Bibliographie & annexes
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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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Frittage et démarrage des inducteurs
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2. Étude du garnissage d’un four à canal de maintien
Basé sur le même principe électromagnétique que le four à induction à creuset , le four à canal est un four destiné au maintien (figures 8 et 9) en température du métal liquide. Il a une puissance spécifique généralement faible : selon les alliages, elle est comprise entre 10 kW/t et 200 kW/t. La possibilité de surchauffe est rarement supérieure à 50 °C/h. Selon l’alliage et son usage, coulée ou maintien pur, la capacité est comprise entre quelques tonnes et plusieurs centaines.
2.1 Questions nécessaires à l’étude d’un revêtement
Quelle est l'analyse chimique du métal et la température d'élaboration ?
La réponse précise à cette question doit permettre au réfractoriste de choisir un revêtement résistant aux agressions du métal liquide.
Quelle est l'analyse chimique du laitier à l'entrée du four de maintien ?
La connaissance ou l'estimation de l'analyse du laitier doit permettre d'appréhender le comportement des siphons et de l'inducteur face aux agressions ou à l'encrassement dans ces zones délicates.
Quel est le mode fusion du métal situé en amont du four à garnir ?
Qu'il s'agisse d'une fusion à induction à creuset, d'une fusion à arc, d'un cubilot ou d’un four à flamme, la nature des crasses produites sera différente selon chaque mode de fusion.
Quelles sont les conditions d'alimentation du four en métal liquide ?
Pour une alimentation par chenal : quelle est la longueur du chenal, est-il couvert ?
Pour une alimentation par poche : quelle est la capacité de la poche, est-elle pourvue ou non d'un siphon, est-elle couverte ?
Toujours sensible aux crasses, le four de maintien reste très dépendant des équipements de liaison dans lesquels chaque laitier continuera d'évoluer en fonction du temps et de la température du métal liquide.
Quelle est la capacité utile et totale du four de maintien à garnir ?
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Étude du garnissage d’un four à canal de maintien
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...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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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