FR1464758A - New casting device - Google Patents

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Description

Nouveau dispositif de coulée.
La présente invention concerne un nouveau dispositif de coulée de métal liquide dont on règle le débit au moyen d'une quenouille.
On sait que parmi les dispositifs pour couler un métal liquide on utilise des récipients dits poches de coulée dont le fond est muni d'un orifice calibré appelé busette. On règle le débit du métal liquide au moyen d'un tampon à longue tige métallique dit quenouille qui permet d'obturer plus ou moins la busette. Mais la quenouille utilisée est difficile à guider surtout lorsque la hauteur du bain métallique est grande, la tige de la quenouille se déforme sous l'effort de traction notamment en cas de collage; enfin la mise en place d'une quenouille classique est une opération particulièrement pénible pour le personnel lorsque ce montage doit se faire au-dessus d'une poche de coulée encore chaude.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et à cet effet elle a pour objet un dispositif de coulée comportant un récipient ou poche destiné à contenir un métal liquide dispositif caractérisé en ce que la poche comporte une partie inférieure saillante latérale dont le fond est muni d'une busette, en ce que la paroi supérieure de la partie saillante comporte à l'aplomb de la busette une ouverture dans laquelle peut coulisser verticalement une quenouille dont la tige traverse de part en part une enceinte munie de moyens pour y maintenir une pression au moins égale à la pression hydrostatique du métal dans la poche.
Ce dispositif peut en outre comporter les caractéristiques suivantes en combinaison avec les précédentes :
a. Les moyens pour maintenir ladite enceinte à une pression au moins égale à la pression atmosphérique consistent en une conduite de gaz sous pression communiquant avec ladite enceinte; b. La partie supérieure de ladite enceinte est munie d'un manchon étanche dans lequel coulisse la tige de la quenouille ; c. La tige de la quenouille est fixée sur la partie supérieure de ladite enceinte dont les parois sont déformables; d. L'enceinte déformable selon c est formée par des éléments plissés; e. L'enceinte déformable selon c est formée par des éléments télescopiques; f. Un détecteur de niveau du métal dans la poche permet de commander la régulation de la pression du gaz dans ladite enceinte.
Comme on le comprend, le dispositif selon l'invention comporte une poche de coulée pourvue latéralement à sa partie inférieure d'un saillant dans lequel on fait pénétrer une quenouille par une ouverture pratiquée dans la paroi supérieure du saillant. Il est bien évident que lorsque la poche est pleine de métal, celui-ci exerce sur la paroi supérieure du saillant une pression hydrostatique proportionnelle à la différence A H entre le niveau du métal dans la poche et celui de la paroi supérieure du saillant : le métal a tendance à monter dans l'espace laissé entre l'ouverture et la quenouille pour faciliter le coulissement de celle-ci. Pour empêcher la montée du métal on a recouvert cette ouverture d'une enceinte que l'on peut mettre sous pression et alimentée par une conduite de gaz, de l'air de préférence.L'air est particulièrement bien adapté pour le cas où le liquide est de la fonte; la réaction de l'oxygène de l'air et du carbone de la fonte provoque en effet un échauffement local qui empêche le métal de figer.
La tige de la quenouille traverse la partie supérieure de l'enceinte et le joint entre la tige et l'enceinte doit être étanche. A cet effet, l'invention prévoit plusieurs modes de mise en u̇vre. Dans un premier mode de mise en u̇vre, la tige de la quenouille coulisse dans un manchon étanche solidaire de la paroi supérieure de l'enceinte; ce manchon peut être en élastomère fluoré résistant à la chaleur.
Il doit parfaitement s'adapter sur la tige de la que-
New casting device.
The present invention relates to a new device for casting liquid metal, the flow rate of which is regulated by means of a stopper rod.
