Pratique de l'induction en fonderie
Le fondeur est le premier utilisateur industriel de l'induction électromagnétique, il faut en effet savoir que dans le monde plus d'une tonne de métal sur deux est aujourd'hui fondue dans un four à induction.Dans le contexte énergétique mondial, ce livre fait le point sur ce mode de fusion par rapport aux [...]
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Auteur : Jean-Pierre GAUCHÉ
Editeur : Etif
Date parution : 07/2011Reliure :
Broché
Nbr de pages :
166
Dimension :
19 x 25 x 1.1 cm
Poids :
435 gr
ISBN 10 :
2711902439
ISBN 13 :
9782711902439
Quel est le sujet du livre "Pratique de l'induction en fonderie"
Le fondeur est le premier utilisateur industriel de l'induction électromagnétique, il faut en effet savoir que dans le monde plus d'une tonne de métal sur deux est aujourd'hui fondue dans un four à induction.
Dans le contexte énergétique mondial, ce livre fait le point sur ce mode de fusion par rapport aux contraintes environnementales.
En plus d'une présentation des divers phénomènes électromagnétiques, l'ouvrage traite dans le détail de la conception, du fonctionnement, de l'utilisation et de la maintenance des fours à induction utilisés en fonderie.
Le four à creuset, le four à canal et le four de coulée automatique sont particulièrement approfondis.
Les interactions métal liquide / réfractaire et la spécificité du brassage électromagnétique sont étudiées pour proposer des méthodes d'investigation et de conduite pour chacun des principaux appareils à induction utilisés en fonderie.
D'une façon claire et pragmatique, l'auteur s'est attaché à expliquer les divers phénomènes thermoélectriques qui régissent ces fours.
Des règles d'usage sont systématiquement présentées pour chaque appareil.
Auteurs :Dans le contexte énergétique mondial, ce livre fait le point sur ce mode de fusion par rapport aux contraintes environnementales.
En plus d'une présentation des divers phénomènes électromagnétiques, l'ouvrage traite dans le détail de la conception, du fonctionnement, de l'utilisation et de la maintenance des fours à induction utilisés en fonderie.
Le four à creuset, le four à canal et le four de coulée automatique sont particulièrement approfondis.
Les interactions métal liquide / réfractaire et la spécificité du brassage électromagnétique sont étudiées pour proposer des méthodes d'investigation et de conduite pour chacun des principaux appareils à induction utilisés en fonderie.
D'une façon claire et pragmatique, l'auteur s'est attaché à expliquer les divers phénomènes thermoélectriques qui régissent ces fours.
Des règles d'usage sont systématiquement présentées pour chaque appareil.
Jean-Pierre Gauché : Ingénieur physico-chimiste. Professeur à L'Ecole Supérieure de Fonderie et de Forge. Ancien Directeur, Chef des marchés fonderie, dans le groupe Lafarge. Ancien Directeur technique des Fours et procédés SAS.
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Table des MatièresPréface 7
Introduction 9
Effets des champs électromagnétiques 11
Les champs électromagnétiques appliqués aux matériaux conducteurs 13
Les équations fondamentales 13
La loi de Lenz 15
La loi de Faraday .' 16
Effet Kelvin ou effet pelliculaire (épaisseur de ' peau ») 17
Les phénomènes magnétiques 19
Diamagnétisme et paramagnétisme 19
Ferromagnétisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Point de Curie 20
La conductivité électrique et l'induction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 21
Loi d'Ohm 21
Transferts thermiques ................................................... 22
Principes fondamentaux de l'induction 27
Les transformateurs 27
Les inducteurs 28
Les alimentations et convertisseurs électriques ............................... 29
Alimentation Il la fréquence réseau ........................................ 29
Le cosinus
Multiplicateur statique de fréquence . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 32
Onduleur de courant Il semi-conducteurs. . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. . . .. . . . 32
Le four à induction à creuset 39
Principes et lois fondamentales 40
Les fours à basse et moyenne fréquence. ................................... 43
Four Il basse fréquence . . . . . . . . . . . . . . . . .. .. . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .. . . . . . . 43
Four Il moyenne fréquence . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Conception du four à induction à creuset 47
Carcasse du four et écrans magnétiques 47
Inducteur et circuit de refroidissement ...................................... 49
Systèmes de sécurité 51
Implantation d'une plateforme de fusion 53
Installation électrique de puissance 55
Conduite et maintenance du four à induction à creuset. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 57
