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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Étude du garnissage d’un four à canal de maintien
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1. Four de maintien à induction à canal
Les années 1930 voient apparaître en fonderie les premières applications des fours électriques à induction. C’est le four à canal qui est le premier à être utilisé industriellement. À partir de 1955, les besoins de l’automobile sont importants, la progression de ces équipements est rapide, notamment en fonderie de fonte et d’alliages cuivreux. Jusqu’aux années 1970, les fours à induction fonctionnent principalement à la fréquence réseau (50 Hz) et le développement est centré sur l’augmentation de leur capacité pour atteindre une centaine de tonnes pour les fours de maintien.
Le four de maintien à induction à canal est le premier four à induction qui ait existé en fonderie, il est composé de deux parties principales (figures 1 et 2) :
-
la cuve, ou le réservoir de métal liquide, qui se trouve en communication avec les deux extrémités du canal ; ce réservoir est revêtu d’un garnissage réfractaire isolant et contient la majeure partie du métal liquide ;
-
l’inducteur, qui comprend la bobine d’induction et son circuit magnétique ; le canal est rempli de métal liquide, présente la forme d’une boucle torique dont les deux extrémités débouchent au fond de la cuve.
1.1 Principes et lois fondamentales
Le fonctionnement du four à canal est basé sur les mêmes principes fondamentaux ...
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Four de maintien à induction à canal
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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