FR2459291A1 - Appareil pour traiter par la chaleur des tuyaux en fonte - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN APPAREIL POUR TRAITER PAR LA CHALEUR DES TUYAUX EN FONTE. CET APPAREIL EST UTILISE POUR LA MISE EN OEUVRE D'UN PROCEDE DANS LEQUEL DES TUYAUX DE FONTE ENCORE ROUGES PRODUITS PAR UNE MACHINE A MOULER CENTRIFUGE SONT REFROIDIS, CES TUYAUX ETANT REFROIDIS LENTEMENT DANS UNE GAMME DE TEMPERATURES DE 800 A 700C AFIN DE LEUR CONFERER UNE STRUCTURE FERRITIQUE SANS RECUIT SEPARE. POUR CE FAIRE, UN FOUR DE TRAITEMENT THERMIQUE 12 INSTALLE PRES DE L'UNE DES EXTREMITES DU MOULE ROTATIF 2 DE LA MACHINE A MOULER 1 COMPORTE UN CERTAIN NOMBRE DE CHAMBRES 14, 15, 16 DONT CHACUNE EST POURVUE DE PAIRES DE GALETS 17 POUR SUPPORTER LE TUYAU 8 A ROTATION AFIN D'EVITER UNE DEFORMATION DE CELUI-CI. CHACUNE DES CHAMBRES COMPORTE DES BRULEURS DE CHAUFFAGE OU UN ECHANGEUR DE REFROIDISSEMENT POUR AJUSTER LA TEMPERATURE ET LA VITESSE DE REFROIDISSEMENT DU TUYAU LOGE DANS CELLE-CI. APPLICATIONS A LA FABRICATION DES TUYAUX EN FONTE PAR MOULAGE CENTRIFUGE.

Description

La présente invention se rapporte à un appareil pour traiter par la

chaleur des tuyaux en fonte et concerne plus particulièrement un nouvel appareil de traitement thermique qui permet de produire efficacement des

tuyaux en fonte ayant une structure ferritique.

Quand des tuyaux en fonte ductiles produits par un procédé de moulage

centrifuge sont retirés du moule rotatif à l'état chaud et qu'on les refroi-

dit ensuite par air, la structure résultante a une forte teneur en céMentite ou en perlite et est cassante. C'est la raison pour laquelle on est ob5ligé, pour conférer aux tuyaux de fonte moulés des propriétés mécaniques plec mrent

satisfaisantes, de chauffer les tuyaux refroidis au voisinage de la tempéra-

ture ambiante, à 9500C par exemple, pendant 1 ou 2 heures dans un autre faur de traitement thermique, puis de les refrimdir lentement en vue de leur dbmner

une structure ferritique par un recuit.

Toutefois, ce procédé classique de traitement thermique dans lequel un tuyau refroidi subit un recuit présente le défaaut de' consommer une grandi quantité d'énergie et de n'entraîner qu'une faible productivité. De plus, le1 four, quand il est du type horizontal, a de grandes dimensions et fait appel

à des moyens auxiliaires pour le transfert des tuyaux de fonte jusqu'à lui.

On voit donc que cet équipement de traitement thermique est à la fois encom-

brant et coûteux.

Pour apporter une solution à ces problèmes, la présente Demanderesse a déjà proposé un procédé dans lequel on transfère un tuyau de fonte moulé, a l'état non-refroidi (sans cémentite), directement du moule dans un four dans lequel le tuyau est refroidi à une vitesse de 2 à 10'C/mn dans une gamme

de températures comprises entre 800 et 700'C en contrôlant la vitesse de dis-

sipation de la chaleur inhérente du tuyau, comme décrit dans le brevet français n0 75 05482. Comparativement avec le procédé précédent selon lequel

on réchauffe le tuyau aux fins de recuit après le refroidissement, ce pro-

cédé permet des économies considérables en énergie calorifique du fait que le traitement thermique est exécuté en continu avec l'opération de moulage,

par utilisation de la chaleur fournie au tuyau pendant cette opération.

