FR2821626A1 - Flux-cored wire for introducing additives into a molten metal bath, made up of a metal sheath containing the additives covered by a combustible envelope and enclosed by a metallic protective cover - Google Patents

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Abstract

A flux-cored wire for the introduction of additives into a bath of molten metal comprises a metal sheath (5) containing an additive (6). The sheath is covered by an envelope (7) which, being combustible but without unwanted residues, momentarily delays heat propagation towards the core of the wire. Above this combustible envelope, a metallic protective sleeve encloses the assembly formed by the additive, the metal sheath and the combustible envelope.

Description

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FIL FOURRÉ POUR L'INTRODUCTION D'ADDITIFS
DANS UN BAIN DE MÉTAL EN FUSION
L'invention se rapporte à un fil fourré pour l'introduction d'additifs dans un bain de métal en fusion. CORDED WIRE FOR THE INTRODUCTION OF ADDITIVES
IN A FUSING METAL BATH
The invention relates to a cored wire for the introduction of additives into a bath of molten metal.

Les aciers, fontes, etc... sont des matériaux dont les propriétés mécaniques ou autres dépendent notamment de la composition complexe du matériau.  Steels, cast irons, etc. are materials whose mechanical or other properties depend in particular on the complex composition of the material.

Pour obtenir un matériau ayant certaines propriétés, à partir d'une composition de base, on ajuste la teneur en certains éléments pour obtenir la composition souhaitée.  To obtain a material having certain properties, starting from a basic composition, the content of certain elements is adjusted to obtain the desired composition.

Il est connu, depuis une vingtaine d'années, d'ajuster la composition de la matière en fusion par introduction dans celle-ci d'une longueur prédéterminée d'un fil fourré.  It has been known, for twenty years, to adjust the composition of the molten material by introducing into it a predetermined length of a cored wire.

Ce fil fourré est constitué d'une enveloppe métallique contenant l'additif que l'on souhaite introduire dans le bain en fusion.  This cored wire consists of a metal envelope containing the additive which it is desired to introduce into the molten bath.

La quantité d'additif par mètre étant connue, il est relativement simple d'ajuster la composition du bain.  As the quantity of additive per meter is known, it is relatively simple to adjust the composition of the bath.

Sur les premiers fils fourrés réalisés, l'enveloppe métallique était simplement repliée de manière à placer cote à cote les deux bord du feuillard mis en forme.  On the first filled cores, the metallic envelope was simply folded back so as to place the two edges of the shaped strip side by side.

Une feuille intérieure était préalablement mise en place pour fermer le passage qui subsistait entre les bords dudit feuillard mais celle-ci était peu efficace dans la mesure où ce fil fourré subit une opération de bobinage sur un touret puis de débobinage lors de son utilisation.  An inner sheet was previously put in place to close the passage which remained between the edges of said strip, but it was not very effective insofar as this cored wire undergoes a winding operation on a reel and then unwinding during its use.

Cette solution a été rapidement remplacée par une fermeture différente du feuillard.  This solution was quickly replaced by a different closure of the strip.

Ce procédé consiste à agrafer mécaniquement les deux bords du feuillard.  This process consists of mechanically stapling the two edges of the strip.

Il s'agit plus précisément de rouler ensemble les deux bords pour que les

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bords s'accrochent l'un sur l'autre. Cela évite alors des pertes de l'additif contenu dans le dit feuillard. It is more precisely to roll the two edges together so that the
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edges cling to each other. This then prevents losses of the additive contained in the said strip.

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Cette solution, qui permet l'ajustement d'une composition par introduction d'un fil fourré dans la matière en fusion, fonctionne très correctement avec la plupart des additifs.  This solution, which allows the adjustment of a composition by introducing a cored wire into the molten material, works very well with most additives.

Toutefois se posent des problèmes avec certains additifs, tels le calcium, le magnésium, le sélénium, le souffre ou autres.  However, problems arise with certain additives, such as calcium, magnesium, selenium, sulfur or others.

En effet, pour certains de ces additifs, la chaleur du bain de métal en fusion provoque l'explosion du fil fourré dans une zone très proche de la surface du bain.  Indeed, for some of these additives, the heat of the molten metal bath causes the cored wire to explode in an area very close to the surface of the bath.

Pour d'autres additifs, ceux-ci se vaporisent très rapidement et à proximité de la surface.  For other additives, these vaporize very quickly and close to the surface.

