Brevet FR2027432A1 — publié le 19700925

i 2027432 La présente invention concerne de manière générale les installations de coulée continue et en particulier une barre d'amorçage flexible perfectionnée destinée à une lingotière servant à couler des "brames en continu. 5 Les machines types utilisées pour couler des brames en continu comprennent habituellement une lingotière à extrémités ouvertes alimentée par gravité, qui peut être disposée verticalement ou être inclinée par rapport à la verticale,et des rouleaux pinceurs, des rouleaux cintreurs et des rouleaux redresseurs. Les 10 rouleaux sont décalés angulairement par rapport au plan de la lingotière de manière à cintrer la colonne coulée qui descend de la lingotière suivant un trajet courbe en vue de l'entraîner ensuite horizontalement pour la tronçonner en longueurs requises. Des machines de coulée sont décrites dans les brevets 15 américains n° 2.920.359 et 2.90^.860. Dans la coulée de brames en continu, on utilise une barre d'amorçage pour guider la pièce coulée à partir de la lingotière et pour la faire passer entre les rouleaux pinceurs, les rouleaux cintreurs et les rouleaux redresseurs vers une position ho-20 rizontale. Lorsque l'on utilise une barre d'amorçage en acier rigide, il faut détacher cette barre de la barre coulée avant qu'elle atteigne les rouleaux cintreurs et les rouleaux redresseurs. Cette séparation de la barre d'amorçage et de la barre coulée est nécessaire parce que les éléments utilisés ,pour cintrer et redres-25 ser la barre coulée chaude ne sont pas suffisamment- robustes pour cintrer et redresser une barre d'amorçage en acier massif et froid. Si la barre d'amorçage en acier massif n'est pas enlevée à ce moment, les rouleaux cintreurs et redresseurs de la machine de coulée continue seront détériorés ou déformeront la barre coulée de 30 manière permanente au point de la rendre inutilisable pour les opérations futures. Cet enlèvement nécessaire de la barre d'amorçage rigide offre des difficultés parce que la barre est lourde et volumineuse et que de la main-d'oeuvre ainsi que de l'espace supplémentaire doivent être prévus pour manipuler cette barre d'amorçage 35 en vue de la détacher de la barre- coulée. En vue d'essayer d'éviter les difficultés propres à l'utilisation de barres d'amorçage en acier massif, on a essayé d'utiliser des barres d'amorçage massives faites de métaux relativement tendres tels que de l'aluminium, du laiton ou l'équivalent. Cepen-dant, ces tentatives n'ont pas eu de succès car on a constaté qu'a- / 69 44566 2 2Ô27432 •près chaque utilisation d'une telle barre dans une opération de coulée continue, comprenant le passage complet de la "barre dans les éléments cintreurs et redresseurs, le diamètre de la barre est réduit et cette barre durcit par suite de l'effet de compres-5 sion et de cintrage exercé par les rouleaux pinceurs, les rouleaux cintreurs et les rouleaux redresseurs. Ceci rend évidemment très aléatoire l'utilisation de barres-d'amorçage massives en métal relativement tendre. Avant la présente invention, des barres d'amorçage fai-10 tes de segments articulés de façon flexible ont également été utilisées en vue de tenter d'éviter les difficultés suscitées par l'utilisation de barres d'amorçage massives. Certains types de barres d'amorçage flexibles sont décrits à titre d'exemple dans les brevets américains n° 2.920.359, 3*220.068 et 3.239.891*. Il s'est 15 avéré que ces barres d'amorçage ne donnent pas entièrement satisfaction. Elles sont difficiles à manipuler et à guider car elles sont incapables de résister à une compression ou à une poussée latérale. Ces barres d'amorçage flexibles doivent être supportées à des intervalles rapprochés pour les empêcher de se replier sur el 20 les-mêmes, par exemple sur une longue table d'évacuation où les rouleaux transporteurs sont espacés les -uns des autres de distances relativement longues. Cela étant, l'invention prévoit une barre d'amorçage flexible pour la coulée continue caractérisée en ce qu'elle com-25 prend deux plaques espacées et superposées, chaque plaque comportant des rangées d'oreilles transversales qui s'étendant en direction de l'autre plaque et qui se terminent à courte distance de celle-ci, s des rangées d'oreilles correspondantes sur les deux plaques étant en ligne et s'engageant les unes entre les au-30 très et une tige-pivot traversant toutes les oreilles engagées les unes entre les autres de chaque jeu de deux rangées correspondantes . La barre d'amorçage perfectionnée suivant l'invention comprend une tête relativement courte et un corps allongé articu-35 lés l'un à l'autre. La tête est susceptible de servir de fond temporaire pour la lingotière d'une machine de coulée continue et doit également être attachée au métal contenu dans la lingotière. Le corps supporte la tête 'et l'entraîne avec la barre coulée à travers les rouleaux pinceurs, les rouleaux cintreurs et les hO rouleaux redresseurs de la machine de coulée continue. Le corps 69 44566 3 2027432 est formé de plaques supérieure et inférieure continues maintenues parallèles l'une à l'autre mécaniquement au moyen de plusieurs tiges-pivots transversales espacées et disposées entre les plaques supérieure et inférieure. Les tiges-pivots traversent 5 des lignes de paires d'oreilles espacées qui sont soudées alternativement aux surfaces internes des plaques supérieure et inférieure. Plusieurs bandes d'espacement superposées et percées d'ouvertures transversales sont disposées longitudinalement par rapport au corps entre chaque paire d'oreilles. Les tiges-pivots 10 traversent les