Mode de fonctionnement .............................................. 57
Selon le type de four installé, BF ou MF, la fusion est conduite de deux manières.' 57
Chargement du four ................................................. 58
Engagement de la puissance et montée en température 60
Décrassage 62
Maintenance du revêtement réfractaire 63
Comportement thermoélectrique du creuset réfractaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 67
Particularités du frittage du four à induction à creuset 67
Conséquences du brassage électromagnétique 69
Analyse de l'évolution du creuset . . . .. . . .. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . .. . .. . . . . . . .. 71
Autres types de four à induction à creuset. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 75
Four à creuset mobile (lift-coil) . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .. . . . . . .. 75
Four à bobines muftiples 75
Four à bobine courte ................................................. 76
Le four de maintien à induction à canal. ................................ 79
Principes et lois fondamentales 80
Les inducteurs 80
Inducteur monocanal .........................•...................... 81
Inducteur bi-canal 81
Conduite et surveillance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 83
R61e des crasses ................................................... 83
Effets du maintien 84
Suivi du four ...................................................... 84
Remplacement d'un inducteur 86
Divers types de fours à canal ' 93
Four de fusion et de maintien pour tes cuivreux ................................ 93
Four de fusion et de maintien mufti-inducteurs pour l'aluminium et le zinc ................ 94
Autres installations de fours à induction à canal, aluminium. fonte et cuivre ............... 96
Frittage et démarrage des inducteurs. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 98
Frillage du canat réfractaire 98
Comment fritter le canal réfractaire d'un inducteur? 101
Démarrage des inducteurs (exemple basé sur la fonderie de fonte) 102
Évaluation et interprétation sur l'origine des incidents 103
Conduite et maintenance 104
Suivi et contr6les .. .............................................. .. 104
Changement de l'inducteur. . . . . . . .. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .. 105
Durée de vie des garnissages . . . . . . .. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .. . . .. . . . . .. 105
Les phénomènes physiques et thermoélectriques à l'intérieur du canal 106
Usure de canal . . . . . . .. . . . . . . . .. . .. . . . . . . . . . . . . . .. 106
Usure faible du canal 107
Usure forte du canal 107
Encrassement du canal 108
Usure et encrassement conjugués du canal 108
Encrassement homogène du canal 109
Métallisation du canal 110
Encrassement et bouchage du col d'inducteur 111
Le four de coulée automatique à induction 117
Principes de fonctionnement 118
Automatisation de la coulée 119
Commande du système de coulée 120
Couler au bon endroit et suivre les moules produits 122
Inoculer dans le jet. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. 124
Conduite et surveillance 125
Effet du gaz de ref6ulement 125
Système de coulée 126
Changement de l'inducteur. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 126
Divers types de fours de coulée automatiques 128
Avec chauffage â induction 128
Sans chauffage 129
Conclusion et perspectives 131
Conclusion 133
Perspectives 135
Annexes 137
Annexe 1 139
Énergie Électrique 139
Consommations d'énergie dans le monde 139
Analyse économique des énergies industrielles
: 143
Annexe 2 145
Lévitation électromagnétique 145
Inducteur â symétrie de révolution 145
Inducteur â concentrateur de flux. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . .. 147
Inducteur â barres conductrices parallèles 148
Annexe 3 149
Extraction des creusets réfractaires 149
Installation générale ., ............................................ .. 149
Positionnement des pièces d'extraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .. 150
Extraction du creuset usagé .. ....................................... .. 150
Annexe 4 151
Garnissage réfractaire du four à induction à creuset 151
Conception du revêtement 151
Choix des matériaux . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 153
Mise en œuvre du revêtement .......................................... 154
Annexe 5 155
Garnissage réfractaire du four à induction à canal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 155
Les questions nécessaires à l'étude d'un revÉltement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .. 156
Garnissage sec ou humide, comment choisir? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 156
Conception du gamissage 157
Choix des matériaux '. ........... .. 159
Mise en œuvre du revêtement 160
Bibliographie 161