FR2691655A1 - Procédé d'élaboration d'un lingot annulaire en zirconium ou alliage et dispositif et utilisation correspondants. - Google Patents
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Abstract
L'invention a pour objet un procédé d'élaboration d'un lingot (13) en Zr ou alliage à partir de métaux d'apport (100, 10), en faisant fondre ces métaux sous vide ou sous atmosphère contrôlée et en les solidifiant dans un creuset (1) comprenant une lingotière extérieure (11) refroidie et un fond obturateur (15), puis en extrayant le lingot obtenu (13) par descente dudit fond (15), caractérisé en ce que: (a) on fait fondre les métaux d'apport (100, 10) hors du creuset (1) et on fait couler le métal ou alliage fondu (8) dans le creuset (1); (b) le creuset (1) comprend aussi un mandrin central refroidi (12), formant ainsi un creuset annulaire refroidi (1), et ledit fond (15) est annulaire; (c) les moyens de fusion comprennent un ou plusieurs faisceaux énergétiques concentrés (21 à 23) (24, 31, 32) faisant fondre les métaux d'apport (100, 10) et chauffant le métal ou alliage fondu dans ledit creuset (1); (d) le lingot obtenu (13) est annulaire. L'invention a aussi pour objet le dispositif utilisé pour ce procédé et son utilisation pour la préparation de demi-produits et produits tubulaires en alliages de zirconium pour les applications des réacteurs nucléaires à eau.
Description
PROCEDE D'ELABORATION D'UN LINGOT ANNULAIRE EN ZIRCONIUM OU ALLIAGE ET
DISPOSITIF ET UTILISATION CORRESPONDANTS
L'invention concerne un procédé de fabrication d'un lingot en zirconium ou alliage permettant d'obtenir par usinage une ou des billettes "creuses" ou annulaires pour transformation à chaud, typiquement une extrusion en phase alpha, cette extrusion ou "filage" étant suivie d'une transformation à froid avec des recuits intermédiaires dans le cas de la fabrication de tubes de gainage en "zircaloy 2 " ou en "zircaloy 4 ", alliages dont les compositions respectives sont celles des nuances R 60802 et R 60804 de la
spécification ASTM B 352-79.
Le zirconium ou alliage élaboré puis transformé pour de telles applications doit avoir un degré de purification poussé, avec absence d'inclusions ou d'impuretés pouvant nuire à sa tenue mécanique et/ou sa résistance à la corrosion dans un réacteur nucléaire à eau bouillante ou pressurisée Ce but est classiquement atteint au moyen d'une élaboration comprenant trois fusions successives par arc sous vide par le procédé dit d'électrode consommable, chaque coulée et solidification se faisant dans une lingotière en cuivre refroidie On a trouvé que deux fusions seulement conduisaient à une élimination des impuretés, notamment des chlorures, souvent non satisfaisante vis-à-vis des exigences des applications en
réacteur nucléaire.
On connait par ailleurs par FR-B-2606655 = US-A-4838933 un procédé et dispositif de coulée continue de métaux comportant un "creuset froid" dont la paroi est faite de secteurs longitudinaux refroidis Le lingot obtenu dans ce creuset, grâce à un inducteur à spires entourant le creuset et servant au chauffage et au confinement du métal fondu, en est extrait par la descente d'un fond obturateur Le creuset a une zone inférieure sectorisée dont les génératrices s'écartent vers le bas et on a obtenu sous argon un lingot en Zr de bon état de surface Il n'est pas mentionné de résultat en relation avec les exigences de qualité des applications nucléaires. La demanderesse a essayé de mettre au point un procédé permettant d'aboutir plus rapidement et plus économiquement qu'avec le procédé classique à des billettes annulaires ayant les qualités requises pour le
gainage des éléments combustibles dans les réacteurs nucléaires à eau.
