Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Le four de maintien à induction, situé en aval du poste de fusion, est le réservoir de distribution et de régulation du métal liquide pour les divers chantiers de coulée d'une fonderie. Le garnissage réfractaire de ce type de four doit être résistant à l'alliage métallique en fusion et isolant pour limiter la chute de température du métal liquide dans le bassin. L'inducteur, zone active, est la zone la plus délicate à garnir car les matériaux doivent résister à la circulation du métal liquide. Le choix des matériaux réfractaires et leurs mises en oeuvre sont essentiels pour la bonne durée de vie du garnissage.
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Jean-Pierre GAUCHÉ : Ingénieur Physico-Chimiste (EOA de Paris) - Professeur à l’École Supérieure de Fonderie et de Forge - Expert auprès du Centre Technique des Industrie de la Fonderie
INTRODUCTION
En fonderie, l’évolution des moyens de fusion, cubilot longue campagne et four à induction à moyenne fréquence, a obligé les fondeurs à implanter des fours de maintien pour réguler la production, favoriser l’homogénéité du métal liquide et stabiliser la température. L’augmentation des besoins et l’automatisation de la coulée ont entraîné l’accroissement rapide de la capacité des fours de maintien, hier 50 tonnes de fonte, aujourd’hui plus de 100 tonnes. C’est définitivement le four à induction à canal de maintien qui est le mieux adapté à cette fonction et à cette évolution.
C’est particulièrement en fonderie de fonte que ce développement a fait apparaître de nombreuses difficultés de tenue des garnissages réfractaires. Il faut en effet savoir que cuve et inducteur sont soumis à une pression métallostatique importante, celle-ci peut générer des dégradations ou des infiltrations pouvant aller jusqu’à la percée du revêtement réfractaire et à l’arrêt du four.
Face à cette situation préoccupante, notamment pour les fours de maintien, les constructeurs de fours, les fabricants de matériaux réfractaires et les fondeurs se sont associés pour concevoir et mettre au point des revêtements plus fiables et plus performants. Rapidement ces efforts conjoints ont permis de doubler la durée de vie des fours et de leurs inducteurs.
Le présent article décrit ces nouvelles conceptions qui tiennent compte des nouveaux alliages métalliques, de l’accroissement nécessaire de la capacité des fours et de l’augmentation de la puissance électrique des inducteurs.
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MOTS-CLÉS
frittage des oxydes corrosion thermochimique fonderie fonte thermique industrielle étude thermique résistance à le compression résistance à corrosion
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Four de maintien à induction à canal
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5. Conclusion
Les nouvelles fusions, utilisant des fours à creuset à moyenne fréquence, ou des cubilots « longue campagne », ont montré une plus grande efficacité lorsqu’elles sont utilisées en tandem avec un four de maintien ou de coulée automatique à induction à canal.
Des installations de ce modèle sont capables d’approvisionner en continu une installation de moulage jusqu’à 30 tonnes de fonte liquide par heure pour des cadences de coulée supérieures à 350 moules par heure.
Une fois le bon choix des réfractaires effectué et leur mise en œuvre confiée à des mains expertes, il appartient au fondeur d’utiliser son four nouvellement garni avec prudence, en contrôlant tous ses paramètres de marche. En effet, le suivi régulier, le respect des températures de coulée et de maintien, le décrassage régulier du bain et tout le soin apporté à la conduite générale du four sont les facteurs principaux pour une durée de vie accrue du revêtement réfractaire.
Pour une bonne exploitation industrielle des appareils de maintien, la tenue des revêtements réfractaires est déterminante. Il ne suffit pas de sélectionner un bon réfractaire pour qu’un garnissage se comporte bien en service.
Enfin, il serait fallacieux de limiter la réflexion du fondeur au simple coût des réfractaires pour orienter ses choix. Il est bien préférable de considérer le poste « garnissage de four » dans sa globalité, et sur le plan financier de considérer non pas le prix d’une tonne de réfractaire, mais le coût total d’un garnissage (matières premières, main d’œuvre, coûts indirects) en le rapportant au tonnage de métal coulé pendant la durée de vie complète du garnissage. Cette démarche est en effet la seule qui ait un sens technico-économique.
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Conclusion
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GABIS (V.) - Les réfractaires en fonderie : quelques progrès récents - Hommes et Fonderies, Numéro spécial 64e congrès mondial de fonderie Paris, N° 305, p. 146-154 (juin-juillet 2000).
-
(2) - GABIS (V.), GAUCHÉ (J.-P.) - Les réfractaires en fonderie - ETIF, 230 p. ISBN : 978-2-71-190227-9 (2008).
-
(3) - FADY (G.), REIN (R.) - Conduite économique d’un four à canal, Fonderie - N° 359, p. 291-302 (août-septembre 1976).
-
(4) - HALLOT (L.) - Les fours électriques de fusion et de maintien des métaux - Cinelli, 1.42.1.00.1994.
-
(5) - GAUCHÉ (J.-P.) - Pratique de l’induction en fonderie - ETIF, 166 p. ISBN : 978-2-71-190243-9 (2010).
-
(6) - TORS (P.) - L’installation de fusion chez Norfond - Hommes...
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1 Fournisseurs (liste non exhaustive)
-
Calderys (Groupe Imerys) :
http://www.calderys.fr
-
Fours et procédés SAS :
http://www.foursrefsas.com
-
Service Fourniture Réfractaire :
http://sfr-refractaire.com
-
EKW France, 15 rue Chabrol 75010 Paris
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