FR2460171A1 - Procede d'elaboration, sous laitier electroconducteur, de lingots a section pleine et installation pour la mise en oeuvre dudit procede - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LA METALLURGIE. LE PROCEDE FAISANT L'OBJET DE L'INVENTION EST CARACTERISE EN CE QUE L'ON EXERCE UNE ACTION SUR LA SOLIDIFICATION DU METAL EN METTANT UN CORPS REFROIDI 8 EN CONTACT AVEC LE METAL FONDU FORMANT LE BAIN DE METAL 6, DE FACON QUE LEDIT CORPS SOIT DISPOSE SUIVANT L'AXE VERTICAL DE SYMETRIE DE LA CAPACITE DE FUSION, ET EN MAINTENANT LE CONTACT JUSQU'A LA FIN DE LA FUSION PAR DEPLACEMENT DUDIT CORPS REFROIDI DE BAS EN HAUT A UNE VITESSE PROCHE DE LA VITESSE DE FUSION, APRES QUOI ON EXTRAIT LE CORPS REFROIDI 8 DU BAIN DE METAL 6. L'INVENTION PEUT ETRE UTILISEE POUR L'ELABORATION DE GROS LINGOTS. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A LA FABRICATION DE LINGOTS DE GRANDES DIMENSIONS.

Description

La présente invention se rapporte au domaine de I'électrométallurgie et a notamment pour objet un procédé de refusion sous laitier électroconducteur et une installation pourlasioeen oeuvre de ce procédé.

L'invention peut être utilisée pour l'élaboration de gros lingots.

Dans la suite de la présente description, on entend par "fusion" le processus de fabrication d'un lingot par le procédé de refusion sous laitier électroconducteur.

Par "vitesse de fusion" on entend la vitesse de remplissage de la capacité de fusion par le métal fondu au cours du processus de refusion sous laitier électroconducteur d'une ou de plusieurs électrodes consommables, exprimée par la vitesse linéaire de variation du niveau du bain de métal suivant la hauteur de la capacité de fusion.

Par "profondeur du bain de métal" on entend la distance entre le fond du bain de métal, celui-ci étant la limite entre les parties liquide et solide du lingot2 et la surface du bain de métal, mesurée suivant l'axe vertical de symétrie de la capacité de fusion au moment considéré.

Lors de la fabrication d'un gros lingot à section pleine par le procédé de refusion sous laitier électroconducteur, l'obtention d'un métal ayant une structure compacte et à grains fins dans tout le volume du lingot est liée à des difficultés qui ont pour cause le fait qu'au cours du processus de solidification la diminution de l'effet refroidissant de la plaque de fond avec l'augmentation de la hauteur entraîne une hausse importante de la profondeur du bain de métal dans sa partie centrale au fur et à mesure de la croissance du lingot, tandis que le fond du bain de métal forme un entonnoir à pentes abruptes, ce qui a pour résultat de créer des conditions favorables au développement de phénomènes de ségrégation, ainsi qu'à la rétention des inclusions non-métalliques dans la partie centrale du lingot.

Pour égaliser le profil du fond du bain de métal afin d'obtenir un métal de bonne structure, on a essayé différents procédés pour contrôler la solidification au cours de l'élaboration du lingot, en soumettant le bain de métal à l'action d'un champ électromagnétique, de vibrations ultra-sonores et de vibrations mécaniques, assurant la destruction des gros cristaux au cours de leur croissance.

Néanmoins, les procédés cités ne donnent un effet stable que lors de l'élaboration de lingots de diamètre allant jusqu'à 1000 mm et de hauteur non supérieure à 2,5 m. L'utilisation de ces procédés pour l'élaboration de gros lingots est liée à d'importantes pertes d'énergie et, étant donné l'inertie élevée du bain de métal de grande masse, ne donne pas de résultats satisfaisants.

Ces dernier temps on a élaboré une méthode de modulation de la puissance, utilisée notamment dans le procédé d'élaboration de lingots sous laitier électroconducteur suivant le brevet de Grande-Bretagne N01421393 (cl. H2H, 1976).

Ce procédé prévoit la connexion de chaque électrode ou groupe d'électrodes à une source d'alimentation séparée. Après la stabilisation du régime de refusion, le courant et la tension appliqués à chaque électrode ou à chaque groupe d'électrodes sont alternativement diminués et augmentés de façon que la puissance électrique atteigne alternativement son maximum et son minimum. Ceci assure le déplacement réitéré ou alternatif du point de chauffage maximum dans le bain de laitier, ce qui permet d'obtenir une structure homogène, compacte et à grains fins du métal refondu.

Le procédé décrit peut être utilisé pour la production de lingots de grande section.

Néanmoins, on n'obtient un effet sensible que dans des lingots courts.

En outre, le domaine d'emploi du procédé est limité par les installations à électrodes multiples.

Le procédé décrit exige un équipement encombrant, compliqué, d'un coût élevé et ayant plusieurs sources d'alimentation, un dispositif pour leur commutation, un grand nombre de conducteurs de courant, ce qui rend difficile l'accès aux organes de commande de l'installation et entraine une dépense élevée d'énergie électrique.

On connait bien des installations pour l'élaboration de lingots creux sous làitier électroconducteur, assurant une bonne structure du métal grâce à la présence, dans la capacité de fusion, d'un corps refroidi, nécessaire à la formation de la cavité dans le lingot.

On connaît, par exemple, une installation pour l'élaboration de lingots creux, qui contient, dans la capacité de fusion formée par une lingotière et une plaque de fond, un corps refroidi sous forme d'un mandrin de formage, relié à un mécanisme de levage (voir, par exemple le brevet américain NO 3 807 487, classe 164-252,1974).

Dans une installation du même genre, avec une lingotière à mouvement alternatif, s'appuyant dans sa position inférieure sur la plaque de fond, formant avec lui la capacité de fusion, la liaison du mandrin avec le mécanisme de levage n'est pas réalisée directement, mais par l'intermédiaire de la lingotière reliée à ce dernier, la lingotière étant rigidement accouplée au mandrin (voir B.E. Paton, V.R. Demehenko et alt. "Matematicheskoe opisanie protsessa zatverdevania pologo elektroshlakovogo slitka", article publié dans l'ouvrage "RafiniruJuschie pereplavy", Kiev, 1975, fascicule 2, sous la rédaction de l'académicien B.E. Paton, p.35, figure 2).

Dans l'installation décrite, le mandrin est muni de pattes, à l'aide desquelles il est fixé sur la face supérieure de la lingotière à mouvement alternatif, et d'une tige faisant saillie vers le bas au-delà de ladite face et dont la longueur dépasse la hauteur de la lingotière.

