Dynamique des métaux liquides sous l'action de champs magnétiques alternatifs : Perspectives d'applications métallurgiques

The main objective of this research is focused on the study and the development of an electromagnetic process of continuous casting of billets of small diameters. The first two chapters are devoted to the presentation of principle, sizing and quantification of performance of two electromagnetic devices called "Electromagnetic Nozzle" and "Electromagnetic Die" providing both the desired confinement of a liquid metal vein of small diameter.Going through these applied studies emerges the need to deepen some more fundamental aspects concerning the mechanisms of action of alternating magnetic fields on liquid metals. These aspects are developed in the last two parts of this memory. The third chapter is thus devoted to the study of the effects of the magnetic fields, such as those used in electromagnetic induction pumps on liquid metal flows. The fourth and final chapter analyzes the key question for the implementation of certain processes, stability of the liquid-metal interface atmosphere subjected to the action of an alternating magnetic field.L'objectif principal retenu pour cette recherche a été centré sur l'étude et la mise au point d'un procédé électromagnétique de coulée continue de billettes de petits diamètres. Les deux premiers chapitres sont consacrés à l'exposé du principe, au dimensionnement et au chiffrage des performances de deux dispositifs électromagnétiques dénommés "Busette Electromagnétique" et "Filière Electromagnétique" réalisant tous deux le confinement souhaité d'une veine métallique liquide de faible diamètre. Au-travers de ces études appliquées se dégage la nécessité d'approfondir certains aspects plus fondamentaux concernant les mécanismes d'action des champs magnétiques alternatifs sur les métaux liquides. Ces aspects sont développés dans les deux dernières parties de ce mémoire. Le troisième chapitre est ainsi consacré à l'étude des effets produits par des champs magnétiques glissants, tels ceux utilisés dans les pompes électromagnétiques à induction sur des écoulements de métaux liquides. Le quatrième et dernier chapitre analyse la question capitale pour la mise en oeuvre de certains procédés, de la stabilité de l'interface métal liquide-atmosphère soumise à l'action d'un champ magnétique alternatif