout d'additifs amélioré.
Les métaux et alliages métalliques tels que acier ou fonte, ont des propriétés qui dépendent notamment de leur composition. Lors de la fabrication des métaux et alliages métalliques, on part généralement d'une composition de base dont on ajuste la teneur dans certains composants en fonction de la composition ultime souhaitée.
Cet ajustement se fait selon plusieurs techniques parmi lesquelles l'introduction dans le bain de métal en fusion d'une longueur prédéterminée d'un fil fourré, c'est-à-dire d'un élément longiforme constitué d'une enveloppe extérieure dans laquelle est contenu, sous forme de poudre, l'additif dont on souhaite l'introduction.
L'enveloppe du fil fourré est généralement réalisée à partir d'une tôle métallique de faible épaisseur ou feuillard, dont les deux bords longitudinaux opposés sont repliés de manière à s'accrocher l'un à l'autre après avoir donné
à
ladite tôle une configuration tubulaire. On obtient, par cet agrafage mécanique des deux bords, une bonne étanchéité vis-à-vis de l'additif.
Ce fil fourré est produit sous la forme de bobine de grande longueur, par exemple de 6000 mètres. Classiquement, comme illustré schématiquement à la figure 1 du document FR 2.871.477, il est extrait de la bobine qui est soit statique, disposée à l'intérieur d'une cage, soit dynamique, enroulée sur un touret, puis il passe dans un parcours horizontal dans un injecteur, qui l'entraîne dans un tube de guidage coudé. Le fil fourré sort de l'extrémité
distale du tube de guidage à une hauteur déterminée au dessus de la surface
2 du bain, de l'ordre de 1 à 1,4 mètre. L'injecteur représenté à la figure 1 du document FR 2.871.477 est un injecteur classique comprenant trois jeux de deux rouleaux cylindriques, entraînés en rotation, entre lesquels passe le fil fourré. La pression exercée par des rouleaux doit être suffisante pour permettre l'extraction du fil de la bobine et l'entraînement dudit fil vers le bain, à
travers le tube du guidage. Cette pression provoque généralement une déformation du fil en section transversale.
On sait que la mise en oeuvre de la technique d'ajustage de la composition d'un bain de métal fondu à l'aide d'un fil fourré peut poser des difficultés avec certains additifs, notamment le calcium, le magnésium, le sélénium et le soufre. Pour certains, la chaleur du bain de métal en fusion provoque l'explosion du fil fourré dans une zone très proche de la surface du bain. Pour d'autres, l'additif se vaporise très rapidement et à proximité de la surface. Dans tous les cas, il se produit une forte réactivité en surface engendrant un certain nombre de phénomènes : oxydation et/ou nitruration du bain, projection du métal liquide, fortes émanation de fumées.
Avec ce type d'additifs, on constate que pour obtenir l'ajustement de la composition du bain dans l'additif en question, il faut une longueur de fil fourré
et donc une quantité d'additifs réellement apportée par le fil qui est beaucoup plus importante que la longueur théorique qu'il aurait fallu si tout l'additif apporté avait participé à l'ajustement de la composition du bain.
Cette opération d'introduction a donc généralement un rendement très faible, rendement d'addition qui peut être de l'ordre de 10 à 15 %.
On a déjà cherché à améliorer le rendement d'addition, en introduisant le fil fourré dans le bain en le faisant passer à l'intérieur d'un tube ou lance de protection, en matériau réfractaire, préalablement introduit dans le bain.
Cependant la présence de ce tube ou lance réfractaire qui plonge dans le bain présente en plus de son coût élevé, d'autres inconvénients liés notamment au risque de colmatage du tube ou de la lance et de pollution du bain suite à
l'érosion du tube ou de la lance par le bain lui-même.
travers le tube du guidage. Cette pression provoque généralement une déformation du fil en section transversale.
On sait que la mise en oeuvre de la technique d'ajustage de la composition d'un bain de métal fondu à l'aide d'un fil fourré peut poser des difficultés avec certains additifs, notamment le calcium, le magnésium, le sélénium et le soufre. Pour certains, la chaleur du bain de métal en fusion provoque l'explosion du fil fourré dans une zone très proche de la surface du bain. Pour d'autres, l'additif se vaporise très rapidement et à proximité de la surface. Dans tous les cas, il se produit une forte réactivité en surface engendrant un certain nombre de phénomènes : oxydation et/ou nitruration du bain, projection du métal liquide, fortes émanation de fumées.
Avec ce type d'additifs, on constate que pour obtenir l'ajustement de la composition du bain dans l'additif en question, il faut une longueur de fil fourré
et donc une quantité d'additifs réellement apportée par le fil qui est beaucoup plus importante que la longueur théorique qu'il aurait fallu si tout l'additif apporté avait participé à l'ajustement de la composition du bain.
Cette opération d'introduction a donc généralement un rendement très faible, rendement d'addition qui peut être de l'ordre de 10 à 15 %.
On a déjà cherché à améliorer le rendement d'addition, en introduisant le fil fourré dans le bain en le faisant passer à l'intérieur d'un tube ou lance de protection, en matériau réfractaire, préalablement introduit dans le bain.
Cependant la présence de ce tube ou lance réfractaire qui plonge dans le bain présente en plus de son coût élevé, d'autres inconvénients liés notamment au risque de colmatage du tube ou de la lance et de pollution du bain suite à
l'érosion du tube ou de la lance par le bain lui-même.
3 On a également proposé, pour améliorer le rendement d'addition, de recouvrir l'enveloppe métallique dans laquelle se trouve l'additif, par une seconde enveloppe qui est combustible mais sans laisser de résidus gênants et qui retarde momentanément la propagation de la chaleur vers le coeur du fil fourré. Il s'agit en particulier d'une ou plusieurs bandes de papier enroulées en hélice autour de la première enveloppe métallique. Ce papier est choisi pour présenter une résistance à l'inflammation et un coefficient de résistance thermique supérieurs à ceux d'une feuille de papier ordinaire.
La présence de cette deuxième enveloppe permet de réaliser une introduction du fil fourré à une profondeur plus importante et donc de minimiser les effets d'explosion et/ou de vaporisation de l'additif.
Pour éviter que cette deuxième enveloppe puisse être dégradée lors de la mise en bobine et surtout lors de son extraction de la bobine, il est préférable de prévoir une troisième enveloppe métallique du même type que la première enveloppe.
Ce perfectionnement apporté au fil fourré, décrit dans le document FR
2.871.477, a déjà permis d'apporter une amélioration significative au rendement de l'opération d'introduction du fil fourré, s'agissant en particulier des additifs tels que le calcium, le magnésium, le sélénium et le soufre.
Le but visé par le demandeur est de proposer une amélioration complémentaire qui ne soit pas liée à une modification de la structure du fil fourré
mais qui tienne compte du procédé et de l'installation d'introduction.
La présente invention vise un procédé d'introduction d'un fil fourré dans un bain de métal en fusion consistant à extraire le fil fourré d'une bobine, et à
l'entraîner en déplacement jusqu'au bain de métal, une partie du parcours du fil fourré étant réalisée dans un tube de guidage dont une extrémité distale est à
une hauteur déterminée d'une surface du bain de métal, caractérisé en ce que le fil fourré est entraîné et soumis à une opération de redressement, dans des conditions n'altérant pratiquement pas une section circulaire et permettant son 3a introduction et sa pénétration dans une profondeur du bain selon une direction verticale.
