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Generic
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METAL
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Gene Or Protein
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ETRE
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Refractaire
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Cou
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Physical
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10 %
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12,5 mm
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10 % de
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25 % de
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25 mm
(1)
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7,5 cm
(1)
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25 %
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de 75 mm
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2,5 cm
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Molecule
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water
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magnesium
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DES
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aluminium
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magnesium silicate
(1)
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Organism
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precis
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2517996A1
Family ID 19253528
Probable Assignee Kaiser Aluminium Chem Corp
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title FLOTTEUR POUR METAL FONDU
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE UN FLOTTEUR POUR METAL FONDU.
IL COMPREND UNE PARTIE SUPERIEURE 11 DE FORME ANNULAIRE ET UNE PARTIE
INFERIEURE 13 QUI FAIT SAILLIE VERS LE BAS D'UNE SURFACE INFERIEURE
PLANE 12 DE LA PARTIE 11 AFIN QUE CETTE SURFACE 12 REPOSE TOUJOURS SUR
LA SURFACE SUPERIEURE DU METAL FONDU. CE FLOTTEUR PEUT EGALEMENT ETRE
UTILISE POUR L'ECREMAGE DES OXYDES QUI FLOTTENT SUR LE METAL FONDU.
DOMAINE D'APPLICATION: COULEE CONTINUE ELECTROMAGNETIQUE, A
REFROIDISSEMENT DIRECT, ETC.
Description
_________________________________________________________________
L'invention concerne un flotteur perfectionne destine a detecter avec
precision le niveau de la surface d'un metal fondu Le flotteur
convient particulierement a des dispositifs de regulation du niveau du
metal fondu utilises en coulee verticale a refroidissement direct et
en coulee verticale electromagnetique de metals tels que
l'aluminium, le magnesium et leurs alliages.
La coulee a refroidissement direct consiste generalement a diriger du
metal fondu dans l'extremite
d'alimentation d'un moule tubulaire, ouvert a ses extre-
mites et refroidi par water, et a retirer du metal solidifie ou
partiellement solidifie de l'extremite de decharge du moule Un fluide
de refroidissement, habituellement de l'water, est dirige sur les
surfaces du metal sortant de l'extremite de decharge du moule et cette
application de fluide de refroidissement assure la plus grande partie
de la solidification Au debut de la coulee, lorsque le metal fondu
commence a etre introduit dans le moule, l'extremite de decharge de ce
dernier est fermee par un bloc de fond pouvant etre deplace vers le
bas et qui supporte le lingot ou la billette pendant sa descente au
cours de la coulee.
La coulee electromagnetique est tres similaire a la coulee a
refroidissement direct, sauf qu'a la place d'un moule determinant la
forme du metal fondu jusqu'a ce qu'il se solidifie, on utilise la
pression developpee par un champ electromagnetique, genere par un
inducteur annulaire entourant le metal fondu, pour determiner la
forme de ce metal fondu Dans le procede de coulee electro-
magnetique, la solidification est assuree pratiquement en totalite par
l'application d'un fluide de refroidissement sur la surface du metal,
a l'extremite de decharge de l'inducteur.
La regulation du niveau du metal fondu a l'inte-
rieur du dispositif mettant en forme le metal, qu'il s'agisse
d'un moule ou d'un champ electromagnetique, est tres impor-
tante dans des operations de coulee verticale continue.
Pour un reglage precis de la hauteur de metal, il est apparu tres
avantageux d'utiliser un dispositif a flotteur qui est relie
fonctionnellement a un capteur de niveau tel que le transducteur de
deplacement lineaire decrit dans la demande de brevet des Etats-Unis
d'Amerique No 266 788, deposee le 26 Mai 1981 Dans le procede decrit
dans cette demande, le signal provenant du transducteur est utilise
pour regler le debit d'ecoulement du metal fondu vers le moule ou vers
l'inducteur et, par consequent, pour regler
le niveau du metal fondu.
