FR2673551A1 - METHOD AND DEVICE FOR CONTINUOUS CASTING LOW DIAMETER METAL WIRE DIRECTLY FROM LIQUID METAL - Google Patents

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/005Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of wire

Abstract

L'invention a pour objet un procédé de coulée continue de fil métallique fin dans lequel un jet de métal liquide sortant de la busette d'un réservoir est trempé et solidifié dans une couche de liquide refroidissant, caractérisé en ce que ledit liquide ruisselle sur une surface fixe cylindrique ou légèrement tronconique d'axe sensiblement vertical, en ce qu'on imprime au réservoir un mouvement de rotation autour de l'axe de ladite surface de manière à faire se déplacer l'extrémité de la busette sur une trajectoire circulaire concentrique à ladite surface, et en ce que le jet de métal est éjecté de la busette selon une direction opposée à la direction de déplacement de la busette. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en œuvre de ce procédé.The object of the invention is a process for the continuous casting of fine metal wire in which a jet of liquid metal emerging from the nozzle of a reservoir is quenched and solidified in a layer of cooling liquid, characterized in that said liquid flows over a cylindrical or slightly frustoconical fixed surface with a substantially vertical axis, in that the reservoir is imparted a rotational movement around the axis of said surface so as to cause the end of the nozzle to move on a circular path concentric with said surface, and in that the metal jet is ejected from the nozzle in a direction opposite to the direction of movement of the nozzle. The subject of the invention is also a device for implementing this method.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE COULEE CONTINUE DE FIL METALLIQUEMETHOD AND DEVICE FOR CONTINUOUS CASTING OF METAL WIRE

DE FAIBLE DIAMETRE DIRECTEMENT A PARTIR DE METAL LIQUIDE  LOW DIAMETER DIRECTLY FROM LIQUID METAL

L'invention concerne la fabrication de fils métalliques de faible diamètre par trempe d'un jet de métal liquide dans  The invention relates to the manufacture of small diameter metal wires by quenching a jet of liquid metal in

une couche de liquide refroidissant.  a layer of cooling liquid.

Les dernières années ont vu le développement d'un procédé de coulée permettant d'obtenir, directement à partir de métal liquide, des filaments métalliques de longueur indéfinie, de section substantiellement circulaire et de diamètre très faible, pouvant descendre jusqu'à 80 Nom environ, et auquels on peut conférer une structure amorphe, si la composition du métal s'y prête et si les conditions de refroidissement du métal liquide sont suffisamment violentes (au moins 1040 C/s) Ce procédé est décrit notamment dans le Brevet Européen EP 39169 Il consiste à former un jet de métal à partir d'un réservoir de métal liquide muni de moyens de chauffage et d'une busette de sortie dont le diamètre est  Recent years have seen the development of a casting process for obtaining, directly from liquid metal, metal filaments of indefinite length, substantially circular section and very small diameter, which can be as low as 80 Nom approximately , and to which one can confer an amorphous structure, if the composition of the metal lends itself to it and if the cooling conditions of the liquid metal are sufficiently violent (at least 1040 C / s). This process is described in particular in the European Patent EP 39169 It consists in forming a jet of metal from a liquid metal tank provided with heating means and an outlet nozzle whose diameter is

égal ou légèrement supérieur au diamètre du filament désiré.  equal to or slightly greater than the diameter of the desired filament.