La présente invention vise également une installation pour l'introduction d'un fil fourré dans un bain de métal en fusion, comportant:
des moyens d'entraînement dudit fil fourré, depuis une bobine dans laquelle l'extraction du fil se fait depuis le coeur de la bobine;
un tube de guidage du fil fourré dont l'extrémité distale est à une hauteur déterminée de la surface du bain, caractérisée en ce que le tube de guidage a une direction verticale et en ce qu'elle comporte des moyens de redressement du fil fourré disposés avant son entrée dans le tube de guidage, aptes à donner au fil fourré une direction rectiligne sans altération de sa section circulaire et éventuellement en corrigeant la déformation existant sur ladite section.
D'autres aspects, objets, modes de réalisations, variantes et/ou avantages résultant de la présente invention, tous étant préférentiels, sont brièvement décrits ci-dessous.
La présence de cette deuxième enveloppe permet de réaliser une introduction du fil fourré à une profondeur plus importante et donc de minimiser les effets d'explosion et/ou de vaporisation de l'additif.
Pour éviter que cette deuxième enveloppe puisse être dégradée lors de la mise en bobine et surtout lors de son extraction de la bobine, il est préférable de prévoir une troisième enveloppe métallique du même type que la première enveloppe.
Ce perfectionnement apporté au fil fourré, décrit dans le document FR
2.871.477, a déjà permis d'apporter une amélioration significative au rendement de l'opération d'introduction du fil fourré, s'agissant en particulier des additifs tels que le calcium, le magnésium, le sélénium et le soufre.
Le but visé par le demandeur est de proposer une amélioration complémentaire qui ne soit pas liée à une modification de la structure du fil fourré
mais qui tienne compte du procédé et de l'installation d'introduction.
La présente invention vise un procédé d'introduction d'un fil fourré dans un bain de métal en fusion consistant à extraire le fil fourré d'une bobine, et à
l'entraîner en déplacement jusqu'au bain de métal, une partie du parcours du fil fourré étant réalisée dans un tube de guidage dont une extrémité distale est à
une hauteur déterminée d'une surface du bain de métal, caractérisé en ce que le fil fourré est entraîné et soumis à une opération de redressement, dans des conditions n'altérant pratiquement pas une section circulaire et permettant son 3a introduction et sa pénétration dans une profondeur du bain selon une direction verticale.
La présente invention vise également une installation pour l'introduction d'un fil fourré dans un bain de métal en fusion, comportant:
des moyens d'entraînement dudit fil fourré, depuis une bobine dans laquelle l'extraction du fil se fait depuis le coeur de la bobine;
un tube de guidage du fil fourré dont l'extrémité distale est à une hauteur déterminée de la surface du bain, caractérisée en ce que le tube de guidage a une direction verticale et en ce qu'elle comporte des moyens de redressement du fil fourré disposés avant son entrée dans le tube de guidage, aptes à donner au fil fourré une direction rectiligne sans altération de sa section circulaire et éventuellement en corrigeant la déformation existant sur ladite section.
D'autres aspects, objets, modes de réalisations, variantes et/ou avantages résultant de la présente invention, tous étant préférentiels, sont brièvement décrits ci-dessous.
4 C'est en effet le mérite du déposant que d'avoir su relever l'incidence, sur le rendement de l'opération d'introduction du fil fourré, d'une part de la déformation de la section transversale du fil provoquée par les systèmes d'entraînement des installations actuelles et d'autre part de la tendance naturelle du fil, lorsqu'il pénètre dans le bain, à retrouver la configuration courbe qu'il avait dans la bobine. Ces deux aspects ont tous deux comme conséquence pratique que le fil fourré, lorsqu'il pénètre dans le bain de métal en fusion, a une direction non pas rectiligne mais qui s'incurve vers la surface du bain, ce qui limite la profondeur d'introduction dans le bain. Ceci s'ajoute au fait que dans les installations d'injection de fils actuelles la direction d'introduction du fil fourré, notamment celle du tube de guidage, est oblique par rapport à la surface du bain, ce qui ne fait qu'aggraver le phénomène de remontée du fil vers la surface du bain.
Ainsi selon le concept de la présente invention, il s'agit de mettre en oeuvre les conditions qui permettent que le fil fourré pénètre profondément dans le bain selon une direction qui reste la plus verticale possible sur toute sa hauteur avant sa désintégration.
L'opération de redressement est réalisée par le passage du fil fourré, avant son entrée dans le tube de guidage, dans plusieurs jeux de deux rouleaux de pression. La pression exercée, le nombre de jeux des rouleaux de pression, leur distance respective, la configuration du contact avec le fil fourré sont déterminés en sorte d'obtenir le redressement recherché, à savoir qu'à l'état libre le fil fourré garde une configuration rectiligne et n'ait pas tendance à
reprendre la configuration courbe qu'il avait lors de son stockage dans la bobine, et en sorte que le fil fourré redressé garde sa section sensiblement circulaire.
Il s'agit bien, lors de cette opération, d'appliquer sur la surface du fil des efforts également répartis et suffisants pour surmonter et annuler l'effet des contraintes internes qui ont été induites lors des opérations de bobinage et de débobinage.
Dans une variante de réalisation, les faces de contact des rouleaux avec le fil fourré sont concaves.
Ainsi selon le concept de la présente invention, il s'agit de mettre en oeuvre les conditions qui permettent que le fil fourré pénètre profondément dans le bain selon une direction qui reste la plus verticale possible sur toute sa hauteur avant sa désintégration.
L'opération de redressement est réalisée par le passage du fil fourré, avant son entrée dans le tube de guidage, dans plusieurs jeux de deux rouleaux de pression. La pression exercée, le nombre de jeux des rouleaux de pression, leur distance respective, la configuration du contact avec le fil fourré sont déterminés en sorte d'obtenir le redressement recherché, à savoir qu'à l'état libre le fil fourré garde une configuration rectiligne et n'ait pas tendance à
reprendre la configuration courbe qu'il avait lors de son stockage dans la bobine, et en sorte que le fil fourré redressé garde sa section sensiblement circulaire.
Il s'agit bien, lors de cette opération, d'appliquer sur la surface du fil des efforts également répartis et suffisants pour surmonter et annuler l'effet des contraintes internes qui ont été induites lors des opérations de bobinage et de débobinage.
Dans une variante de réalisation, les faces de contact des rouleaux avec le fil fourré sont concaves.
5 PCT/FR2007/052072 De préférence, dans ce cas, le rayon de courbure des faces concaves des rouleaux de pression est sensiblement le même que celui du fil fourré. Ainsi la pression exercée par les rouleaux s'exerce sensiblement radialement sur le fil fourré de sorte qu'il n'y a pas d'écrasement ni de déformation rédhibitoires 5 dudit fil, même avec une pression importante. Ceci permet de limiter le nombre de jeux de rouleaux de pression, par exemple de deux à cinq jeux de deux rouleaux.
On comprend que de manière optimale, la courbure des faces concaves des rouleaux de pression devrait être strictement la même que celui du fil fourré, ce qui permettrait d'avoir une homogénéité totale des forces de pression exercées radialement sur ledit fil sur toute la surface de contact entre le fil et le rouleau, mais obligerait à changer les rouleaux en fonction du diamètre du fil.
Néanmoins il a été constaté que le rayon de courbure des faces concaves pouvait être légèrement différent de celui du fil fourré sans que ne produise un écrasement ou une déformation gênante du fil tout en préservant le bon redressement du fil.