En règle générale, les installations du type décriteomportentun capteur de niveau du métal fondu, disposé dans la paroi de la lingotière à mouvement alternatif et relié au mécanisme de levage de commande du déplacement de la lingotière lors du processus de fusion.

Les installations indiquées ne peuvent pas être utilisées pour l'élaboration de lingots à section pleine, vu que le corps refroidi (mandrin) y est disposé de telle manière que le métal fondu des électrodes consommables ne pénètre pas dans la zone où se trouve le mandrin, quand ce dernier se déplace, d'où la formation d'une cavité dans le lingot.

La surface de contact importante entre le mandrin et le laitier fondu entraîne des pertes calorifiques élevées, qui entraînent une consommation supplémentaire d'énergie.

Le but de l'invention est d'éliminer les défauts indiqués.

L'invention vise donc un procédé pour l'élaboration d'un lingot à section pleine sous laitier électroconducteur et une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé, dans lesquels, à l'aide de moyens simples et économiques, serait assurée la possibilité d'exercer une action sur le bain de métal pour contrôler le processus de solidification du lingot.

Ce problème est résolu en ce que dans le procédé d'élaboration sous laitier électroconducteur d'un lingot, notamment de section pleine, par refusion d'une ou de plusieurs électrodes consommables dans une capacité de fusion avec formation d'un bain de métal se déplaçant vers le haut au fur et à mesure que le lingot croit, ledit procédé prévoyant une action énergique dirigée sur la solidification du lingot, au cours de la fusion, suivant l'invention cette action est réalisée en mettant le corps refroidi en contact avec le métal fondu formant le bain de métal, de manière que le corps refroidi soit disposé suivant l'axe vertical de symétrie de la capacité de fusion, et en maintenant le contact précité jusqu'à la fin de la fusion en déplaçant ce corps refroidi vers le haut à une vitesse proche de celle de la fusion, le corps refroidi étant ensuite extrait du bain de métal.

L'introduction du corps refroidi dans la partie centrale du bain de métal du lingot, en accélérant le processus de solidification dans cette zone, favorise l'égalisation du profil du fond du bain de métal, qui est le front de solidification, et crée de cette manière des conditions favorables à la croissance monodirectionnelle des cristaux et la formation d'une structure compacte à grains fins dans tout le volume du lingot.

L'opération indiquée n'entraine pas une consommation d'énergie élevée et, pour sa réalisation, n'exige pas un équipement compliqué.

Il est rationnel de mettre en contact avec le métal fondu le corps refroidi pas plus tard que le moment où, dans le profil du fond du bain de métal, dans les limites d'une zone symétrique par rapport à l'axe de symétrie vertical de la capacité de fusion et délimitée par des dimensions transversales au moins égales à 75% des dimensions correspondantes de cette dernière, se forment des parties inclinées sous un angle de 450 par rapport à l'horizontale.

Cette condition assure une direction optimale de la croissance des cristaux dans la zone centrale du lingot.L 'introduction du corps refroidi à un moment plus tardif de la fusion peut causer l'apparition, dans le lingot, de zones dans lesquelles la direction de la croissance des cristaux constitue un angle supérieur à 750 par rapport à la verticale, ce qui peut provoquer l'apparition d'accumulations d'inclusions non-métalliques qui diminuent la résistance du lingot.

Pour assurer l'homogénéité de la structure du lingot, il est important que la profondeur d'immersion du corps refroidi dans le bain de métal ne soit pas supérieure à 60% de la profondeur de ce bain au moment qui précède l'introduction du corps refroidi.

Cette profondeur peut être atteinte instantanément, au moment de l'introduction ou après le contact instantané du corps refroidi avec le fond du bain de métal, suivi du déplacement de ce corps refroidi jusqu'à une profondeur d'immersion prédéterminée et à une vitesse dépassant la vitesse de fusion.

Etant donné que sur la surface du corps refroidi se forme une croûte de métal solidifié dont les cristaux croissent dans le sens contraire de celui de la croissance des cristaux du reste de la masse du lingot, il se peut, si la distance entre le corps refroidi et le fond du bain de métal est faible, que l'épaisseur de la couche intermédiaire de métal fondu soit insuffisante pour fondre ladite croûte.

En outre, l'introduction du corps refroidi dans le bain de métal entraîne un changement du profil de son fond, qui peut s'accompagner d'une réduction d < sa profondeur.

C'est pourquoi une immersion du corps refroidi à une profondeur supérieure à celle précitée peut causer l'apparition, dans le lingot de zones de cristallisation dans différentes directions, entraînant ainsi la présence de soufflures dans le métal solidifié.

Le problème exposé plus haut est résolu aussi du fait que, dans l'installation pour l'élaboration de lingots sous laitier électroconducteur, mettant en oeuvre le procédé décrit et comportant, dans une capacité de fusion formée par une lingotière et une plaque de fond, un corps refroidi placé suivant son axe de symétrie vertical et relié à un mécanisme de levage, suivan l'invention ce corps refroidi est un flotteur dont le poids est plus grand que le poids du laitier fondu déplacé, mais plus petit que le poids du métal fondu déplacé.

La construction de l'installation décrite permet d'obtenir des lingots de section pleine à structure compacte et à grains fins dans tout leur volume, la construction du corps refroidi permettant son auto-ajustage dans le bain de métal et son maintien à une profondeur constante dans ce bain.

En donnant une forme rationnelle audit flotteur, c'est-à-dire en faisant en sorte que la surface de sa partie émergente du bain de métal ne soit pas grande et que la cavité pour le liquide de refroidissement soit décalée vers le bas, sa surface de contact avec le bain de laitier peut être réduite au minimum, ce qui permet de diminuer les pertes calorifiques dues à la présence du corps refroidi dans la capacité de fusion.

Pour régler la profondeur d'immersion du flotteur dans le bain de métal, ce dernier peut être équipé d'un contrepoids. Ceci permet d'assurer des conditions optimales de contact du corps refroidi avec le métal fondu composan le bain de métal, pour différents paramètres du processus de fusion et diverse compositions chimiques des lingots à élaborer.

Le flotteur et le contrepoids peuvent être montés sur les extrémités opposées d'un levier à deux bras, installé au-dessus de la lingotière avec possibilité d'oscillation par rapport à cette dernière.