Ce jet de métal pénètre ensuite dans une couche de liquide refroidissant, tel que de l'eau ou une solution aqueuse d'un sel, qui assure la solidification du jet en un fil métallique Cette couche de liquide est en mouvement dans une direction transversale à celle du jet de métal et s'écoule sur une surface solide elle-même en mouvement qui entraîne le liquide, et peut être constituée par l'intérieur d'un tambour en rotation autour d'un axe horizontal (Brevet Européen EP 39169 déjà cité) ou par une portion horizontale ou concave d'une courroie rainurée en défilement formant une boucle (Brevet Européen EP 89134) Le fil est entraîné dans le liquide refroidissant, qui se déplace de préférence laminairement à une vitesse sensiblement égale ou légèrement supérieure à la vitesse d'éjection du jet de métal liquide hors du réservoir (de l'ordre de 5 à 15 m/s) Au fur et à mesure de sa coulée, le fil s'enroule dans le tambour sous l'effet de la force centrifuge, ou est sorti en continu du milieu refroidissant par des moyens appropriés pour être capté et éventuellement bobiné à l'extérieur de la machine de coulée. Grâce à la vitesse de refroidissement élevée qu'il peut procurer, ce procédé permet, si le métal est amorphisable, d'obtenir des fils amorphes de dimension uniforme présentant, entre autres propriétés, une résistance à la traction très élevée On peut ainsi couler des fils amorphes en alliages à base de divers métaux tels que le fer, le cuivre, le cobalt, l'or, l'aluminium, etc Les inconvénients des dispositifs mettant en oeuvre ce procédé sont cependant nombreux Les tambours à axe de rotation horizontale ne permettent pas, dans leurs versions les plus simples, de récupérer le fil d'une manière continue et de l'entraîner à l'extérieur de l'installation, et se donner cette possibilité conduit à compliquer très sensiblement la construction de l'installation Dans tous les cas, la taille du réservoir demeure limitée, car celui-ci doit s'inscrire à l'intérieur du tambour Sauf à augmenter exagérément le diamètre du tambour, ce qui rend difficile l'entraînement du liquide refroidissant sous l'effet de la force centrifuge, il n'est donc guère possible de traiter en  This metal jet then enters a layer of cooling liquid, such as water or an aqueous solution of a salt, which solidifies the jet into a metal wire. This layer of liquid is in motion in a direction transverse to that of the metal jet and flows on a solid surface itself in motion which drives the liquid, and may be constituted by the inside of a drum rotating about a horizontal axis (European Patent EP 39169 already cited ) or by a horizontal or concave portion of a looped groove forming a loop (European Patent EP 89134) The wire is entrained in the cooling liquid, which preferably moves laminarly at a speed substantially equal to or slightly greater than the speed ejection of the liquid metal jet out of the tank (of the order of 5 to 15 m / s) As it is poured, the wire is wound in the drum under the effect of the centrifugal force, or is continuously out of the cooling medium by appropriate means to be captured and possibly wound outside the casting machine. Thanks to the high cooling rate that it can provide, this process makes it possible, if the metal is amorphizable, to obtain amorphous son of uniform size having, among other properties, a very high tensile strength. amorphous son in alloys based on various metals such as iron, copper, cobalt, gold, aluminum, etc. The disadvantages of the devices implementing this method are however numerous The drums with horizontal axis of rotation do not allow not, in their simplest versions, to recover the wire in a continuous way and to drag it outside the installation, and to give itself this possibility leads to a very significant complication in the construction of the installation In all the case, the size of the tank is limited because it must fit inside the drum Except to exaggerate the diameter of the drum, which makes it difficult to coolant under the effect of centrifugal force, it is therefore hardly possible to treat

une seule fois des quantités de métal dépassant quelques kg.  only once amounts of metal exceeding a few kilograms.

Quant aux installations utilisant des courroies rainurées, elles autorisent l'utilisation de réservoirs de métal liquide de forte capacité, mais sont très encombrantes En effet le liquide refroidissant doit généralement parcourir plusieurs mètres sur la bande après son dépôt avant que sa turbulence ne soit suffisamment dissipée pour autoriser une  As for installations using grooved belts, they allow the use of liquid metal tanks of high capacity, but are very cumbersome Indeed the cooling liquid must generally run several meters on the strip after deposition before its turbulence is sufficiently dissipated to allow a

solidification régulière du métal.  regular solidification of the metal.

Une variante de ce procédé, présentée dans la Demande de Brevet japonais JP 60250859, consiste à placer le liquide refroidissant dans un bac fixe, à disposer le réservoir de métal liquide au-dessus de ce bac, à orienter la busette de sortie du jet de métal liquide de manière à ce que ce dernier pénètre dans le liquide refroidissant selon un angle inférieur ou égal à 30 È par rapport à sa surface, et à imprimer au réservoir un mouvement de rotation autour d'un axe vertical ne passant pas par la busette de sortie Celle-ci décrit ainsi une trajectoire circulaire au-dessus du bac, et le fil solidifié se dépose au fond du bac sous forme de spires superposées Il n'est cependant pas possible de  A variant of this process, presented in Japanese Patent Application JP 60250859, consists in placing the cooling liquid in a fixed tank, in arranging the liquid metal tank above this tank, in orienting the outlet nozzle of the jet of liquid metal so that the latter enters the cooling liquid at an angle of not more than 30 È from its surface, and to print to the tank a rotational movement about a vertical axis not passing through the nozzle The output thus describes a circular path above the tray, and the solidified wire is deposited at the bottom of the tray in the form of superimposed turns It is however not possible to

récupérer le fil de manière continue.  recover the thread continuously.