Ceci n'est cependant pas exclusif. Un redressement satisfaisant, sans déformation rédhibitoire de la section du fil fourré, a été obtenu en mettant en oeuvre un nombre plus important de jeux de rouleaux de pression, par exemple une quinzaine de jeux, avec une pression plus limitée par jeu. Dans ce cas, les faces de contact peuvent par exemple être formées par les deux parois obliques d'une rainure périphérique de section triangulaire. La pression exercée par chaque rouleau s'applique sur le fil fourré selon deux lignes continues de contact, et non pas selon une surface de contact comme dans la variante précédente. Cependant, du fait de la pression moindre exercée par chaque jeu et du nombre plus important de jeux, on ne constate pas de déformation gênante de la section circulaire du fil fourré.
Selon une variante de réalisation, le fil fourré est maintenu latéralement pendant son passage entre les jeux de rouleaux de pression, notamment par des tubes intercalaires de guidage. Le but de cette disposition particulière est
On comprend que de manière optimale, la courbure des faces concaves des rouleaux de pression devrait être strictement la même que celui du fil fourré, ce qui permettrait d'avoir une homogénéité totale des forces de pression exercées radialement sur ledit fil sur toute la surface de contact entre le fil et le rouleau, mais obligerait à changer les rouleaux en fonction du diamètre du fil.
Néanmoins il a été constaté que le rayon de courbure des faces concaves pouvait être légèrement différent de celui du fil fourré sans que ne produise un écrasement ou une déformation gênante du fil tout en préservant le bon redressement du fil.
Ceci n'est cependant pas exclusif. Un redressement satisfaisant, sans déformation rédhibitoire de la section du fil fourré, a été obtenu en mettant en oeuvre un nombre plus important de jeux de rouleaux de pression, par exemple une quinzaine de jeux, avec une pression plus limitée par jeu. Dans ce cas, les faces de contact peuvent par exemple être formées par les deux parois obliques d'une rainure périphérique de section triangulaire. La pression exercée par chaque rouleau s'applique sur le fil fourré selon deux lignes continues de contact, et non pas selon une surface de contact comme dans la variante précédente. Cependant, du fait de la pression moindre exercée par chaque jeu et du nombre plus important de jeux, on ne constate pas de déformation gênante de la section circulaire du fil fourré.
Selon une variante de réalisation, le fil fourré est maintenu latéralement pendant son passage entre les jeux de rouleaux de pression, notamment par des tubes intercalaires de guidage. Le but de cette disposition particulière est
6 de maintenir le fil fourré pour qu'il reste rectiligne lors de son parcours dans l'ensemble des jeux de deux rouleaux de pression.
Dans une variante de réalisation, l'entraînement du fil fourré est réalisé
en même temps que son redressement en particulier lorsque le redressement est obtenu par passage entre des jeux successifs de rouleaux, certains de ces rouleaux étant alors entraînés en rotation.
Ceci n'est pas exclusif, l'entraînement du fil fourré pouvant en particulier être réalisé en amont et indépendamment de son redressement. Dans ce cas, l'opération de redressement est réalisée dans des conditions permettant de rectifier la déformation en section transversale du fil provoquée par le système d'entraînement. Ceci est obtenu de préférence avec un redressement mettant en oeuvre des rouleaux ayant des faces concaves dont le rayon de courbure est sensiblement le même que celui du fil fourré non déformé.
C'est un autre objet de l'invention que de proposer une installation pour introduction d'un fil fourré dans un bain de métal en fusion qui comporte des moyens d'entraînement dudit fil fourré depuis une bobine et un tube de guidage du fil fourré dont l'extrémité distale est à une hauteur déterminée H
de la surface du bain.
De manière caractéristique, selon la présente invention, le tube de guidage a une direction verticale. De plus l'installation comporte des moyens de redressement du fil fourré qui sont disposés avant son entrée dans le tube de guidage et aptes à donner au fil fourré la direction rectiligne verticale sans pratiquement d'altération de sa section sensiblement circulaire.
De préférence, les moyens de redressement sont constitués d'une pluralité de jeux de deux rouleaux de pression, le contact de chaque rouleau avec le fil fourré se faisant selon une surface de contact ou selon deux lignes continues de contact.
Dans une variante de réalisation, les moyens de redressement sont constitués d'un nombre limité, par exemple de trois à cinq, de jeux de rouleaux de pression dont les faces de contact avec le fil fourré sont concaves ; de
Dans une variante de réalisation, l'entraînement du fil fourré est réalisé
en même temps que son redressement en particulier lorsque le redressement est obtenu par passage entre des jeux successifs de rouleaux, certains de ces rouleaux étant alors entraînés en rotation.
Ceci n'est pas exclusif, l'entraînement du fil fourré pouvant en particulier être réalisé en amont et indépendamment de son redressement. Dans ce cas, l'opération de redressement est réalisée dans des conditions permettant de rectifier la déformation en section transversale du fil provoquée par le système d'entraînement. Ceci est obtenu de préférence avec un redressement mettant en oeuvre des rouleaux ayant des faces concaves dont le rayon de courbure est sensiblement le même que celui du fil fourré non déformé.
C'est un autre objet de l'invention que de proposer une installation pour introduction d'un fil fourré dans un bain de métal en fusion qui comporte des moyens d'entraînement dudit fil fourré depuis une bobine et un tube de guidage du fil fourré dont l'extrémité distale est à une hauteur déterminée H
de la surface du bain.
De manière caractéristique, selon la présente invention, le tube de guidage a une direction verticale. De plus l'installation comporte des moyens de redressement du fil fourré qui sont disposés avant son entrée dans le tube de guidage et aptes à donner au fil fourré la direction rectiligne verticale sans pratiquement d'altération de sa section sensiblement circulaire.
De préférence, les moyens de redressement sont constitués d'une pluralité de jeux de deux rouleaux de pression, le contact de chaque rouleau avec le fil fourré se faisant selon une surface de contact ou selon deux lignes continues de contact.
Dans une variante de réalisation, les moyens de redressement sont constitués d'un nombre limité, par exemple de trois à cinq, de jeux de rouleaux de pression dont les faces de contact avec le fil fourré sont concaves ; de
7 préférence la face concave de contact de chaque rouleau de pression a un rayon de courbure qui est sensiblement le même que celui du fil fourré.
Avantageusement, dans ce cas, chaque face de contact de chaque rouleau correspond à une portion angulaire comprise entre 120 et 1800. On comprend qu'en théorie la portion angulaire de 180 permet d'obtenir une répartition radiale des forces de pression sur toute la périphérie extérieure d'un fil de référence dont le rayon correspond strictement au rayon de courbure des rouleaux de pression. La portion angulaire comprise dans la fourchette entre 120 et 180 permet cependant de redresser des fils de diamètre supérieur à ce fil de référence sans écrasement ou déformation gênante.
Dans une variante de réalisation, les moyens de redressement sont constitués par un nombre important, par exemple de douze à vingt, de jeux de rouleaux de pression, dans lesquels chaque rouleau comporte une rainure périphérique de section triangulaire, délimitant deux faces obliques de contact avec le fil fourré.
De préférence, l'installation comporte, entre chaque couple de jeux de rouleaux de pression, un tube intercalaire de guidage, apte à maintenir latéralement le fil lors de son déplacement entre les jeux de rouleaux de pression selon une direction rectiligne.
Selon une variante de réalisation, le rapport entre le diamètre intérieur du tube de guidage, et éventuellement des tubes intercalaires, et le diamètre du fil fourré est de l'ordre de 1,5 à 5. Le tube de guidage doit permettre le libre déplacement du fil fourré en le contraignant néanmoins à maintenir une direction rectiligne verticale. Cette fonction est remplie pour la fourchette précitée par un même tube de guidage pour la gamme habituelle de diamètre de fil fourré.
