LU85196A1 - Perfectionnements aux recipients metallurgiques,en particulier aux poches de maintien a temperature - Google Patents

Description

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CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -CENTRUM V00R RESEARCH IN DE METALLURGIE,

Association sans but lucratif -Vereniging zonder winstoogmerk à BRUXELLES, (Belgique).

Perfectionnements aux récipients métallurgiques, en particu-lier aux poches de maintien à température.

La présente invention concerne un perfectionnement aux récipients métallurgiques, et plus particulièrement aux poches destinées à maintenir un métal ou un alliage métallique à l'état liquide. Elle s’applique en particulier aux poches de fonderie.

On connaît déjà, notamment par le brevet belge n° 843.324 du même demandeur, une poche du type rappelé plus haut, pourvue d'un couvercle isolant et dont le garnissage réfractaire comporte une partie chauffante. Cette partie chauffante est de, préférence constituée par une couche de graphite pulvérulent ménagée dans l'épaisseur du garnissage réfractaire et alimentée en courant électrique par des électrodes généralement en graphite.

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De telles poches assurent remarquablement le maintien de la température du métal en fusion qu*elles contiennent et elles donnent à cet égard toute satisfaction, en particulier lorsque les quantités de métal sont faibles et donc susceptibles de se refroidir plus rapidement.

Il se pose cependant un problème lors de la coulée du métal en fusion, par exemple dans des moules.

Le demandeur a en effet constaté que les systèmes de coulée usuels tels les briques de coulée avec quenouille et tampon, ou les obturateurs coulissants, ne pouvaient * assurer de façon certaine, une étanchéité suffisante au métal en fusion, entre les différentes couches du garnissage du fond de la poche. Il existe dès lors un risque non négligeable d'infiltration de métal liquide depuis l'orifice de coulée jusqu'à la partie chauffante du garnissage avec, comme conséquence, la possibilité de courts-circuits entre les électrodes.

Pour remédier à cet inconvénient, le demandeur a mis au point un dispositif de coulée particulier qui n'est pas soumis à la pression ferrostatique exercée par le métal en fusion et qui assure une étanchéité accrue lors de la coulée.

On rappellera que les poches dont il est question ici sont pourvues d'un couvercle isolant et de pièces de pression constituées par des segments de couronne circulaire. Les diamètres intérieur et extérieur de cette couronne correspondent aux diamètres intérieur et extérieur de la couche de graphite pulvérulent formée dans l'épaisseur du garnissage. Lorsque le couvercle est mis en place et serré sur la poche, il prend appui sur les segments de couronne qui, à leur tour, exercent sur le graphite en poudre une pression élevée destinée à assurer et maintenir sa compacité.

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La présente invention a pour objet un dispositif de coulée convenant spécialement pour la vidange de poches de maintien à température du type qui vient d'être rappelé..

Le récipient métallurgique, en particulier la poche de maintien et/ou de coulée qui fait l'objet de la présente invention, comportant d'une part un garnissage réfractaire intérieur en plusieurs couches, une de ces couches étant constituée de graphite pulvérulent, et comportant d'autre part un couvercle isolant qui, par l'intermédiaire de pièces de pression de forme appropriée, en particulier de segments de couronne, exerce une pression sur la dite couche de graphite pulvérulent, est essentiellement caractérisé en ce qu'il présente, dans sa paroi latérale, un orifice situé à un niveau supérieur au niveau maximum atteint par le métal en fusion, et en ce qu'il comporte un tube de coulée s'adaptant de façon étanche par une de ses extrémités au dit orifice pratiqué dans la paroi latérale du récipient, le dit tube traversant la paroi latérale et/ou le couvercle du récipient, par un conduit approprié.

Selon une forme d'exécution intéressante du dispositif de l'invention, le dit tube de coulée traversant la paroi latérale du récipient passe à travers une ouverture ménagée dans une des dites pièces de pression.

Egalement selon l'invention, l'ouverture pratiquée dans la pièce de pression et/ou le conduit ménagé dans le couvercle pour le passage du tube de coulée, présentent une section transversale de forme allongée dans le sens vertical lorsque le récipient est en position de maintien.

Il est également intéressant, selon l'invention, de conformer le dit orifice de telle façon que l'axe longitudinal du dit tube de coulée soit incliné par rapport à 1'horizontale,lors- , f i y / * * - 4 - que le récipient est en position de maintien.

Encore selon l'invention, il est avantageux d'utiliser un tube de coulée en un matériau résistant au choc thermique et ne nécessitant dès lors pas de préchauffage avant sa mise en place, tel que du verre de silice.

Lorsque le métal est un acier à haute teneur en manganèse, il est également intéressant, suivant l'invention, d'utiliser un tube en un matériau constitué soit d'alumine et de 5 à 40 %, de préférence de 15 à 30 % de graphite, soit d'oxyde de zirconium et de 5 à 40 %, de préférence de 15 à 30 % de graphite.

