Présentation
Auteur(s)
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Louis CHAZÉ : Technicien de l’École supérieure de fonderie - Ancien chef du département Transferts et développement technique au Centre technique des industries de la fonderie CTIF
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René SANZ : Ingénieur de l’École nationale supérieure d’arts et métiers et de l’École supérieure d’électricité
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Lire l’articleINTRODUCTION
Lors des dernières années, le tonnage de fonte moulée produit par les pays les plus industrialisés a stagné, voire régressé, et la part de fonte élaborée au cubilot a peu varié. Elle est de l’ordre de 65 % en France et aux USA et de 50 % au Japon. En revanche, le nombre de petits cubilots a beaucoup diminué.
On dénombre en France, une centaine de postes de fusion au cubilot dont les capacités sont approximativement les suivantes :
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P > 15 t /h 7 %.
Aux USA, on estimait, en 1994, qu’il y avait :
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900 cubilots produisant moins de 13 t /h ;
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25 à 30 cubilots produisant entre 13 et 45 t /h ;
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25 à 30 cubilots produisant plus de 45 t /h.
La régression du nombre de petits cubilots se poursuit au profit du four électrique et dans une moindre mesure du four rotatif, car le coût de la dépollution des fumées ne peut être supporté par beaucoup d’entreprises. Le développement de la fonte à graphite sphéroïdal, qu’il est difficile de produire en petite quantité au cubilot, renforce cette orientation. En outre, le coût de production de la fonte est sensiblement plus élevé dans les petits cubilots que dans les gros, ce qui les rend plus vulnérables à la concurrence des autres moyens de fusion.
Les gros cubilots, au contraire, se maintiennent et même progressent, car ils sont très bien adaptés à la production de masse, ont des possibilités de recyclage de matières métalliques incomparables, et présentent un très grand confort pour le personnel d’exploitation.
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Moyens d’élaboration de la fonte4. Fusion de la fonte au four rotatif
Le four rotatif chauffé au gaz, au fuel ou au charbon pulvérisé est connu de longue date en fonderie. Il a surtout été utilisé pour la fabrication de la fonte malléable, mais a également servi à élaborer de la fonte à graphite lamellaire et de l’acier. On le considérait de conduite délicate et plutôt réservé aux petites productions.
Au cours des dernières années, il a trouvé une nouvelle jeunesse grâce à l’oxycombustion, qui raccourcit le temps de fusion, permet d’atteindre des températures de métal plus élevées et réduit le volume de fumées, et à la généralisation des automatismes qui, ici, ont été mis en œuvre pour simplifier la conduite du four, au niveau du chargement et de la conduite.
Ce développement s’est fait au détriment du cubilot. Il s’est trouvé facilité par la demande croissante de fonte à graphite sphéroïdal et l’application plus rigoureuse de mesures antipollution, points faibles des petits cubilots.
Son domaine d’emploi ne se limite pas, cependant, aux petites productions. On construit des fours de 20 t qui, dans certains cas, viennent en appoint au cubilot et au four électrique pour satisfaire des demandes de métal momentanément très élevées.
Pour le maintien du métal liquide, les résultats obtenus, avec ce type de four, n’ont pas été, jusqu’à ce jour, très convaincants.
La figure 2 présente un modèle de four rotatif avec skip de chargement. Celui‐ci est effectué après que le four a été redressé de telle façon que son ouverture d’extrémité vienne coïncider avec l’ouverture de la goulotte du skip.
Les automatismes de ce four en assurent le balancement sur 1/4 de tour pendant la fusion et ensuite la rotation complète pendant la surchauffe. Ils règlent aussi l’allure du brûleur pendant tout le cycle de fusion ainsi que les différentes sécurités inhérentes au procédé.
Tout ceci permet d’avoir un personnel de conduite réduit, des temps de fusion plus courts et une bonne reproductibilité de résultats.
Le réfractaire est un pisé siliceux mis en place par damage. Sa tenue est de plusieurs centaines de fusion moyennant des réparations partielles périodiques (hebdomadaires par exemple).
Le combustible peut être du méthane, du propane ou du fuel mais, dans...
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