Néanmoins, il restait encore à mettre au point un appareil de traitement

thermique au moyen duquel ce procédé peut être mis en oeuvre efficacement.

En conséquence, la présente invention a pour objet un appareil de traitement thermique qui est parfaitement adapté pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus. Plus précisément, le but principal de l'invention est de fournir un appareil de traitement thermique qui comprend un four adapté à recevoir des tuyaux de fonte moulés qui sont encore chauffés au rouge directement d'un moule, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des moyens de transport importants et qui est beaucoup plus compact que les fours de traitement continu classiques tout en permettant de traiter en continu par la chaleur des tuyaux de fonte sans risque de déformation, en particulier

d'ovalisation de ceux-ci.

Pour atteindre ces buts, l'invention propose un appareil de traitement thermique qui comprend un four de traitement qui est disposé près d'un moule r.itif et qui comporte plusieurs chambres disposées côte à cote parallèlement El I'axe du moule, des moyens de rotation prévus dans chaque chambre du four por supporter à rotation un tuyau de fonte moulé, et des moyens pour régler la tempsérature du tuyau de fonte moulé, logés dans chacune des chambres du four. Selom l'invention, l'intérieur du four de traitement thermique est divisé en un certain nombre de chambres dont chacune est équipée de moyens de réglage de température qui permettent d'imposer entre ces chambres les 1,t5 différences de températures nécessaires pour obtenir la courbe de températures

qui convient dans un minimum d'espace et d'établir des conditions de fonction-

nement efficaces très voisines de celles d'un four continu. De plus, les tuyaux de fonte moulés peuvent Jtre protégés de la déf-ormation, par exemple, de l'ovalisation, même aux températures élevées puisqu'ils peuvent être mis

r,-2O en rotation.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le four de traite-

ment thermique est fixe et comporte des chaibres-séparées par des éléments de cloisonnement pouvant être ouverts ainsi que des moyens pour transf6rer les tuyaux de fonte moulés d'une-chambre à l'autre, de sorte que le tuyau peut être traité selon la courbe de températures prédéterminée lorsqu'il passe d'une chambre à la suivante. Grâce à ce mode de construction, on obtient un appareil ayant une structure relativement simple, qui est aussi efficace qu'un four continu et qui peut être installé dans un espace aussi réduit que celui

occupe par un four opérant en discontinu.

ri30 Selon un autre mode de réalisation préféré, les éléments de cloison-

nemeat ecomprennent une porte incluant une plaque de fermeture ayant une sec-

tiQm en arc de cercle, qui peut tourner autour du centre dudit arc de cercle.

LaBu surface intérieure du plafond de la chambre du four a, elle aussi, une

seetion en arc de cercle correspondant à la forme de la plaque de fermeture.

3g5 Avec une telle disposition, les chambres du four peuvent être séparées effica-

cement l'une de l'autre de façon à ce que la différence de tempéature spéci-

fiée entre les chambres adjacentes soit maintenue. Etant donné que la porte ne traverse pas le plafond du four, il est clair que l'intérieur de celui-ci peut être hermétiquement fermé, et que le four peut avoir une hauteur plus petite que dans le cas o l'élément de cloisonnement aurait été du type à mouvement vertical. Ceci rend le four compact et permet de contrôler plus facilement et avec plus de précision la température intérieure des chambres de celui-ci, ce qui se traduit par une meilleure qualité des tuyaux de fonte produits. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le four de traitement thermique est mobile dans des directions perpendiculaires à l'axe du moule rotatif et les tuyaux de fonte moulés viennent se placer successivement dans les chambres du four, un dans chaque chambre. Le tuyau contenu dans chaque

chambre subit alors un traitement thermique discontinu, puis en est extrait.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de

la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif,

en référence aux dessins annexés dans lesquels -les figures la et lb sont des vues-en plan représentant schématiquement la disposition générale d'une installation de moulage centrifuge équipée d'un appareil de traitement thermique conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, les figures la et lb étant à considérer comme alignées l'une avec l'autre et représentant le même moule rotatif;

- la figure 2 est une vue latérale, partiellement en coupe de l'ins-

tallation de la figure la montrant le moule rotatif pendant une opération de moulage centrifuge; - la figure 3 est une vue de face en coupe verticale représentant un four de traitement thermique perfectionné; - la figure 4 est une vue latérale en coupe verticale du four de la figure 3; la figure 5 est une vue en plan représentant un autre appareil de traitement thermique conforme à un second mode de réalisation de l'invention - la figure 6 est une vue de face partielle, en coupe verticale, de l'appareil de la figure 5; et - les figures 7 à 9 sont des graphiques représentant différentes

courbes de refroidissement de tuyaux de fonte moulés.

