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On sait que les coulées ferreuses peuvent être dégazées à l'aide de chambres à vide de grandes dimensions, qui sont généralement disposées au-dessous du niveau du sol et dans lesquelles on verse le métal d'un réservoir intermédiaire, relié à ces chambres, en poches ou en lingotières.
Des installations de cette sorte ne peuvent être implantées dans les scieries ordinaires. Leur exploitation est, en effet, complexe et exige beaucoup de temps, en sorte qu'elles
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gênent la marche de l'aciérie.
Il en est de même des chambres à vide pourvues d'un tuyau d'entrée et d'un tuyau de sortie, dans lesquelles le métal est dégazé en continu ou périodiquement et qui sont également connues. La fermeture desdits tuyaux, par rapport à l'atmosphère, est assurée à l'aide dedeux récipients, tels par exemple que poches d'aciérie, dont l'un contient le métal à dégazer et dont l'autre est rempli d'une quantité de métal moins importante pour la fermeture hermétique du tuyau de sortie.
Le dégazage continu'du métal dans ces chambres à vide présente cet important inconvénient qu'au moins le reliquat 'de métal nécessaire pour la fermeture du tuyau d'entrée reste dans la poche d'émission, dans laquelle l'acier se refroidit 'de plus en plus et menace de se figer, à la. fin de l'opération, et qu'un acier incomplètement dégazé et mélangé au bain de fermeture se trouve dans la poche réceptrice, également à là fin de l'opération.
Dans le cas du dégazage interrompu, la proportion de métal de fermeture de la p@che réceptrice est particulièrement élevée, car il faut porter le niveau du métal de .la poche réceptrice à celui de la poche d'émission pour interrompre le passage du métal par la chambre à vide, de manière que le bout inférieur du tuyau desortie ne peut se trouver à proximité du fond de la poche réceptrice, au début de l'opération.
Ces difficultés ne peuvent être éliminées qu'en employant comme réservoir intermédiaire la poche réceptrice dont on coule le métal dans une poche d'aciérie, en continu ou périodiquement.
Par suite, lesdites chambres à vide à dégazage continu ou periodique demandant un matériel important réduisent la production de l'aciérie.
En outre, les dimensions de ces chambres à vide dépendent de la distance d'axe en axe des tuyaux d'entrée et de sor-
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tie, qui doit être assez. grande pour permettre la coulée du métal dans les poches placées au-dessous des chambres.
Les difficultés provenant.desdispositifs connus pour le dégazage des coulées métalliques et plus particulièrement des coulées ferreuses, ontpu être surmontées conformément à la présente invention,, avec une facilité surprenante, mais seulement après de longs essais, lorsqu'on avait pu abandonner l'idée d'après laquelle'il y a lieu de soumettre tourbe'1 la quantite d'acier à dégazer au traitement par le vide, une fois ou, le cas échéant, 'plusieurs fois, pour la dégazer dans une large mesure.
L'invention est, en effet, basée sur le fait qu'une quantité de métal déterminée peut être dégazée dans. une
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;,... '....." . V- large mesure par portions, ces portions étant réincorporées au métal résiduel jusqu'à ce que toute la quantité de métal traitée soit dégazée dans la mesure voulue. Ce dégazage Par portions permet d'employer une chambre à vide de dimensions relativement petites, d'une construction particulièrement simple, garnie d'une seule tubulure, dont le. fonctionnement peut âtre adapté sans difficulté à la marche d'une aciérie pour la fabrication d'aciers de séria ou d'aciers de qualité.
L'invention se rapporte donc' à un procédé de dégazage des coulées métalliques et notamment des coulées ferreuses, dans un accumulateur à vide situé au-dessus du bain de métal et destiné à aspirer le métal à travers une tubulure pour le dégazer et le laisser sortir.
La nouveauté de ce procédé réside dans le fait qu'une portion de la quantité de métal se trouvant dans une poche ou autre réservoir est introduite dans la chambre à vide, par une tubulure qui débouche dans cette chambre, ladite portion étant réincorporée, après dégazage, au métal restant dans la poche, à travers ladite tubulure, des opérations étant répétées autant
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de fois que le degré de dégazage voulu le nécessite.