Cependant, dans le passe, il a ete difficile de positionner avec
precision le flotteur en raison de la possibilite de variation du
menisque forme par le metal fondu Par exemple, si un flotteur est
pousse vers le bas dans le metal fondu, il est frequent qu'il ne
revienne pas avec precision dans la meme position lorsque la poussee
supplementaire est eliminee et que le flotteur peut s'elever sous
l'effet de sa flottabilite naturelle Des resultats
analogues sont obtenus lorsque le flotteur est partielle-
ment eleve hors du metal fondu En raison de cette inaptitude du
flotteur a revenir constamment dans la meme position, il est difficile
de regler avec precision le niveau du metal fondu lorsque le flotteur
est utilise pour detecter
ce niveau Ceci est particulierement critique dans la cou-
lee electromagnetique, car de legeres variations de la hau-
teur du metal fondu peuvent modifier de facon notable les
dimensions du lingot ou de la billette coule Des varia-
tions de la tension superficielle du metal fondu, dues a des
changements de temperature, de composition et autres,
peuvent aggraver ce probleme.
La presente invention a ete etudiee sur ces bases.
L'invention concerne un flotteur perfectionne pour metal fondu qui,
lorsqu'il est place sur la surface d'un metal fondu, reste constamment
dans la meme position
par rapport a cette surface.
Conformement a l'invention, le flotteur comporte une partie superieure
qui presente une surface inferieure sensiblement plane, destinee a
reposer sur une surface de metal fondu, et une partie inferieure
comprenant un element qui fait saillie des zones planes de la partie
superieure
du flotteur pour penetrer dans la masse du metal fondu.
L'aire de la surface sensiblement plane de la partie supe-
rieure en contact avec le metal fondu doit etre egale a au moins 10 %,
et de preference a au moins 25 % de l'aire
du flotteur faisant face a la surface du metal fondu.
L'element penetrant dans le metal fondu deplace une quan-
metal ayant un poids sensiblement egal au poids total du flotteur et a
toute force appliquee a ce dernier
par des accessoires qui lui sont fixes.
Dans une forme preferee de realisation, le flot-
teur est utilise comme dispositif d'ecremage pour empecher
l'introduction d'oxydes ou de laitier dans le metal en cours de coulee
Dans ce cas, le flotteur est de forme sensiblement annulaire ou
analogue a un anneau de maniere que, lorsque le metal fondu est
introduit dans la partie interieure du flotteur, les oxydes presents
sur la surface ou s'elevant jusqu'a la surface pendant la coulee
soient
retenus a l'interieur du flotteur Dans cette forme pre-
feree de realisation, l'element penetrant dans le metal fondu empeche
les oxydes ou le laitier de s'echapper du flotteur pendant la coulee
Pour realiser un ecremage efficace, la partie inferieure doit penetrer
d'au moins 12,5 mm, et de preference d'au moins 25 mm, dans le metal
fondu Bien que la forme de l'element penetrant dans le
metal fondu ne soit pas critique, des penetrations supe-
rieures a 7,5 cm ou plus, par exemple, dans le metal fondu
ne sont pas souhaitables.
L'invention sera decrite plus en detail en regard du dessin annexe a
titre d'exemples nullement limitatifs et sur lequel: la figure 1 est
une vue en perspective, avec coupe partielle, d'une forme preferee de
realisation du flotteur selon l'invention; la figure 2 est une coupe
axiale du flotteur selon l'invention installe dans un dispositif de
coulee electromagnetique; et les figures 3 et 4 sont des coupes
axiales d'autres
formes de realisation du flotteur selon l'invention.
Sur les figures, toutes les pieces correspondantes
portent les memes references numeriques.
La figure 1 represente en perspective, avec coupe partielle, une forme
preferee de realisation du flotteur 10 qui comprend une partie ou
bague superieure 11 presen- tant une surface inferieure 12
sensiblement plane, et une partie inferieure ou element 13 en saillie
Le volume de l'element 13 en saillie est egal au volume de metal fondu
qu'il deplace de maniere que la surface plane 12 de la bague 11 repose
sur la surface du metal fondu Le poids du metal deplace par l'element
13 doit etre egal au poids du flotteur et a toute force appliquee au
flotteur par des accessoires qui lui sont fixes L'aire de la surface
plane 12 doit etre egale a au moins 10 %, de preference au moins 25 %,
de l'aire totale du flotteur projetee vers
le bas sur la surface du metal fondu.
