LU83551A1 - METHOD FOR AUTHORIZING A CONTROLLED ATMOSPHERE FROM A METAL JET AND DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD - Google Patents
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- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
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Description
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Association sans but lucratif - Vereniging zonder winstoogmerk, à Bruxelles (Belgique)Non-profit association - Vereniging zonder winstoogmerk, in Brussels (Belgium)
Procédé pour créer autour d’un jet de métal une atmosphère contrôlée et dispositif pour la mise en oeuvre de ee procédé.Process for creating a controlled atmosphere around a jet of metal and device for carrying out this process.
La presente invention se rapporte à un procède pour créer autour d’un jet de métal une atmosphère contrôlée.The present invention relates to a method for creating a controlled atmosphere around a jet of metal.
ij est Bien connu qu'au cours de leur élaboration, les métaux en fusion sont mis en contact avec des atmosphères diverses, telles que par exemple l'air, et que cela peut donner lieu à des réactions non souhaitées, comme par exemole leur oxvcation..It is well known that during their production, the molten metals are brought into contact with various atmospheres, such as for example air, and that this can give rise to undesired reactions, such as for example their oxvcation. ..
La présente invention a pour but de proposer un procédé qui permet d'isoler le métal par rapport au milieu eut 1*entoure et ce £71 Γ·£.ϋΓ £ - Oïl I.î.'S’T’ 0371? i_ £ <**» λ, ·». ~ ^ ~ ^ Λ c’est le cas lors des diverses opérations de transvasèrent r-u c4· ' \y: < ο im-The object of the present invention is to propose a method which makes it possible to isolate the metal from the medium had 1 * surrounds and this £ 71 Γ · £. £ £ - Oïl I.î.'S’T ’0371? i_ £ <** "λ, ·". ~ ^ ~ ^ Λ this is the case during the various operations of transferring r-u c4 · '\ y: <ο im-
Dans la description qui suit, l'accent est mis sur l’aspect de protection du jet de métal lors des opérations de coulée classique ou continue. Ceci n’a d’autre but que de mieux définir le fonctionnement du procédé de l’invention, car le domaine d’application du présent dispositif s’étend a toutes les opérations ou il y a lieu d’isoler un jet de métal et d’éviter le ou les réactions possibles avec le milieu qui l’entoure.In the description which follows, the emphasis is placed on the protective aspect of the metal jet during conventional or continuous casting operations. This has no other purpose than to better define the operation of the method of the invention, because the field of application of this device extends to all operations where there is a need to isolate a metal jet and avoid the possible reaction (s) with the environment around it.
Les opérations de coulée des métaux ä partir d’une poche » de coulée sont le plus souvent effectuées par un orifice pratiqué dans le fond de la poche, orifice qui permet de verser le métal liquide soit dans une lingotière ordinaire, soit dans un panier de coulée continue, auquel font suite une ou plusieurs lingotières de coulée continue.The operations of casting metals from a casting ladle are most often carried out through an orifice made in the bottom of the ladle, an orifice which makes it possible to pour the molten metal either into an ordinary ingot mold or into a basket. continuous casting, which is followed by one or more molds for continuous casting.
Au cours de ces opérations de coulée, le métal liquide à haute température est susceptible de s'oxyder rapidement au contact de l'air, notamment pendant son trajet entre le panier de coulée continue et la lingotière du fait du rapport élevé surface/volume.During these casting operations, the liquid metal at high temperature is liable to oxidize rapidly on contact with air, in particular during its path between the continuous casting basket and the ingot mold due to the high surface / volume ratio.
Dans le cas particulier de la coulée continue de bïllettes â jet ouvert, on a déjà préconisé plusieurs systèmes de protection du jet métallique. Far exemple, on s entoure le jet d’un film de gaz approprié. Ce procédé a effectivement permis de réduire l'importance des k inconvénients précités, mais son dispositif s’est avéré coûteux et délicat de mise en oeuvre.In the particular case of continuous casting of open-jet cups, several systems for protecting the metal jet have already been recommended. Far example, we surround ourselves with the jet of a suitable gas film. This process has effectively made it possible to reduce the importance of the aforementioned drawbacks, but its device has proved to be costly and difficult to implement.