Dans le cas du matériau à base d'alumine, une partie du graphite, par exemple entre un quart et la moitié du graphite, peut être remplacée par du nitrure de bore.

A titre d'exemple destiné uniquement à illustrer un dispositif conforme à l'invention, la figure ci-jointe représente schématiquement une poche de maintien équipée d'un tube de coulée traversant la paroi latérale et le couvercle de la poche.

La figure la montre une poche de maintien 1 munie d'un garnissage réfractaire en plusieurs couches, dans lequel est ménagée une partie chauffante 2 constituée de graphite pulvérulent. Un couvercle 3 est fixé à la poche 1 au moyen d'un système de serrage représenté schématiquement en 4. Ce couvercle 3 exerce sur la couche de graphite 2 une pression par l’intermédiaire de pièces de pression 5. Le tube de coulée 6 est adapté par une extrémité dans un orifice 7 ménagé dans la paroi latérale de la poche, au-dessus du niveau du bain de métal 8. Dans la réalisation qui est représentée ici, le tube de coulée 6 traverse la pièce de pression 5 par une ouverture 9 de section allongée.

La partie du conduit 10 ménagée |L travers le couvercle présente également une section allongée, destinée à permettre le serrage iif * » - 5 - ' à du couvercle 3, en vue de comprimér le graphite pulvérulent.

La figure Ib illustre une forme possible d'une pièce de pres-' sion 5 percée d'une ouverture allongée 9.

La coulée du métal en fusion contenu dans un récipient conforme à l'invention est assurée par simple basculement du récipient. En position de maintien à température, l'orifice de coulée est obturé par un bouchon et il ne subit aucune pression ferrostatique de la part du bain. Il n'y a donc aucun risque d'infiltration de métal. En position de coulée, le tube de coulée adapté de façon étanche à l'orifice de coulée permet l'écoulement du métal sans la moindre possibilité de contact entre le métal et le graphite? dans cette position également, la pression ferrostatique exercée sur l'orifice de coulée est faible par rapport à celle que subirait un orifice de coulée ménagé dans le fond du récipient.

Il est également possible, grâce au tube de coulée équipant les récipients conformes à l'invention, d'améliorer la précision de la coulée, tant en ce qui concerne la quantité de métal coulé qu'en ce qui concerne le positionnement de l'extrémité de sortie-du tube de coulée.

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Claims (8)

1. Récipient métallurgique, en particulier poche de maintien à température de métal en fusion, comportant d'une part un garnissage réfractaire intérieur en plusieurs couches, une de ces couches étant constituée de graphite pulvérulent, et comportant d'autre part un couvercle isolant qui, par l'intermédiaire de pièces de pression de forme appropriée, en particulier en forme de segments de couronne exerce une pression sur la dite couche de graphite pulvérulent, caractérisé en ce qu'il présente, dans sa paroi latérale, un orifice situé à un niveau supérieur au niveau maximum atteint par le métal en fusion, et en ce qu'il comporte un tube de coulée s'adaptant de façon é- tanche par une de ses extrémités au dit orifice pratiqué dans la paroi latérale du récipient, le dit tube de coulée traversant la paroi latérale et/ou le couvercle du dit récipient par un -conduit approprié.

2. Récipient métallurgique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dit tube de coulée traversant la paroi latérale du récipient passe à travers une ouverture ménagée dans une des dites pièces de pression.

3. Récipient métallurgique suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la dite ouverture pratiquée dans la pièce de pression et/ou le conduit ménagé dans le couvercle présentent une section transversale de forme allongée dans le sens vertical lorsque le récipient est en posi- v tion de maintien.

4. Récipient métallurgique suivant l'une ou l’autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dit orifice pratiqué dans la paroi latérale du récipient est conformé de telle fa- // * k - 7 - çon que l'axe longitudinal du dit tube de coulée soit incliné par rapport à l'horizontale lorsque le récipient est en position de maintien.

5. Récipient métallurgique suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le tube de coulée est constitué d'un matériau présentant une résistance élevée au choc thermique, par exemple en verre de silice.

6. Récipient métallurgique suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le tube de coulée est constitué d'un matériau à base d'alumine et contenant de 5 à 40 %, et de préférence de 15 à 30 % en poids de graphite.

7. Récipient métallurgique suivant la revendication 6, caractérisé en ce que dans le matériau constitutif du tube de coulée, ^ une partie du graphite, de préférence comprise entre un quart et la moitié du graphite, est remplacée par du nitrure de bore.

8. Récipient métallurgique suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le tube de coulée est constitué d'un matériau à base d'oxyde de zirconium et contenant de 5 à 40 %, et de préférence de 15 à 30 % de graphite. Dessins : planches ~ciont—A page de garde .......psgss de description &. pcgos ds revendication , , ------ descriptif Luxembourg, i2 .fi FEV m Le mandqjtyré : / Me . /// J^i I ] fj f \f ff///6 ^ L. J îinl'tU i / 7 J / Λ