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procédé pour la coulée. continue. de moulages.
La fabrication: d'objets métalliques suivant les procédés connus jusqu'à présent a lieu ou bien par coulée du métal dans un moule. correspondant à la forme du modèle, ou bien l'objet en question. est obtenu, par façonnage à chaud ou à froid de la matière brute se trouvant à l'état solide.
' La présente invention a pour but de fournir des pièces de préférence en forme de barres, de feuillards ou de tabès, ainsi que des pièces profilées obtenues par coulée, de manière que les moules de coulage, à préparer de nouveau après chaque coulée, et les procédés de façonnage, employés jusqu'à présent et d'un prix de revient très élevé., soient supprimés.
En vue d' atteindre ce but, la nouveauté de la présente invention réside dans le fait due la matière brute fondue est amenée directement dans un agent de refroidissement, de manière qu'une solidification partielle ou totale de la matière brute ait lieu immédiatement après son
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entrée dans l'agent de refroidissement ; la vitesse d'entrée de la matière fondue dans l'agent de refroidissement est réglée pro- portionnellement au rapport du profil à la section de la pièce à couler et en proportion à la vitesse de refroidissement de la matière fondue lors de son entrée dans l'agent de refroidissement.
En vue d'obtenir une pièce en forme de barre, de feuillard ou de tube, ainsi qu'une pièce d'un profil quelconque, par exemple en acier, la matière brute est fondue suivant l'invention et introduite dans un creuset, d'où elle est coulée immédiatement dans un bain de plomb ou un autre agent de refroidissement. Le bec, par lequel l'acier s'écoule dans l'agent de refroidissement, est muni d'une tuyère ou analogue, identique au profil à obtenir et immergeant dans l'agent de refroidissement.
Le poids spécifique de l'agent de refroidissement est supérieur a celui de la masse fondue de la matière brute. De cette manière, on obtient que la pièce à façonner est mise sous pression de l'extérieur et de tous les côtés. Il en résulte que, même en présence d'un noyau encore en fusion, l'éclatement de la cou- --ne solidifiée d'abora à l'extérieur de la pièce à couler ou bien encore la formation de fissures soit complètement supprimée.
Une composition déterminée de la pièce à couler dans son état final, ainsi qu'une protection pour la surface de la dite pièce est atteinte par l'emploi d'un agent de refroidissement, ne pouvant former ni un alliage ni une combinaison chimique quelconque avec la matière fondue de la pièce à couler. vue d'assurer une fonte continue, il sera nécessaire en certains cas que la matière fondue soit exposée dans le creuset à une pression additionnelle, s'ajoutant à la pression hydrostatique. Cette pression additionnelle peut être obtenue au moyen de la disposition d'un piston à l'intérieur du creuset ou bien par l'emploi d'une pression pneumatique ou hydraulique.
En outre, le réglage de la pression additionnelle peut être obtenu dans le creuset par une ajoute convenable de matière fon-
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due, de manière que la pression nécessaire en question soit obtenue par la hauteur du niveau de la matière.
La suppression ou la compensation des tensions dans la pièce à couler peuvent être atteintes par le réglage de la température du bain de refroidissement par des moyens convenables.
Un réglage supplémentaire de la température peut être atteint par le maintien du bain de refroidissement à des températures telles que pendant le passage de la pièce à couler à travers le bain de refroidissement, il est obtenu en même temps un trempage de la matière brute.
Il est avantageux de disposer la tuyère dans le bain de refroidissement de manière que son orifice d'écoulement soit dirigé en direction du niveau du bain de refroidissement, pour que la pièce à couler, subissant une poussée par suite de son poids spécifique inférieur, soit soulevée par le bain de refroidissement.
Le procédé précité peut encore être employé pour la coulée de lingots et dans ce cas la nouveauté par rapport aux procédés connus réside dans le fait que l'acier fondu est solidifié superficiellement dans une coquille ou autre, pour être amené dans un bain de plomb après sa sortie de la coquille. Dans ce cas, la coquille peut encore être remplacée par un récipient en tôle ou autre à parois minces., ce récipient, pendant que la matière fondue y est introduite d'une manière continue, étant enfoncé toujours davantage dans le bain de plomb., de manière que le niveau de la matière fondue. soit maintenu approximativement au niveau du bain de plomb.
Le dessin annexé représente schématiquement et à titre d'exemple quelques formes d'exécution du procédé : fig.l montre la coulée continue de l'acier dans un bain de plomb, tandis que fig.2 est une coupe partielle de la figure 1, à échelle plus grande, fig.3 montre la coulée de l'acier fondu dans une coquille en
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forme de corps flotteur, tandis que f ig.4 représente la coulee de l'acier fondu dans un récipient en tôle à parois minces.
