Procédé pour la fabrication d'une pièce de métal de forme allongée. La présente invention a pour objet un procédé pour la fabrication d'une pièce de métal de forme allongée, par exemple d'une bande, d'un fil ou d'un tube métallique.
Tous les procédés connus proposés jus qu'ici sont caractérisés par le fait qu'un moule dans lequel le métal fondu se solidifie est disposé à l'extérieur du métal coulé. Con trairement à ces procédés, celui faisant l'ob jet due. l'invention est caractérisé en ce qu'on fait passer un noyau métallique de forme allongée à travers un bain contenant du mé tal de même composition que ledit noyau, à l'état fondu, la température dudit bain et la.
vitesse de passage dudit noyau à travers ce bain étant telles que le noyau quitte le bain entouré d'un dépôt notable de métal du bain solidifié sur ce noyau, et en ce qu'on réduit ensuite l'épaisseur de la pièce ainsi obtenue.
De préférence, on nettoie au préalable la surface dudit noyau et on fait passer le noyau à travers ledit bain alors que la température de ce noyau est relativement basse.
Lorsqu'un noyau de métal relativement froid est immergé dans un bain du même métal à l'état fondu, de la chaleur se trans met immédiatement à partir des parties voi sines du métal fondu jusque dans ce noyau de métal froid et une partie du métal liquide se solidifie et forme une croûte qui entoure ce noyau. A ce stade, le noyau de métal doit être retiré du bain, car, si davantage de cha leur s'écoulait jusque dans ce noyau à partir du métal liquide, la croûte qui vient de se former fondrait à nouveau et le noyau de métal lui-même pourrait éventuellement fon dre.
Le procédé spécifié ci-dessus utilise ce phénomène d'accroissement de l'épaisseur d'un noyau par formation d'une croûte sur ce noyau en le rendant continu, ainsi qu'on s'en rendra compte d'après la description ci dessous.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une installation pour la mise en ouvre du procédé et illustre une forme d'exé cution de celui-ci. La figure unique de ce des sin est une élévation latérale schématique, partie en coupe, -de ladite installation.
On décrira la mise en oeuvre du procédé pour la production d'une pièce d'acier de forme allongée, mais il est évident que ce procédé est également applicable à d'autres métaux. Le noyau utilisé est constitué par une bande d'acier 10 qu'on vient de libérer de scories et de nettoyer au moyen d'un acide, par exemple d'acide sulfurique. Le noyau 10 est acheminé à partir d'une bobine 11 qui est desmodromiquement entraînée et passe entre des galets d'entraînement 13 qui com mandent la vitesse à laquelle cette bande 10 est avancée jiusqite dans un four ou bain 17 qui contient de l'acier fondu.
Une boucle est formée dans le noyau 10, entre des galets de guidage 12, pour absorber tout mou ou dé faut,de tension pouvant résulter d'une diffé rence entre la vitesse avec laquelle le noyau est déroulé de la bobine 11 et celle à laquelle il passe entre les galets d'entraînement 13.
La partie du noyau 10 qui quitte les ga lets d'entraînement 13 est tirée à travers le four 17 par des galets d'entraînement. 11. Les galets 13 et 14 sont reliés les uns aux autres, comme indiqué de façon schématique par une liaison 15, par exemple mécaniquement ou électriquement et de manière à commander la longueur d'une boucle formée par le noyau et qui plonge dans l'acier fondu se trouvant dans le four 17.
Le four 17 est muni d'un barrage 17a des tiné à empêcher les scories de parvenir jusque dans une chambre de fonte 17b. La chambre 17b est surmontée d'une enceinte<B>17e</B> conte nant du gaz et à travers laquelle le noyau 1.0 pénètre dans le four. Des dispositifs étanches ali gaz convenables 17d sont prévus entre le noyau 10 et. des ouvertures au travers des quelles ce noyau pénètre dans le four 17 et en ressort.
Au cours de son passage à travers le mé tal fondu du bain, le noyau 10 est recouvert d'une croûte ainsi qu'on l'a expliqué plus haut. La, température du noyau et du bain et la vitesse de passage du noyau à travers le bain sont réglées de façon que, lorsque ce noyau quitte le four, il est entouré d'un dé pôt notable de métal du bain solidifié sur lui. La température du bain doit. naturellement être maintenue suffisamment supérieure à la température à laquelle le contenu de ce bain fond, de manière à empêcher tout risque de formation d'une croûte à la surface du bain ou contre les parois de celui-ci.