Le but de l'invention est de proposer un procédé de coulée de fil autorisant une collecte du fil en continu et ne limitant pas à une valeur trop faible la quantité de métal qu'il est possible de traiter en une seule fois, ainsi qu'un  The object of the invention is to provide a yarn casting process that allows continuous yarn collection and does not limit the amount of metal that can be processed at one time to a value that is too small. a

dispositif de conception simple pour sa mise en oeuvre.  simple design device for its implementation.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de coulée continue de fil métallique fin dans lequel un jet de métal liquide sortant de la busette d'un réservoir est trempé et solidifié dans une couche de liquide refroidissant, caractérisé en ce que ledit fluide ruisselle sur une surface fixe cylindrique ou légèrement tronconique d'axe sensiblement vertical, en ce qu'on imprime au réservoir un mouvement de rotation autour de l'axe de ladite surface de manière à faire se déplacer l'extrémité de la busette sur une trajectoire circulaire concentrique à ladite surface, et en ce que le jet de métal est éjecté de la busette selon une direction faisant un angle droit ou obtus avec la tangente de la trajectoire circulaire. L'invention a également pour objet un dispositif de coulée continue de fil métallique fin comportant un réservoir contenant un métal liquide muni d'une busette, par laquelle s'écoule un jet dudit métal liquide, orientée en direction d'une couche de liquide refroidissant dans laquelle ledit jet est trempé et solidifié sous forme d'un fil, caractérisé en ce qu'il comprend une surface fixe cylindrique ou légèrement tronconique d'axe sensiblement vertical sur laquelle ruisselle ladite couche de liquide refroidissant, des moyens pour imprimer audit réservoir un mouvement de rotation autour de l'axe de ladite surface, et des moyens pour recueillir ledit fil au fur et à mesure de sa formation, placés en  To this end, the subject of the invention is a process for continuous casting of fine wire in which a jet of liquid metal coming out of the nozzle of a tank is quenched and solidified in a layer of cooling liquid, characterized in that said fluid flows on a cylindrical or slightly frustoconical fixed surface with a substantially vertical axis, in that a rotation movement is imparted to the reservoir about the axis of said surface so as to move the end of the nozzle on a concentric circular path to said surface, and in that the metal jet is ejected from the nozzle in a direction at right angles or obtuse with the tangent of the circular path. The invention also relates to a device for continuous casting of fine wire comprising a reservoir containing a liquid metal provided with a nozzle, through which flows a jet of said liquid metal, oriented towards a layer of cooling liquid wherein said jet is quenched and solidified in the form of a wire, characterized in that it comprises a cylindrical or slightly frustoconical fixed surface of substantially vertical axis over which said layer of cooling liquid flows, means for printing said reservoir a rotational movement about the axis of said surface, and means for collecting said wire as and when it is formed, placed in

dessous de ladite surface.below said surface.

Comme on l'aura compris, l'invention consiste à réaliser la solidification du jet de métal liquide dans un film de liquide refroidissant ruisselant librement sur une surface cylindrique ou légèrement tronconique Le fil ainsi solidifié descend progressivement le long de cette surface sous forme de spires, et, en dessous de la surface, est saisi  As will be understood, the invention consists in realizing the solidification of the jet of liquid metal in a film of cooling liquid freely flowing over a cylindrical or slightly frustoconical surface. The solidified wire thus descends progressively along this surface in the form of turns. , and, below the surface, is seized

par un dispositif permettant de l'évacuer.  by a device for evacuating it.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la  The invention will be better understood on reading the

description qui suit, faisant référence à la figure unique  following description, referring to the single figure