Il se produit donc une forte réactivité en surface ce qui engendre une oxydation et/ou une renitruration du bain, des projections du métal liquide qui

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endommagent le matériel, de fortes émanations de fumée. There is therefore a high reactivity on the surface which generates oxidation and / or renitriding of the bath, projections of the liquid metal which
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damage the equipment, strong fumes.

Avec ces additifs, le rendement de cette opération d'introduction est donc trop faible et avec des conditions de sécurité inadaptées à l'utilisation industrielle. With these additives, the yield of this introduction operation is therefore too low and with safety conditions unsuitable for industrial use.

Pour tenter de remédier à ce problème, il est connu d'introduire le fil fourré au travers d'une buse en matériau réfractaire plongée dans le bain.  In an attempt to remedy this problem, it is known to introduce the cored wire through a nozzle made of refractory material immersed in the bath.

L'utilisation de cette buse est très délicate et très coûteuse.  The use of this nozzle is very delicate and very expensive.

L'invention se propose de remédier aux inconvénient précités.  The invention proposes to remedy the aforementioned drawback.

Il est connu de recouvrir cette gaine métallique par une enveloppe qui, combustible sans laisser de résidus gênants, retarde momentanément la propagation de la chaleur vers le coeur du fil fourré.  It is known to cover this metal sheath with an envelope which, combustible without leaving annoying residues, temporarily delays the propagation of heat towards the core of the cored wire.

Les gains sont intéressants.  The gains are interesting.

Cette enveloppe combustible est enroulée en hélice autour de la gaine métallique.  This combustible envelope is wound in a helix around the metal sheath.

On constate malheureusement que parfois l'enveloppe papier s'abîme lors

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des manipulation, c'est-à-dire lors de l'enroulement sur le touret ou lorsque le fil placé sur le touret est prélevé pour être introduit dans le bain. Unfortunately, we sometimes notice that the paper envelope is damaged during
Figure img00020002

handling, that is to say during the winding on the drum or when the wire placed on the drum is taken to be introduced into the bath.

A cet effet, l'invention a pour objet un fil fourré comprenant une gaine métallique contenant un additif cette gaine étant entourée par une enveloppe combustible sans laisser de résidus gênants, retardant momentanément la propagation de la chaleur vers le coeur du fil fourré, ce fil fourré étant  To this end, the subject of the invention is a cored wire comprising a metal sheath containing an additive, this sheath being surrounded by a combustible envelope without leaving annoying residues, temporarily delaying the propagation of heat towards the core of the cored wire, this wire thicket being

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caractérisé en ce qu'au dessus de cette enveloppe, une protection métallique enserre l'ensemble constituée par l'additif, la gaine métallique et l'enveloppe combustible.  characterized in that above this envelope, a metal protection encloses the assembly constituted by the additive, the metal sheath and the combustible envelope.

L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement : - figure 1 : une coupe d'un fil fourré selon l'invention, - figure 2 : une étape de préparation du fil fourré, - figure 3 : une installation utilisant un fil fourré, - figure 4 : une coupe de la figure 2.  The invention will be better understood with the aid of the description below given by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawing which schematically represents: - Figure 1: a section of a cored wire according to the invention, - Figure 2: a step of preparing the cored wire, - Figure 3: an installation using a cored wire, - Figure 4: a section of Figure 2.

En se reportant un dessin, on voit un fil 1 fourré destiné à l'introduction d'un additif dans un bain 2 de matière en fusion, tel un acier, une fonte ou autre.  Referring to a drawing, we see a cored wire 1 intended for the introduction of an additive into a bath 2 of molten material, such as steel, cast iron or the like.

Ce bain en fusion est à une température relativement importante et il est contenu dans une poche 3.  This molten bath is at a relatively high temperature and it is contained in a pocket 3.

Pour ajuster la composition du bain de matière en fusion, on introduit dans le bain ce fil fourré 1 avec une vitesse prédéterminée.  To adjust the composition of the bath of molten material, this cored wire 1 is introduced into the bath with a predetermined speed.

Les moyens 4 d'introduction sont classiques et ne seront pas détaillés.  The means 4 of introduction are conventional and will not be detailed.

Classiquement, ce fil fourré comprend une gaine 5 métallique contenant un additif 6.  Conventionally, this cored wire comprises a metallic sheath 5 containing an additive 6.

Cette gaine 5 métallique est fermée mécaniquement, c'est à dire que les bords du feuillard sont associés entre eux, par exemple par roulage.  This metal sheath 5 is mechanically closed, that is to say that the edges of the strip are associated with each other, for example by rolling.

