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Processus de production de tuyaux en fonte ductile

Mar 10, 2024 Laisser un message

Les tuyaux en fonte ductile sont produits par une technique de moulage appelée coulée centrifuge. L'art de la coulée centrifuge d'objets métalliques creux est assez ancien et est pratiqué à l'échelle commerciale depuis le début du XIXe siècle. Le premier brevet anglais (Eckert) remonte à 1809. Le premier brevet américain a été délivré en 1848. À peu près à la même époque, Andrew Shanks, à Londres, en Angleterre, a commencé à fabriquer des tuyaux en fonte de 12 pieds (3,66 mètres) de long et de 3 pouces (76 millimètres) de diamètre en versant du métal fondu dans un moule en fer forgé en rotation. Son procédé a été décrit en Amérique dans le Scientific American du 1er décembre 1849, et il est intéressant de noter que dans ses caractéristiques de conception de base, la machine de Shanks ne diffère en rien de la grande majorité des machines fonctionnant avec un moule à froid à l'heure actuelle.

 

Les méthodes de coulée centrifuge utilisées dans la fabrication de tuyaux en fonte ductile sont en cours de développement commercial et de perfectionnement depuis 1925. Dans le processus de coulée centrifuge, une quantité contrôlée de métal fondu ayant les caractéristiques appropriées est introduite dans un moule rotatif en métal ou en sable, équipé d'un noyau à emboîtement, de manière à répartir le métal sur l'intérieur de la surface du moule par la force centrifuge. Cette force maintient le métal en place jusqu'à ce que la solidification se produise. Le tuyau retiré du moule est recuit au four pour produire les propriétés physiques et mécaniques prescrites et éliminer toutes les contraintes de coulée qui auraient pu être présentes. Après le nettoyage, les essais hydrostatiques, le calibrage dimensionnel, la pesée, le revêtement, le revêtement et le marquage, le tuyau est prêt à être expédié. La figure 2 montre le schéma du processus de fabrication des tuyaux en fonte ductile.

 

Les tuyaux en fonte ductile sont fabriqués soit à partir de métal vierge produit dans un haut fourneau à partir de minerai de fer, soit à partir de métal produit par recyclage de ferraille et de ferraille dans un four de fusion qui peut être un cubilot ou un four électrique. La fonte liquide est désulfurée et sa composition et sa température sont ajustées à des niveaux précis dans un four à induction électrique sans noyau avant d'être traitée au magnésium. L'ajout de magnésium est effectué dans des conditions de contrôle strictes car il s'agit de l'étape la plus importante dans la production de tuyaux en fonte ductile. Le métal traité au magnésium est introduit dans un moule rotatif horizontal, la quantité de métal coulée contrôlant l'épaisseur du tuyau. La force centrifuge générée par la rotation maintient le métal contre la paroi du moule et force les impuretés plus légères et non métalliques à l'intérieur du tuyau pour être éliminées lors du processus de nettoyage. Une fois le fer solidifié, la machine de coulée est arrêtée et le tuyau est démoulé. Le tuyau est ensuite recuit avec des cycles de temps et de température contrôlés avec précision pour produire des propriétés physiques optimales. Après le recuit, le tube est acheminé vers la station de traitement où il est nettoyé, usiné, testé hydro-statistiquement, doublé et revêtu, puis une inspection finale est effectuée avant l'expédition.

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