Ainsi qu'il ressort des figures 1 et 2 du dessin, l'acier fondu 1 est coulé dans la poche 2, d'où il est amené dans le bain de plomb 4 à travers la tuyère 3. Dès que l'acier en fusion vient en contact avec la paroi de tuyère, refroidie par le plomb, une mince couche extérieure de l'acier se solidifie. Avec l'augmentation au retrait de l'acier solidifié, la tuyère se rétrécit pro- portionnellement en direction de son orifice d'écoulement. L'acier, sortant au début de la coulée à l'état de fusion par l'orifice d'écoulement de la tuyère, se solidifie dès qu'il vient en contact avec le plomb.
Tout éclatement de la coucne solide d'acier, encore mince immédiatement après sa sortie de la tuyère 3, par suite de la pression provoquée par l'acier suivant, encore en fusion, est empêché par la contre-pression du plomb en fusion.
L'acier aéja solidifié, désigné par la dans le dessin, quitte le bain de plomb en forme de barre, de feuillard, de tube ou de pièce coulée de profil quelconque, correspondant à la section de l'orifice ae la tuyère 3.
Dans le creuset de la forme d'exécution suivant figure 3, l'acier fondu est coulé dans une coquille 5, refroidie de manière connue par on agent convenable de refroidissement. Au début de la coulée, le fond de la coquille b est fermé par un piston déplaçable 6. La coquille b est immergée dans le bain de plomb 7. Après le remplissage de la coquille 5, le piston 6 est descendu jusque dans le bain de plomb 7. Par suite du poids spécifique très élevé du plomb par rapport à celui de l'acier, le lingot en formation est maintenu sous pression de tous les côtés, de manière qu'un éclatement du lingot par suite de la pression de l'acier encore en fusion dans son noyau, de même que la formation de fissures dans la matière soit empêchée après la sortie du lingot de la coquille b.
Il est donc.possible d'obtenir suivant ce procédé et de
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la manière la plus simple une fonte en lingot d'une longueur et d'une épaisseur jamais atteintes jusqu'à présent.
Le dispositif de coulée, constitué essentiellement par la coquille 5, est exécuté. de préférence en forme de flotteur.
Pendant la coulée, le niveau du bain de plomb 7 monte proportionnellement à la quantité de plomb refoulée par le lingot de fonte en formation. Du fait que la coquille o est exécutée en forme de flotteur, elle suit le niveau montant du plomb, de manière qu'une évacuation de la quantité de plomb, refoulée par le lingot de fonte en formation, soit devenue superflue.
Dans Inexécution suivant la figure 4, l'acier fondu est coulé dans un récipient en tôle 8 à parois minces, immergeant dans le. bain de plomb 7. Il est possible de remplacer avantageusement et d'une manière très simple la coquille 5 par le dit récipient en tôle. En vue de faciliter la fusion continue, le récipient 8 est ,subdivisé. en plusieurs éléments, enfoncés l'un sur l'autre.
Pendant le remplissage, le récipient 8 est immergé toujours davantage dans le bain-de plomb 7, de manière que le niveau de l'acier fondu soit maintenu approximativement au niveau du bain .de plomb. L'épaisseur de la tôle du récipient 8 est dimensionnée de manière que la tôle puisse céder à la pression du plomb en fusion, pour s'appliquer constamment d'une manière intime à l'acier.
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1. Procédé pour la coulée continue de moulages en acier, caractérisé en ce que l'acier en état de fusion (1) est amené dans du plomb en fusion (4), de manière qu'une solidification partielle ou totale de l'acier ait lieu immédiatement après son entrée dans le bain de plomb.
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process for casting. keep on going. of casts.
The manufacture of metal objects according to the methods known hitherto takes place either by casting the metal in a mold. corresponding to the shape of the model, or the object in question. is obtained by hot or cold shaping of the raw material in the solid state.
The present invention aims to provide parts preferably in the form of bars, strips or tabes, as well as profiled parts obtained by casting, so that the casting molds, to be prepared again after each casting, and the shaping processes, used up to now and at a very high cost price, be eliminated.
In order to achieve this object, the novelty of the present invention lies in the fact that the molten raw material is fed directly into a cooling medium, so that a partial or total solidification of the raw material takes place immediately after its production.
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entry into the cooling medium; the rate of entry of the molten material into the cooling medium is adjusted in proportion to the ratio of the profile to the cross-section of the part to be cast and in proportion to the rate of cooling of the molten material as it enters the coolant.
In order to obtain a part in the form of a bar, strip or tube, as well as a part of any profile, for example steel, the raw material is melted according to the invention and introduced into a crucible, d 'where it is immediately poured into a bath of lead or other coolant. The nozzle, through which the steel flows into the coolant, is provided with a nozzle or the like, identical to the profile to be obtained and immersed in the coolant.