Le problème exposé plus haut est également résolu en ce que dans l'installation pour l'élaboration de lingots sous laitier électroconducteur, permettant de réaliser le procédé décrit et contenant, dans la capacité de fusion formée par la plaque de fond et la lingotière mobile se trouvant en position inférieure, un corps refroidi ayant des pattes fixées sur la face supérieure de la lingotière, et une tige faisant saillie au-delà de cette face vers le bas, et ayant aussi un mécanisme de levage pour le déplacement de la lingotière et un capteur de niveau du métal fondu, relié à ce mécanisme de levage et installé dans la paroi de la lingotière mobile, suivant l'invention la tige du corps refroidi a une hauteur inférieure à la hauteur de la lingotière et comporte une partie élargie disposée au-dessous du niveau où se trouve le capteur de niveau du métal fondu, une partie étroite disposée au-dessus de la partie élargie indiquée, ainsi qu'une partie intermédiaire dont la surface a une forme proche à celle d'un clone, et qui lie les parties étroite et large, ce qui assure l'écoulement des gouttes de métal fondu de la surface du corps refroidi.

La construction de l'installation décrite permet d'y élaborer des lingots de section pleine à structure compacte et à grains fins dans tout leur volume.

Les dimensions relatives de la tige du corps refroidi et de la lingotière sont telles que la tige n'empêche pas le remplissage par le métal fondu de l'espace qui, avant, était occupé par cette meme tige et qui a ensuite été libéré par déplacement de cette dernière. La forme de la tige, étroite dans sa partie supérieure et élargie dans sa partie inférieure, permet, en assurant un contact optimal avec le métal fondu, de réduire les pertes d'énergie provoquées par la présence du corps refroidi dans la capacité de fusion, grâce à la réduction à un minimum des surfaces de contact de la tige avec le bain de laitier.

L'installation décrite se caractérise par la simplicité de sa construction.

Etant donné que le corps refroidi ne joue pas le rôle d'un moyen de mise en forme et que les exigences quant à sa résistance ne sont pas élevées, il est rationnel de l'alléger au maximum et de le réaliser sous forme d'un treillis de tubes ou d'un serpentin.

Dans ce cas, le serpentin peut être un tube cintré en forme de boucle.

Si la section transversale de la lingotière est de forme ronde, une telle boucle peut avoir une partie horizontale où ledit tube est cintré, pour sa plus grande partie, suivant une circonférence, et des tronçons verticaux, dont l'un d'amenée et l'autre d'évacuation, disposés symétriquement par rapport à l'axe vertical de symétrie de la capacité d-e fusion. Dans ce cas, pour éviter la possibilité d'un collage du corps refroidi au métal en cours de solidification, il est important que le plan horizontal de symétrie de la partie horizontale de la boucle ne soit pas disposé plus bas que le niveau où se trouve le capteur de niveau du métal liquide.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparattront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels
- la figure 1 représente le schéma constructif pour la mise en oeuvre du procédé d'élaboration de lingots de section pleine sous laitier électroconducteur, suivant l'invention
- la figure 2 représente schématiquement l'installation permettant de mettre en oeuvre le procédé d'élaboration de lingots sous laitier électroconducteur, suivant l'invention ;;
- la figure 3 représente schématiquement une autre installation pour l'élaboration de lingots sous laitier électroconducteur, suivant l'invention, permettant de mettre en oeuvre le meme procédé
- les figures 4 à 9 représentent différents modes de réalisation du corps refroidi dans l'installation représentée sur la figure 3
- la figure 4, sous forme d'un treillis de tubes ;
- la figure 5, sous forme d'un serpentin hélicoldal
- la figure 6, sous forme d'un tube cintré en boucle
- la figure 7, vue en coupe suivant Vil-Vil de la figure 6
- la figure 8, sous forme d'un tube cintré en forme de-boucle
ayant une partie horizontale et des tronçons verticaux ;
- la figure 9, une vue en coupe suivant M-IX de la figure 8 ;;
- la figure 10 a, b, c représente des graphiques sur lesquels sont indiquées les isothermes de calcul du liquidus aux divers stades de l'élaboration de lingots différant par leur taille et leur forme
a, pour un lingot cylindrique ; 1100 mm
b, pour un lingot cylindrique ) 2700 mm
c, pour un lingot rectangulaire de 250 x 1100 mm de section.

Le procédé proposé d'élaboration sous laitier électroconducteur d'un lingot de section pleine est mis en oeuvre comme suit.

Dans la capacité de fusion 1 (figure 1) formée par la lingotière 2 et la plaque de fond 3, on forme d'une façon connue un bain de laitier 4. Dans celui-ci on immerge des électrodes consommables 5 auxquSis est amené le courant électrique. Sous l'action du courant le bain de laitier 4 s'échauffe et fait fondre les électrodes consommables 5. Les gouttes de métal liquide s'écoulent des extrémités des électrodes consommables 5 sur la plaque de fond 3, en formant le bain de métal 6.

Près des parois refroidies de la lingotière 2 et à proximité de la plaque de fond refroidie 3 le métal fondu formant le bain de métal 6 se refroidit et se solidifie. Le métal solidifié 7 forme le fond du bain de métal 6. Dans le sens de la hauteur de la capacité de fusion 1 l'effet de refroidissement de la plaque de fond refroidie 3 va en s'affaiblissant, tandis que celui des parcs refroidies de la lingotière 2 reste contant.

C'est pourquoi, au fur et à mesure, de la croissance du lingot, le profil du fond du bain de métal 6 change. La partie centrale du fond commence à s'appronfondir et a tendance à acquérir la forme conique d'un entonnoir.

Dès l'apparition des premiers indices d'un tel changement on introduit le corps refroidi 8 pour le mettre en contact avec le métal fondu formant le bain de métal 6.

Le changement du profil du fond du bain de métal 6 au cours de l'élaboration du lingot est déterminé expérimentalement ou théoriquement avant d'amorcer le processus de fusion. Lors de la détermination expérimentale, on élabore au préalable un lingot d'essai dans la même capacité de fusion, sans introduire le corps refroidi mais en respectant des régimes de fusion prédéterminés. D'après la direction de la croissance des cristaux dans la section transversale du lingot d'essai, on étudie les changements du profil du bain de métal et, selon les résultats, on détermine le moment optimal pour l'introduction du corps refroidi et la profondeur possible de son immersion.

Pour la détermination théorique du profil du fond du bain de métal aux divers moments de la fusion, on a recours à la construction des isothermes du liquidus, calculées d'après la méthode connue (voir B.E. Paton, V.F.

