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RÉSUMÉ
Dans une fonderie, tout le métal est coulé dans des moules pour confectionner des pièces de formes et d'usages divers. La manipulation du métal liquide et le besoin constant d'accroître la vitesse de coulée ont toujours incité fondeurs et constructeurs à trouver des solutions innovantes favorisant la sécurité et la productivité. Après la description du fonctionnement du four électrique à induction de maintien, l'article décrit succinctement tous les systèmes de coulée automatique du métal liquide. L'accent est ensuite mis sur toutes les formes d'automatisation de la coulée. La conduite, la surveillance et l'analyse des divers cas d'utilisation sont largement développées et visualisées.
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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 Industries de la Fonderie, Sèvres, France
INTRODUCTION
En fonderie, selon les alliages, les températures de coulée se situent entre 300 et 1 700 °C.
Ces niveaux de température, les risques engendrés par la manipulation du métal liquide et le besoin constant d’accroître la vitesse de coulée dans les moules, ont toujours incité les fondeurs et les constructeurs d’équipements à trouver des solutions innovantes favorisant la sécurité et la productivité.
Le concept de la coulée automatique inclut la création d’une réserve de métal ayant le titre voulu, le maintien en température et la coulée automatique dans les moules. Les premières installations sont apparues dans les années 70, les procédés les plus courants sont Vöhr, Metzger, Fomet, Junker, ABP (ex ABB), Inductotherm, Ajax… Certains procédés de moulage sont plus adaptés que d’autres à ce type de coulée, c’est notamment le cas des lignes de coulée verticale Disamatic.
Aujourd’hui, la coulée automatique est compatible avec presque tous les chantiers de moulage, à plat ou vertical et ce, quelle que soit la cadence (au-delà de 400 moules/heure). Ce type de four est principalement de forme cylindrique, il est muni d’un couvercle résistant à la pression. Les siphons de remplissage et de coulée débouchent dans le fond de la cuve, ce qui garantit l'obtention d'une coulée exempte de laitier. Le maintien en température est généralement électrique, et principalement avec un inducteur à canal.
La plupart des grandes fonderies possèdent aujourd’hui des lignes de coulée automatisées. Productivité, qualité, et conditions de travail sont les principaux critères qui justifient ces investissements.
Après la présentation détaillée des principaux dispositifs de coulée, l’article aborde spécifiquement les aspects techniques et pratiques de l’utilisation de ces fours.
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MOTS-CLÉS
conception des fours systèmes de coulée suivi thermo-électrique métallurgie thermique industrielle
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5. Phénomènes physiques et thermoélectriques dans le canal
Contrairement aux fours à induction à creuset qui sont ouverts, le four à induction à canal ne permet pas d’observer le revêtement réfractaire et le comportement du métal liquide à l’intérieur du four [M 3 510] .
C’est le suivi, l’analyse et l’interprétation des paramètres thermoélectriques qui doit permettre d’identifier la logique des évolutions et de distinguer les anomalies par l’absence de corrélation.
En examinant la figure 27, on peut identifier les éléments constitutifs de l’alimentation électrique d’un four à induction à canal. Les paramètres remarquables suivants ont été retenus :
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la puissance électrique appliquée à la bobine d’induction, celle-ci doit être ramenée au nominal avec la formule suivante (c’est-à-dire la puissance maximale sur un canal neuf) :
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - ORFEUIL (M.) - Électrothermie industrielle - Dunod ISBN 2-04-012179-X.
-
(2) - DOETSCH (E.) - Synthèse bibliographique annuelle sur les fours électriques de fusion, de maintien et de coulée (43e suite) - Giesserei, vol. 96, n° 3, p. 70-78 (03/03/2009).
-
(3) - FISHMAN (O.S.), MORTIMER (J.-H.) - Inductotherm. L’automatisation de la fusion est déterminante pour une fonderie totalement informatisée - Hommes et fonderies, n° 340, p. 28-32 (01/2004).
-
(4) - Maintien électrique du métal chaud dans les fonderies de fonte - ETSU, Royaume-Uni, 03/200, p. 1-3.
-
(5) - DOTSCH (E.) - Fours électriques de fusion, de maintien et de coulée - Fonderie Fondeur d’Aujourd’hui, n° 261, p. 35-39 (01/2007).
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(6)...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
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ABP Induction :
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Ajax Tocco,
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Inductothermie :
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Otto Junker Gmbh :
-
Service Fonderie Réfractaire :
-
Calderys :
-
Fours et procédés SAS :
-
E.K.W France, 15 rue Chabrol 75010 Paris
-
Sert Metal, Vesuvius, Foseco :
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