annexée, montrant l'installation vue en coupe frontale et en perspective. Dans l'installation de coulée de fil telle que représentée sur la figure unique, le milieu refroidissant dans lequel s'effectuent la trempe et la solidification du métal liquide M est constitué par une couche de liquide 1 ruisselant à une vitesse v sur la surface supérieure 2 plane et horizontale d'un support fixe 3 Ce support présente une forme générale quelconque, par exemple cylindrique comme représenté Sa caractéristique essentielle est de posséder, dans sa partie centrale, un évidement 4 le traversant de part en part, et réalisé de manière que la surface 5 du support 3 délimitant cet évidement soit cylindrique, d'axe X-Y vertical Le liquide 1 ruisselle depuis la surface supérieure 2 du support jusque sur la surface cylindrique 5 et forme  annexed, showing the installation seen in frontal section and in perspective. In the yarn casting installation as shown in the single figure, the cooling medium in which the quenching and solidification of the liquid metal M is carried out consists of a layer of liquid 1 dripping at a speed v on the upper surface. 2 This support has any general shape, for example cylindrical as shown. Its essential characteristic is to have, in its central part, a recess 4 passing through it from one side to the other, and made in such a way that the surface 5 of the support 3 delimiting this recess is cylindrical, having a vertical axis XY. The liquid 1 flows from the upper surface 2 of the support onto the cylindrical surface 5 and forms

ainsi une couche d'épaisseur e s'écoulant à une vitesse v'.  and a layer of thickness e flowing at a speed v '.

La jonction entre la surface supérieure 2 du support et la surface cylindrique 5 de l'évidement s'effectue de préférence sans angle vif, afin de minimiser les perturbations apportées à l'écoulement du liquide 1 par la rupture de pente Le liquide 1 est amené sur le support 3 par des moyens tels qu'une virole 6 creuse reliée à une alimentation en liquide non représentée Cette virole possède un orifice 7 par lequel s'écoule le liquide Cet orifice décrit un cercle sensiblement concentrique à l'évidement 4 Ses dimensions ainsi que le débit du liquide sont calculés de manière à former une couche de liquide 1 d'épaisseur régulière e de l'ordre de 1 cm, et avec un écoulement à vitesse v' relativement faible dans l'évidement 4 pour éviter que ne s'établissent des turbulences trop importantes à l'intérieur  The junction between the upper surface 2 of the support and the cylindrical surface 5 of the recess is preferably effected without a sharp angle, in order to minimize the disturbances brought to the flow of the liquid 1 by the rupture of the slope. The liquid 1 is brought on the support 3 by means such as a shell 6 hollow connected to a liquid supply not shown This ferrule has an orifice 7 through which the liquid flows This orifice describes a substantially concentric circle to the recess 4 Its dimensions and that the flow rate of the liquid are calculated so as to form a liquid layer 1 of regular thickness e of the order of 1 cm, and with a relatively low velocity v 'in the recess 4 to avoid that s' create too much turbulence inside

de la couche 1.of layer 1.

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Au-dessus de l'évidement 4 est disposé un réservoir 8 contenant le métal liquide M Ce réservoir présente une symétrie de révolution par rapport à l'axe XY, et peut par exemple avoir une forme générale cylindrique comme représenté Il est revêtu intérieurement d'une couche de réfractaire peu réactif vis-à-vis du métal M, ou est lui même entièrement en ce réfractaire Il est équipé de moyens de chauffage, tels qu'une bobine d'induction 9, dont l'alimentation électrique n'est pas représentée Ces moyens de chauffage permettent de maintenir au niveau désiré la température du métal liquide M qui a été préalablement  Above the recess 4 is a reservoir 8 containing the liquid metal M This reservoir has a symmetry of revolution with respect to the axis XY, and may for example have a generally cylindrical shape as shown It is coated internally with a refractory layer which is not very reactive with respect to the metal M, or is itself entirely in this refractory It is equipped with heating means, such as an induction coil 9, the power supply of which is not These heating means make it possible to maintain at the desired level the temperature of the liquid metal M which has previously been

introduit dans le réservoir, ou même également d'assurer eux-  introduced into the tank, or even to ensure

mêmes la fusion de morceaux de ce métal Le réservoir 8 comporte également des moyens 10 pour sa mise en rotation aurour de l'axe X-Y à une vitesse angulaire W, et des moyens 11 d'introduction d'un gaz neutre en son intérieur Ce gaz permet de protéger le métal liquide M contre l'oxydation atmosphérique Il permet également de mettre le réservoir sous pression de manière à favoriser l'éjection du métal liquide et à réguler son débit de sortie indépendamment de la  The tank 8 also comprises means 10 for rotating it around the XY axis at an angular velocity W, and means 11 for introducing a neutral gas into its interior. it makes it possible to protect the liquid metal M against the atmospheric oxidation It also makes it possible to pressurize the reservoir so as to favor the ejection of the liquid metal and to regulate its output flow independently of the

quantité de métal qui subsiste à l'intérieur du réservoir 8.  amount of metal remaining inside the tank 8.