It is known that among the devices for pouring a liquid metal, use is made of so-called pouring ladle containers, the bottom of which is provided with a calibrated orifice called a nozzle. The flow of the liquid metal is regulated by means of a buffer with a long metal rod called a stopper rod which makes it possible to more or less close the nozzle. But the stopper rod used is difficult to guide, especially when the height of the metal bath is great, the rod of the stopper rod deforms under the tensile force, in particular in the event of sticking; finally, the installation of a conventional stopper rod is a particularly painful operation for the personnel when this assembly has to be done above a still hot ladle.
The object of the present invention is to remedy these drawbacks and to this end it relates to a casting device comprising a receptacle or pocket intended to contain a liquid metal device characterized in that the pocket comprises a projecting lower side part whose bottom is provided with a nozzle, in that the upper wall of the projecting part comprises, directly above the nozzle, an opening in which a stopper rod can slide vertically, the rod of which passes right through an enclosure provided with means for holding therein a pressure at least equal to the hydrostatic pressure of the metal in the ladle.
This device may also have the following characteristics in combination with the previous ones:
at. The means for maintaining said enclosure at a pressure at least equal to atmospheric pressure consist of a pressurized gas pipe communicating with said enclosure; b. The upper part of said enclosure is provided with a sealed sleeve in which the rod of the stopper rod slides; vs. The stem of the stopper rod is fixed to the upper part of said enclosure, the walls of which are deformable; d. The deformable enclosure according to c is formed by pleated elements; e. The deformable enclosure according to c is formed by telescopic elements; f. A metal level detector in the pocket makes it possible to control the regulation of the gas pressure in said enclosure.
As will be understood, the device according to the invention comprises a pouring ladle provided laterally at its lower part with a projection into which a stopper rod is made to penetrate through an opening made in the upper wall of the projection. It is obvious that when the pocket is full of metal, it exerts on the upper wall of the salient a hydrostatic pressure proportional to the difference AH between the level of the metal in the pocket and that of the upper wall of the salient: the metal tends to rise in the space left between the opening and the stopper rod to facilitate the sliding thereof. To prevent the rise of the metal, this opening has been covered with an enclosure which can be pressurized and supplied by a gas pipe, preferably air. The air is particularly well suited for the case where the liquid is cast iron; the reaction of the oxygen in the air and the carbon in the cast iron in fact causes local heating which prevents the metal from solidifying.
The stopper rod passes through the top of the enclosure and the seal between the rod and the enclosure must be tight. To this end, the invention provides several modes of implementation. In a first mode of implementation, the rod of the stopper rod slides in a sealed sleeve integral with the upper wall of the enclosure; this sleeve may be of heat-resistant fluoroelastomer.
It must fit perfectly on the rod of the que-

Claims (1)

nouille tout en permettant à celle-ci de coulisser facilement; on peut à cet effet employer des lubrifiants tels que du graphite ou du bisulfure de molybdène. On peut également faire coulisser la tige de la quenouille dans un presse-étoupe. Un autre mode de mise en u̇vre consiste à rendre la tige solidaire de l'enceinte de façon que la paroi supérieure de l'enceinte se déplace en même temps que la tige. Cela peut être réalisé avec une enceinte déformable constituée par exemple par des éléments plissés ou des éléments télescopiques. Enfin on peut asservir la pression dans l'enceinte à la hauteur du bain liquide dans la poche. A cet effet un mode de mise en u̇vre consiste à suivre le niveau du liquide au moyen d'un détecteur de niveau, par exemple une électrode, relié à un dispositif commandant une pression de consigne du gaz dans l'enceinte. Un des avantages de l'invention réside dans le fait que la partie de la quenouille plongeant dans le bain en fusion est particulièrement courte quelle que soit la hauteur du métal dans la poche; elle ne