Demchenko, Ju.G. Emeljanenko, D.A. Kozlitin, V.I. Machnenko, B.I. Medovar,
Ju.A. Sterenbogen "Investigation of temperature fields of large electroslag remelted ingots by the methods of Mathematical Simulation" dans l'ouvrage "Special Electrometallurgy" Part 1 - Reports of the International Symposium on Special Electrometallurgy, Kiev, June, 1972, Edition "Naukova Dumka",
Kiev, 1972, p. 144-154).

Lorsqu'on choisit le moment de l'introduction du corps refroidi 8 dans le métal fondu, on prend en considération les exigences quant à la qualité du lingot élaboré, de même que le rendement économique, la réalisation pratique et la sécurité technique du processus d'élaboration du lingot.

Ainsi, du point de vue de l'obtention d'une structure favorable du métal du lingot, de même que pour la simplicité de la construction et la sécurité technique de la fusion, il est préférable d'introduire le corps refroidi dans le métal fondu lors de l'un des premiers stades du processus d'élaboration du lingot. En même temps, vu l'augmentation inévitable de la consommation d'énergie pour compenser les pertes calorifiques dues à la présence du corps refroidi dans le bain de laitier, il est rationnel d'introduire le corps refroidi dans le métal fondu à l'un des stades les plus tardifs du processus.

La considération décisive lors de la solution de ce problème est le fait que, pour obtenir une qualité élevée du lingot, la direction de la croissance des cristaux dans celui-ci ne doit pas s'écarter de la verticale d'un angle supérieur à 450, étant donné qu'un angle au-delà de cette valeur entraine un défaut de la micro structure du lingot tel que la rétention d'inclusions non métalliques parmi les cristaux de sa zone centrale.

Pour le choix de la profondeur d'immersion du corps refroidi 8 dans le bain de métal 6, on se base sur les considérations suivantes.

Si la profondeur d'immersion du corps refroidi 8 dans le bain de métal 6 est excessive, sur sa surface commencent à se former des cristaux dans le sens allant vers le fond du bain de métal 6. Lors de leur jonction avec les cristaux qui croissent à partir du fond du bain de métal 6, dans la partie centrale du lingot peuvent se former des défauts tels que cavités, inclusions non-métalliques etc.

Pour éviter ces conséquences indésirables, le corps refroidi 8 est immergé dans le bain de métal 6 à pas plus de 60 de sa profondeur initiale précédant immédiatement l'immersion. Dans ce cas les cristaux qui apparaisseni sur la surface du corps refroidi lors de son contact avec le bain de métal arrivent à fondre avant que ne puisse avoir lieu leur jonction avec les cristaux croissant à partir du fond du bain de métal 6.

Suivant l'une des variantes de l'invention, le corps refroidi 8 est immergé dans le bain de métal 6 jusqu'à ce qu'il bute buL&commat; contre le fond de ce dernier, après quoi on le remonte à la profondeur imposée, qui elle aussi ne doit pas dépasser 6Q de la profondeur initiale de bain de métal, à une vitesse de beaucoup supérieure à celle de la fusion.

Ceci permet de déterminer la profondeur du bain de métal 6 immédiatement au moment de l'introduction du corps refroidi 8 au cours de la fusion, en éliminant simultanément la possibilité de la naissance des phénomènes décrits plus haut, dus à la proximité du corps refroidi 8 et du fond du bain de métal 6.

Le contact du corps refroidi 8 avec le métal fondu est maintenu jusqu'à la fin de la fusion en déplaçant le corps refroidi 8 vers le haut à une vitesse proche de la vitesse de fusion, après quoi on l'extrait du bain 6.

En règle générale,la vitesse de déplacement du corps refroidi 8 est égale à la vitesse de fusion, mais en principe il est possible d'appliquer des vitesses de déplacement supérieures ou inférieures à la vitesse de fusion. Ces écarts de la vitesse de déplacement du corps refroidi 8 par rapport à la vitesse de fusion sont limités par le fait que ce corps doit se trouver dans le bain de métal 6 entre la surface et la profondeur critique à laquelle se réalise la jonction des cristaux croissant à la rencontre les uns des autres, comme décrit plus haut.

On peut s'attendre à ce qu'une influence optimale soit exerce sur le profil du fond du bain de métal 6 par le corps refroidi 8, lentement déplacé durant la fusion à partir de la surface du bain de métal jusqu'à la profondeur d'immersion maximale possible. Pour cela il convient de choisir une vitesse de déplacement du corps refroidi 8 vers le haut qui soit inférieure à la vitesse de fusion. Il est probable que par un choix approprié du rapport entre ces vitesses, on aurait pu assurer la stabilité du profil du fond et de la profondeur du bain de métal 6 durant toute la fusion.

Néanmoins, cette variante du procédé suivant l'invention est actuellement difficilement réalisable vu que le eomportement du front de solidification du lingot en présence du corps refroidi à l'intérieur du bain de métal dépend d'un grand nombre de facteurs, et pour la prévision de ce comportement sont nécessaires de vastes recherches théoriques ainsi que des études expérimentales.

Comme cela va être montré plus bas, en considérant les exemples de deux installations pour l'élaboration de lingots sous laitier électroconducteur, il s'est avéré que la variante la plus simple de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention est celle prévoyant l'introduction dans le bain de métal d'un corps refroidi suivie de son déplacement à une vitesse égale à la vitesse du fusion.

Sur la figure 2 est représentée une installation pour l'élaboration de lingots sous laitier éleetrocondueteur, comportant une lingotière mobile 2 dont les parois 9 entourent une cavité ouverte à sa partie supérieure et à sa partie inférieure, une plaque de fond 3 adjacente à la face inférieure de la lingotière 2 quand cette dernière se trouve dans sa position inférieure, et formant avec lui la capacité de fusion 1, un porte-électrodes 10 dans lequel sont fixées les électrodes consommables 5 et installé au-dessus de la capacité de fusion 1, et le corps refroidi 8 qui se présente sous forme d'un flotteur ii.

L'installation est équipée de deux mécanismes de levage 12 et 13 montés sur la colonne verticale 14 installée près de la capacité de fusion 1.

Les mécanismes de levage 12 et 13 sont prévus pour déplacer respectivement la lingotière 2 et le porte-électrodes 10 au cours de la fusion et se présentent sous forme de chariots 15 et 16 montés sur une colonne verticale 14 avec possibilité de se déplacer axialement et équipés de commandes 17 et 18. Sur le chariot 15 est installée la lingotière 2, tandis que sur le chariot 16 qui se trouve sous le chariot 15 est monté le porte-éleetrodes 10.