En se référant aux figures la, lb et 2, on voit une machine de moulage centrifuge 1 qui comprend un moule rotatif 2, recouvert généralement d'un garnissage réfractaire, pour mouler par centrifugation des tuyaux de fonte ductiles, et un ensemble rotatif 4 pour entraîner le moule 3 dans une position fixe, à l'aide de galets rotatifs 3. D'un côté de la machine 1 est disposé un chariot 7 portant une poche 6 pour verser le métal en fusion dans le moule 2

par une gouttière 5, et un second chariot 10 sur lequel est fixée une tige-

poussoir 9 qui permet d'extraire du moule 2 le tuyau de fonte 8 moulé pendant qu'il est encore chauffé au rouge et après qu'il s'est solidifié dans le moule. Les deux chariots 7 et 10 sont disposés l'un à côté de l'autre à l'extrémité de rails 11 s'étendant du côté de la machine à mouler 1 par lequel le métal est introduit et peuvent être alternativement avancés vers cette dernière. Le tuyau 8 qui a été extrait du moule 2 par la tige-poussoir 9 est introduit directement dans un four de traitement 12 disposé près de la sortie de la machine à mouler 1. Le four 12 a la forme d'un caisson et est recouvert d'une matière réfractaire telle que des fibres de céramique. A l'intérieur, le four 12 comporte des rideaux de fibres de céramique 13 servant d'éléments de cloisonnement, qui sont suspendus au plafond du four et dont l'extrémité inférieure est libre. Dans le mode de réalisation représenté, les éléments de cloisonnement divisent l'intérieur du four en une première chambre 14 dont l'entrée (non représentée)destinée à l'introduction des tuyaux de fonte moulée, peut être ferméeune deuxième chambre 15 adjacente à la chambre 14 et une troisième chambre 16 adjacente à la seconde chambre 15 et dont la sortie (non

représentée)destinée à l'évacuation des tuyaux de fonte moulés est située du -

côté opposé à l'entrée et peut être fermée. Les chambres 14, 15 et 16 sont disposées côte à côte et perpendiculairement à l'axe du moule 2. La première chambre 14 sert de chambre d'entrée pour les tuyaux de fonte 8 provenant de la machine à mouler 1, et plus précisément du moule 2. La troisième chambre

16 constitue une chambre de sortie de laquelle les tuyaux 8 sont évacués.

Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, l'intérieur du four 12est certes divisé en'trois chambres 14 à 16, mais il est a noter que ce nombre peut être modifié suivant le besoin. De même, le cloisonnement n'est pas

nécessairement assuré par des rideaux 13, mais peut être réalisé avec n'impor-

te quel élément approprié permettant d'ouvrir la chambre pour la faire communi-

quer avec la chambre adjacente. Toutefois, l'utilisation de rideaux est avanta-

geuse du fait que ceux-ci peuvent être ouverts et fermés sans aucune procédure i 30 particulière, et du fait qu'ils reviennent spontanément à leur position initiale,

après le passage du tuyau.

Chacune des chambres 14, 15 et 16 est équipée de moyens de rotation pour supporter le tuyau 8 en le faisant tourner, ainsi que de moyens de chauffage destinés à régler la température du tuyau à l'intérieur de la chambre directement et/ou indirectement suivant la température ambiante régnant

dans ladite chambre, afin de faire subir au tuyau un recuit assurant la trans-

formation ferritique désirée. Ainsi, le réglage de la température est effectué séparément dans chaque chambre. Des moyens pour transférer le tuyau 8 d'une chambre à l'autre sont prévus, au moins dans la première et la seconde chambres

14 et 15.