Selon une variante de réalisation, l'extrémité distale du tube de guidage est pourvue d'un embout de protection plus résistant thermiquement que ledit tube de guidage. Le but de la mise en oeuvre de cet embout de protection est d'éviter l'altération de l'extrémité distale du tube de guidage du fait de la chaleur du bain de métal en fusion et également du fait des projections.
Avantageusement, dans ce cas, chaque face de contact de chaque rouleau correspond à une portion angulaire comprise entre 120 et 1800. On comprend qu'en théorie la portion angulaire de 180 permet d'obtenir une répartition radiale des forces de pression sur toute la périphérie extérieure d'un fil de référence dont le rayon correspond strictement au rayon de courbure des rouleaux de pression. La portion angulaire comprise dans la fourchette entre 120 et 180 permet cependant de redresser des fils de diamètre supérieur à ce fil de référence sans écrasement ou déformation gênante.
Dans une variante de réalisation, les moyens de redressement sont constitués par un nombre important, par exemple de douze à vingt, de jeux de rouleaux de pression, dans lesquels chaque rouleau comporte une rainure périphérique de section triangulaire, délimitant deux faces obliques de contact avec le fil fourré.
De préférence, l'installation comporte, entre chaque couple de jeux de rouleaux de pression, un tube intercalaire de guidage, apte à maintenir latéralement le fil lors de son déplacement entre les jeux de rouleaux de pression selon une direction rectiligne.
Selon une variante de réalisation, le rapport entre le diamètre intérieur du tube de guidage, et éventuellement des tubes intercalaires, et le diamètre du fil fourré est de l'ordre de 1,5 à 5. Le tube de guidage doit permettre le libre déplacement du fil fourré en le contraignant néanmoins à maintenir une direction rectiligne verticale. Cette fonction est remplie pour la fourchette précitée par un même tube de guidage pour la gamme habituelle de diamètre de fil fourré.
Selon une variante de réalisation, l'extrémité distale du tube de guidage est pourvue d'un embout de protection plus résistant thermiquement que ledit tube de guidage. Le but de la mise en oeuvre de cet embout de protection est d'éviter l'altération de l'extrémité distale du tube de guidage du fait de la chaleur du bain de métal en fusion et également du fait des projections.
8 L'embout de protection peut s'étendre au-delà de l'extrémité distale du tube de guidage sur une distance donnée, par exemple de l'ordre de 10 à
30 cm.
De préférence, le tube de guidage est en au moins deux parties, à savoir d'une part, une partie proximale et d'autre part, une partie distale équipée de l' embout de protection, les deux dites parties étant solidarisables par des moyens de raccordement amovibles, notamment par filetage ou système à
baïonnette, de manière à permettre le remplacement de la partie distale du tube et de l'embout de protection.
Dans une variante de réalisation, les moyens de redressement du fil fourré font office de moyens d'entraînement.
Selon un mode de réalisation de la variante, dans lequel les moyens de redressement sont constitués d'un nombre limité de jeux de deux rouleaux de pression, chaque jeu comprend un rouleau entraîné et un rouleau libre. De plus, le rouleau libre est monté sur un bras pivotant, formant balancier, déplaçable par vérin.
Dans une autre variante de réalisation, les moyens de redressement sont dissociés des moyens d'entraînement, ces derniers consistant en un injecteur disposé en amont des moyens de redressement. Dans ce cas, le fil fourré
présente nécessairement dans les moyens de redressement, une direction verticale. De plus, il convient que les moyens de redressement soient aptes à
rectifier la déformation provoquée sur le fil, en section transversale, par les moyens de redressement.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite de l'introduction d'un fil fourré dans un bain de métal en fusion grâce à la mise en oeuvre d'une installation dont le mode préféré de réalisation est illustré par le dessin annexé dans lequel :
- la figure 1 est une représentation schématique de ladite installation, incluant le parcours du fil fourré ;
30 cm.
De préférence, le tube de guidage est en au moins deux parties, à savoir d'une part, une partie proximale et d'autre part, une partie distale équipée de l' embout de protection, les deux dites parties étant solidarisables par des moyens de raccordement amovibles, notamment par filetage ou système à
baïonnette, de manière à permettre le remplacement de la partie distale du tube et de l'embout de protection.
Dans une variante de réalisation, les moyens de redressement du fil fourré font office de moyens d'entraînement.
Selon un mode de réalisation de la variante, dans lequel les moyens de redressement sont constitués d'un nombre limité de jeux de deux rouleaux de pression, chaque jeu comprend un rouleau entraîné et un rouleau libre. De plus, le rouleau libre est monté sur un bras pivotant, formant balancier, déplaçable par vérin.
Dans une autre variante de réalisation, les moyens de redressement sont dissociés des moyens d'entraînement, ces derniers consistant en un injecteur disposé en amont des moyens de redressement. Dans ce cas, le fil fourré
présente nécessairement dans les moyens de redressement, une direction verticale. De plus, il convient que les moyens de redressement soient aptes à
rectifier la déformation provoquée sur le fil, en section transversale, par les moyens de redressement.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite de l'introduction d'un fil fourré dans un bain de métal en fusion grâce à la mise en oeuvre d'une installation dont le mode préféré de réalisation est illustré par le dessin annexé dans lequel :
- la figure 1 est une représentation schématique de ladite installation, incluant le parcours du fil fourré ;
9 - la figure 2 est une représentation schématique en coupe d'un ensemble redresseur composé d'une succession de jeux de deux rouleaux de pression ;
- la figure 3 est une représentation schématique et partielle en coupe de deux rouleaux de pression agissant sur le fil fourré ;
- la figure 4 est une représentation schématique en coupe de la portion distale du tube de guidage avec son embout de protection.
L'installation 1 est destinée à l'introduction d'un fil fourré 2 dans un bain 3 de métal en fusion en vue d'ajuster la composition de ce bain ou de traiter celui-ci avec un composant ou additif, qui est contenu sous forme de poudre à
l'intérieur du fil fourré 2.
Dans l'exemple illustré à la figure 3, le fil fourré 2 a une structure qui est conforme à celle décrite dans le document FR 2.871.477. Plus précisément, l'additif 4, sous forme de poudre, est logé à l'intérieur d'une première gaine métallique 5, laquelle est entourée d'une enveloppe 6 qui, elle-même, est entourée d'une seconde gaine métallique 7. En section transversale telle que représentée sur la figure 3, le fil fourré 2 a une configuration globalement circulaire, l'enveloppe intermédiaire 6 étant prise en sandwich entre les deux gaines métalliques 5 et 7. Chacune des deux gaines métalliques 5,7 est réalisée à partir d'un feuillard dont les deux bords longitudinaux opposés sont repliés de manière à s'accrocher l'un à l'autre après qu'ait été donnée au feuillard une configuration sensiblement tubulaire. Ces zones d'accrochage sont représentées schématiquement sur la figure 3 sous les références 5a et 7a, étant tournées vers l'intérieur du fil tubulaire 2.
L'enveloppe intercalaire 6 est dans un matériau qui est combustible mais sans laisser de résidus gênants dans le bain de métal en fusion et qui retarde momentanément la propagation de la chaleur vers le coeur du fil fourré 2. Dans un exemple précis de réalisation, cette enveloppe intercalaire est constituée de plusieurs bandes de papier enroulées en hélice autour de la première gaine métallique 5, s'agissant d'un papier de type pyrotechnique, présentant une résistance à l'inflammation et un coefficient de résistance thermique supérieurs à ceux d'un papier ordinaire. Même si la structure décrite ci-dessus du fil fourré
2 est préférée, elle n'est cependant pas exclusive de la présente invention.