La plaque de fond 3 de la capacité de fusion 1 est montée sur le chariot 19 prévu pour évacuer le lingot fini une fois la fusion terminée. En section transversale, le flotteur Il a la forme d'une figure ressemblant géométriquement à la figure formée par les parois 9 de la lingotière 2 vu en section transversale.

Dans la partie inférieure du flotteur Il est prévu l'embout en pointe 20 qui s'appuie sur la plaque de fond 3 au moment initial de la fusion. La cavité fermée 21 du flotteur Il communique par l'intermédiaire de tubes 22 avec le système d'amenée du fluide de refroidissement (non représenté).

Le flotteur il est monté sur le levier 23 disposé plus haut que la lingotière 2. L'axe 24 d'oscillation du levier 23 est installé dans une fourche 25 fixée sur la lingotière 2 du côté extérieur, de façon que le premier bras 26 du levier se trouve disposé de préférence dans l'espace au-dessus de la lingotière 2, et le deuxième bras 27, hors des limites de cet espace.

Le flotteur 11, suspendu à l'aide d'une biellette 28 solidaire de ce flotteur, sur l'axe d'articulation 29 à l'extrémité du premier bras 26 du levier 23, est disposé suivant l'axe vertical de symétrie dé la capacité de fusion 1. Sur le deuxième bras 27 du levier 23 est monté un contrepoids 30 qui peut être déplacé le long de ce bras. La vis 31 disposée dans un orifice fileté du contrepoids 30 et butant contre le levier 23 sert à bloquer le contrepoids 30 dans la position nécessaire sur le levier 27.Etant donné que la lingotière 2 est cinématiquement reliée au- mécanisme de levage 12, l'accouplement de l'axe .24 d'oscillation du levier 23 à la lingotière 2 assure afrele flotteur Il et ce même mécanisme de levage 12 la liaison nécessaire pour extraire le flotteur Il du bain de métal une fois la fusion terminée.

Dans la paroi 9 de la lingotière 2 est installé le capteur 32 de niveau du métal fondu, électriquement relié à la commande 17 du chariot 15 du mécanisme de levage 12 et prévu pour commander le déplacement de la lingotière 2. Le capteur 32 est disposé à la hauteur a par rapport à la plaque de fond 3, qui sera appelée dans ce qui suit "niveau de disposition" (sur les dessins la cote a est indiquée à partir de la face inférieure de la lingotière).

Avant l'amorçage de la fusion le flotteur 11 s'appuie sur la plaque de fond 3 par l'intermédiaire de l'embout 20 sous l'action de son propre poids.

Par poids du flotteur on entend la force dont l'action s'exerce verticalement ver le bas suivant son axe de symétrie, due, dans la variante décrite, à la différence des moments du poids propre du flotteur 11 et du contrepoids 30 par rapport à l'axe 24 d'oscillation du levier. Cette différence doit être supérieure au poids du laitier fondu dans un volume égal au volume du flotteur 11, mais inférieur au poids du métal fondu dans le même volume. Cette condition est nécessaire pour que le flotteur Il se noie dans le laitier fondu, mais flotte dans le métal fondu.

La formation du bain de laitier 4 terminée, les extrémités des électrodes consommables 5 sont deseendues dans ce bain et l'on commence la fusion. Sur la plaque de fond 3 le métal fondu s'accumule en formant le bain de métal 6.

Quand la force répulsive du métal fondu devient supérieure au poids du flotteur 11, ce dernier émerge. La profondeur h de son immersion, lorsqu'il flotte, est réglée au préalable par déplacement du contrepoids 30 sur le levier 23. Au fur et à mesure de l'augmentation du niveau du métal fondu dans la capacité de fusion 1, le flotteur il se déplace avec le bain de métal 6.

Quand la surface de celui-ci atteint le niveau a où se trouve disposé le capteur 32 de niveau du métal fondu, le capteur 32 fonctionne et branche la commande 17 du chariot 15, et la lingotière 2 se déplace vers le haut en entraînant le levier 23 avec le flotteur 11. Lorsque la fusion est terminée, le chariot 15 avec la lingotière 2 continue un certain temps à se déplacer à une vitesse égale à la vitesse de fusion, jusqu'au moment où la lingotière 2 dépasse les limites de la hauteur du lingot complétement solidifié. Le flotteur 11, qui devance la face inférieure de la lingotière, sort du bain de métal avant qu'il n'ait pu se refroidir.Lors du passage de l'élaboration de lingots d'une certaine composition chimique à l'élaboration de lingots d'une autre composition chimique, ainsi que lors du changement des régimes de fusion, la profondeur h d'immersion du flotteur il peut être de nouveau réglée à l'aide du contrepoids 30.

Le mode de réalisation décrit de l'installation pour l'élaboration de lingots sous laitier électroconducteur avec un corps refroidi en forme de flotteur n'est pas l'unique variante possible de réalisation de l'invention.

I1 convient de remarquer que le principe indiqué peut etre aussi utilisé dans des installations de grandes dimensions avec une lingotière stationnaire. Dans ce cas, pour extraire le flotteur du bain de métal, il faut prévoir spécialement dans ce but un mécanisme de levage relié au flottez3 au cours du stade final de la fusion.

La réalisation des sous-ensembles séparés de l'installation peut différe de celle décrite. Ainsi, le réglage du poids du flotteur peut astre effectué à l'aide d'éléments amovibles de son corps. La liaison du flotteur avec la capacité de fusion peut être réalisée par l'intermédiaire de guides limitant ses déplacements latéraux, tandis que la liaison avec le mécanisme de levage peut etre réalisée par des freins à mâchoires prévus dans ce but.

Sont possibles aussi d'autres variantes basées sur une combinaison de moyens connus.

Sur la figure 3 est représentée une autre installation pour l'élaboratioi de lingots sous laitier électroconducteur, pour la mise en oeuvre du procédé décrit plus haut. Elle diffère de l'installation représentée sur la figure 2 par la conception du corps refroidi 8, qui se présente sous forme d'une tige 33 reliée rigidement à la lingotière 2 à l'aide de pattes 34 s'appuyant sur la face supérieure de la lingotière 2. La tige 33 est installée suivant l'axe vertical de symétrie de la capacité de fusion 1. Sa hauteur, mesurée à partir de la face supérieure de la lingotière 2, est inférieure à la hauteur de la lingotière 2. La tige est élargie dans sa partie inférieure.