EXPOSE DE L'INVENTION
L'invention a pour objet un procédé d'élaboration d'un lingot en zirconium ou alliage, à partir de métaux d'apport, en faisant fondre ces métaux sous vide ou sous atmosphère contrôlée et en les solidifiant dans un creuset comprenant une lingotière extérieure refroidie et un fond obturateur, puis en extrayant le lingot obtenu dudit creuset par la descente dudit fond obturateur, caractérisé en ce que on élabore ce lingot dans les conditions suivantes: a) on fait fondre les métaux d'apport hors du creuset et on fait couler le métal ou alliage fondu obtenu dans le creuset; b) le creuset comprend en outre un mandrin central refroidi, formant un creuset annulaire refroidi, et ledit fond est annulaire; c) les moyens de fusion comprennent un ou plusieurs faisceaux énergétiques concentrés, faisant fondre lesdits métaux d'apport et chauffant le métal ou alliage fondu dans ledit creuset;
d) le lingot qui est extrait dudit creuset est annulaire.
Par rapport à l'élaboration classique comportant trois fusions successives par arc sous vide selon le principe de l'électrode consommable, le procédé de l'invention fournit les avantages suivants: obtention en une seule élaboration d'un lingot dont la teneur en chlore n'excède pas 2 ppm, grâce à la fusion par énergie concentrée et par le dégazage qui l'accompagne, alors qu'il fallait classiquement trois fusions successives pour obtenir ce résultat; ce lingot est annulaire, d'une qualité métallurgique (finesse de grain et répartition des intermétalliques dans le cas par exemple des zircaloy 2 et 4) excellente, grâce notamment au mode de refroidissement dans le creuset, ce refroidissement intéressant une épaisseur de métal ou alliage divisée par 2 à 3 par rapport à la dernière fusion et solidification du procédé classique; le tirage en continu du lingot permettant à la solidification de se produire sur des surfaces propres refroidies de la lingotière extérieure et du mandrin annulaire puis de s'en décoller progressivement, les états de surface et couches superficielles de l'extérieur et du creux axial du lingot sont sains; le lingot annulaire obtenu peut donc être transformé en billettes annulaires à extruder par tronçonnage à longueur et typiquement par un usinage extérieur plus faible que d'habitude suivi éventuellement d'un meulage ou décapage des surfaces; la mise en oeuvre est ainsi améliorée de façon surprenante, l'usinage extérieur étant typiquement de 1 mm au rayon au lieu de 4 mm au rayon précédemment et le trou axial n'étant plus à forer; on a remarqué qu'il n'y a pas de ségrégation chimique longitudinale, alors que des ségrégations correspondant aux élaborations successives conduisent dans le procédé classique à avoir des variations de composition assez importantes entre la tête et le pied du lingot; tout cela est obtenu de préférence en une seule opération de fusion et
de solidification.
En résumé, on obtient par le procédé de l'invention en une seule opération d'élaboration un lingot annulaire de la pureté, de la structure et de l'analyse requises, par exemple pour une application en réacteur nucléaire Ce lingot nécessite très peu d'usinage pour sa transformation en billettes annulaires, dites encore "blocs creux" ou "billettes
creuses", à extruder.
Les faisceaux énergétiques concentrés peuvent être pris parmi les moyens disponibles, par exemple des rayons laser ou des torches plasma, et de préférence des faisceaux d'électrons dans la technologie dite du bombardement électronique aujourd'hui bien développée Il est souhaitable de réaliser au niveau de la surface fondue une densité d'énergie d'au
2 2
moins 0,5 k W/mm 2 et en pratique comprise entre 0,5 et 10 k W/mm, à la fois pour l'efficacité de la purification et la vitesse d'élaboration On a remarqué que le bombardement électronique, qui permet de telles performances, permet un vide bien meilleur qu'un four à électrode consommable, la faible pression résiduelle ainsi que la forte concentration d'énergie de la fusion agissant ensemble pour l'enlèvement du chlore qui provient de l'élaboration de l'éponge de zirconium de
qualité nucléaire.