De préférence, les moyens de rotation comprennent deux paires de galets rotatifs 17, espacés longitudinalement dans la chambre et entraînés par un ensemble de rotation 18 fixé sur le fond du four. Le tuyau 8 est supporté horizontalement sur les galets 17 et est maintenu en rotation dans une position fixe. De préférence, les moyens de chauffage comprennent des brûleurs 19 (non représentés sur la figure la), montés sur le plafond du four, en un certain nombre d'emplacements appropriés et communiquant avec l'intérieur du four afin de diriger la chaleur vers le dessus du tuyau 8 dans chacune des chambres,

ce qui permet de régler la température du tuyau 8 logé dans la chambre directe-

ment et indirectement en fonction de la température ambiante. La température

est réglable séparément dans chaque chambre.

Les moyens représentés pour transférer le tuyau 8 d'une chambre à

l'autre dans le four comprennent deux paires de tiges de cylindres 20 exten-

sibles de façon réglable au-dessus du plancher de chaque chambre et espacées

longitudinalement dans celle-ci. Les corps des cylindres non représentés aux-

quels ces tiges appartiennent, sont situés à l'extérieur du four. Les deux tiges opposées 20 sont reliées ensemble à leurs extrémités supérieures par

une barrette 21. Quand les tiges 20 sont en extension, le tuyau8 s'élève au-

dessus des galets 17 du fait qu'il est supporté par les barrettes de liaison

21 dans une position horizontale ou inclinée. Quand le tuyau doit être trans-

féré d'une chambre à une autre à l'intérieur du four, on élève les tiges situées d'un même caté longitudinal de la chambre à un niveau plus élevé afin d'incliner les barrettes de liaison 21, de sorte que les tiges élèvent le tuyau d'un côté en lui permettant ainsi de rouler jusqu'à la chambre voisine. Le tuyau 8 est introduit dans la première chambre 14 à sa sortie de la machine à mouler 1, et est extrait de la troisième chambre 16, avec les barrettes de liaison 21 levées à une position horizontale au-dessus des galets 17. Les galets 17, les tiges de cylindre 20 et les barrettes de liaison 21 installés dans le four doivent être capable de supporter des températures élevées. C'est pourquoi il est préférable que les galets 17 soient refroidis par une circulation d'eau et que les tiges 20 et les barrettes 21 soient entourées de fibres de céramique ou d'un matériau réfractaire analogue. Etant donné que les galets 17 sont maintenus au contact du tuyau 8 pendant une période de temps prolongée, il est préférable que leur surface périphérique extérieure soit couverte d'une couche calorifuge quiassureune distribution uniforme de

la température le long de la surface extérieure du tuyau 8.

Le tuyau 8, quand il a été amené dans la troisième chambre 16 par les

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moyens de transfert, est soumis au traitement thermique spécifié avant d'être extrait du four, par la sortie de celui-ci, grâce à des moyens appropriés, par exemple, grâce à un organe de traction 22 en contact avec l'une des extrémités du tuyau 8 et relié à un treuil 23. A l'extérieur du four, le tuyau 8 est placé sur des rails 24 d'o il est transféré sur une plate-forme. 26 comportant des rails parallèles 25. Dès que le tuyau 8 sort du four, sa température est considérablement réduite et il ne risque pas de se déformer

et par exemple, de s'ovaliser.

En utilisant l'appareil de traitement thermique décrit ci-dessus, on peut faire subir à un tuyau de fonte mouléeductile 8 un traitement de recuit aux fins de ferritisation en-opérant de la manière suivante, par exemple, dans les conditions indiquées sur la figure 7. On règle le four pour obtenir

des températures ambiantes, graduellement réduites de 800 à 7500C dans la pre-

mière chambre 14, de 750 à 700C dans la seconde chambre 15 et de 700 à 6500C dans la troisième chambre 16. On introduit le tuyau de fonte moulé 8, produit par la machine à mouler centrifuge 1 et ayant une température de 800 à 7000C, dans la première chambre 14 alors qu'il est encore chauffé au rouge. Tout en

faisant tourner le tuyau 8 par les moyens de rotation, les brûleurs 19 émet-

tent de la chaleur sur le sommet du tuyau 8 afin de la porter à environ 850'C.