subit donc qu'une déformation négligeable et ne nécessite un revêtement réfractaire que sur une largeur relativement courte, ce qui abaisse sensiblement son prix; un autre avantage est que la quenouille plonge dans un bain ne contenant que du métal et qu'elle n'est pas soumise à l'attaque du laitier nageant sur la poche. Ce dispositif est adaptable sur toutes les installations de coulée; mais il convient particulièrement bien dans le cas de l'affinage continu de la fonte grâce à ses qualités de longue durée. Ces avantages ressortiront mieux dans l'exemple qui va suivre; on se référera pour cela à la figure unique du dessin annexé qui représente une vue en coupe d'un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. On a représenté en 1 le corps d'une poche de coulée et en 2 une partie saillante inférieure latérale de cette poche. La poche est protégée par un garnissage 3 en briques réfractaires enveloppé par des tôles 4. Dans le fond 5, commun à 1 et 2, également garni de briques réfractaires 6 et soutenues par une tôle 7, on a mis en place dans le saillant 2 une busette 8 au moyen d'un système de clavettes 9. La partie supérieure du saillant 2, démontable au moyen d'une plaque en tôle 10 amovible, comporte à l'aplomb de la busette 8 une ouverture Il dans laquelle peut coulisser une quenouille 12 dont la tige 13 en acier est protégée dans sa partie inférieure par des anneaux réfractaires 14; la partie inférieure de la quenouille comporte un tampon 15 pouvant s'adapter exactement sur la busette 8. Sur la plaque 10 on a fixé par des boulons 16 une enceinte 17 en tôle; cette enceinte est rendue étanche au moyen de joints métalloplastiques 18; la paroi supérieure de l'enceinte 17 est munie d'un manchon 19 en élastomère fluoré résistant à la chaleur qui enserre de façon étanche la tige 13 de la quenouille, tout en permettent à celle-ci de coulisser. L'enceinte 17 est en communication avec une conduite 20 d'air comprimé au moyen d'une vannenoodle while allowing it to slide easily; lubricants such as graphite or molybdenum disulphide can be used for this purpose. You can also slide the stopper rod in a stuffing box. Another embodiment consists of making the rod integral with the enclosure so that the upper wall of the enclosure moves at the same time as the rod. This can be achieved with a deformable enclosure constituted for example by pleated elements or telescopic elements. Finally, the pressure in the enclosure can be enslaved to the height of the liquid bath in the pocket. To this end, one mode of implementation consists in monitoring the level of the liquid by means of a level detector, for example an electrode, connected to a device controlling a setpoint pressure of the gas in the enclosure. One of the advantages of the invention lies in the fact that the part of the stopper rod immersed in the molten bath is particularly short regardless of the height of the metal in the ladle; it therefore only undergoes negligible deformation and requires refractory lining only over a relatively short width, which significantly lowers its price; another advantage is that the stopper rod is immersed in a bath containing only metal and that it is not subjected to the attack of the slag swimming on the pocket. This device is adaptable to all casting installations; but it is particularly suitable in the case of continuous refining of cast iron thanks to its long-lasting qualities. These advantages will emerge better in the example which follows; reference will be made for this to the single figure of the appended drawing which represents a view in section of an embodiment of a device according to the invention. There is shown at 1 the body of a casting ladle and at 2 a lower lateral protrusion of this ladle. The pocket is protected by a lining 3 in refractory bricks enveloped by sheets 4. In the bottom 5, common to 1 and 2, also lined with refractory bricks 6 and supported by a sheet 7, we have placed in the projection 2 a nozzle 8 by means of a system of keys 9. The upper part of the projection 2, removable by means of a removable sheet metal plate 10, comprises, directly above the nozzle 8, an opening II in which a stopper rod can slide 12, the steel rod 13 of which is protected in its lower part by refractory rings 14; the lower part of the stopper rod comprises a buffer 15 which can fit exactly on the nozzle 8. On the plate 10, a metal enclosure 17 has been fixed by bolts 16; this enclosure is sealed by means of metalloplastic seals 18; the upper wall of the enclosure 17 is provided with a sleeve 19 