Suivant l' invention, on peut remplir et vider par portions l'accumulateur à vide en faisant varier la profondeur d'immersion de la susdite tubulure dans le métal.
A cet effet, on agence la chambre à vide ou la poche, placée sous cette chambre et destinée à recevoir la coulée métallique, de telle manière que la distance entre elles puisse être modifiée périodiquement.
De bons résultats ont été obtenus avec une installation comportant une chambre à vide à poste fixe, cette chambre étant alimentée par un chariot à plate-forme réglable en hauteur et portant la poche pleine de métal à dégazer.
Lorsque l'on remplit et évacue par portions le vase à vide en faisant varier la profondeur d'immersion de sa tubu lure, les pompes à vide fonctionnent sans interruption, hais il est des conditions qui ne demandent pas cela. Dans ce cas, une chambre à vide, à poste fixe, alimentée par un chariot à poche ordinaire, peut être chargée et déchargée par portions en faisant varier périodiquement la pression régnant dans cette chambre, par exemple par admission de cas avant le vidage.
Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire, maintenant, mais seulement à titre d'illustration et sans aucun caractère limitatif de la portée de l'invention, un mode de mise en oeuvre pris comme exemple et représenté par le dessin ci-annexé.
L'installation de dégazage indiquée schématiquement en coupe verticale, sur la figure 1, comporte un récipient à vide 1, à poste fixe, monté sur un plancher ,
Le récipient précité se compose d'une maçonnerie de briques réfractaires 2 entourée d'une chemise métallique 3 qui est étanche à l'air.
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Le laboratoire 4 de l'accumulateur 1 peut être de dimensions relativement faioles.
Dans le fond dudit récipient 1 débouche une tubulure 6 qui est garnie intérieurement d'un revêtement réfractaire 5.
L'extrémité inférieure de la tubulure 6 est entourée d'un briquetage réfractaire annulaire 7, sur le bout inférieur duquel peut être installé un corps conique en t8le 8 servant à déplacer un peu la scorie pouvant surnager à la surface de la.coulée d'acier S (fig. 2) lors de l'introduction de la tubulure 6 dans cette même coulée.
Sur le plancher B, à côté du vase à vide 1, se trouve une station de pompes qui est raccordée au laboratoire 4 du- vase à vide 1 par l'intermédiaire d'une conduite 1C.
Le métal à dégazer arrive sur un chariot 11 à l'accu- mulateur à vide 1, la poche 12 qui le dontient reposant sur une plate-forme 13 qui peut être levée et abaissée à l'aide d'un cylindre hydraulique 14.
La figure 1 fait apparaître la position qu'occupent avant 'le traitement par le vide da poche 12 et la tubulure @ plongée dans la coulée de cette poche.
La figure 2 fait ressortir la position qu'occupe l'installation quand le vide a été fait dans le laboratoire 4 du vase 1, après le levage de la poche 12 placée sur la plate-forme 13 du chariot 11, la tubulure 6 étant ainsi immergée dans une profondeur plus grande dans le bain d'acier S,le dispositif de déplacement de scorie 8 (figure 1) étant fondu et une portion dudit 'bain levée, d'environ 1 m. 40, sous l'action de la pression atmosphérique, si bien que le laboratoire 4 du vase à vide 1 est partiellement rempli, comme indiqué dans la figure 2.
Ladite portion de l'acier à traiter est dégazée pendant 30 secondes environ.
Ensuite, on abaisse la poche 12 en maintenant le vide dans l'accumulateur 1. On l'amène ainsi dans la position, indiquée
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par la figure 3, le métal liquide du laboratoire 4 redescendant dans le bain de la poche 12, sauf pour un reste se trouvant dans la tubulure 6.
On répète le levage et la descente de la poche 12 jusqu'à ce que tout le contenu de cette poche soit dégazé dans la mesure voulue.
Le diagramme représenté par la figure 4 et pris dans la pratique courante, donne d'autres indications sur le procédé objet de l'invention et corrobore la constatation inattendue suivant laquelle on arrive à dégazer toute la coulée dans une large mesure et dans un bref délai, en introduisant à plusieurs reprises une portion de la coulée dans un vase à vide, cette - portion devant être réincorporée après son dégazage dans le contenu de la poche
Le diagramme précité montre l'allure de la pression dans le cas du dégazage d'une coulée de CO tonnes d'acier non allié à ,35 % de carbone.