Entre sa partie étroite 35 et sa partie élargie 36 se trouve une partie intermédiaire 37 raccordant les parties 35 et 36 et dont la forme est proche de celle d'un cone. La partie élargie 36 de la tige 33 est disposée plus bas que le niveau a où se trouve installé le capteur 32 de niveau du métal fondu, au dessus de la plaque de fond 3.Vu que le niveau a détermine le niveau du métal fondu pour lequel le corps refroidi 8 se trouve immergé à la profondeur imposée h, il faut, lors de son choix, se baser sur les considérations précitées quant au fait que le profil du fond du bain de métal peut avoir dans sa partie centrale des parties inclinées, par rapport à l'horizontale, sous un angle ne dépassant pas 450. Comme on Ira déjà indiqué, ce niveau est déterminé par calcul ou expérimentalement et dépend des dimensions, de la composition chimique du lingot à élaborer et des régimes de fusion.

De la même façon est déterminée la hauteur h de la partie élargie 36 de la tige 33, qui ne doit pas dépasser 60% de la profondeur du bain de métal 6 quand le niveau du métal fondu dans la capacité de fusion 1 correspond au niveau a auquel se trouve le capteur 32.

Le corps refroidi 8, dans l'installation représentée sur la figure 3, est réalisé sous forme d'une pièce coulée creuse (sa cavité communique avec le système de refroidissement, qui n'est pas indiqué sur le dessin). D'autres variantes de réalisation dudit corps sont possibles, certaines d'entre elles etzEnt représentées sur les figures 4 à 9.

Comme on le voit sur la figure 4, la tige 33 du corps refroidi 8 peut être réalisée sous forme d'une grille de tubes. Sur les figures 5 à 9, la tige 33 est réalisée en serpentin de différentes formes : sur la figure 5, serpentin en hélice i sur les figures 6 et 7, en forme de boucle plate verticale, utilisée pour une lingotière rectangulaire, dont la face étroite ne dépasse pas 500 mm v sur les figures 8 et 9, en forme de boucle ayant une partie horizontale 38 où le tube cintré forme une circonférence presque complète.

Cette variante peut être utilisée pour une lingotière ayant une section transversale de forme ronde. Comme le montre la figure 8, le plan horizontal 8 de symétrie de la partie 38 de la boucle est disposé au niveau a où se trouve installé le capteur 32 de niveau du métal fondu. Ce plan peut être aussi disposé un peu plus haut que le niveau indiqué ; par contre, pour éviter le collage de la tige 33 au métal en cours de solidification, il ne peut se trouver plus bas que le niveau indiqué. Les tronçons verticaux d'amenée 39 et d'évacuation 40 de la boucle sont disposés symétriquement par rapport à l'axe vertical de symétrie de la capacité de fusion 1.

L'installation fonctionne comme suit.

Lorsque le courant électrique est amené aux électrodes consommables 5 abaissées dans le bain de laitier 4, le métal fondu s'écoule de leurs extrémités dans la capacité de fusion 1. en y formant le bain de métal 6.

En augmentant le niveau au cours de la fusion, le métal fondu formant le bain de métal 6 n'entre d'abord en contact avec la tige 33 du corps refroidi que par la surface du bain de métal 6, ensuite il atteint graduellement le niveau a, auquel la profondeur d'immersion de la tige 33 est égale à la profondeur imposée h. Sur un signal du capteur 32, à ce moment commence la montée simultanée de la lingotière 2 et du corps refroidi 8 à l'aide du mécanisme de levage 12. Etant donné que cette montée s'effectue à une vitesse égale à la vitesse de fusion, la profondeur h d'immersion de la tige 33 du corps refroidi 8 reste constante durant toute la fusion.La fusion teminée et le lingot 7 ayant atteint la hauteur prévue, la lingotière 2 et le corps refroidi 8 continuent de se déplacer à la meme vitesse jusqu'au moment où la lingotière 2 sort complètement des limites de la hauteur du lingot solidifié. La tige 33 du corps refroidi 8 étant plus courte que la lingotière, elle a le temps de sortir du bain de métal 6 avant le refroidissement de celui-ci.

L'installation décrite est de conception simple et peut etre utilisée pour l'élaboration de lingots à section pleine de grandes dimensions, pour lesquels la technologie décrite plus haut a été suffisamment perfectionnée et les positions du capteur 32 et du corps refroidi 8 dans la lingotière n'exigent pas de correction.

Il est clair que les installations décrites ci-dessus pour l'élaboration de lingots sous laitier éleetroeonducteur,n'snBx=pas la possibilité d'autres variantes de réalisation du procédé conforme à l'invention.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples concrets mais non limitatifs de mise en oeuvre du procédé, objet de l'invention.

Exemple 1
On a réalisé l'élaboration d'un lingot de forme cylindrique de diamètre D=1100 mm, d'une hauteur de 2300 mm, en acier contenant environ 0,2 de carbone. La vitesse pondérale de la fusion était constante et d'environ 1000 kg/heure, ce qui correspondait à la vitesse linéaire V=435 mm/heure.

Quand le niveau du métal fondu a atteint 300 mm, on a introduit dans le bain de métal un corps refroidi, à une profondeur de 50 mm, soit 20% de la profondeur du bain. L'angle d'inclinaison maximal par rapport à l'horizontale du profil de son fond dans la partie centrale, limitée par un diamètre de 825 mm, était de 280.

Ici et dans les exemples suivants le profil du fond et la profondeur du bain de métal sont déterminés d'après les graphiques de la figure 10, où sont représentées les isothermes du liquidus à différents moments de l'élaboration d'un lingot de dimensions et formes determinées. Les isothermes correspondent à une fusion réalisée sans introduction de corps refroidi. Les isothermes indiquées ont été calculées d'après une méthode connue (voir la référence précitée concernant l'article de l'ouvrage "Special electrometallurgy",
Part I). Les valeurs indiquées suivant l'horizontale de chaque graphique déterminent le rayon du lingot, et suivant la verticale, sa hauteur (sur le dessin les cotes sont présentées en cm).

Les données de l'exemple décrit ici sont prises du graphique de la - figure lova. Le corps refroidi, dont la partie mise en contact avec le métal fondu avait la forme d'un cône tronqué de P 300x 0 500X $ 350 mm allant en se rétrécissant ver5le bas, a été, après son immersion, déplacé vers le haut à une vitesse égale à la vitesse de fusion. Quand le niveau du métal fondu a atteint 2300 mm, le corps refroidi a été rapidement extrait du bain de métal. Dans l'échantillon fabriqué à partir du lingot obtenu la structure du métal était ordonnée, à grains fins, compacte, les défauts de retrait étant absents. L'empreinte sulfureuse du fond du bain de métal avait dans sa partie centrale une bosse prononcée.