L'alimentation en fil fourré 2 se fait depuis une plateforme 8 supportant deux bobines 9,9' dans lesquelles sont enroulées des longueurs importantes et 5 continues de fil fourré 2, par exemple de l'ordre de 6000 mètres linéaires.
La seconde bobine 9' sert de réserve pour l'alimentation de fil en fin de première bobine 9.
Dans le mode de réalisation qui est illustré, chaque bobine 9 est maintenue de manière statique à l'intérieur d'une cage 10. Lors de l'extraction
- la figure 3 est une représentation schématique et partielle en coupe de deux rouleaux de pression agissant sur le fil fourré ;
- la figure 4 est une représentation schématique en coupe de la portion distale du tube de guidage avec son embout de protection.
L'installation 1 est destinée à l'introduction d'un fil fourré 2 dans un bain 3 de métal en fusion en vue d'ajuster la composition de ce bain ou de traiter celui-ci avec un composant ou additif, qui est contenu sous forme de poudre à
l'intérieur du fil fourré 2.
Dans l'exemple illustré à la figure 3, le fil fourré 2 a une structure qui est conforme à celle décrite dans le document FR 2.871.477. Plus précisément, l'additif 4, sous forme de poudre, est logé à l'intérieur d'une première gaine métallique 5, laquelle est entourée d'une enveloppe 6 qui, elle-même, est entourée d'une seconde gaine métallique 7. En section transversale telle que représentée sur la figure 3, le fil fourré 2 a une configuration globalement circulaire, l'enveloppe intermédiaire 6 étant prise en sandwich entre les deux gaines métalliques 5 et 7. Chacune des deux gaines métalliques 5,7 est réalisée à partir d'un feuillard dont les deux bords longitudinaux opposés sont repliés de manière à s'accrocher l'un à l'autre après qu'ait été donnée au feuillard une configuration sensiblement tubulaire. Ces zones d'accrochage sont représentées schématiquement sur la figure 3 sous les références 5a et 7a, étant tournées vers l'intérieur du fil tubulaire 2.
L'enveloppe intercalaire 6 est dans un matériau qui est combustible mais sans laisser de résidus gênants dans le bain de métal en fusion et qui retarde momentanément la propagation de la chaleur vers le coeur du fil fourré 2. Dans un exemple précis de réalisation, cette enveloppe intercalaire est constituée de plusieurs bandes de papier enroulées en hélice autour de la première gaine métallique 5, s'agissant d'un papier de type pyrotechnique, présentant une résistance à l'inflammation et un coefficient de résistance thermique supérieurs à ceux d'un papier ordinaire. Même si la structure décrite ci-dessus du fil fourré
2 est préférée, elle n'est cependant pas exclusive de la présente invention.
L'alimentation en fil fourré 2 se fait depuis une plateforme 8 supportant deux bobines 9,9' dans lesquelles sont enroulées des longueurs importantes et 5 continues de fil fourré 2, par exemple de l'ordre de 6000 mètres linéaires.
La seconde bobine 9' sert de réserve pour l'alimentation de fil en fin de première bobine 9.
Dans le mode de réalisation qui est illustré, chaque bobine 9 est maintenue de manière statique à l'intérieur d'une cage 10. Lors de l'extraction
10 du fil fourré, la bobine 9 reste fixe, le fil fourré 2 étant extrait depuis le coeur de la bobine. Ce mode de présentation du fil fourré 2 présente l'avantage par rapport à un enroulement classique sur touret de ne pas nécessiter de mise en rotation de la bobine lors du dévidage. Par contre elle présente l'inconvénient majeur, que permet de pallier la présente invention, à savoir d'augmenter considérablement la capacité de déformation du fil fourré à l'état libre, déformation qui empêche la pénétration rectiligne dudit fil dans le bain de métal fondu.
L'installation 1 comprend successivement sur le parcours du fil fourré 2 un ensemble de guidage 11, un ensemble entraîneur et redresseur 12, un tube de guidage 13 et un embout de protection 14. L'ensemble de guidage 11 a pour fonction d'accompagner le fil fourré 2 prélevé de la bobine 9 lors de son transfert jusqu'à l'entrée de l'ensemble entraîneur/redresseur 12. Cet ensemble de guidage 11 comprend un certain nombre de rouleaux 15 qui sont montés libres en rotation chacun selon un axe horizontal et sur lesquels repose le fil fourré 2. Ces rouleaux 15 sont montés sur un châssis 16 ayant globalement une forme en U renversé, avec deux coudes dont les extrémités respectivement amont 16a et aval 16b ont une direction sensiblement verticale. Le fil fourré
2, prélevé de la bobine 9 est introduit dans l'extrémité amont 11a de l'ensemble de guidage 11, il est supporté par les rouleaux 15 et empêché de sortir de l'ensemble de guidage 11 du fait de sa configuration en forme de cage, avec des arceaux 17 fixés au châssis 16 au niveau et/ou entre les rouleaux 15.
L'installation 1 comprend successivement sur le parcours du fil fourré 2 un ensemble de guidage 11, un ensemble entraîneur et redresseur 12, un tube de guidage 13 et un embout de protection 14. L'ensemble de guidage 11 a pour fonction d'accompagner le fil fourré 2 prélevé de la bobine 9 lors de son transfert jusqu'à l'entrée de l'ensemble entraîneur/redresseur 12. Cet ensemble de guidage 11 comprend un certain nombre de rouleaux 15 qui sont montés libres en rotation chacun selon un axe horizontal et sur lesquels repose le fil fourré 2. Ces rouleaux 15 sont montés sur un châssis 16 ayant globalement une forme en U renversé, avec deux coudes dont les extrémités respectivement amont 16a et aval 16b ont une direction sensiblement verticale. Le fil fourré
2, prélevé de la bobine 9 est introduit dans l'extrémité amont 11a de l'ensemble de guidage 11, il est supporté par les rouleaux 15 et empêché de sortir de l'ensemble de guidage 11 du fait de sa configuration en forme de cage, avec des arceaux 17 fixés au châssis 16 au niveau et/ou entre les rouleaux 15.
11 Lors de son passage dans l'ensemble de guidage 11, le fil fourré est d'abord déplacé de bas en haut puis sensiblement horizontalement et enfin de haut en bas, ayant une direction sensiblement verticale lors de son introduction dans l'ensemble entraîneur/redresseur 12 à la sortie de l'extrémité aval 11b dudit ensemble 11.
Dans la bobine 9, le fil fourré 2 est enroulé sous forme de spires sensiblement jointes. Lors de l'extraction du fil 2 du coeur de la bobine 9, le fil tiré vers le haut se déforme progressivement pour passer de la configuration en spire en une configuration sensiblement rectiligne du fait de la traction exercée.
Néanmoins, ce passage engendre des contraintes internes qui font que le fil garde en mémoire sa configuration en spire initiale, configuration qu'il retrouve au moins en partie lorsque cesse la traction exercée sur lui. Ces contraintes internes s'ajoutent à celles qui avaient été provoquées lors de l'opération de bobinage.
C'est la fonction impartie à l'ensemble redresseur que de surmonter et annuler l'effet de toutes ces contraintes internes qui empêche que le fil fourré, une fois introduit dans le bain 3, puisse continuer sa pénétration de manière rectiligne.