De préférence, on ne se contente pas de la seule fusion hors du creuset pour l'élimination des impuretés fondues telles que des chlorures, mais on poursuit cette élimination, ainsi que la séparation d'impuretés peu solubles telles que des petits fragments de carbure de tungstène, en recevant d'abord le métal ou alliage fondu dans une coupelle à fond refroidi, ce fond se tapissant habituellement d'une pellicule de zirconium ou alliage qui empêche le métal fondu d'être pollué Cette coupelle permet sous vide une évaporation et une sublimation supplémentaires des impuretés ainsi qu'une décantation des impuretés peu solubles relativement denses et éventuellement aussi une volatilisation au moyen d'un faisceau énergétique des particules venant en surface, jusqu'à ce que le métal ou alliage fondu
s'écoule dans le creuset annulaire.
Une telle coupelle ou "sole froide" peut aussi conduire à une accentuation des pertes en éléments d'addition Il est possible d'y réduire ces pertes tout en maintenant une évaporation et sublimation d'impuretés suffisante et tout en conservant l'effet de décantation, en réalisant la fusion sous une légère pression de gaz neutre, par exemple de l'argon, cette légère
pression étant de préférence comprise entre 1 et 80 Pa.
Pour obtenir une surface du lingot bien lisse, sans zone de collage à la paroi de la lingotière extérieure ou à celle du mandrin central refroidi, il est préférable de déplacer légèrement l'un par rapport à l'autre le lingot et au moins une partie du creuset, la lingotière ou le mandrin
central, axialement ou circonférentiellement.
Trois modalités sont ainsi employées soit, faire vibrer le lingot annulaire par rapport au creuset annulaire en faisant vibrer le fond obturateur, sur lequel il repose, pendant sa descente; soit faire vibrer le mandrin central par rapport au métal ou alliage solidifié; soit faire tourner le fond obturateur par rapport à l'axe du creuset
annulaire en le faisant descendre hélico Mdalement.
On peut aussi, sans utiliser de déplacement relatif ou de vibration, employer une lingotière extérieure segmentée axialement, dont les segments sont refroidis individuellement Ceci contribue au bon glissement du lingot dans la lingotière extérieure, ces segments pouvant se déformer légèrement La lingotière extérieure peut être alors pourvue extérieurement de spires d'induction permettant un chauffage d'appoint, avec par exemple réduction de la puissance du ou des faisceaux énergétiques chauffant le bain annulaire de métal fondu, et/ou créant un
brassage dans ce bain annulaire fondu.
Pour améliorer encore la mise en oeuvre, on utilise un fond obturateur de même composition que le lingot annulaire élaboré, au moins dans sa portion annulaire en contact avec le métal ou alliage coulé dans le creuset Cette portion, qui peut être une tranche de métal ou alliage fixée de façon aisément démontable sur un fond support, est fondue au début de la coulée par les faisceaux énergétiques concentrés et ainsi en continuité métallurgique avec le métal ou alliage coulé, et elle permet d'obtenir un pied de lingot annulaire sans défaut tel que des replis ou retassures et
utilisable comme le reste du lingot.
Le lingot annulaire obtenu est typiquement transformé en billette(s) annulaire(s) à extruder par les opérations suivantes, particulièrement économiques en mise en oeuvre tronçonnage à longueur; écro tage extérieur au maximum de 2 mm au rayon préparation de surface de l'alésage, typiquement par meulage ou
décapage, enlevant au maximum 1 mm au rayon.