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Un autre procédé consiste, s entourer le jet au moyen d’un tube protecteur, cans lequel or, peut insuffler un gaz neutre. Ce dispositif ne peut coutercis etre rr.is er. tisce ou’apres 1 ouverture es 1s liene et ne peut pas être enlevé sans perturber le iet de coulée.Another process consists in surrounding the jet with a protective tube, which, in turn, can inject a neutral gas. This device cannot be rr.is er. tisce or after 1 opening is 1s link and can not be removed without disturbing the casting iet.
De pi ut, t- est apr-art tar expérience industrielle eue les systèmes comprenant ur. tune protecteur son; servent chargés de métal dépose, par le passage sans le jet pour le placer, par jes léchaues du jet de métal lorsque celui-ci est perturbé et dévié, par les projection/-, et aussi par le brûlage I 1s busette. JFrom pi ut, t- is apr-art tar industrial experience had systems including ur. a sound protector; serve loaded with metal deposits, by the passage without the jet to place it, by licking the metal jet when it is disturbed and deflected, by projections / -, and also by burning I 1s nozzle. J
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La présente invention a pour premier objet un procédé grâce auquel les inconvénients cités ci-dessus peuvent être facilement éliminés.The first object of the present invention is a method by which the drawbacks mentioned above can be easily eliminated.
Le procédé, objet de la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce que l'on entoure le jet de métal liquide par un manchon constitué d'au moins deux conduits disposés l'un autour de l'autre, le conduit central étant pourvu de perforations pour le passage d'un * fluide, et en ce que, par les dites .perforations, on souffle le dit fluide autour du jet de métal liquide défilant à l'intérieur du manchon.The process which is the subject of the present invention is essentially characterized in that the jet of liquid metal is surrounded by a sleeve made up of at least two ducts arranged around one another, the central duct being provided with perforations for the passage of a * fluid, and in that, by the said .perforations, the said fluid is blown around the jet of liquid metal traveling inside the sleeve.
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Le terme perforation désigne tout moyen mettant en communication les deux faces du conduit. Ces perforations peuvent être d’origine naturelle, c'est-à-dire inhérentes à la structure du matériau constituant le conduit ou artificielle, c'est-à-dire obtenues par exemple par voie de travail mécanique.The term perforation designates any means connecting the two faces of the conduit. These perforations can be of natural origin, that is to say inherent in the structure of the material constituting the conduit or artificial, that is to say obtained for example by mechanical work.
Suivant une modalité avantageuse de l’invention, on alimente en fluide l'espace compris entre le conduit central pourvu de perforations et le conduit externe, en sorte que cet espace constitue un réservoir de fluide protecteur de la surface du jet de coulée.According to an advantageous embodiment of the invention, the space between the central pipe provided with perforations and the external pipe is supplied with fluid, so that this space constitutes a reservoir of fluid protecting the surface of the casting jet.
Suivant une seconde modalité au procédé de l'invention, on munit le conduit externe de moyens permettant 1'enlèvement du conduit central et son remplacement.According to a second method of the invention, the external conduit is provided with means allowing the central conduit to be removed and replaced.
Suivant l'invention, on insuffle un fluide soit liquide, soit . * gazeux, soit composé de diverses phases liquides-gaz, soit enfin choisi de manière à former dans le manchon un. composé liquide et/ou gazeux détermine et ce après qu'il y ait eu réaction ou simple mélange.According to the invention, a fluid is blown either liquid or. * gaseous, either composed of various liquid-gas phases, or finally chosen so as to form in the sleeve one. liquid and / or gaseous compound determines and this after there has been reaction or simple mixing.
Suivant une autre variante du procédé de l'invention, on utilise un conduit central élaboré a partir d'un matériau non métallique.According to another variant of the process of the invention, a central pipe made from a non-metallic material is used.
Dans ie cas eu. suivant une autre variante du procède de l'invention, on utilise un conduit central constitué en partie ou tocs- / lement par un matériau métallicme, on peut avantageusement revêtir ce/" . . ’ " " / // corsnuit intérieurement car un msré-iau du tvne ré-ract^'-e. / ¥In this case had. according to another variant of the process of the invention, a central duct is used which is partly or knocked / made with a metallic material, it is advantageous to coat this / ".. '" "/ // corsnuit internally because a msré- iau tvne reacts ^ '- e. / ¥
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Il ne sort pas du domaine de l’invention d'utiliser, pour réaliser le conduit central, tout type approprié de matériau tel qu’un matériau composite renforcé par des fibres, une série de surfaces métalliques concentriques, ou encore un élément sandwich composite formé d’une suite alternée de surfaces métalliques et réfractaires.It is not outside the scope of the invention to use any suitable type of material, such as a fiber-reinforced composite material, a series of concentric metal surfaces, or a composite sandwich element formed to make the central duct. of an alternating series of metallic and refractory surfaces.