Dans le mode de réalisation qui va maintenant être décrit, l'ensemble 12 remplit à la fois la fonction d'entraînement du fil fourré 2 et la fonction de redressement dudit fil. Ceci n'est cependant pas exclusif, la fonction d'entraînement pouvant être dissociée de la fonction de redressement ; dans ce cas cependant, il est préférable que l'ensemble d'entraînement soit disposé en amont de l'ensemble de redressement et que le parcours du fil dans l'ensemble de redressement soit selon une direction verticale par rapport au plan PP' théorique de la surface du bain de métal en fusion 3.
L'ensemble entraîneur/redresseur 12 qui est illustré à la figure 2 comprend une succession de cinq jeux 18 de deux rouleaux de pression 19,20 entre lesquels passe le fil fourré 2, selon une direction verticale. Chaque rouleau 19,20 de chaque jeu 18 est en contact avec le fil fourré 2 selon une face de contact 21,22 qui est concave. Dans l'exemple illustré à la figure 3,
Dans la bobine 9, le fil fourré 2 est enroulé sous forme de spires sensiblement jointes. Lors de l'extraction du fil 2 du coeur de la bobine 9, le fil tiré vers le haut se déforme progressivement pour passer de la configuration en spire en une configuration sensiblement rectiligne du fait de la traction exercée.
Néanmoins, ce passage engendre des contraintes internes qui font que le fil garde en mémoire sa configuration en spire initiale, configuration qu'il retrouve au moins en partie lorsque cesse la traction exercée sur lui. Ces contraintes internes s'ajoutent à celles qui avaient été provoquées lors de l'opération de bobinage.
C'est la fonction impartie à l'ensemble redresseur que de surmonter et annuler l'effet de toutes ces contraintes internes qui empêche que le fil fourré, une fois introduit dans le bain 3, puisse continuer sa pénétration de manière rectiligne.
Dans le mode de réalisation qui va maintenant être décrit, l'ensemble 12 remplit à la fois la fonction d'entraînement du fil fourré 2 et la fonction de redressement dudit fil. Ceci n'est cependant pas exclusif, la fonction d'entraînement pouvant être dissociée de la fonction de redressement ; dans ce cas cependant, il est préférable que l'ensemble d'entraînement soit disposé en amont de l'ensemble de redressement et que le parcours du fil dans l'ensemble de redressement soit selon une direction verticale par rapport au plan PP' théorique de la surface du bain de métal en fusion 3.
L'ensemble entraîneur/redresseur 12 qui est illustré à la figure 2 comprend une succession de cinq jeux 18 de deux rouleaux de pression 19,20 entre lesquels passe le fil fourré 2, selon une direction verticale. Chaque rouleau 19,20 de chaque jeu 18 est en contact avec le fil fourré 2 selon une face de contact 21,22 qui est concave. Dans l'exemple illustré à la figure 3,
12 chaque face concave 21,22 a approximativement le même rayon de courbure que celui de la face extérieure du fil fourré 2, à savoir de la deuxième gaine métallique 7. Comme expliqué précédemment, ces rouleaux 19,20 pourraient néanmoins être utilisés pour l'entraînement et le redressement de fil 2 ayant un rayon de courbure inférieur à celui du fil représenté.
Il est toutefois préférable que chaque face concave 21,22 corresponde à
une portion angulaire a comprise entre 1200 et 180 , par exemple de 130 , notamment lorsque les opérations d'entraînement et de redressement sont indépendantes et que les moyens de redressement doivent rectifier la déformation provoquée sur le fil lors de son passage dans les moyens d'entraînement.
L'un des rouleaux 19 est entraîné en rotation, tandis que l'autre 20 est monté libre sur son axe. Ce rouleau libre 20 est monté sur un bras pivotant 23 dont l'axe de pivotement 28 est décalé par rapport audit rouleau libre 20. Ce bras pivotant 23 est déplacé par un vérin 24 dont le corps 25 est fixé à
pivotement sur le châssis 29 de l'ensemble 12 et dont la tige 27 est montée à
pivotement sur le bras 23, à l'opposé de l'axe 28 dudit bras 23. Ainsi, grâce à
l'action du vérin 24, il est possible d'écarter éventuellement les deux rouleaux 19,20 lors de l'introduction du fil 2 mais surtout d'exercer une pression déterminée entre les deux rouleaux 19,20, pression qui s'exerce corrélativement sur le fil fourré 2 en vue de son redressement.
Du fait de la courbure concave des faces de contact 21,22, cette pression s'exerce de manière radiale sur toute la surface entre lesdites faces de contact et le fil fourré 2, de sorte, non seulement, qu'il ne se produit pas de déformation ni d'aplatissement gênant lors de ce redressement, mais de plus, qu'il y a correction de la déformation ou de l'aplatissement pouvant exister sur le fil, notamment lors de son passage dans des moyens d'entraînement indépendants et amont des moyens de redressement.
Pour obtenir le redressement recherché, il est nécessaire pour un fil fourré donné d'exercer globalement une pression déterminée. Grâce à
l'application de la pression selon une surface de contact, il est ainsi possible de
Il est toutefois préférable que chaque face concave 21,22 corresponde à
une portion angulaire a comprise entre 1200 et 180 , par exemple de 130 , notamment lorsque les opérations d'entraînement et de redressement sont indépendantes et que les moyens de redressement doivent rectifier la déformation provoquée sur le fil lors de son passage dans les moyens d'entraînement.
L'un des rouleaux 19 est entraîné en rotation, tandis que l'autre 20 est monté libre sur son axe. Ce rouleau libre 20 est monté sur un bras pivotant 23 dont l'axe de pivotement 28 est décalé par rapport audit rouleau libre 20. Ce bras pivotant 23 est déplacé par un vérin 24 dont le corps 25 est fixé à
pivotement sur le châssis 29 de l'ensemble 12 et dont la tige 27 est montée à
pivotement sur le bras 23, à l'opposé de l'axe 28 dudit bras 23. Ainsi, grâce à
l'action du vérin 24, il est possible d'écarter éventuellement les deux rouleaux 19,20 lors de l'introduction du fil 2 mais surtout d'exercer une pression déterminée entre les deux rouleaux 19,20, pression qui s'exerce corrélativement sur le fil fourré 2 en vue de son redressement.
Du fait de la courbure concave des faces de contact 21,22, cette pression s'exerce de manière radiale sur toute la surface entre lesdites faces de contact et le fil fourré 2, de sorte, non seulement, qu'il ne se produit pas de déformation ni d'aplatissement gênant lors de ce redressement, mais de plus, qu'il y a correction de la déformation ou de l'aplatissement pouvant exister sur le fil, notamment lors de son passage dans des moyens d'entraînement indépendants et amont des moyens de redressement.
Pour obtenir le redressement recherché, il est nécessaire pour un fil fourré donné d'exercer globalement une pression déterminée. Grâce à
l'application de la pression selon une surface de contact, il est ainsi possible de
13 réduire le nombre de jeux de rouleaux de pression. Un résultat satisfaisant est néanmoins obtenu avec un nombre plus important de jeux de rouleaux de pression et l'application de la pression sous forme de deux lignes continues pour chaque rouleau, par exemple le fil fourré venant en contact avec les deux parois obliques d'une rainure périphérique de section triangulaire pratiquée dans le rouleau.