Exemple 2
tors de l'élaboration d'un lingot ayant les mêmes dimensions et la même composition que le lingot de l'exemple 1, le corps refroidi (le même que dans l'exemple 1) a été immergé dans le métal fondu à 168 mm de profondeur, soit 40 de la profondeur du bain de métal au moment où l'angle d'inclinaison maximal par rapport à l'horizontale du profil de son fond dans la partie centrale était égal à 450, le niveau du métal liquide dans la capacité de fusion atteignant 800 mm (voir figure lova).

Ensuite, le corps refroidi a été remonté à une vitesse égale à celle de la fusion et, la fusion terminée, il a été rapidement extrait du bain de métal. Aucunes discontinuités n'ont été décelées dans la structure du métal de la partie centrale du lingot.

Exemple 3
Le lingot et les paramètres de la fusion étaient les mêmes que dans les exemples 1 et 2. Le corps refroidi, le meme que celui des exemples décrits ci-dessus, a été immergé dans le bain de métal à 246 mm de profondeur, soit 60% de la profondeur de ce dernier au moment où le niveau du métal fondu dans la capacité de fusion atteignait 800 mm, alors que l'angle d'inclinaison maximal par rapport à l'horiontale du profil du fond du bain de métal dans sa partie centrale était égal à 450 (voir figure lova). Ensuite, le corps refroidi a été remonté à une vitesse égale à celle de la fusion. Une fois celle-ci terminée, il a été rapidement extrait du bain de métal.

Dans la zone centrale du lingot on a observé de faibles éearts par rapport à la direction générale de la croissance des cristaux. Des défauts de ségrégation et de re-trait n'ont pas été décelés.

Exemple 4
Le lingot et les paramètres de la fusion étaient les mêmes que dans les exemples 1, 2 et 3. Le corps refroidi, le meme que dans les exemples décrits plus haut, a été immergé dans le bain de métal à 275 mm de profondeur, soit 65% de la profondeur du bain au moment où le niveau du métal fondu dans la capacité de fusion était de 800 mm, alors que l'angle d'inclinaison maximal par rapport à l'horizontale du profil du fond du bain de métal dans sa partie centrale était égal à 450 (voir figure lova).

Ensuite le corps refroidi a été déplacé vers le haut à une vitesse égale à celle de la fusion. Une fois cette dernière terminée, il a été rapidement extrait du bain de métal.

La structure du lingot dans sa partie centrale était irrégulière, la croissance des cristaux désordonnée, il y avait des zones ou la cristallisation s'était réalise dans des directions opposées, des défauts de retrait et des accumulations d'inclusions non métalliques.

Exemple 5
Le lingot et les paramètres de la fusion étaient les mêmes que dans les exemples 1 à 4. Le corps refroidi, le meme que celui des exemples décrits ci-dessus, a été immergé dans le bain de métal à 275 mm de profondeur, soit 40% de la profondeur de ce dernier au moment où le niveau du métal fondu dans la capacité de fusion atteignait 1420 mm, alors que l'angle d'inclinaison maximal par rapport à l'horizontale du profil du fond du bain métallique dans sa partie centrale était égale à 550 (voir figure lova).

Ensuite le corps refroidi a été déplacé vers le haut à une vitesse égale à celle de la fusion. Une fois cette dernière terminée, on l'a rapidement extrait du bain de métal.

La structure du lingot dans sa partie centrale était friable, des accumulations d'inclusions non métalliques ont été décelés.

Exemple 6
Le lingot et les paramètres sont les mêmes que dans les exemples 1 à 5.

La fusion a été réalisée dans l'installation représentée sur la figure 2.

Le diamètre maximal du flotteur 11 était de 500 mm. Au moment initial de la fusion, l'embout 20 du flotteur il s'appuyait sur la plaque de fond 3. Quand le niveau du métal liquide a atteint 300 mm, le flotteur Il a émergé, sa profondeur d'immersion dans le bain de métal étant alors de 100 mm, soit 50 de la profondeur de ce bain. La fusion terminée, le mécanisme de levage 12 a soulevé le flotteur 11 au-dessus du niveau du métal fondu.

La structure du métal dans la partie centrale du lingot étaient ordonnée, à grains fins, compacte, les défauts de retrait étaient absents. Le fond du bain présentait une bosse dans sa partie centrale.

Exemple 7
On a réalisé l'élaboration d'un lingot de forme cylindrique de 1700 mm de diamètre, d'une hauteur de 4430 mm, d'un poids de 200 t, en acier à environ 0,2 de carbone, dans une installation du type représenté sur la figure 3, dans laquellé la tige 33 du corps refroidi 8 était fabriqué sous forme d'une grille de tubes, comme montré sur la figure 4. La vitesse pondérale de la fusion était constante et atteignait à 2700 kg/heure, ce qui correspondait à une vitesse linéaire d'environ 60 mm/heure. Le capteur 32 de niveau du métal fondu a été installé au niveau a=1200 mm par rapport à la plaque de fond 3. La partie élargie 36 de la tige avait la forme d'un segment sphérique à rayon de courbure de 2400 mm. Le diamètre de cette partie atteignait 1900 mm, la hauteur h=360 mm, ce qui a assuré l'immersion du corps refroidi 8 au moment où la surface du métal fondu 6 a atteint le niveau de 1200 mm pour une valeur h=360 mm, soit 60 de la profondeur du bain de métal, correspondant au niveau indiqué pour un lingot de mêmes dimensions élaboré sans introduction de corps refroidi (voir figure lob).

L'angle d'inclinaison maximal par rapport à l'horizontale du profil du fond du bain de métal 6 dans sa partie centrale, délimitée par un diamètre de 2025 mm, était au moment indiqué de 350
Le déplacement de la lingotière 2 et du corps refroidi 8 à une vitesse égale à celle de la fusion à continué après la fin de celle-ci, jusqu'à ce que la lingotière 2 soit sortie des limites du lingot.

Dans un coupon fabriqué à partir du métal du lingot obtenu, la structure du métal était compacte, à grains fins, ordonnée, les défauts de ségrégation et de retrait étaient absents. Le fond du bain de métal dans la partie centrale du lingot à la forme d'un entonnoir aplati.

Exemple 8
On a effectué l'élaboration d'un lingot de forme rectangulaire d'un poids de 4 t, duna- 250xllOO mm de section, d'une hauteur de 1500 mm, en acier contenant environ 0,2% de carbone, dans une installation du type représenté sur la figure 3 avec un corps refroidi 8 fabriqué comme indiqué sur la figure 7. La vitesse pondérale de la fusion était constante et atteignait 1330 kg/heure, ce qui correspondait à une vitesse linéaire d'environ 500 mm/heure.