Avantageusement, cette gaine métallique est recouverte par une enveloppe 7 qui, combustible sans laisser de résidus gênants, retarde momentanément la propagation de la chaleur vers le coeur du fil fourré.

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Advantageously, this metallic sheath is covered by an envelope 7 which, combustible without leaving annoying residues, temporarily delays the propagation of heat towards the core of the cored wire.
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Par résidus gênants, on comprendra des résidus qui affectent la composition du bain ou produisent des inclusions modifiant le comportement du bain lors de la coulée. By annoying residues, we mean residues which affect the composition of the bath or produce inclusions modifying the behavior of the bath during casting.

Avantageusement, l'enveloppe 7 de protection est constituée par au moins une couche 7A de papier enroulé autour de la gaine métallique.  Advantageously, the protective casing 7 is constituted by at least one layer 7A of paper wrapped around the metal sheath.

Le papier 7A est un papier dit pour application pyrotechnique.  7A paper is a paper said for pyrotechnic application.

C'est à dire qu'il présente une résistance à l'inflammation et un coefficient de résistance thermique supérieure à celle d'une feuille de papier ordinaire.  That is to say that it has an ignition resistance and a coefficient of thermal resistance greater than that of an ordinary sheet of paper.

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Cette protection thermique est obtenue : - soit en intégrant dans la composition du papier des constituants retardant l'inflammation, - soit en combinant la couche de papier et la colle utilisée pour encoller l'une sur l'autre des bandes superposées. This thermal protection is obtained: - either by incorporating into the composition of the paper constituents delaying ignition, - or by combining the layer of paper and the glue used to glue one on the other of the superimposed strips.

Par exemple, sont connus des papiers ignifugés non couchés sans bois

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garantis M1. Il s'agit d'un matériau pour lequel la propagation des flammes est nulle, pas de chutes de gouttes enflammées et pas de persistance de flamme. For example, uncoated fireproof papers without wood are known.
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guaranteed M1. It is a material for which the flame propagation is zero, no falling flaming drops and no flame persistence.

Cette enveloppe a des caractéristiques d'isolation thermique tout en étant combustible. This envelope has thermal insulation characteristics while being combustible.

Des essais ont été réalisés avec un type de papier et montre : - que sans couche de papier le fil fourré explose au bout d'une seconde, - avec deux couches, le fil fourré explose au bout d'une seconde et demi et - avec dix couches, le fil fourré explose au bout de deux secondes et deux dixièmes.  Tests have been carried out with a type of paper and show: - that without a layer of paper the cored wire explodes after one second, - with two layers, the cored wire explodes after one and a half seconds and - with ten layers, the cored wire explodes after two seconds and two tenths.

Ainsi, en ajustant l'épaisseur de l'enveloppe et la vitesse d'introduction du fil fourré, on retarde suffisamment soit l'explosion, soit la vaporisation et on parvient donc aisément à introduire le fil fourré à une profondeur suffisante.  Thus, by adjusting the thickness of the envelope and the speed of introduction of the cored wire, there is sufficient delay either the explosion or the vaporization and it is therefore easy to introduce the cored wire to a sufficient depth.

La ou les couches de l'enveloppe sont avantageusement constituées par un ou plusieurs enroulements hélicoïdaux d'une bande de papier.  The layer or layers of the envelope advantageously consist of one or more helical windings of a strip of paper.

Ces enroulements sont par exemple croisés.  These windings are for example crossed.

Une fixation externe de ces couches est, dans une variante de réalisation, effectuée par application d'une couche de vernis qui sera bien évidemment dépourvue d'eau ou de substances réagissant violemment avec le matériau constituant le bain.  An external fixing of these layers is, in an alternative embodiment, carried out by application of a layer of varnish which will obviously be devoid of water or substances reacting violently with the material constituting the bath.

Est donc prévue une couche de fixation de l'enveloppe notamment lorsque celle-ci est formée de plusieurs bandes.  An envelope fixing layer is therefore provided, in particular when the latter is formed from several strips.

La largeur de la bande est, de préférence, adaptée au diamètre de fil et aux conditions d'utilisation et, par exemple, comprise entre cinq et quarante centimètres.  The width of the strip is preferably adapted to the wire diameter and the conditions of use and, for example, between five and forty centimeters.

L'épaisseur de l'enveloppe de protection sera donc adaptée au besoin de l'utilisateur (température du bain et matériau à injecter).  The thickness of the protective envelope will therefore be adapted to the user's needs (temperature of the bath and material to be injected).