Les faces de contact 21,22 peuvent présenter une certaine texture, symbolisée par les lignes courbes 29 sur la figure 3, de manière à augmenter le coefficient de frottement entre lesdites faces 21,22 et la face extérieure du fil fourré 2, permettant une optimisation de son transfert et également de son redressement.
Pendant son passage entre les cinq jeux 18 de rouleaux de pression 19,20, le fil fourré 2 prend une direction verticale. Pour contraindre, si besoin était, le fil 2 à garder cette direction, il est prévu, dans l'ensemble 12, des tubes intercalaires 30 qui s'étendent sur toute la hauteur de l'ensemble 12 dans les intervalles entre les cinq jeux 18 de rouleaux de pression 19,20 et dans les portions d'entrée et sortie dudit ensemble 12, et dans lesquels passe le fil fourré 2.
Chaque tube intercalaire 30 est fixé au châssis 29 par des entretoises 31.
A la sortie de l'ensemble entraîneur/redresseur 12, le fil fourré 2 pénètre dans le tube de guidage 13, qui est strictement dans le prolongement des tubes intercalaires 30, ledit tube de guidage 13 ayant une direction verticale. La fonction de ce tube de guidage est à la fois de protéger le fil fourré de l'environnement extérieur et de maintenir la direction verticale dudit fil fourré
lors de son déplacement vers le bain 3.
Pour assurer cette fonction, le diamètre intérieur du tube de guidage 13 est de l'ordre de 1,5 à 5 fois le diamètre extérieur du fil fourré 2.
Dans un mode précis de réalisation, le fil fourré 2 avait un diamètre extérieur de 11,5 mm et le diamètre intérieur du tube de guidage 13 était de mm.
Les faces de contact 21,22 peuvent présenter une certaine texture, symbolisée par les lignes courbes 29 sur la figure 3, de manière à augmenter le coefficient de frottement entre lesdites faces 21,22 et la face extérieure du fil fourré 2, permettant une optimisation de son transfert et également de son redressement.
Pendant son passage entre les cinq jeux 18 de rouleaux de pression 19,20, le fil fourré 2 prend une direction verticale. Pour contraindre, si besoin était, le fil 2 à garder cette direction, il est prévu, dans l'ensemble 12, des tubes intercalaires 30 qui s'étendent sur toute la hauteur de l'ensemble 12 dans les intervalles entre les cinq jeux 18 de rouleaux de pression 19,20 et dans les portions d'entrée et sortie dudit ensemble 12, et dans lesquels passe le fil fourré 2.
Chaque tube intercalaire 30 est fixé au châssis 29 par des entretoises 31.
A la sortie de l'ensemble entraîneur/redresseur 12, le fil fourré 2 pénètre dans le tube de guidage 13, qui est strictement dans le prolongement des tubes intercalaires 30, ledit tube de guidage 13 ayant une direction verticale. La fonction de ce tube de guidage est à la fois de protéger le fil fourré de l'environnement extérieur et de maintenir la direction verticale dudit fil fourré
lors de son déplacement vers le bain 3.
Pour assurer cette fonction, le diamètre intérieur du tube de guidage 13 est de l'ordre de 1,5 à 5 fois le diamètre extérieur du fil fourré 2.
Dans un mode précis de réalisation, le fil fourré 2 avait un diamètre extérieur de 11,5 mm et le diamètre intérieur du tube de guidage 13 était de mm.
14 Vers l'extrémité distale du tube de guidage 13 est prévu un embout de protection 14 destiné à protéger ladite extrémité d'une part de la chaleur émise par le bain 3 et d'autre part des projections de métal en fusion qui peuvent se produire lors de l'introduction du fil fourré 2 dans le bain 3. Cet embout de protection est constitué d'un matériau plus résistant thermiquement que celui dans lequel est réalisé le tube de guidage 13, par exemple en céramique.
Cet embout de protection 14 s'étend au-delà de l'extrémité distale 32 du tube de guidage sur une distance donnée, par exemple de l'ordre de 10 à
30 cm, de sorte que l'embout de protection 14 peut se trouver lui-même à une distance D relativement faible de la surface du bain 3, par exemple de l'ordre de 20 cm à 50 cm.
Cette disposition a pour but de permettre l'introduction du fil fourré 2 dans le bain 3 en étant sûr qu'il conserve sa direction verticale, sans être altéré
avant son introduction dans le bain par la chaleur émise par celui-ci. Bien sûr, cette distance D peut varier en fonction de la vitesse d'entraînement du fil fourré 2, cette vitesse pouvant aller de 40 à 400 mètres par minute.
Un mode particulier de réalisation d'un embout de protection 34 est illustré à la figure 4. Dans ce mode de réalisation, le tube de guidage est en deux parties, à savoir une partie proximale, non représentée sur la figure 4, et une partie distale 33 sur laquelle est fixé l'embout de protection 34. La partie distale 33 peut être raccordée à la partie proximale du tube de guidage par des moyens de raccordement amovibles, par exemple un système à baïonnette 35 dont seule la partie femelle est représentée sur la figure 4. L'avantage de cette réalisation en deux parties proximale et distale du tube de guidage permet de remplacer uniquement la partie distale et l'embout de protection en cas d'altération de ceux-ci, due aux projections et à la chaleur émise par le bain 3.
Cet embout de protection 14 s'étend au-delà de l'extrémité distale 32 du tube de guidage sur une distance donnée, par exemple de l'ordre de 10 à
30 cm, de sorte que l'embout de protection 14 peut se trouver lui-même à une distance D relativement faible de la surface du bain 3, par exemple de l'ordre de 20 cm à 50 cm.
Cette disposition a pour but de permettre l'introduction du fil fourré 2 dans le bain 3 en étant sûr qu'il conserve sa direction verticale, sans être altéré
avant son introduction dans le bain par la chaleur émise par celui-ci. Bien sûr, cette distance D peut varier en fonction de la vitesse d'entraînement du fil fourré 2, cette vitesse pouvant aller de 40 à 400 mètres par minute.
Un mode particulier de réalisation d'un embout de protection 34 est illustré à la figure 4. Dans ce mode de réalisation, le tube de guidage est en deux parties, à savoir une partie proximale, non représentée sur la figure 4, et une partie distale 33 sur laquelle est fixé l'embout de protection 34. La partie distale 33 peut être raccordée à la partie proximale du tube de guidage par des moyens de raccordement amovibles, par exemple un système à baïonnette 35 dont seule la partie femelle est représentée sur la figure 4. L'avantage de cette réalisation en deux parties proximale et distale du tube de guidage permet de remplacer uniquement la partie distale et l'embout de protection en cas d'altération de ceux-ci, due aux projections et à la chaleur émise par le bain 3.
Claims (29)
1. Un procédé d'introduction d'un fil fourré (2) dans un bain (3) de métal en fusion consistant à extraire le fil fourré d'une bobine (9), et à l'entraîner en déplacement jusqu'au bain (3) de métal, une partie du parcours du fil fourré
étant réalisée dans un tube de guidage (13) dont une extrémité distale (32) est à
une hauteur déterminée (H) d'une surface du bain (3) de métal, caractérisé en ce que le fil fourré (2) est entraîné et soumis à une opération de redressement, dans des conditions n'altérant pratiquement pas une section circulaire et permettant son introduction et sa pénétration dans une profondeur du bain (3) selon une direction verticale.
étant réalisée dans un tube de guidage (13) dont une extrémité distale (32) est à
une hauteur déterminée (H) d'une surface du bain (3) de métal, caractérisé en ce que le fil fourré (2) est entraîné et soumis à une opération de redressement, dans des conditions n'altérant pratiquement pas une section circulaire et permettant son introduction et sa pénétration dans une profondeur du bain (3) selon une direction verticale.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fil fourré (2) est extrait depuis le coeur de la bobine (9).