Suivant une variante du procédé de l’invention, lé conduit central est pourvu de perforations de formes et dimensions définies, * de sorte que le ou les fluides liquides et/ou gazeux qui sont amenés à traverser sa paroi s’écoulent de manière prédéterminée autour du | jet de métal à protéger.According to a variant of the process of the invention, the central duct is provided with perforations of defined shapes and dimensions, * so that the liquid and / or gaseous fluid or fluids which are caused to pass through its wall flow in a predetermined manner around of | metal spray to protect.
Suivant une autre variante, le gaz utilisé est soit de I l’argon, soit de l'azote, soit un mélange de ces deux gaz.According to another variant, the gas used is either argon or nitrogen, or a mixture of these two gases.
: Suivant une variante préférentielle du procédé de la présente invention, le conduit central et/ou le conduit extérieur ; peuvent être réalisés en au moins deux parties et comporter des moyens permettant de retirer le dit conduit central avec ou sans perturbation j du jet de métal par contact avec celui-ci.: According to a preferred variant of the method of the present invention, the central conduit and / or the outer conduit; can be made in at least two parts and include means for removing said central duct with or without disturbance j of the metal jet by contact with the latter.
; Cette variante présente l’avantage de pouvoir changer | rapidement un conduit qui serait trop chargé par des dépôts du métal I liquide et/ou rendu inapte à remplir son office de ce fait ou par un autre incident lors de la coulée.; This variant has the advantage of being able to change | quickly a conduit which would be too charged by deposits of the metal I liquid and / or made unfit to fulfill its office of this fact or by another incident during the casting.
! * * Une application particulière gu procédé de la nrésente ; invention réside dans la coulée continue des métaux et plus spécialement dans ia protection au ou des jets de métal issus d’une nocne de coulée et/ou d’un panier de coulée.! * * A particular application gu procedure of this; The invention resides in the continuous casting of metals and more particularly in the protection of the metal jets from a casting nozzle and / or a tundish.
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D'autre part, la présente invention a egalement pour objet un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé mentionne ci- ^ ' G£SSU£· : ÿ' i 5On the other hand, the present invention also relates to a device allowing the implementation of the process mentioned above ^ 'G £ SSU £ ·: ÿ' i 5
Le dispositif, objet de la présente invention, et destiné à mettre en oeuvre l’une ou l’autre des différentes modalités du procédé décrit plus haut, est essentiellement caractérisé en ce qu’il comporte : - un tube cylindrique, de longueur définie, constitué et élaboré conformément à la modalité du procédé mis en oeuvre, c’est-à-dire pourvu de perforations pour le passage de fluides liquides et/ou gazeux, - une enveloppe contenant le dit tube, qui est pourvue de moyens pour , le fixer dans l’enveloppe et qui comporte aussi une ou plusieurs ouvertures destinées à l’introduction du ou des fluides liquides et/ou gazeux, - l'enveloppe possède en plus un ou plusieurs dispositifs destinés à assurer l’étanchéité de fermeture entre cette dernière et le tube.The device, object of the present invention, and intended to implement one or other of the different methods of the method described above, is essentially characterized in that it comprises: - a cylindrical tube, of defined length, constituted and developed in accordance with the modality of the process used, that is to say provided with perforations for the passage of liquid and / or gaseous fluids, - an envelope containing the said tube, which is provided with means for, the fix in the envelope and which also comprises one or more openings intended for the introduction of the liquid and / or gaseous fluid (s), - the envelope also has one or more devices intended to ensure the sealing of closure between the latter and the tube.