The specific gravity of the coolant is greater than that of the melt of the raw material. In this way it is achieved that the workpiece is pressurized from the outside and from all sides. As a result, even in the presence of a core which is still molten, the bursting of the solidified elbow of abora outside the casting or the formation of cracks is completely suppressed.
A determined composition of the part to be cast in its final state, as well as protection for the surface of said part is achieved by the use of a cooling agent, which cannot form either an alloy or any chemical combination with the molten material of the part to be cast. In order to ensure continuous melting, it will in some cases be necessary for the molten material to be exposed in the crucible to additional pressure, in addition to the hydrostatic pressure. This additional pressure can be obtained by means of the arrangement of a piston inside the crucible or else by the use of pneumatic or hydraulic pressure.
Further, the adjustment of the additional pressure can be obtained in the crucible by a suitable addition of molten material.
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due, so that the necessary pressure in question is obtained by the height of the level of the material.
The elimination or compensation of stresses in the casting can be achieved by adjusting the temperature of the cooling bath by suitable means.
Further control of the temperature can be achieved by maintaining the cooling bath at temperatures such that during the passage of the workpiece through the cooling bath, at the same time soaking of the raw material is obtained.
It is advantageous to arrange the nozzle in the cooling bath so that its flow orifice is directed in the direction of the level of the cooling bath, so that the part to be cast, undergoing a thrust due to its lower specific weight, either raised by the cooling bath.
The aforementioned process can still be used for the casting of ingots and in this case the novelty compared to the known processes lies in the fact that the molten steel is solidified superficially in a shell or the like, to be brought into a lead bath afterwards. its out of the shell. In this case, the shell can still be replaced by a receptacle made of sheet metal or the like with thin walls., This receptacle, while the molten material is introduced into it in a continuous manner, being pushed further and further into the lead bath., so that the level of the molten material. is maintained approximately at the level of the lead bath.
The accompanying drawing shows schematically and by way of example some embodiments of the process: fig.l shows the continuous casting of steel in a lead bath, while fig.2 is a partial section of Figure 1, on a larger scale, fig. 3 shows the casting of molten steel in a shell in
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float body shape, while fig.4 represents the pouring of molten steel into a thin-walled sheet metal vessel.
As can be seen from Figures 1 and 2 of the drawing, the molten steel 1 is poured into the ladle 2, from where it is brought into the lead bath 4 through the nozzle 3. As soon as the molten steel comes in contact with the nozzle wall, cooled by lead, a thin outer layer of steel solidifies. With the increase in shrinkage of the solidified steel, the nozzle proportionally narrows towards its flow port. The steel, exiting at the start of casting in the molten state through the outlet of the nozzle, solidifies as soon as it comes into contact with the lead.
Any bursting of the solid steel layer, still thin immediately after leaving the nozzle 3, as a result of the pressure caused by the next steel, still molten, is prevented by the back pressure of the molten lead.
The already solidified steel, designated by the in the drawing, leaves the lead bath in the form of a bar, strip, tube or casting with any profile, corresponding to the section of the orifice ae nozzle 3.
In the crucible of the embodiment according to FIG. 3, the molten steel is poured into a shell 5, cooled in a known manner with a suitable cooling agent. At the start of casting, the bottom of the shell b is closed by a movable piston 6. The shell b is immersed in the lead bath 7. After filling the shell 5, the piston 6 is lowered into the bath of lead 7. Owing to the very high specific gravity of lead compared to that of steel, the forming ingot is kept under pressure from all sides, so that bursting of the ingot as a result of the pressure of the steel still molten in its core, as well as the formation of cracks in the material is prevented after the ingot leaves the shell b.
It is therefore possible to obtain by this process and to
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the simplest way a cast ingot of a length and a thickness never reached until now.
The casting device, consisting essentially of the shell 5, is executed. preferably in the form of a float.
During casting, the level of the lead bath 7 rises in proportion to the quantity of lead discharged by the forming iron ingot. Because the shell o is made in the shape of a float, it follows the rising level of lead, so that an evacuation of the quantity of lead, driven back by the forming iron ingot, has become superfluous.
In the execution according to Figure 4, the molten steel is poured into a thin-walled sheet metal vessel 8, immersed in the. lead bath 7. It is possible to advantageously and very simply replace the shell 5 with said sheet metal container. In order to facilitate continuous melting, the vessel 8 is subdivided. in several elements, pressed one on top of the other.
During filling, the vessel 8 is immersed more and more in the lead bath 7, so that the level of the molten steel is maintained approximately at the level of the lead bath. The thickness of the sheet of the container 8 is dimensioned so that the sheet can give way to the pressure of the molten lead, to constantly apply intimately to the steel.
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1. Method for the continuous casting of steel castings, characterized in that the molten steel (1) is fed into molten lead (4), so that partial or total solidification of the steel takes place immediately after entering the lead bath.