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, le tube de guidage (13) étant disposé verticalement au-dessus du bain, l'opération de redressement est réalisée par passage du fil fourré (2), avant son entrée dans le tube de guidage (13), dans plusieurs jeux (18) de deux rouleaux de pression (19, 20), avec un contact entre le fil fourré et chaque rouleau de pression se faisant soit selon une surface de contact soit selon au moins deux lignes de contact.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les faces de contact (21, 22) des rouleaux de pression avec ledit fil (2) sont concaves.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le rayon de courbure des faces concaves (21, 22) des rouleaux de pression est le même que celui du fil fourré (2).
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le fil fourré est maintenu latéralement pendant son passage entre les jeux (18) de rouleaux de pression (19, 20).
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le fil fourré est maintenu latéralement pendant son passage entre les jeux (18) de rouleaux de pression (19, 20) par des tubes intercalaires (30) de guidage.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'entraînement du fil fourré est réalisé en même temps que son redressement, certains des rouleaux de pression (19) étant moteurs.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'entraînement du fil fourré est réalisé en amont et indépendamment de son redressement, et en ce que pendant l'opération de redressement, le fil fourré
(2) a une direction verticale.
(2) a une direction verticale.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre intérieur du tube de guidage, et éventuellement des tubes intercalaires, et le diamètre extérieur du fil fourré est de l'ordre de 1,5/1 à 5/1.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il consiste également à protéger l'extrémité distale (32) du tube de guidage (13), à proximité du bain (3), par un embout de protection (34).
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il consiste également à protéger l'extrémité distale (32) du tube de guidage (13) et le fil fourré
(2) dans son parcours au-delà de ladite extrémité (32), à proximité du bain (3), par un embout de protection (34).
(2) dans son parcours au-delà de ladite extrémité (32), à proximité du bain (3), par un embout de protection (34).
13. Une installation (1) pour l'introduction d'un fil fourré (2) dans un bain (3) de métal en fusion, comportant:
- des moyens d'entraînement (12) dudit fil fourré, depuis une bobine (9) dans laquelle l'extraction du fil se fait depuis le coeur de la bobine;
- un tube de guidage (13) du fil fourré (2) dont l'extrémité distale (32) est à une hauteur déterminée (H) de la surface du bain (3), caractérisée en ce que le tube de guidage (13) a une direction verticale et en ce qu'elle comporte des moyens de redressement du fil fourré (2) disposés avant son entrée dans le tube de guidage (13), aptes à donner au fil fourré (2) une direction rectiligne sans altération de sa section circulaire et éventuellement en corrigeant la déformation existant sur ladite section.
- des moyens d'entraînement (12) dudit fil fourré, depuis une bobine (9) dans laquelle l'extraction du fil se fait depuis le coeur de la bobine;
- un tube de guidage (13) du fil fourré (2) dont l'extrémité distale (32) est à une hauteur déterminée (H) de la surface du bain (3), caractérisée en ce que le tube de guidage (13) a une direction verticale et en ce qu'elle comporte des moyens de redressement du fil fourré (2) disposés avant son entrée dans le tube de guidage (13), aptes à donner au fil fourré (2) une direction rectiligne sans altération de sa section circulaire et éventuellement en corrigeant la déformation existant sur ladite section.
14. Installation selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens de redressement sont constitués d'une pluralité de jeux de deux rouleaux de pression, le contact entre le fil fourré et chaque rouleau de pression se faisant selon une surface de contact ou selon au moins deux lignes de contact.
15. Installation selon la revendication 14, dans laquelle le contact entre le fil fourré et chaque rouleau de pression se fait selon une surface de contact, caractérisée en ce que les moyens de redressement sont constitués d'un nombre limité de jeux (18) de deux rouleaux de pression (19, 20) dont les faces de contact (21, 22) avec le fil fourré (2) sont concaves.
16. Installation selon la revendication 15, caractérisée en ce que les moyens de redressement sont constitués de trois à cinq jeux (18) de deux rouleaux de pression (19, 20).
17. Installation selon la revendication 15 ou 16, caractérisée en ce que chaque face de contact (21, 22) avec le fil fourré de chaque rouleau a un rayon de courbure qui est le même que celui du fil fourré (2).
18. Installation selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, caractérisée en ce que chaque face de contact de chaque rouleau correspond à une portion angulaire comprise entre 120° et 180°.
19. Installation selon la revendication 14, dans laquelle le contact entre le fil fourré et chaque rouleau de pression se fait selon deux lignes de contact, caractérisée en ce que les moyens de redressement sont constitués de douze à
vingt jeux de rouleaux de pression, chaque rouleau comportant une rainure périphérique de section triangulaire dont les parois obliques délimitent les faces de contact avec le fil fourré.
vingt jeux de rouleaux de pression, chaque rouleau comportant une rainure périphérique de section triangulaire dont les parois obliques délimitent les faces de contact avec le fil fourré.
20. Installation selon l'une quelconque des revendications 14 à 19, caractérisée en ce qu'elle comporte des tubes intercalaires (30) de guidage du fil fourré
(2) entre chaque couple (18) de jeux de rouleaux de pression (19, 20).
(2) entre chaque couple (18) de jeux de rouleaux de pression (19, 20).
21. Installation selon l'une quelconque des revendications 13 à 20, caractérisée en ce que le rapport entre le diamètre intérieur du tube de guidage (13), et éventuellement des tubes intercalaires (30), et le diamètre du fil fourré est de l'ordre de 1,5/1 à 5/1.
22. Installation selon l'une quelconque des revendications 13 à 21, caractérisée en ce que l'extrémité distale (32) du tube de guidage (13) est pourvue d'un embout de protection (14) plus résistant thermiquement que ledit tube de guidage (13).
23. Installation selon la revendication 22, caractérisée en ce que l'embout de protection (14) s'étend au-delà de l'extrémité distale (32) du tube de guidage (13) sur une distance donnée.
24. Installation selon la revendication 23, caractérisée en ce que l'embout de protection (14) s'étend au-delà de l'extrémité distale (32) du tube de guidage (13) sur une distance donnée de l'ordre de 10 à 30 cm.
25. Installation selon l'une quelconque des revendications 22 à 24, caractérisée en ce que le tube de guidage est en deux parties, l'une proximale et l'autre distale (33) à laquelle est fixée l'embout de protection (34) et en ce que les deux dites parties sont solidarisables par des moyens de raccordement amovibles, de manière à permettre le remplacement de l'ensemble formé par la partie distale (33) du tube et l'embout de protection (34).
26. Installation selon la revendication 25, caractérisée en ce que les deux dites parties sont solidarisables par des moyens de raccordement amovibles, par filetage ou par système à baïonnette (35).
27. Installation selon l'une quelconque des revendications 13 à 26, caractérisée en ce que les moyens de redressement font offices de moyens d'entraînement.
28. Installation selon les revendications 14 et 27, caractérisée en ce que chaque jeu (18) de deux rouleaux (19, 20) comporte un rouleau entraîné (19) et un rouleau libre (20), et en ce que le rouleau libre (20) est monté sur un bras pivotant (23), formant balancier, déplaçable par vérin (25).
29. Installation selon l'une quelconque des revendications 13 à 28, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement sont en amont des moyens de redressement et en ce que dans les moyens de redressement, le fil fourré a une direction verticale.
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