On laisse ensuite le tuyau 8 refroidir dans la première chambre 14 pendant une période de temps déterminée. Quand lé tuyau 8 s'est refroidit à environ 8100C, ayant été maintenu dans la chambre 14 pendant environ 8 minutes, on le transfère dans la seconde chambre 15, dans laquelle il refroidit lentement jusqu'à environ 730C pendant une période d'environ 8 minute On transfère ensuite le tuyau 8 dans la troisième chambre 16, dans laquelle il refroidit lentement en l'espace d'environ 8 minutes, jusqu'à ce que sa température

atteigne environ 6500C. Ensuite, le tuyau est évacué du four. Par ce traite-

ment thermique, le tuyau 8, qui a refroidi lentement à raison d'environ 10C par minute autour de son point de transformation Ar1 (7500C), présente une structure complètement ferritique comme celle que l'on obtient par le procédé de traitement thermique traditionnel dans lequel les tuyaux sont réchauffés

dans un four de traitement séparé.

Les résultats obtenus par le traitement thermique décrit ci-dessus sont les suivants; le tuyau de fonte mouléeductile traité avait un diamètre de 1000 mm, une longueur de 6000 mm et une épaisseur de paroi de 13,5 mm et

était composé de 3,4 % de C, 2,7 % de Si, 0,0 % de Mg, le reste étant pratique-

ment du Fe. Après avoir été traité dans les conditions indiquées sur la figure 7, ce tuyau avait une structure ferritique à 95 % et présentait les propriétés mécaniques suivantes: une résistance à la traction de 559 x 10 Pa, une limite d'allongement de 16 % et une résistance aux chocs d'une éprouvette à encoche en V par le pendule Charpy de 16,7 x 10 Pax m. La quantité de combustible consommée par les brûleurs 19 pour le recuit a été de 20 litres/ tonne. Ceci représente une remarquable économie d'énergie car les fours de recuit traditionnels exigent de 50 à 70 litres/tonne. Il va de soi que l'exemple décrit ci-dessus n'est nullement limitatif et que les réglages de température des chambres ou les températures de chauffage des tuyaux 8 peuvent varier selon la composition de ceux-ci, la température du métal en fusion devant être moulé, les conditions d'inoculation

et les autres paramètres de moulage. Les chambres sont chauffées aux tempéra-

tures voulues séparément par les moyens de chauffage et de refroidissement

dont chacune d'elles est pourvue.

La durée du traitement thermique dans chacune des chambres du four, qui est, de préférence, conforme à la capacité de la machine de moulage 1, peut être déterminée suivant le besoin en faisant varier le nombre des chambres,

comme cela a dejà été mentionné.

Alors que la perlite peut être décomposée en ferrite par l'opération de recuit à une seule étape décrite ci-dessus, le présent appareil peut aussi

être adapté à des opérations de recuit en deux étapes impliquant la décomposi-

tion de la cémentite aux finsdegraphitisation et de décomposition de perlite

nécessaires à la ferritisation.

On va décrire maintenant, en se référant aux figures 3 et 4, un four de traitement thermique 30 qui représente un perfectionnement du four 12. Le corps 31 de ce four renferme un certain nombre de chambres 33 à 36 (quatre dans le mode de réalisation représenté), disposées côte à côte. Une chambre d'entrée 32 destinée à recevoir les tuyaux de fonte moulés 8 est prévus près de la première chambre 33. Chacune des chambres 33 à 36 a une entrée qui peut être fermée à l'aide d'une porte 40 apte à pivoter vers le haut ou vers le bas

et comportant une plaque de fermeture 37 ayant une section en arc de cercle.