La figure 2 represente une forme preferee de realisation du flotteur
10 associee a un ensemble 20 de coulee electromagnetique, qui comprend
un inducteur 21, une chemise a water 22 et un bec refractaire 23 de
coulee destine a introduire le metal fondu a l'interieur ou dans
l'espace interieur de l'inducteur annulaire 21 Un bloc de
fond 24 est egalement associe a l'ensemble 20 et, au com-
mencement de la coulee, il est positionne a l'interieur de l'inducteur
pour supporter verticalement le metal fondu
dans ce dernier, tandis que la pression induite electro-
magnetiquement contre le metal fondu empeche ce dernier de s'etaler
lateralement jusqu'a ce qu'il se solidifie dans sa forme finale
L'inducteur 21 presente plusieurs trous ou conduits 25 par lesquels de
l'water provenant de la chemise a water passe pour s'appliquer sur le
lingot ou
la billette qui sort de l'extremite de decharge de l'in-
ducteur Le flotteur 1 i comporte des tiges 26 et 27 qui le supportent
pendant les periodes o l'on ne procede pas a une coulee et au cours
desquelles aucun metal fondu ne se trouve a l'interieur de l'inducteur
20 De preference, l'une des tiges 26 et 27 est reliee
fonctionnellement a un transducteur de deplacement lineaire (non
represente)
ou a un element equivalent qui genere un signal represen-
tant le niveau 28 du metal fondu sur lequel repose le flot-
teur 10 Le signal provenant du transducteur peut etre utilise pour
regler l'ecoulement du metal fondu d'une source, telle qu'une
goulotte, par un bec 23 de coulee garni de refractaire (un tel procede
est decrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amerique N O 266
798,
deposee le 26 Mai 1981).
Les figures 3 et 4 representent d'autres formes de realisation du
flotteur dans lesquelles les positions relatives de la bague 11 a
surface interieure plane et de l'element 13 en saillie sont modifiees
par rapport a
la forme de realisation montree sur la figure 1.
Le flotteur est realise en une matiere dont la densite est tres
inferieure a celle du metal fondu et qui est suffisamment resistante
au metal fondu et au milieu
ambiant severe pour avoir une duree de vie utile raison-
nablement longue De telles matieres comprennent des refractaires
legers tels que du magnesium silicate fibreux, de la mousse de roche
de verre, des refractaires
cellulaires et autres Une matiere preferee est le sili-
magnesium fibreux commercialise sous la marque "Marinitel". Il va de
soi que de nombreuses modifications peuvent etre apportees au flotteur
decrit et represente
sans sortir du cadre de l'invention.
17996
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Flotteur pour metal fondu destine a detecter
le niveau d'un metal fondu, caracterise en ce qu'il com-
porte une partie superieure ( 11) qui presente une surface inferieure
sensiblement plane ( 12) destinee a reposer sur la surface du metal
fondu, et une partie inferieure ( 13) destinee a etre immergee sous le
niveau du metal fondu, l'aire de la surface inferieure plane etant
egale a au moins 10 % de l'aire d'une image du flotteur projetee vers
le bas, et le volume de la partie inferieure du flotteur, im Ergee
sous le niveau du metal fondu, deplacant un volume de metal fondu dont
le poids est sensiblement egal au poids
du flotteur et a toute force verticale appliquee au flot-
teur par des accessoires fixes a ce dernier.
2 Flotteur selon la revendication 1, caracterise en ce que l'aire de
la surface plane est egale a au moins
% de l'aire de l'image projetee vers le bas.
3 Flotteur selon la revendication 1, caracterise
en ce qu'il est constitue d'une matiere refractaire legere.
4 Flotteur selon la revendication 1, caracterise en ce que sa partie
inferieure penetre dans le metal fondu sur au moins 12,5 mm, mais sur
moins de 75 mm, a partir de
la surface plane de la partie superieure.
Flotteur selon la revendication 4, caracterise en ce que la partie
inferieure fait saillie sur au moins
2,5 cm de la surface plane de la partie superieure.
6 Flotteur et ecremeur pour metal fondu, de for-
me annulaire ou en anneau, caracterise en ce qu'il comporte
une partie superieure ( 11) qui presente une surface infe-
rieure plane ( 12) destinee a reposer sur la surface du metal
fondu, et une partie inferieure ( 13) destinee a etre immer-
gee sous le niveau du metal fondu, l'aire de la surface inferieure
plane etant egale a au moins 10 % de l'aire d'une image du flotteur
projetee vers le bas, et le volume de la partie inferieure du
flotteur, an&#x003C;ergee sous le niveau du metal fondu, deplacant un
volume de metal fondu dont le poids est sensiblement egal au poids du
flotteur et a toute force verticale appliquee au flotteur par des
accessoires
fixes a ce dernier.
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