Brevet FR2025928A1 — publié le 19700911

La présente invention concerne une machine pour la coulée continue des tales en particulier de métaux légers ou métaux rou ges et de leurs alliages, qui comprend une roue de coulée re froidie, sur la périphérie de laquelle le métal fondu se dépose et se solidifie au cours de la rotation de la roue, dans fente de mise en forme prévue entre cette roue et un contre- \ organe. On connatt déjà depuis longtemps des machines de ce type qui servent à exécuter ce qu'on appelle la'boulée entre cylindresn; initialement, on utilisait pour couler en particulier des feuilles ininterrompues d'étain, de zinc, de plomb et de leurs alliages, deux tambours de grand diamètre à axes parallèles et de diamètres sensiblement égaux, dont l'un faisait fonction de cylindre de coulée proprement dit et l'autre de contre-organe. Pour dellimiter entre les cylindres la fente de mise en forme dans laquelle le métal liquide est coulé, le cylindre de coulée est muni de joues qui déterminent la largeur et ltépaisseur des feuilles à fabri quer. L'alimentation en métal s'effectue, dans certaines machines horizontalement, dans d'autres sous les angles d'entrée les plusdivers, et dans d'autres par-dessus ou mtme par-dessous. En dehors du manque de souplesse d'utilisation qui affecte ces machines connues, du fait de leur construction, et qui ne donne guère de possibilités de modification de la vitesse de coulée et/ou de l'épaisseur des feuilles ou ttles qui peuvent être fabriquées que dans des cas déterminés et, dans des limites extrêmement étroits, ces machines connues présentent également de graves déficiences en ce qui concerne la technique de la coulée et du refroidissement. En conséquence il est très diffi cile d'obtenir des bandes ou feuilles régulières et plus parti culièrement d'une résistance mécanique uniforme. A celà s'ajoute le fait que, dans la plupart des cas, la production supporte beaucoup de déchets, que la manoeuvre de ces machines exige une grande habileté et que ces machines sont sujettes à de nombreuses pannes. Les inconvénients cités ci-dessus ont incité les techni ciens à chercher des perfectionnements qui ont conduit à couler entre une roue de coulée et une bande sans fin. Dans ce cas, le moule de coulée est formé par une roue de coulée, de grande dimension et refroidie, qui présente un évidement sur Sa périphérie, et par une bande sans fin qui constitue le contre-organe et qui ferme l'évidement de la roue de coulée sur un segment suffisamment long dont les extrémités sont ouvertes. Malheureu- sement, avec ces machines, on ne peut couler avec de bons résul- tats que des bandes d'une largeur limitée.L'expérience montre que la largeur est limitée au maximum à 300 millimètres, la plus grande difficultd provient de ce que la bande d'acier mobile, qui sert de contre-organe se forme plus ou moins fortement suivant la température de sorte que, en raison de l'ondulation prise par cette bande, iln'est pas possible de couler une bande parfaitement plane. L'invention a pour objet de réaliser une machine du genre décrit au dut qui élimine les inconvénients de la machine connue déjà citée plus haut, qui permette de couler aux tempdraturev les plus diverses et, par conséquent, de couler n'importe quel métal, et ceci dans des largeurs qu'il n'était pas possible d'atteindre avec une telle qualit8 au moyen des machines de la technique antérieure, et qui permette en outre de modifier la vitesse de coulée et l'épaisseur des bandes coulées dans une large gamme. Pour résoudre ce problème, la machine suivant l'invention est caractérisée en ce que le contre-organe est forme par un cylindre d'acier refroidi, cylindrique, dont l'axe est parallèle à celui de la roue de coulée, et d'un diamètre indrieur au ters du diamètre de la roue de coulée, ce cylindre étant monts dans la zone de la géndratriceslpérieure de la roue de coulée et dotant entraîné positivement à une vitesse fonction de la vitesse de la roue de coulée. On entend par roue de coulez, par opposition b un cylindre de coulée, une roue de grand diamètre, telle que celles que l'on utilise dans les machines d8jà connues qui servent à exé- cuter la coulée entre une roue et une bande. En accouplant une telle roue de coulée à un cylindre de coulée en acier, monté au-dessus de la roue et avec le rapport de diamètre indiqué, on obtient, sans considération de l'angle d'introduction du métal liquide, un certain guidage superficiel tandis que le mdtal liquide dispose du temps nécessaire pour se solidifier, en prenant la structure cristalline voulue, exigée par les consid4ra- tions métallurgiques et, par conséquent, toutes les caractéristi- ques physiques nécessaires que l'on exige des mdtaux coulés de cette façon. En effet, en dehors de la tempdrature du metal arrivant à la coulée, on peut isoler à volonté la vitesse de coulée. Le fait que la fente de mise en forme soit limitée par deux surfaces polies permet d'obtenir des bandes coulées cui possèdent sur leurs deux faces des surfaces partie Jièrsument lisses qui permettent de se dispenser d'un écrn age consécutif. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif et nullement limitatif une forme de réalisation conforme à l'invention. Sur ces dessins, la figure 1 est une vue en élévation d'une forme de r8ali- sation de l'invention prise pour exemple, la vue étant prise de l'avant et représentant la roue de coulée et le contre-cylindre, la figure 2 est une vue de dessus de la machine de la figure 1, la figure 3 est une vue de profil de la même machine. Dans un bSti i est monté rotative une roue de coulpe 2 à axe horizontal. La construction de cette roue de coulée 2 est déjà connue du fait des machines utilisées pour la coulée entre une roue de coulée et une bande, de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'en donner une explication détaillée. La roue de coulée 2 est un tambour et elle porte sur la surface externe polie de sa paroi cylindrique, deux bagues 3 qui fixent, d'une part, l'epais- seur et, d'autre part, la largeur de la bande à couler. Suivant une caractéristique particulière de la machine représentée, les deux bagues 3 sont réglables en position axiale sur la paroi cylindrique de la roue de coulée, ce qui permet de faire varier à volonté la largeur des tales ou bandes à couler dans les limites de la dimension axiale de la roue 2, sans qu'il soit nécessaire de démonter l'ensemble de la roue de coulée et de la remplacer par une autre comme dans la technique antérieure. Les bagues 3 peuvent par ailleurs entre échangées et remplacées par d'autres bagues qui peuvent entre, par exemple, d'épaisseur plus faible ou plus forte, ce qui permet également de couler sur la méme machine des tôles et bandes d'épaisseurs différentes sans avoir à exécuter d'opérations comateuses et fastidieuses de changement de la roue de coulée. De mime, la machine peut être transformée pour exécuteur la coulée simultanée de plusieurs bandes par montage de plusieurs bagues sur la paroi cylindrique de la roue de coulde, ainsi qu'il est facile de le comprendre. La quatrième surface de la fente de mise en forme 10, en dehors de la partie de la surface externe de la paroi cylindrique de la roue de coulée qui se trouve entre les bagues 3 et des surfaces latérales internes des bagues 3, est formée par un contre-organe, qui est constitué lui-mdme par un cylindre d'acier creux 4 à paroi cylindrique finement polie. Ce cylindre 4 est montd B: pivot avec son axe parallèle à celui de la roue de coulée 2, dans la zone de la génératrice supérieure de cette roue de coulée et adjacent à cette dernière, le cylindre étant représenté sur les dessins exactement sur la génératrice supé- rieure de la roue de coule 2.La longueur du cylindre 4 est au moins égale à la longueur de la roue de coulée de sorte que le cylindre s'appuie sur les surfaces externes des bagues 3 et que la partie de la paroi cylindrique du cylindre qui se trouve en tre les bagues forme la quatrième face de la fente de mise en forme. Une caractéristique importante de la machine représentée consiste dans le rapport des diamètres de la roue de coulpe 2 et du cylindre 4. te diamètre de ce cylindre est inférieur à 1/3 de celui de la roue de coulée et il est compris de prdférence entre 1/3 et 1/4 du diamètre de la roue de coulée, Dans la position ddcrite, le cylindre 4 est monté sur ses tourillons 5 dans des lumières 6 prévues à une extrémité de deux bras 7 et 8. tes bras 7 et 8 sont eus-mames appuyés, à l'autre extrémité, sur l'axe de la roue de coulée 2 etpeuvent être fixés en position par une bague de serrage 9. te montage du cylindre 4 dans les lumières 6 permet de faire varier l'entre- axes entre la roue de coulée 2 et le cylindre 4 et de régler ainsi la machine, en combinaison avec des bagues 3 de différentes hauteurs, pour couler des bandes de diverses épai seurs. Du fait que, par desserrage de la bague de fixation 9, on peut également faire pivoter les bras 7 et 8 qui portent le cylindre d'acier 4, il est également possible, dans la machine décrite, de modifier d'une façon extrbmement simple l'inclinaison du plan qui contient les axes de la roue de coulée 2 et du cylindre d'acier 3 et d'adapter par ce moyen l'angle d'introduction du métal liquide dans la fente de mise en forme 10 aux exigences des métaux les plus divers. L'angle de réglage est d'au moins 15 degrés de chaque c8té de-la génératrice supérieure. La roue de coulée 2 et le cylindre d'acier 4 sont entrat- néstous deux, la vitesse de rotation du cylindre d'acier 4 étant calculée en fonction de celle de la roue de coulée. Dans l'exem- ple- de réalisation représenté-, l'entraSnement de la roue de coulée 2 et du cylindre 4 est assuré par un moteur il monté sur le bati 1 qui transmet le