Cette sortie du métal liquide du réservoir 8 s'effectue par une busette 12 placée dans le fond 13 du réservoir Cette busette 12 doit remplir les conditions suivantes: son diamètre terminal est égal ou très légèrement supérieur au diamètre désiré pour le fil 14, soit de l'ordre de 80 à 200 lm, afin de former un jet de métal liquide 15 cohérent possédant ce diamètre; elle doit orienter le jet de métal liquide vers la couche de liquide refroidissant 1 ruisselant sur la surface cylindrique 5, et dans une direction opposée à la direction de déplacement de la busette; par exemple, si, comme représenté sur la figure, la rotation du réservoir s'effectue dans le sens antihoraire, l'extrémité de la busette 12 doit être orientée vers l'arrière du plan de coupe; son extrémité doit être située à une très faible distance (de l'ordre de 1 à quelques mm) de la surface de la couche de liquide refroidissant 1, pour assurer une bonne L cohérence du jet de métal 15 au moment de sa pénétration dans  This outlet of the liquid metal from the reservoir 8 is effected by a nozzle 12 placed in the bottom 13 of the reservoir. This nozzle 12 must fulfill the following conditions: its terminal diameter is equal to or slightly greater than the desired diameter for the wire 14, that is 80 to 200 μm, to form a coherent liquid metal jet having this diameter; it must direct the jet of liquid metal to the coolant layer 1 dripping on the cylindrical surface 5, and in a direction opposite to the direction of movement of the nozzle; for example, if, as shown in the figure, the rotation of the reservoir is carried out counterclockwise, the end of the nozzle 12 must be oriented towards the rear of the cutting plane; its end must be located at a very short distance (of the order of 1 to a few mm) from the surface of the cooling liquid layer 1, to ensure good coherence of the metal jet 15 at the time of its penetration into the

le liquide.the liquid.

Habituellement, dans les installations de coulée directe de fil le liquide refroidissant est mis en mouvement, alors que le réservoir est fixe, mais on fait en sorte que la vitesse Vf du jet de métal liquide, qui est aussi la vitesse du fil solidifié, et la vitesse Vl du liquide soient égales, ou que Vl soit légèrement supérieure à Vf, dans un rapport ne dépassant pas 1,3 à 1,5 Si Vf est supérieure à Vl, le jet et le fil ne sont pas entraînés par le liquide, et il se produit un effet d'accumulation qui aboutit à une épaisseur du fil irrégulière Si, au contraire Vl est très supérieure à Vf l'effet d'entraînement du jet est trop important et conduit à sa rupture périodique, ce qui rend impossible l'obtention d'un fil continu de grande longueur Dans l'installation selon l'invention, on peut négliger la vitesse de chute v' de la couche de liquide refroidissant 1 et admettre que celle-ci est fixe Le rapport des vitesses à prendre en considération pour le réglage de l'installation est donc le rapport entre la vitesse du jet de métal 15 et du fil 14, et la vitesse linéaire Vb de l'extrémité de la busette 12, égale àV R si R est la distance entre l'extrémité de la busette 12 et l'axe XY de rotation du réservoir 8 Ces vitesses sont, par exemple, de l'ordre de 5 à 15 m/s, comme sur les installations classiques, et doivent être suffisantes pour garantir une vitesse de solidification élevée, surtout si on recherche la formation d'un fil amorphe Leur rapport Vb est aussi dans les limites de 1 à 1,5 la direction de Vf pénétration du jet 15 dans le liquide refroidissant 1 doit également être optimisée, comme sur les installations classiques, o l'inclinaison du jet par rapport à la surface du liquide est très variable Dans cette optimisation, on pourra être amené à tenir compte de la vitesse de chute v' de  Usually, in direct wire casting installations, the cooling liquid is set in motion while the reservoir is fixed, but the speed Vf of the liquid metal jet, which is also the speed of the solidified wire, is made the velocity Vl of the liquid is equal, or that Vl is slightly greater than Vf, in a ratio not exceeding 1.3 to 1.5 If Vf is greater than Vl, the jet and the wire are not entrained by the liquid, and there is an accumulation effect which results in an irregular wire thickness If, on the contrary, Vl is much greater than Vf, the jet drive effect is too great and leads to its periodic failure, which makes it impossible to Obtaining a continuous wire of great length In the installation according to the invention, it is possible to neglect the falling speed v 'of the cooling liquid layer 1 and to admit that it is fixed. The ratio of the speeds to be taken in consideration for adjustment of the installation is therefore the ratio between the speed of the metal jet 15 and the wire 14, and the linear speed Vb of the end of the nozzle 12, equal to V R if R is the distance between the end of the nozzle These speeds are, for example, of the order of 5 to 15 m / s, as in conventional installations, and must be sufficient to guarantee a high solidification rate, especially if the ratio Vb is also within the range of 1 to 1.5, the direction of penetration of the jet 15 into the cooling liquid 1 must also be optimized, as in conventional installations, where tilt of the jet with respect to the surface of the liquid is very variable In this optimization, it may be necessary to take into account the falling speed v 'of