II n'y a, cepen dant pas d'avantage à maintenir cette tempé rature à une valeur plus élevée. La durée maximum de l'immersion d'une partie quel conque du noyau dans le métal fondu est celle au cours de laquelle un dépôt maximum est. obtenu sans qu'il y ait danger de refonte de la croûte déposée. Cette durée dépend évi demment du métal utilisé, de la plus petite dimension de la section du noyau et de la dif férence de température entre le métal fondu du bain et le noyau.
A titre d'exemple, pour une bande d'acier de 3,2 mm d'épaisseur et de n'importe quelle largeur susceptible d'être obtenue au moyen d'un laminoir, cette bande ; étant avancée dans un bain d'acier fondu à 1600 C, une durée d'immersion d'environ 0,5 seconde assure la production d'une bande de 6,4 mm d'épaisseur. Dans ce cas particu lier, la bande d'acier est déplacée à travers ; le four à une vitesse de 183 m par minute et. se déplace d'environ 1,.50 m à travers le bain. Dans ces conditions, l'intérieur de la. bande atteint une température de 1l.00 C.
On a constaté que la durée de l'immersion, croît environ avec le carré de la plus faible dimension de la. section du noyau. Ainsi, pour une bande de 4,8 mm d'épaisseur, la. durée de l'immersion serait supérieure à une se conde. , Après avoir quitté les galets d'entraîne ment 14 au moyen desquels le noyau 10 re couvert d'un dépôt de métal du bain solidi fié sur lui est tiré hors .du four 17, la bande forme une seconde boucle entre des galets de guidage 16. Lorsque la matière passe entre les galets 16, elle peut être refroidie si on désire la stocker provisoirement, ou au contraire être réchauffée si on désire réduire son épaisseur par travail à chaud.
Dans l'installation repré sentée, la matière est acheminée au moyen de galets d'entraînement 22 jusqu'à sui lami noir 23 dans lequel son épaisseur est réduite, et elle est ensuite enroulée pour former une bobine 24. Bien qu'un seul laminoir 23 ait été représenté, la bande passe effectivement généralement au travers d'une série de lami noirs. On pourrait évidemment aussi utiliser d'autres procédés pour la. réduction de l'épais seur de la bande obtenue.
Au cours des opérations de fonte, de tra vail et ,de refroidissement à la température ambiante, la structure cristalline du métal est modifiée. De nouveaux grains eristallins croissent à l'intérieur du métal et ces grains, sont librement répartis en travers de la, sur face de jonction entre le noyau primitif et. le métal déposé sur ce noyau. Une soudure homogène est ainsi obtenue entre le noyau et. le métal déposé sur ce noyais, de soie que la, surface de jonction entre ces deux parties de la bande ne présente aucune faiblesse.
Si la bande métallique recouverte d'un dépôt. de métal est ramenée à son épaisseur primitive, par exemple par laminage, une par tie de cette bande peut à nouveau être utilisée comme noyau et être repassée à travers le bain pour être recouverte d'un nouveau dé pôt. La partie restante de ladite bande équi vaut en fait à une nouvelle quantité de bande directement produite à partir du métal fondu.
Un avantage particulier du procédé qu'on vient de décrire consiste en ce que la vitesse à laquelle du métal solide peut être produit à partir du métal fondu peut être très élevée. Avec les procédés connus de fonte continue utilisant des moules extérieurs, la vitesse de pro duction est limitée par le temps qui est néces saire pour retirer suffisamment de chaleur du v ohune relativement grand de métal fondu contenu dans le moule.
Jusqu'ici, cette cir constance a restreint l'application de ces pro cédés connus à l'industrie des métaux non ferreux, dans laquelle les vitesses de produc tion sont très inférieures à celles qui sont usuelles dans l'industrie des métaux ferreux.
Le procédé spécifié n'est pas uniquement applicable à la production de métal sous forme de bandes. Toute forme de métal tra vaillé continu, par exemple des fils ou des tubes, peut être obtenue au moyen de la même technique de fonte utilisée en combinaison avec des opérations continues de réduction d'épaisseur.
Ainsi qu'on l'a déjà dit, l'importance du dépôt dépend de la différence de température entre le métal fondu du bain et le noyau, de sorte qu'il serait possible d'accroître l'impor tance maximum du dépôt par refroidissement préalable du noyau. Cependant, en général, cela ne serait pas économique.