La capteur 32 de niveau du métal liquide était installé à une hauteur a=200 mm par rapport à la plaque de fond 3. La tige 33 du corps refroidi 8 avait dans sa partie élargie une dimension maximale de 500 mm (mesurée parallèlement à la face large de la lingotière).

La hauteur h de la partie élargie 36 de la tige 33 était de 90 mm, ce qui a déterminé l'immersion du corps refroidi 8 au moment où la surface du bain de métal 6 a atteint 200 mm pour une valeur h=90 mm, constituant 60 de la profondeur de ce bain correspondant au niveau indiqué pour un lingot de mêmes dimensions, élaboré sans introduction de corps refroidi (voir figure love). Dans ce cas, l'angle d'inclinaison maximal par rapport à l'horizontale du profil du fond de ce bain dans sa partie centrale (délimitée par les dimensions 188x825 mm) était de 4oui0.

Le déplacement de la lingotière 2 et du corps refroidi 8 à une vitesse égale à celle de la fusion a duré, après la fin de celle-ci, jusqu'à ce que la lingotière 2 soit sortie des limites du lingot.

Le lingot a été coupe le long de l'axe vertical de symétrie du côté large.

La structure du métal était à grains fins, compacte, ordonnée, sans discontinuités.

Le procédé et l'installation conformes à l'invention assurent une qualité élevée du lingot élaboré ; en outre ils sont plus simples et plus économiques que les procédés et installations de ce genre utilisés pour l'obtention d'un métal de même qualité par une action dirigée sur le processus de cristallisation du lingot.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple.

En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Procédé d'élaboration, sous laitier électroconducteur, de lingots notamment de section pleine, par refusion d'une ou de plusieurs électrodes consommables dans une capacité de fusion, avec formation d'un bain de métal se déplaçant de bas en haut au fur et à mesure de la croissance du lingot, ledit procédé prévoyant une action énergique sur la solidification du lingot au cours de la fusion, caractérisé en ce que l'on exerce une action sur la solidification du métal en mettant un corps refroidi en contact avec le métal fondu formant le bain de métal, de façon que ledit corps soit disposé suivant l'axe vertical de symétrie de la capacité de fusion, et en maitenant le contact jusqu'à la fin de la fusion par déplacement dudit corps refroidi de bas en haut à une vitesse proche de la vitesse de fusion, après quoi on extrait le corps refroidi du bain de métal.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le corps refroidi est mis en contact avec le métal fondu au plus tard durant la période où sur le profil du fond du bain de métal, dans les limites de la zone symétrique par rapport à l'axe vertical de symétrie de la capacité de fusion et délimitée par des dimensions transversales au moins égales à 75% des dimensions correspondantes de la capacité de fusion, se forment des parties inclinées par rapport à l'horizontale sous un angle de 450.

3. Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le corps refroidi est mis en contact avec le métal fondu, jusqu'à une profondeur ne dépassant pas 60fiv de la profondeur de ce bain à l'instant précédant son introduction.

4. Procédé suivant l'une des revendications i et 2, caractérisé en ce qu'on immerge le corps refroidi dans le bain de métal liquide jusqu'à obtention d'un contact entre ledit corps et le fond dudit bain, après quoi on le déplace de bas en haut à une vitesse supérieure à celle de la fusion et jusqu'à un niveau déterminé auquel la profondeur d'iamersion du corps refroidi dans le bain de métal ne dépasse pas 60fiv de sa profondeur, au moment précédant son introduction, ensuite on déplace ledit corps de bas en haut à une vitesse proche de la vitesse de fusion.

5. Installation pour l'élaboration dun lingot par le procédé suivant l'une des revendications i, 2 et 4, du type comprenant, dans une capacité de fusion formée par une lingotière et une plaque de fond, un corps refroidi disposé sensiblement suivant son axe de symétrie vertical et relié à un mécanisme de levage, caractérisée en ce que le corps refroidi est réalisé sous la forme d'un flotteur dont le poids est plus grand que le poids d'un volume de laitier fondu égal au volume du flotteur, mais plus petit que le poids d'un même volume de métal fondu.

6. Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le flotteur est équipé d'un contrepoids réglable.

7. Installation suivant l'une des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que le flotteur et le contrepoids sont montés sur les extrémités opposées d'un levier à deux bras monté plus haut que la lingotière avec possibilité dtoscillation par rapport à cette dernière.

8. Installation pour l'élaboration, sous laitier électroconducteur, d'un lingot suivant ie procédé suivant l'une des revendications l, 2 et 3, du type comprenant, dans une capacité de fusion formée par une plaque de fond et une lingotière mobile se trouvant dans sa position inférieure, un corps refroidi muni de pattes fixées à la face supérieure de la lingotière mobile, et d'une tige faisant saillie vers le bas au-delà de ladite face, et comportant aussi un mécanisme de levage pour le déplacement de la ingotière mobile, ainsi qu'un capteur de niveau du métal fondu relié à ce mécanisme de levage et installé dans la paroi de la lingotière mobile, caractérisée en ce que la tige du corps refroidi a une hauteur inférieure à la hauteur de la lingotière mobile, et comporte une partie élargie disposée plus bas que le niveau où se trouve installé le capteur de niveau du métal liquide, une partie étroite située au-dessus de ladite partie élargie, et une partie intermédiaire dont la surface a une forme proche de celle d'un cône, et qui joint ladite partie étroite à ladite partie élargie, assurant ainsi l'égouttement du métal fondu de la surface du corps refroidi.

9. Installation suivant la revendication 8, caractérisée en ce que la tige du corps refroidi est formée d'un treillis de tubes.

10. Installation suivant la revendication 8, caractérisée en ce que la tige est réalisée en forme de serpentin.

11. Installation suivant la revendication 10, caractérisée en ce que le serpentin est un tube cintré en forme de boucle.

12. Installation suivant la revendication 11, caractérisée en ce que le tube cintré en forme de boucle comporte un tronçon horizontal où ledit tube est cintré suivant une circonférence, et des tronçons vertieaux, dont l'un d'amenée et l'autre d'évacuation, disposés symétriquement par rapport à l'axe vertical de symétrie de la capacité de fusion, le plan horizontal de symétrie du tronçon horizontal de la boucle ne se trouvant pas disposé plus bas que le niveau où est installé le capteur de niveau du métal liquide.

13. Lingots, ébauches ou analogues caractérisés en ce qu'iL sont obtenus par le procédé faisant l'objet de l'une des revendications 1 à 4.