On a introduit trente fois de suite, dans l'accumula- teur à vide, 4 tonnes de cet acier. On l'a dégazé dans cet accumulateur, ,près quoi on l'a ré incorporé dans la coulée de @ t la poche.
Le débit d'aspiration horaire de la station de pompes a été de 2.CCO m3 d'air pour une pression de 5 mm de colonne de mercure.
Ce diagramme indique que la pression dans le réservoir à vide a été augmentée par le gaz issu de l'acier, chaque fois qu'une nouvelle portion d'acier est entrée dans ce réservoir. mais il indique aussi, que lespressions maxima ont diminué de plus en plus dès la deuxième portion et qu'elles ont atteint leur valeur minima après environ 16 minutes. Les pompes ont alors degazé le métal dans un vide pratiquement inférieur à 20 mm de colonne de mercure, aussi longtemps que toute la cou- lée n'avait pas atteint le degré de dégazage recherché.
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La figure 5 fait ressortir lesphénomènes qui ont apparu au cours d'essais comparatifs, quand la portion dégazée repassait dans le bain de la poche.
Ces essais ont été effectués avec un mélange glycérineeau de même fluidité que l'acier liquide normal.
L'essai A (fig.5, a) montre qu'il s'est écoulé de la tubulure de l'accumulateur à vide, lors de la descente de la poche, un jet continu qui est tombé sur le fond de la poche.
Les portions du mélange aspirées dans le récipient à vide au cours du levage de la poche, provenaient de la partie supérieure du contenu de la poche. Elles se sont doucement répandues au fond de la poche pendant la descente de cette dernière.
Les premières portions aspirées dans le récipient à vide, étaient relativement riches en gaz . Lais les portions suivantes étaient de plus en plus pauvres en gaz.
Le liquide réincorporé au contenu de la poche se trouvait à la partie inférieure de cette dernière, même après la troisième descente du réservoir d'essai (essai B, voir figure 5, b) .
Ensuite, en accélérant la descente de la poche et, par suite, en augmentant l'énergie einétique du jet de l'accumulateur à vide on a obtenu un brassage énergique du liquide dans la poche (essais C - D - E, voir figure 5, c - d - e) . L'allure du dégazage peut donc être réglée avec la vitesse de descente de la poche.
Ces essais ont du reste été c-onfirmés par des essais industriels.
Cn a ajouté 100 kgs ferro-silicium en poudre fine dans une poche contenant 80 tonnes d'acier dégazé suivant l'invention.
Ensuite, on a traité le contenu de la poche par portions de 4 tonnes comme dans le dégazage. Les éprouvettes prélevées sur ce métal lors de sa coulée ont donné des teneurs en silicium, absolument égales.
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Pour mettre en oeuvre le procédé suivant l'invention, on a avantage à chauffer le récipient de dégazage par résistance à baguette de carbone, par induction, à l'arc, ou par décharge luminescente.
Pendant le dégazage on peut ajouter des additions d'alliage dans le bain de métal à traiter. Le vase à vide comporte des récipients-sas, non indiqués dans le dessin, qui permettent de déverser les additions d'alliage dans ce vase.
R E S U L E.
Procédé de dégazage des coulées métalliques et particulièrement des coulées ferreuses, dans un accumulateur à vide situe au-dessus du bain de métal et destiné à aspirer le métal à travers une tubulure pour le dégazer et le laisser sortir
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ce procédé étant particulièrement rearquaole en ce qui concerne les points suivants, considérés séparément ou en combinaison :
1 - une portion de la quantité de métal se trouvant dans une poche ou autre réservoir est introduite dans la chancre à vide, par une tubalure qui débouche dans cette chambre, ladite portion étant réincorporée, aprés dégazage, au métal restant dans la poche, à travers ladite tubalure, ces opérations étant répétées autant de fois que le degré de dégazage voulu le nécessite.
2 - Cn peut remplir et vider par portions 1' accumulateur à vide en faisant varier la profondeur d'immersion de la susdite tubulure dans le métal.
3 -On peut remplir et vider par portions 1' accumulateur à vide en augmentant avant le vidage de chaque portion la pression régnant dans cet accumlateur pendant le remplissage.
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