Dans le cas du zircaloy 2 ou du zircaloy 4, on ajoute souvent à cette préparation avant extrusion dans le domaine alpha un réchauffage dans le domaine bêta suivi d'une trempe Cette trempe depuis bêta peut éventuellement être omise en raison de la structure obtenue pour le lingot annulaire de l'invention. L'invention a aussi pour objet un dispositif d'élaboration d'un lingot ou alliage, utilisable et nécessairement utilisé pour le procédé précédent, comprenant un creuset comportant une lingotière extérieure refroidie, un système de tirage vers le bas d'un lingot solidifié dans cette lingotière, comprenant un fond mobile obturant ladite lingotière en début de coulée, un dispositif d'introduction de métaux d'apport à fondre, des moyens de fusion desdits métaux et de moyens de mise sous vide ou sous atmosphère contrôlée des métaux en fusion, caractérisé en ce que A) le creuset comporte un mandrin central refroidi, formant avec la lingotière extérieure un creuset annulaire refroidi; B) le fond mobile est annulaire; C) les moyens de fusion comprennent un ou plusieurs faisceaux énergétiques concentrés, agissant respectivement sur un système de fusion des métaux d'apport et sur le bain annulaire de métal ou alliage fondu dans ledit creuset annulaire, et des moyens d'écoulement du métal ou alliage fondu
dudit système audit creuset annulaire.
Les faisceaux énergétiques concentrés utilisés sont de préférence des faisceaux d'électrons agissant sous vide et provenant d'un ou plusieurs canons Le bombardement électronique est bien adapté au procédé, il permet des orientations de faisceaux différentes à temps partagé ou des balayages préréglés, avec une surface d'impact réglable et typiquement comprise entre 20 et 200 mmn 2 et des fréquences de balayage de préférence comprises entre 50 et 1000 Hz, la densité d'énergie étant alors comprise entre 0,5
et 10 k W/mm 2.
Les particularités du dispositif de l'invention seront décrites plus en
détail dans les exemples.
Les principaux avantages de l'invention ont déjà été décrits, on peut y ajouter la simplification de la préparation des métaux d'apport: la souplesse des méthodes d'alimentation permet d'utiliser des matières divisées ou des électrodes massives ou compactées, ou des chutes de
recyclage, et il n'y a plus nécessité de réduire les chutes en copeaux.
EXEMPLES
La figure 1 représente un dispositif d'élaboration selon l'invention, en
coupe axiale.
La figure 2 compare la préparation d'une billette annulaire à filer en alliage de Zr selon la technique traditionnelle et selon le procédé de l'invention. 1 Dispositif d'élaboration de l'invention (figure 1 > Le dispositif de la figure 1 comprend un creuset 1 à parois refroidies et deux canons à électrons 2 et 3 munis de moyens de déplacement et d'émission en temps partagé de leurs faisceaux d'électrons, donnant des positions respectives telles que 21 à 24 et 31, 32 Les puissances maximales de ces canons sont de 250 k W (canon 2) et de 150 k W (canon 3), la première puissance étant choisie pour la fusion à énergie concentrée des métaux selon l'une des positions de faisceaux 21 à 23, et la deuxième puissance plus faible étant suffisante pour la mise en
forme du bain annulaire 4 de métal ou alliage fondu dans le creuset 1.
Le système de fusion des métaux d'apport 100 ou 10, introduits dans l'enceinte à vide 5 par des moyens 6 ou 7 étanches ou partiellement étanches à l'air extérieur, comprend au moins un faisceau 21 à 23, le métal ou alliage fondu 8 s'écoulant directement ou indirectement dans le creuset annulaire 1 Ce système comprend de préférence une coupelle 9 ou sole refroidie permettant une évaporation plus poussée des impuretés fusibles telles que des chlorures et une décantation des impuretés denses Le métal ou alliage fondu, qui peut être chauffé par le faisceau 22 pendant son traitement sur la coupelle 9, améliorant ainsi son raffinage, s'écoule de la coupelle 9 dans le creuset 1 par débordement En variante, on peut fondre une électrode massive 10 (en trait discontinu) introduite continûment en 7 dans l'enceinte 5, avec un faisceau d'électrons fortement concentré d'orientation telle que 23,
le métal ou alliage fondu s'écoulant directement dans le creuset 1.
Le creuset 1 comporte une lingotière extérieure refroidie Il et un mandrin central refroidi 12, les flèches telles que 111, 112 et 121,122 montrant les circulations avec entrées et sorties d'eau de
refroidissement de chacune de ces deux parties Il et 12 du creuset 1.