la couche de liquide refroidissant 1.  the cooling liquid layer 1.

Pour constituer cette couche 1, tout liquide connu pour ses capacités refroidissantes peut être utilisé, par exemple  To constitute this layer 1, any liquid known for its cooling capacities can be used, for example

l'eau, les solutions aqueuses salines, ou les gaz liquéfiés.  water, saline aqueous solutions, or liquefied gases.

Sous l'effet de la force centrifuge et de la direction imposée initialement au jet de métal 15, le fil solidifié 14 vient se plaquer contre la surface cylindrique 5 Sous l'effet de son poids et de la poussée qu'exerce sur lui la couche descendante de liquide refroidissant 1, le fil descend progressivement le long de la surface 5 et forme ainsi des spires En dessous du support 3, ces spires tombent les unes sur les autres et se déposent sur une bande transporteuse 16 mue par des moyens symbolisés par une poulie 17 et qui évacue les spires de fil au fur et à mesure de leur formation, L'installation peut également comprendre des moyens (non représentés} de collecte du fluide de refroidissement usé et de renvoi de ce liquide dans le circuit d'alimentation de l'installation. Par rapport à la solution habituelle consistant à utiliser un réservoir fixe et une couche de liquide déposée sur une surface mobile, un avantage de l'invention est de provoquer une centrifugation du métal M à l'intérieur du réservoir Cette centrifugation accentue la séparation entre le métal et les inclusions non-métalliques qu'il contient inévitablement, et qui en fin de compte remontent à la surface du métal M pour former une couche de laitier 18 On augmente ainsi la qualité du fil, tout en diminuant les risques de bouchage de la busette 12 par les inclusions Un autre avantage de cette installation est que le réservoir de métal 8 n'est pas limité en taille dans le sens de la hauteur Il est donc possible de traiter en une seule fois une quantité de métal aussi importante qu'on le désire, à condition de prévoir des moyens d'entraînement en rotation du réservoir d'une puissance adaptée Enfin, le fil solidifié quitte de lui-même la zone de solidification sous forme de spires, et son évacuation et son bobinage ne nécessitent pas d'installation complexe A cet effet, au lieu d'une bande transporteuse, on peut prévoir un plateau descendant progressivement ou tout autre moyen permettant de capter  Under the effect of the centrifugal force and the direction initially imposed on the metal jet 15, the solidified wire 14 is pressed against the cylindrical surface 5 under the effect of its weight and the thrust exerted on it by the layer descending cooling liquid 1, the wire progressively descends along the surface 5 and thus forms turns Under the support 3, these turns fall on each other and are deposited on a conveyor belt 16 moved by means symbolized by a pulley 17 and which evacuates the turns of yarn as and when they are formed, the installation may also comprise means (not shown) for collecting the spent coolant and returning this liquid in the feed circuit of In contrast to the usual solution of using a fixed reservoir and a layer of liquid deposited on a moving surface, an advantage of the invention is to cause centrifugation of the This centrifugation accentuates the separation between the metal and the nonmetallic inclusions which it inevitably contains, and which ultimately return to the surface of the metal M to form a slag layer. and the quality of the wire, while reducing the risk of clogging the nozzle 12 by the inclusions Another advantage of this installation is that the metal tank 8 is not limited in size in the direction of the height It is therefore possible to treat at a single time a quantity of metal as large as desired, provided to provide means for rotating the reservoir of a suitable power Finally, the solidified wire leaves of itself the solidification zone in the form of turns, and its evacuation and winding do not require complex installation For this purpose, instead of a conveyor belt, it can be provided a descending plateau gradually or all t another means of capturing

l'extrémité du fil et de bobiner celui-ci sur un mandrin.  the end of the wire and wind it on a mandrel.