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Avantageusement au dessus de cette enveloppe 7 combustible, une protection 10 métallique enserre l'ensemble constituée par l'additif, la gaine métallique et l'enveloppe combustible.  Advantageously above this combustible envelope 7, a metal protection 10 encloses the assembly constituted by the additive, the metallic sheath and the combustible envelope.

Cet ensemble précité est donc recouvert par une protection métallique.  This aforementioned assembly is therefore covered by a metal protection.

Cette protection 10 métallique évite que l'enveloppe combustible s'altère lors des manipulation du fil fourré et d'autre part forme avec la gaine métallique logeant l'additif et l'enveloppe combustible un matériau complexe retardant la fusion de l'ensemble.  This metallic protection prevents the combustible envelope from being altered during handling of the cored wire and on the other hand forms, with the metallic sheath housing the additive and the combustible envelope, a complex material delaying the melting of the assembly.

Avantageusement, cette protection métallique est constituée par un feuillard dont les bords sont agrafés pour former un élément tubulaire.  Advantageously, this metal protection is constituted by a strip whose edges are stapled to form a tubular element.

Il s'agit de la méthode usuellement utilisée pour former la gaine métallique logeant les additifs.  This is the method usually used to form the metal sheath housing the additives.

La forme de l'agrafe n'a pas été représentée.  The shape of the clip has not been shown.

C'est la méthode qui apparaît la plus simple à mettre en place et qui n'abîme pas l'enveloppe combustible.  It is the method which appears the simplest to set up and which does not damage the combustible envelope.

Avantageusement, au lieu de poser la feuille de papier sous forme enroulée, la feuille de papier peut être beaucoup plus épaisse et elle est posée en même temps que la protection métallique. Advantageously, instead of laying the sheet of paper in rolled form, the sheet of paper can be much thicker and it is laid at the same time as the metal protection.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1. Fil fourré pour l'introduction d'additifs dans un bain de métal en fusion comprenant une gaine (5) métallique contenant un additif (6) cette gaine (5) métallique étant recouverte par une enveloppe (7) qui, combustible sans laisser de résidus gênants, retarde momentanément la propagation de la chaleur vers le coeur du fil fourré caractérisé en ce qu'au dessus de cette enveloppe combustible, une protection métallique enserre l'ensemble constituée par l'additif, la gaine métallique et l'enveloppe combustible.  CLAIMS 1. Cored wire for the introduction of additives into a bath of molten metal comprising a metallic sheath (5) containing an additive (6) this metallic sheath (5) being covered by an envelope (7) which, combustible without leave annoying residues, temporarily delays the propagation of heat towards the core of the cored wire, characterized in that above this combustible envelope, a metallic protection encloses the assembly constituted by the additive, the metallic sheath and the envelope combustible. 2. fil fourré selon la revendication 1 caractérisée en ce que la protection métallique est constituée par un feuillard dont les bords sont agrafés pour former un élément tubulaire.  2. cored wire according to claim 1 characterized in that the metal protection is constituted by a strip whose edges are stapled to form a tubular element. 3. Fil fourré selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'enveloppe (7) de protection est constituée par au moins une couche (7A) de papier enroulé autour de la gaine métallique.  3. Cored wire according to claim 1 characterized in that the protective envelope (7) consists of at least one layer (7A) of paper wrapped around the metal sheath. 4. Fil fourré selon la revendication 3 caractérisée en ce que le papier (7A) est un papier dit pour application pyrotechnique.  4. Cored wire according to claim 3 characterized in that the paper (7A) is a paper said for pyrotechnic application. 5. Fil fourré selon la revendication 3 caractérisée en ce que la ou les couches de l'enveloppe sont constituées par un ou plusieurs enroulements hélicoïdaux d'une bande de papier.  5. A cored wire according to claim 3 characterized in that the layer or layers of the envelope consist of one or more helical windings of a strip of paper. 6. Fil fourré selon la revendication 5 caractérisée en ce que les enroulements sont croisés.  6. Cored wire according to claim 5 characterized in that the windings are crossed. 7. Fil fourré selon la revendication 5 caractérisée en ce qu'une fixation externe de ces couches est effectuée par application d'une couche de vernis.  7. Cored wire according to claim 5 characterized in that an external fixing of these layers is carried out by application of a layer of varnish. 8. Fil fourré selon la revendication 5 caractérisé en ce que la largeur de la bande est comprise entre cinq et quarante centimètres. 8. Cored wire according to claim 5 characterized in that the width of the strip is between five and forty centimeters.
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