Le lingot annulaire 13 est extrait du creuset 1 par la descente vers le bas (flèche 14) du fond obturateur annulaire 15 qui le soutient Ce fond annulaire 15 est remonté et s'encastre de façon étanche au métal fondu dans le creuset annulaire 1 en début de coulée, et lorsqu'il est de même nuance que le lingot 13 au moins dans sa portion supérieure, il est fondu par les faisceaux tels que 24 et 31,32 de façon à obtenir un pied de lingot 16 sain et utilisable par exemple pour l'extrusion qui suivra. Dans ce dispositif et ce procédé produisant une très grande purification et une excellente structure métallurgique du lingot annulaire obtenu, il peut être souhaitable de réduire la volatilisation d'un élément d'addition tel que le Cr, notamment pour limiter son chargement initial et améliorer la reproductibilité de sa teneur dans l'alliage Une injection d'argon pur ou de gaz inerte riche en argon peut alors ête faite par un diffuseur 160 placé au-dessus de la
coupelle 9.
Le creuset 1 peut encore comporter, sa lingotière extérieure 11 étant alors segmentée, des spires extérieures d'induction 17 produisant un chauffage d'appoint, ce chauffage permettant éventuellement de réduire la puissance du canon 3, ainsi qu'un brassage du bain annulaire 4 et un
meilleur contrôle de son début de solidification 18.
De façon générale, le décollement en continu du lingot annulaire solidifié de la lingotière extérieure 11 et du mandrin central 12 est facilité par des portions de sortie légèrement tronconiques 110 et 120
de ces derniers.
Le mandrin central 12, de position moyenne fixe pendant la coulée, peut
être facilement vibré axialement (flèches 19) ou circonférentiellement.
Ou encore le fond annulaire obturateur 15 peut être vibré, entraînant une vibration des débuts de solidification tels que 18 vis-à-vis des
surfaces refroidies du creuset annulaire 1.
2 Essai préalable effectué On a refondu en bombardement électronique, sous vide meilleur que 0,1 Pa, un lingot de diamètre 200 mm en Zircaloy 4 obtenu par deux fusions successives en four de laboratoire selon la technique classique de
l'électrode consommable.
Pour cette refusion, il y avait 4 canons de 45 k W chacun, deux faisceaux d'électrons étant utilisés pour la fusion initiale et deux pour l'écoulement de l'alliage fondu vers un creuset refroidi et la formation du bain annulaire dans ce creuset La teneur en chlore, de 20 à 30 ppm avant refusion, était de moins de 1,3 ppm dans le lingot de
diamètre 200 mm obtenu La vitesse de fusion réalisée a été de 90 kg/h.
Les condensats issus de la volatilisation en cours de fusion ont été analysés pour déterminer les pertes absolues et relatives en éléments d'alliages, et les compensations à appliquer à la charge, la perte
totale de matière a été de 3,1 % en masse.
Tableau l (%-en-masse>
ïï >
I I Teneur initiale I Teneur obtenue I Perte I |Elémentil du lingot à I dans le lingot ': I N I refondre N refondu I Absolue I Relative (%) I Zr 98,215 95,35 2,87 2,9 ISn I 1,35 I 1,28 I 0,07 3 5 I Fe | 0,21 N 0,14 N 0,07 33 I Cr N 0,105 Il 0,016 I 0,089 85 I 02 N 0,12 I o,10 o 0,02 N 16 l 1 i -; i N TOTAL N 100,0 N 96,786 I 3,119 I i || z j li2: 1 =i 1 z_ i i 1 i __: à _: i __ 3 Etapes -de la préparation d'une-billette- annulaire pour extrusion La figure 2 compare les étapes nécessaires selon la technique classique et selon le procédé de l'invention Un exemple typique est celui des billettes à extruder en zircaloy 2 ou en zircaloy 4 pour être transformées ensuite par laminages et recuits dans le domaine alpha en "TRE Xs" (tube reduced extrusions) puis en tubes de gainage d'éléments combustibles. Les simplifications et économie de mise en oeuvre obtenues par le procédé de l'invention ont déjà été commentées, elles forment un
ensemble surprenant et remarquablement avantageux.