En variante, la surface 5 de l'évidement peut ne pas  Alternatively, the surface 5 of the recess may not

être rigoureusement cylindrique, mais légèrement tronconique.  to be rigorously cylindrical, but slightly frustoconical.

Une telle f orme permet un meilleur guidage et une meilleure formation des spires, et permet de diminuer la vitesse v' de la couche de liquide 1, pour une vitesse v égale à la sortie de la virole On se rapproche ainsi davantage des conditions de solidification du fil dans les installations de type classique De plus, la distance entre la busette 12 et la surface de la couche de liquide 1 peut être réglée par simple translation verticale du réservoir 8 La conicité de la surface 5 ne doit cependant pas être importante au point de gêner la descente des spires de fil qui pourraient se retrouver bloquées à l'intérieur de l'évidement, ce qui  Such a form allows better guiding and better formation of the turns, and makes it possible to reduce the velocity v 'of the liquid layer 1, for a speed v equal to the exit of the ferrule. Thus, the solidification conditions are approached more closely. In addition, the distance between the nozzle 12 and the surface of the liquid layer 1 can be adjusted by simply translating the reservoir 8 vertically. However, the conicity of the surface 5 should not be important to interfere with the descent of the turns of wire that could become trapped inside the recess, which

obligerait d'interrompre la coulée.  would oblige to interrupt the casting.

De même, on peut prévoir d'alimenter le réservoir 8 de métal en continu, soit par du métal déjà liquide, soit par du métal solide divisé suffisamment finement pour que sa fusion complète intervienne avant qu'il ne parvienne à la busette 12 On peut ainsi reculer encore la limite de la quantité de fil que l'on peut couler en une seule opération On peut aussi équiper le réservoir 8 de plusieurs busettes voisines pour couler des fils multi-brins, de manière analogue à ce qui est exposé dans le document JP 63273554 On peut enfin, de manière connue, éloigner l'extrémité de la busette 12 de la couche de liquide 1 de davantage que quelques mm, s'il est possible de maintenir artificiellement la cohérence du jet de métal 15 Ce peut être fait en créant à la surface du jet, de manière connue, une pellicule d'oxydes, grâce à l'oxydation limitée d'un des composants du métal par l'air ou par une atmosphère oxydante appropriée, comme exposé par exemple dans  Similarly, it is possible to feed the metal tank 8 continuously, either with already liquid metal or with solid metal divided so finely that its complete melting occurs before it reaches the nozzle 12. thus further reducing the limit of the amount of thread that can be cast in a single operation It is also possible to equip the tank 8 with several adjacent nozzles for casting multi-strand wires, in a manner similar to that described in the document JP 63273554 Finally, it is possible, in known manner, to move the end of the nozzle 12 away from the liquid layer 1 by more than a few millimeters, if it is possible to artificially maintain the consistency of the metal jet. creating, on the surface of the jet, in a known manner, an oxide film, thanks to the limited oxidation of one of the components of the metal by air or by an appropriate oxidizing atmosphere, as described, for example, in

le document EP 360104.EP 360104.

L'invention s'applique à la coulée de fils métalliques de faible diamètre, par exemple en acier, et permet d'obtenir des fils de structure amorphe si les conditions de solidification sont suffisamment violentes et si la  The invention is applicable to the casting of small diameter metal wires, for example made of steel, and makes it possible to obtain son of amorphous structure if the solidification conditions are sufficiently violent and if the

composition du métal coulé s'y prête.  composition of cast metal lends itself to it.