mouvement, par l'intermesdiaire d'un renvoi, à l'axe de la roue de coulée 2 et, par l'intermédiaire d'une roue à channe 2 motte sur cet axe, d'une chatne 3 et d'une roue à channe 14 montée sur l'axe du cylindre d'acier, à ce cylindre 4.Un tendeur de channe 15 a pour fonction de maintenir la chatne 13 constammeiit tendue dans les limites des possibilités de réglage de l'entre-axes entre la roue de coulée 2 et le rouleau d'acier 4. Lorsque la machine représentée est utilisée en combinaison avec un laminoir mor.té en aval etgui sert à travailler les tales, feuilles ou bandes qui sont coulées par la machine, il est particulièrement avantageux de synchroniser la roue de coulée et le cylindre d'acier avec ltentratnement du laminoir. Pour refroidir la roue de coulée 2, un liquide de refroidissement est introduit, par une conduite 16, axialement dans la cavité intérieure de la roue de coulée et, à l'intérieur de cette roue, à un secteur de refroidissemént 17 fixe, c'est-à- dire non rotatif, qui comprend des tubes de refroidissement 18, disposés directement au-dessous de la paroi cylindrique de la roue de coulée ; ces tubes refroidissent la zone de cette roue dans laquelle est prévue la fente de mise en forme et, par conséquent, la zone dans laquelle se forme le produit coulé. Pour refroidir le cylindre d'acier 4, il est prdvu une conduite 19, branchée sur la conduite 16 et qui passe à l'intérieur du bras 8, pénètre axialement dans le cylindre d'acier 4 et alimente un secteur de refroidissement 20 monté également fixe, c'ext-à-dire non rotatif, dans ce cylindre, les tubes de refroidissement 21 de ce secteur refroidissant la zone du cylindre d'acier 4 qui se trouve en face de la roue de coulée 2. Ainsi qu'il est facile de le comprer.dre-sans autre explication, avec ce dispositif de refroidissement, il est possible de refroidir la roue de coulée 2 et le cylindre d'acier 4 indépendamment l'un de l'autre et, éventuellement, avec un réglage entièrement automatique. Il va de soi que l'invention a été décrite ci-dessus à titre d'exemple préférentiel explicatif mais nullement limitatif et que l'on pourra introduire toute équivalence dans ses éléments constitutifs sans sortir de son cadre défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Machine pour la coule continue de tales métalliques, en particulier de tales de métaux-légers et de métaux rouges ainsi que leurs alliages, comprenant une roue de coulée refroidie, sur la périphérie de laquelle le métal fondu se dépose et se solidifie, pendant la rotation de la roue, dans une fente de mise en forme qui est elle-même prévue entre la roue de coulée et un contre-organe, caractérisée en ce que le contre-organe est constitué par un cylindre d'acier refroidi, lisse, dont l'axe est parallèle à celui de la roue de coulée, dont le diamètre est inférieur à 1/3 du diamètre de la roue de coulée, qui est place dans la zone de la génératrice supérieure de la roue de coulée et qui est entråtné positivement avec une vitesse de rotation qui est fonction de la vitesse de rotation de la roue de coulée. 2. Machine suivant la revendication I, caraetQrisée en ce que le rapport des diamètres du cylindre d'acier qui forme le contre-organe et de la roue de coulée est compris entre 1/3 et 1/4. 3. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, pour limiter latéralement la fente de mise en forme, la roue de-coulée porte sur sa périphérie des bagues qui sont réglables dans le sens axial et interchangeables. 4. Machine suivant la revendication I, caractérisée en ce que la distance entre axes entre la roue de coulée et le cylindre d'acier est réglable. 5. Machine suivant la revendication I, earactérisde en ce que l'inclinaison du plan qui joint l'axe de la roue de coulée et l'axe du cylindre d'acier est réglable. 6. Machine suivant l'une des revendications 4 et 5, carac tdrisde en ce que le cylindre d'acier est monté à pivot dans une position réglable entre deux bras, dans des lumières pratiquées dans ltune des extrémités de ces deux bras et qui sont orientées dans une direction radiale de la roue de coulée, les bras étant montés oscillants par leurs extrémités opposée# sur l'axe de la roue de coulée et pouvant entre fixés dans diverses positions d 'inclinaison. 7. Machine suivant la revendication I, caracterisde en ce que le cylindre d'acier est refroidi par un liquide. 8. Machine suivant le revendication 7, caractérisde en ce que le refroidissement du cylindre d'acier est assuré par un secteur de refroidissement monté non rotatif à l'intérieur de ce cylindre, parcouru par Xm liquide de refroidissement et qui re froid a zone de la paroi périphérique du cylindre d'acier qui est dirige vers la roue de couler 9. Machine suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le refroidissement du cylindre d'acier est réglable indépendamment du refroidissement de la roue de coulée.