APPLICATION INDUSTRIELLE
S'inscrit dans la préparation de demi-produits et produits tubulaires en zirconium ou alliage, particulièrement pour les applications des réacteurs
nucléaires à eau.
ill
Claims (16)
1 Procédé d'élaboration d'un lingot ( 13) en zirconium ou alliage à partir de métaux d'apport ( 100,10) en faisant fondre ces métaux sous vide ou sous atmosphère contrôlée et en les solidifiant dans un creuset ( 1) comprenant une lingotière extérieure refroidie ( 11) et un fond obturateur ( 15), puis en extrayant le lingot obtenu ( 13) dudit creuset ( 1) par la descente dudit fond obturateur ( 15), caractérisé en ce que on élabore ce lingot ( 13) dans les conditions suivantes: a) on fait fondre les métaux d'apport ( 100,10) hors du creuset ( 1) et on fait couler le métal ou alliage fondu obtenu ( 8) dans le creuset
( 1);
b) le creuset ( 1) comprend en outre un mandrin central refroidi ( 12), formant ainsi un creuset annulaire refroidi ( 1) et ledit fond ( 15) est annulaire; c) les moyens de fusion comprennent un ou plusieurs faisceaux énergétiques concentrés ( 21 à 23)( 24,31,32), faisant fondre lesdits métaux d'apport ( 100,10) et chauffant le métal ou alliage fondu dans ledit creuset ( 1);
d) le lingot ( 13) qui est extrait dudit creuset ( 1) est annulaire.
2 Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite élaboration du lingot annulaire ( 13) comprend une seule opération de fusion et de solidification.
3 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel
lesdits faisceaux énergétiques concentrés ( 21 à 24, 31,32) sont des faisceaux d'électrons, l'élaboration étant alors faite sous vide ou
sous pression de gaz neutre inférieure ou égale à 80 Pa.
4 Procédé selon la revendication 3, dans lequel on fait fondre les métaux d'apport ( 100) dans une coupelle ( 9) à fond refroidi, y opérant un affinage du métal ou alliage fondu ( 8) par évaporation de ses impuretés fondues et par décantation de ses impuretés peu solubles avant son écoulement dans ledit creuset annulaire ( 1) et éventuellement une
volatilisation des particules venant en surface.
a Procédé selon la revendication 4, dans lequel on limite ladite évaporation en insufflant au-dessus dudit métal ou alliage fondu dans
la coupelle un gaz inerte à base d'argon.
6 Procédé selon la revendication 1, dans lequel on déplace l'un par rapport à l'autre le lingot ( 13) et au moins une partie ( 11,12) dudit creuset annulaire ( 1) pendant l'extraction dudit lingot ( 13),
axialement ou circonférentiellement.
7 Procédé selon la revendication 6, dans lequel on fait vibrer le lingot annulaire ( 13) par rapport au creuset annulaire ( 1) en faisant vibrer
le fond obturateur ( 15) pendant sa descente.
8 Procédé selon la revendication 6, dans lequel on fait vibrer le mandrin central ( 12) par rapport au métal ou alliage solidifié dudit lingot
( 18,13).
9 Procédé selon la revendication 6, dans lequel on fait tourner ledit fond obturateur ( 15) par rapport à l'axe dudit creuset annulaire ( 1) en
le faisant descendre hélicoîdalement.
Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 6 à 9, dans
lequel on utilise une lingotière extérieure ( 11) segmentée axialement,
ses segments étant refroidis individuellement.
11 Procédé selon la revendication 1, dans lequel on utilise un fond obturateur ( 15) de même composition que le lingot annulaire élaboré au moins dans sa portion en contact avec le métal ou alliage fondu ( 4)
coulé dans le creuset ( 1).