of heat-resistant fluoroelastomer which tightly encloses the rod 13 of the stopper rod, while allowing the latter to slide. The enclosure 17 is in communication with a compressed air line 20 by means of a valve 21 à trois voies. Un manomètre 22 permet d'indiquer la pression à l'intérieur de l'enceinte 17 alors qu'un manomètre 23 indique la pression de l'air dans la conduite 20. La quenouille coulisse encore à l'extérieur de l'enceinte 17 dans un manchon 24. fixé à la tôle 4. par l'intermédiaire d'une patte 25. Un levier mobile 26 s'appuyant sur la tôle 4 en 27 permet de man u̇vrer de façon classique la quenouille 12. Il est bien entendu que l'exemple qui vient d'être décrit n'est nullement limitatif; l'invention prévoit d'ailleurs d'autres mises en u̇vre et de toute façon on pourrait imaginer bien des variantes ou modifications de détail sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. RÉSUMÉ L'invention a pour objet un dispositif de coulée comportant un récipient ou poche destiné à contenir un métal liquide, dispositif caractérisé en ce que la poche comporte une partie intérieure saillante latérale dont le fond est muni d'une busette, en ce que la paroi supérieure de la partie saillante comporte à l'aplomb de la busette une ouverture dans laquelle peut coulisser verticalement une quenouille dont la tige traverse de part en part une enceinte munie de moyens pour y maintenir une pression au moins égale à la pression hydrostatique du métal dans la poche. Ce dispositif peut en outre comporter les caractéristiques suivantes en combinaison avec les précédentes : a. Les moyens pour maintenir ladite enceinte à une pression au moins égale à la pression atmosphérique consistent en une conduite de gaz sous pression communiquant avec ladite enceinte; b. La partie supérieure de ladite enceinte est munie d'un manchon étanche dans lequel coulisse la tige de la quenouille; c. La tige de la quenouille est fixée sur la partie supérieure de ladite enceinte dont les parois sont déformables ; d. L'enceinte déformable selon c est formée par des éléments plissés ; e. L'enceinte déformable selon e est formée par des éléments télescopiques; f. Un détecteur de niveau du métal dans la poche permet de commander la régulation de la pression du gaz dans ladite enceinte.21 three-way. A manometer 22 makes it possible to indicate the pressure inside the enclosure 17 while a manometer 23 indicates the air pressure in the pipe 20. The stopper rod still slides outside the enclosure 17 in a sleeve 24. fixed to the sheet 4. by means of a tab 25. A movable lever 26 resting on the sheet 4 at 27 allows the stopper rod 12 to be maneuvered in a conventional manner. It is of course understood that the The example which has just been described is in no way limiting; the invention moreover provides for other implementations and anyway one could imagine many variants or modifications of detail without departing from the scope of the present invention. SUMMARY The subject of the invention is a casting device comprising a container or pocket intended to contain a liquid metal, device characterized in that the pocket comprises a lateral projecting inner part, the bottom of which is provided with a nozzle, in that the upper wall of the projecting part has, directly above the nozzle, an opening in which a stopper rod can slide vertically, the rod of which passes right through an enclosure provided with means for maintaining therein a pressure at least equal to the hydrostatic pressure of the metal in the pocket. This device can also include the following characteristics in combination with the previous ones: a. The means for maintaining said enclosure at a pressure at least equal to atmospheric pressure consist of a pressurized gas pipe communicating with said enclosure; b. The upper part of said enclosure is provided with a sealed sleeve in which the rod of the stopper rod slides; vs. The stem of the stopper rod is fixed to the upper part of said enclosure, the walls of which are deformable; d. The deformable enclosure according to c is formed by pleated elements; e. The deformable enclosure along e is formed by telescopic elements; f. A metal level detector in the pocket makes it possible to control the regulation of the gas pressure in said enclosure.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2032459A1 (en) * 1969-02-27 1970-11-27 Stoecker & Kunz Gmbh

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2032459A1 (en) * 1969-02-27 1970-11-27 Stoecker & Kunz Gmbh

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