La porte 40 comporte des châssis de support 38 s'étendant de part et d'autre de la plaque 37 vers le centre de l'arc de cercle et ayant des pivots 39 au niveau de ce centre. La porte 40 est supportée à rotation par des pivots prévus sur les parois latérales du corps 31 du four. Le plafond de chacune des chambres 33 à 36 a une surface intérieure présentant la forme d'un arc de cercle, le long duquel la surface extérieure de la plaque de fermeture 37 peut glisser. La sortie de la dernière chambre 36 est pourvue d'une porte 42 pouvant tourner vers le haut. A la partie supérieure de chacune des deux premières chambres 33 et 34 sont prévus des brûleurs 19, tandis qu'à la partie supérieure des deux dernières chambres 35 et 36 sont installés des échangeurs de chaleur 43 l- w servant de moyens de refroidissement. Les deux échangeurs de chaleur 43 sont reliés à un ventilateur 44. A la partie inférieure de chacune des chambres 33 à 36 sont montés des galets d'entrainement 45 et des galets libres 46 servant à supporter à rotation les tuyaux 8. Les moyens pour transférer les tuyaux 8 d'une chambre à l'autre comprennent des leviers 47a et 47b fixés à un arbre 46a

supportant à rotation les galets libres.-46. Pour tourner les leviers de trans-

fert 47a et 47b et pour que ces leviers poussent l'arrière du tuyau 8, l'arbre >46a peut être mis en rotation au moyen d'un cylindre 48. La référence 49 désigne

le moteur qui entraîne les galets 45 et la référence 50, le cylindre qui action-

ne la porte 40.

Pendant que les tuyaux de fonte 8 sont logés dans les chambres 33 à 36 et subissent, dans chacune d'elles, le traitement thermique spécifié, les * chambres sont rendues complètement indépendantes l'une de l'autre par les

portes 40, ce qui permet qu'une certaine différence de températures soit main-

tenue entre elles. En conséquence, le traitement thermique peut être conduit de façon à respecter une courbe de températures donnée, même lorsque le corps 31

du four est relativement court dans la direction de transfert des tuyaux 8.

Etant donné que la porte 40 comporte une plaque de fermeture 37 en arc de cercle qui peut être pivotée, il est clair que la porte peut être placée contre la surface intérieure du plafond 41 quand elle est ouverte, et que les chambres 33 à 36 peuvent être complètement isolées de l'extérieur afin que les pertes de chaleur soient éliminées. De plus, la plaque de fermeture 37 et le plafond

>41, qui ont une section en arc de cercle, servent à définir un espace de dimen-

sion approprié sous le plafond 41. Cet espace est utile pour assurer un chauf-

fage ou un refroidissement uniforme par les brûleurs 19 ou par l'échangeur de

chaleur 43. De plus, ceci contribue à rendre le corps 31 du four plus compact.

Quand les tuyaux 8 doivent être transférés d'une chambre à la suivante, on ouvre la porte 42 de la dernière chambre 36, et on pousse le tuyau 8 qui y est contenu hors de celle-ci au moyen des leviers 47. Après avoir refermé la * porte 42, on ouvre la porte 40 de la dernière chambre 36 et on transfère le tuyau 8 contenu dans la chambre 35 immédiatement adjacente à la chambre 36, dans cette dernière. On referme ensuite la porte 40 de la dernière chambre 36 en ouvrant en même temps la porte 40 de la chambre 35. De cette façon, seules

les deux chambres adjacentes entre lesquelles on veut transférer successive-

ment les tuyaux 8 communiquent entre elles. Ceci permet de maintenir les chambres 33 à 36 aux températures désirées, avec des variations réduites et ce en dépit du transfert des tuyaux 8. Etant donné que les tuyaux 8 ne peuvent être transférés qu'en faisant pivoter les portes 40 et en actionnant les leviers de transfert 47, il est clair que ce four permet d'obtenir un rendement

thermique aussi élevé que celui atteint par les fours continus traditionnels.

Le transfert des tuyaux 8 est effectué à l'aide d'une commande appropriée des cylindres 48 et 50 qui sont associés l'un à l'autre. A cette fin, l'appareil

est pourvu d'un système de commande non représenté.