9 26735519 2673551

Claims (5)

REVENDICATIONS 1) Procédé de coulée continue de fil métallique fin dans lequel un jet de métal liquide sortant de la busette d'un réservoir est trempé et solidifié dans une couche de liquide refroidissant, caractérisé en ce que ledit liquide ruisselle sur une surface fixe cylindrique ou légèrement tronconique d'axe sensiblement vertical, en ce qu'on imprime au réservoir un mouvement de rotation autour de l'axe de ladite surface de manière à faire se déplacer l'extrémité de la busette sur une trajectoire circulaire concentrique à ladite surface, et en ce que le jet de métal est éjecté de la busette selon une direction opposée à la direction de  1) Process for continuous casting of fine wire in which a jet of liquid metal leaving the nozzle of a tank is hardened and solidified in a layer of cooling liquid, characterized in that said liquid flows on a fixed cylindrical surface or slightly frustoconical axis of substantially vertical axis, in that one prints to the tank a rotational movement about the axis of said surface so as to move the end of the nozzle on a circular path concentric to said surface, and that the metal jet is ejected from the nozzle in a direction opposite to the direction of déplacement de la busette.moving the nozzle. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse linéaire de déplacement Vb de l'extrémité de la busette et la vitesse Vf du jet de métal sortant de la busette sont dans un rapport Vb compris entre 1 et 1,5 environ Vf  2) Process according to claim 1, characterized in that the linear speed of displacement Vb of the end of the nozzle and the speed Vf of the metal jet leaving the nozzle are in a ratio Vb of between 1 and about 1.5 vf 3) Dispositif de coulée continue de fil métallique fin comportant un réservoir ( 8) contenant un métal liquide (M) muni d'une busette ( 12) par laquelle s'écoule un jet ( 15) dudit métal liquide (M) orienté en direction d'une couche de liquide refroidissant ( 1) dans laquelle ledit jet ( 15) est trempé et solidifié sous forme d'un fil ( 14), caractérisé en ce qu'il comprend une suirface ( 5) fixe cylindrique ou légèrement tronconique d'axe (X-Y) sensiblement vertical sur laquelle ruisselle ladite couche ( 1) de liquide refroidissant, des moyens ( 10) pour imprimer audit réservoir ( 8) un mouvement de rotation autour de l'axe (XY) de ladite surface, et de moyens pour recueillir ledit fil ( 14) au fur et à mesure de sa formation, placés en dessous de ladite3) device for continuous casting of fine wire comprising a reservoir (8) containing a liquid metal (M) provided with a nozzle (12) through which flows a jet (15) of said liquid metal (M) oriented in the direction a cooling liquid layer (1) in which said jet (15) is hardened and solidified in the form of a wire (14), characterized in that it comprises a cylindrical or slightly frustoconical fixed suirface (5) of substantially vertical axis (XY) over which said layer (1) of coolant flows, means (10) for printing said reservoir (8) a rotational movement about the axis (XY) of said surface, and means for collect said wire (14) as it is formed, placed below said surface ( 5).surface (5). 26735512673551 4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens pour recueillir le fil métallique ( 14)  4) Device according to claim 3, characterized in that said means for collecting the wire (14) sont constitués par un plateau descendant progressivement.  are constituted by a progressively descending plateau. 5) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens pour recueillir le fil métallique sont  5) Device according to claim 3, characterized in that said means for collecting the wire are constitués par une bande transporteuse ( 16).  constituted by a conveyor belt (16).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113840471B (en) * 2020-06-23 2023-05-09 哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院) Method for preparing flexible electronic and flexible electronic

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0039169A2 (en) * 1980-04-17 1981-11-04 Tsuyoshi Masumoto Amorphous metal filaments and process for producing the same
JPS60250859A (en) * 1984-05-25 1985-12-11 Sumitomo Electric Ind Ltd Production of fine metallic wire
EP0227837A1 (en) * 1985-06-26 1987-07-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method and apparatus for taking up elongated material
EP0360104A1 (en) * 1988-09-21 1990-03-28 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin-Michelin & Cie Method of and installations for producing wires of amorphous metallic alloys

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0039169A2 (en) * 1980-04-17 1981-11-04 Tsuyoshi Masumoto Amorphous metal filaments and process for producing the same
JPS60250859A (en) * 1984-05-25 1985-12-11 Sumitomo Electric Ind Ltd Production of fine metallic wire
EP0227837A1 (en) * 1985-06-26 1987-07-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method and apparatus for taking up elongated material
EP0360104A1 (en) * 1988-09-21 1990-03-28 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin-Michelin & Cie Method of and installations for producing wires of amorphous metallic alloys

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 10, no. 122 (M-476)[2179], 7 mai 1986; & JP-A-60 250 859 (SUMITOMO DENKI KOGYO K.K.) 11-12-1985 *

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