12 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel
on prépare ensuite à partir dudit lingot annulaire ( 13) une billette annulaire selon les opérations suivantes tronçonnage à longueur écroûtage extérieur au maximum de 2 mm au rayon préparation de surface de l'alésage, enlevant au maximum de 1 mm au rayon. 13 Dispositif d'élaboration d'un lingot ( 13) de zirconium ou alliage, utilisable pour le procédé d'élaboration de l'une quelconque des
revendications 1 à 12, comprenant un creuset ( 1) comportant une
lingotière extérieure refroidie ( 11), un système de tirage vers le bas d'un lingot ( 13) solidifié dans cette lingotière, comprenant un fond mobile ( 15) obturant ladite lingotière ( 11) en début de coulée, un dispositif d'introduction ( 6,7) de métaux d'apport ( 100,10) à fondre, des moyens de fusion ( 21 à 24, 31,32) desdits métaux et des moyens de mise sous vide ou sous atmosphère contrôlée des métaux en fusion ( 8,4), caractérisé en ce que: A) le creuset ( 1) comporte un mandrin central refroidi ( 12), formant avec la lingotière extérieure ( 11) un creuset annulaire ( 1) refroidi; B) le fond mobile ( 15) est annulaire C) les moyens de fusion comprennent un ou plusieurs faisceaux énergétiques concentrés ( 21 à 23 et 24,31,32), agissant sur un système de fusion ( 9) des métaux d'apport et sur le bain annulaire de métal ou alliage fondu ( 4) dans ledit creuset annulaire ( 1), et des moyens d'écoulement ( 9) du métal ou alliage
fondu ( 8) entre ledit système ( 9) et le creuset annulaire ( 1).
14 Dispositif selon la revendication 13, dans lequel lesdits faisceaux énergétiques concentrés sont des faisceaux d'électrons ( 21 à 23 et 24, 31,32) provenant d'un ou plusieurs canons ( 2,3) et agissant sous vide.
15 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 ou 14, dans
lequel le système de fusion ( 9) des métaux d'apport comprend une coupelle ( 9) d'évaporation et de décantation des impuretés à fond refroidi, le métal ou alliage fondu ( 8) dans ladite coupelle ( 9)
s'écoulant dans le creuset annulaire ( 1).
16 Dispositif selon la revendication 14, dans lequel les métaux d'apport ( 100,10) sont introduits sous forme massive ( 10) et fondus directement
au-dessus du creuset annulaire ( 1) par un faisceau d'électrons ( 23).
17 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 ou 14, dans
lequel le mandrin central ( 12) ou bien le fond obturateur ( 15) est animé de vibrations circonférentielles d'au moins plus ou moins 5
d'angle ou de vibrations axiales ( 19) de plus ou moins 5 à 25 mm.
18 Dispositif selon la revendication 15, comprenant des moyens d'injection de gaz inerte ( 16) au-dessus d'une partie de ladite
coupelle d'évaporation ( 9).
19 Dispositif selon la revendication 13, dans lequel la lingotière extérieure ( 1) est segmentée axialement en segments refroidis et pourvue extérieurement de spires d'induction ( 17) permettant un chauffage d'appoint et/ou un brassage du bain annulaire de métal ou
alliage fondu ( 4) dans le creuset annulaire ( 1).
Utilisation du procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 12
pour l'obtention de billettes annulaires à extruder puis à transformer en tubes de gainage d'éléments combustibles d'un réacteur nucléaire à eau.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9206671A FR2691655A1 (fr) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | Procédé d'élaboration d'un lingot annulaire en zirconium ou alliage et dispositif et utilisation correspondants. |
Applications Claiming Priority (1)
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Family
ID=9430362
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| WO2010111384A2 (fr) | 2009-03-27 | 2010-09-30 | Titanium Metals Corporation | Procédé et appareil de coulée semi-continue de lingots creux, et produits résultants |
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1992
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