On va décrire maintenant un second mode de réalisation de l'invention en se référant aux figures 5 et 6. Celui-ci comprend un four de traitement thermique 52 à la place du four 12 du premier mode de réalisatidn. Le four 52

est déplaçable dans des directions perpendiculaires à l'axe du moule rotatif.

Les mêmes composants ont été désignés par les mêmes références numériques et

ne seront pas décrits de nouveau. Le four 52 a la forme d'un caisson et com-

porte des cloisons 53 quiferment partie intégrante avec le four et le divisent intérieurement en trois chambres discontinues à savoir en une première chambre

54, une seconde chambre 55 et une troisième chambre 56. Ces chambres sont dis-

posées l'une à côté de l'autre dans la direction de déplacement du four. Le

four est monté sur des roues 57 et peut se déplacer le long de rails 58 s'éten-

dant perpendiculairement à l'axe du moule rotatif 2. Chacune des chambres 54 à 56 comporte une entrée et une sortie (non représentées) pouvant être fermées aux fins d'introduction et d'extraction des tuyaux 8. Comme dans le cas du premier mode de réalisation, chacune des chambres renferme des moyens pour faire tourner le tuyau, des moyens de réglage de température et des moyens de transfert auxiliaires 20 et 21 pour faciliter l'introduction et l'évacuation

des tuyaux 8.

Du côté du four 52 opposé au moule 2, est prévu un ensemble 59 pour extraire le tuyau 8 après qu'il a subi le traitement thermique dans l'une

des chambres 54,55 ou 56. L'ensemble d'extraction 59 peut être déplacé paral-

lèlement à la direction du mouvement du four 52, et comporte un organe de

traction 22 associé à un treuil 23. La référence 60 désigne des rails de gui-

dage parallèles qui, quand une chambre du four est positionnée en face du moule, peuvent venir se placer en face des autres chambres pour supporter et

guider les tuyaux retirés de celles-ci.

Le tuyau 8 produit dans le moule rotatif 2 est soumis à un traitement

thermique de la manière suivante: on déplace le four 52 de façon que l'en-

trée d'une chambre vide 54, 55 ou 56 vienne se placer devant le moule 2. Le tuyau 8, dont la température est de 800 à 700"C et qui est chauffé au rouge,

est transféré du moule 2 dans cette chambre. Auparavant, les températures am-

biantes prédéterminées des chambres ont été convenablement réglées. Comme on le voit, par exemple, sur la figure 8, le-tuyau 8 est chauffé dans la chambre à environ 850C à l'aide des brûleurs 19, puis refroidi lentement à raison d'environ 10'C/minute jusqu'à environ 650C, après quoi il est retiré du four à travers la sortie de celui-ci par l'ensemble 59. Pendant que le tuyau 8 subit sont traitement thermique dans l'une des chambres, on déplace le four et on transfère les tuyaux de fonte 8 du moule 2 successivement dans les autres chambres aux fins de traitement. En conséquence, dans des conditions de travail normales dans lesquelles la vitesse de production de la machine à

mouler I est supérieure à la vitesse du traitement thermique, les tuyaux peu-

r vent subir un traitement thermique dans des conditions satisfaisantes pendant

le fonctionnement de la machine 1.

Aux fins d'illustration, on se propose de décrire les résultats du 410 traitement thermique effectué par le second mode de réalisation de l'invenr tion. Les tuyaux traités avaient les mêmes dimensions que ceux précédemment décrits et étaient composés de 3,3 Z de C, 2,8 Z de Si, 0,03 Z de Mg, le reste étant pratiquement du Fe. En leur faisant subir un traitement thermique dans les conditions de refroidissement indiquées sur la figure 8, on obtient des - 15 tuyaux ayant une structure ferritique à 97 % et qui présentent les propriétés 6 P

mécaniques suivantes: résistance à la traction 579 x 10 Pa, limite d'allonge-

ment 18 Z et résistance aux chocs Charpy 16,7 x 10 Pa x m.