Suivant une modalité de réalisation du dispositif, on aménage à une ou aux deux extrémités des ouvertures dans le tube et l’enveloppe, de manière à pouvoir surveiller le jet de métal, par exemple en le visualisant, et/ou à introduire un ou plusieurs éléments dans ce dernier et/ou effectuer une ou des operations sur les récipients ou dispositifs d'une part dont le jet de métal est issu et c’autre part ou il aboutit. Ce sont par exemple, d'une part les brûlages à la busette du panier de coulée continue et d’autre part le décrassage de la surface supérieure du métal liquide dans la lingotiëre de coulée continue ou encore ajouter un élément d'addition dans la lingotiëre, par exemple un fil d'aluminium.According to one embodiment of the device, openings are made at one or both ends of the openings in the tube and the envelope, so as to be able to monitor the metal jet, for example by visualizing it, and / or to introduce one or more elements in the latter and / or carry out one or more operations on the containers or devices on the one hand from which the metal jet originates and on the other hand where it ends. These are, for example, on the one hand burns to the nozzle of the continuous casting basket and on the other hand the scouring of the upper surface of the liquid metal in the continuous casting mold or else add an addition element in the mold. , for example aluminum wire.
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Suivant une réalisation particulière, le dispositif est , * placé verticalement sous un panier de coulée continue, coaxialement à l’orifice de sortie du métal liquide et au-dessus d’une lingotiëre de coulée continue et comporte un dispositif oui permet de canaliser l'écoulement du ou des fluides de protection aux deux extrémités du dispositif.According to a particular embodiment, the device is, * placed vertically under a continuous casting basket, coaxially with the liquid metal outlet orifice and above a continuous casting ingot mold and includes a yes device for channeling the flow of the protective fluid (s) at both ends of the device.
Le dispositif de l’invention peut egalement être muni d’ur. appareillage pour que les opérations de le placer en dessous ou le déplacer d’en dessous du panier de coulée, l’appliquer contre le fond du panier, changer et/ou nettoyer le tube, puissent être programmées //*- i 6 « » et/ou commandées et/ou effectuées au moyen de dispositifs connus en soi, par exemple hydrauliques, pneumatiques, et qui sont suivant le cas manuels ou automatiques.The device of the invention can also be provided with ur. apparatus so that the operations of placing it below or moving it from below the casting basket, applying it against the bottom of the basket, changing and / or cleaning the tube, can be programmed // * - i 6 "" and / or controlled and / or carried out by means of devices known per se, for example hydraulic, pneumatic, and which are, depending on the case, manual or automatic.
La figure 1 ci-après illustre, d'une manière schématique et non à l'échelle, une variante dans la réalisation du dispositif préconisé pour l'application du procédé, objet de la présente invention.Figure 1 below illustrates, schematically and not to scale, a variant in the embodiment of the device recommended for the application of the method, object of the present invention.
On peut y voir un jet de métal (4), issu d'un récipient (6) contenant un métal liquide (3), qui peut être par exemple un panier de coulée continue, et ce au travers d'une busette (7), et qui passe à l'intérieur d'un dispositif compris dans une enveloppe (1) constituant le conduit extérieur du manchon entourant le jet de coulée.We can see a metal jet (4) from a container (6) containing a liquid metal (3), which can be for example a continuous casting basket, and this through a nozzle (7) , and which passes inside a device included in an envelope (1) constituting the external conduit of the sleeve surrounding the casting jet.
Le jet de métal défile à l'intérieur d'un conduit (2) pouvant être cylindrique, qui est percé de trous au travers desquels passe un fluide liquide et/ou gazeux (10) introduit par un moyen (8) dans l'enveloppe et distribue en (9) de façon adéquate autour du jet de métal (4).The metal jet travels inside a duct (2) which can be cylindrical, which is pierced with holes through which passes a liquid and / or gaseous fluid (10) introduced by a means (8) into the envelope and distributes in (9) adequately around the metal jet (4).
Après son passage dans le dispositif, le jet de métal (4) aboutit dans un autre récipient (5), qui peut être par exemple une lingotière de coulée continue dans laquelle il se forme un ménisque (11) au dessus du métal contenu dans celle-ci. / // % * · * iAfter passing through the device, the metal jet (4) ends up in another container (5), which can for example be a continuous casting mold in which a meniscus (11) is formed above the metal contained in that -this. / //% * · * i
Claims (9)
Applications Claiming Priority (2)
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LU83551A LU83551A1 (en) | 1980-08-14 | 1981-08-13 | METHOD FOR AUTHORIZING A CONTROLLED ATMOSPHERE FROM A METAL JET AND DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD |
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1981
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