Dans l'exemple de réalisation ci-dessus, le four 52 ne comprend qu'un seul corps dont l'intérieur est divisé pour former les chambres 54 à 56, mais il est bien évident que plusieurs fours de traitement indépendants, jouant

chacun le rôle d'une chambre, peuvent aussi être utilisés. !-,, Un autre procédé de traitement thermique utilisant l'appareil selon

l'invention consiste à maintenir des tuyaux de fonte moulés 8 à une température pratiquement constante d'environ 750'C. Ce procédé peut être mis en oeuvre en utilisant l'un quelconque des appareils de traitement décrit ci-dessus. Aux

fins d'illustration, on se propose de décrire les effets d'un traitement ther-

mique exécuté par ce procédé. Les tuyaux de fonte moulée ductile traités

avaient les mêmes dimensions que ceux précédemment mentionnés et étaient com-

posés de 3,4 % de C, 2,8 % de Si, 0,03 % de Mg, le reste étant pratiquement du 3i 0 Fe. En faisant subir à ces tuyaux un traitement thermique dans les conditions de refroidissement de la figure 9, on a obtenu une transformation ferritique à 94 % et les propriétés mécaniques suivantes: résistance à la traction 589 x 10 Pa,limite d'allongement 16 % et résistance aux chocs Charpy 15,7 x

Pa x.m.

Iv fW, Il

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Appareil pour traiter par la chaleur des tuyaux de fonte moulés qui comprend un four de traitement thermique disposé près d'un moule rotatif de type fixe faisant partie d'une machine de moulage par centrifugation, pour recevoir des tuyaux de fonte moulés chauffés au rouge provenant du moule rota- tif, caractérisé en ce que le four comporte plusieurs chambres disposées côte à côte parallèlement à l'axe du moule, des moyens de rotation prévus dans chaque chambre du four pour supporter à rotationun tuyau de fonte moulé, et des moyens de réglage de la température du tuyau logé dans chacune des chambres du

four.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de réglage de la température comportent des moyens de chauffage disposés, au

moins dans la chambre qui reçoit le tuyau du moule.

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en que les moyens de chauffage comprennent des brûleurs qui Rémettent de la chaleur vers le

sommet du tuyau.

4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens

de réglage de la température sont pourvus de moyens de refroidissement dis-

posés au moins dans la chambre de laquelle le tuyau est évacué du four.

5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les chambres du four sont délimitées par des éléments de cloisonnement pouvant être ouverts et disposés entre elles, chaque chambre du four étant pourvue de moyens pour

transférer le tuyau qu'elle contient dans la chambre immédiatement adjacente.

6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément

de cloisonnement est un rideau fait de fibres de céramique.

7. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément de cloisonnement comprend une porte incluant une plaque de fermeture ayant une section en arc de cercle pour fermer une ouverture d'entrée de la chambre, et qui peut être pivotée autour du centre de l'arc de cercle, la chambre du four comportant un plafond dont la surface intérieure a une section en arc de cercle pratiquement adaptée à venir en contact avec la surface extérieure de

la plaque de fermeture.

8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend un système de commande des moyens de transfert et des portes, ce système étant adapté à actionner les moyens de transfert de l'une des chambres du four afin d'en évacuer un tuyau de fonte moulé après que la porte de sortie de cette chambre a été ouverte, à ouvrir la porte d'entrée de ladite chambre après la fermeture de sa porte de sortie à transférer dans ladite chambre un tuyau de

fonte provenant d'une entre chambre précédant la chambre considérée, en action-

nant les moyens de transfert de cette chambre précédente, et à commander successivement la mgme opération dans les autres chambres précédentes, pour

le transfert des tuyTaux de fonte moulés.

9. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de rotation comprennent des paires de galets montés à rotation sur deux axes parallèles, l'un des deux galets de chaque paire étant un galet d'entraînement,

tandis que l'autre est un galet libre.

10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de transfert comprennent des leviers fixés à un arbre supportant à rotation les

è10 galets libres, et des moyens pour faire tourner cet arbre.

11. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le four de traitement thermique peut être déplacé dans des directions perpendiculaires à l'axe du moule rotatif et en ce que les chambres du four sont délimitées

par des parois fixes disposées entre elles.