ouvertures ménagées dans les bandes d'espacement. Cet agencement procure une certaine liberté de glissement entre les faces contigues des surfaces supérieure et inférieure et des bandes d'espacement et rend donc la barre d'amorçage flexible lorsqu'elle traverse les divers éléments de la machine de cou-15 lée continue. La forme d'exécution préférée de l'invention sera décrite ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels: la Fig. 1 est une vue en élévation schématique, en par-20 tie en coupe, montrant la barre d'amorçage suivant l'invention dans une machine de coulée continue; la Fig. 2 est une vue en plan du dessus, en partie arrachée pour la clarté, d'une forme d'exécution préférée de la barre d'amorçage flexible suivant l'invention; 25 la Fig. 3 est une vue en élévation de côté,à plus grande échelle,de la Fig. 2; la Fig. ^ est une vue en coupe,en substance suivant la ligne IV-IV de la Fig. 2; la Fig. 5 est une vue en plan du dessus,semblable à la 30 Fig. 2,d'une variante de l'invention; la Fig. 6 est une vue en élévation de côté,à plus grande échelle,de la Fig. 5» et la Fig. 7 est une vue en coupe,en substance suivant la ligne YII-VII de la Fig. 5. 35 Sur les différentes figures des dessins, la réfé rence 2 désigne de manière générale la tête de la barre d'amorçage suivant l'invention qui comprend un godet à son extrémité antérieure propre à servir de fond temporaire pour la lingotière 5 d'une machine de coulée continue et à recevoir ainsi qu'à retenir M) du métal en fusion de la lingotière . L'extrémité interne de la 69 44566 2027432 tête 2 constitue un tampon de solidification en métal, massif 6 qui comporte des boulons d'ancrage 8 faisant saillie dans le godet Jf. Les boulons d'ancrage facilitent la fixation du métal en fusion de la lingotière à la tête de la barre d'amorçage à mesure 5 que le métal en fusion se refroidit sur le tampon de solidification 6. La référence 10 désigne de manière générale le corps de la barre d'amorçage suivant l'invention qui comprend des plaques supérieure et inférieure continues allongées 12 et l1* respective-10 ment parallèles l'une à l'autre. La tête 2 est articulée au corps 10 par des oreilles espacées 16 qui font saillie à l'extrémité de la tête 2 située près du corps 10, des paires d'oreilles 18 soudées ou autrement fixées solidement aux surfaces internes des plaques supérieure et infé-15 rieure 12 et l1*-, une de chaque côté de l'une des oreilles 16, et une tige-pivot 20 qui traverse des ouvertures alignées et surcalibrées dans les oreilles 16 et 18, comme on peut le voir sur la Fig. 2. La plaque inférieure l*f porte plusieurs rangées trans-20 versales espacées d'oreilles espacées 22 qui y sont soudées et qui se dressent vers le haut et s'arrêtent à courte distance de la plaque supérieure 12. La plaque supérieure 12 comporte plusieurs rangées transversales espacées d'oreilles espacées 2b, Les oreilles de la plaque supérieure s'étendent vers le bas à 25 partir de sa surface interne en direction de la plaque inférieure l*f et se terminent à courte distance de cette plaque inférieure.- Les oreilles de chaque rangée sont percées de boutonnières alignées- à une fin qui sera décrite plus loin. Plusieurs paires espacées de bandes d'espacement super-30 posées 26 s'étendent longitudinalement par rapport au corps 10, chaque paire étant confinée entre deux oreilles 22 et 2b de chaque rangée d'oreilles attachées aux surfaces internes des plaques supérieure et inférieure. Une tige-pivot 28 traverse les boutonnières des oreilles 22 et 2b de chaque rangée d'oreillès ainsi 35 que des rainures juxtaposées 30 prévues dans les surfaces voisines de chaque paire de bandes d'espacement 26, entre les oreilles correspondantes 22 et 2b. Pour obtenir des résultats optima , on peut appliquer une matière lubrifiante sur toutes les surfaces de glissement du M> corps 10 de manière a assurer line meilleure flexibilité de la bar- 69 44566 5 2027432 • re d'amorçage lorsqu'elle passe entre les éléments cintreurs et redresseurs d'une machine de coulée continue. Comme on peut le voir clairement sur la Fig.3>àl'extréirité du corps 10 éloignée de la tête, les plaques supérieure et inférieure 5 12 et l*f sont pliées l'une vers l'autre de manière à former une partie pratiquement ariincie pour faciliter l'introduction de l'extrémité de la "barre d'amorçage dans les rouleaux pinceurs, les rouleaux cintreurs et les rouleaux redresseurs d'une machine de coulée continue. 10 En fonctionnement, la barre d'amorçage est positionnée initialement de manière que sa tête 2 forme le fond de la lingotière 5 d'une machine de coulée continue, comme on peut le voir clsire-jnent sur la Fig.1.Du métal en fusion M est alors coulé dans la lingotière 5» Lorsque le bas de la colonne de métal en fusion conte-15 nu dans la lingotière 5 vient en contact avec le tampon de solidification 6, le métal se refroidit et adhère à la tête ^ de la barre d'amorçage. La barre d'amorçage est ensuite retirée pour extraire le métal coulé de la lingotière et elle est entraînée à travers les rouleaux pinceurs 25s les rouleaux cintreurs 27 et 20 les rouleaux redresseurs 29 de la machine de coulée continue pour amener la barre coulée sur une table de coupe horizontale (non représentée) où le métal chaud peut être tronçonné en brames de la dimension voulue. Après chaque opération de coulée continue, lorsque la 25 barre d'amorçage a rempli sa fonction qui consiste à amener la barre coulée sur la table de coupe, on détache la tête de la barre d'amorçage du corps en retirant la tige-pivot 20. La tête de la barre d'amorçage reste attachée à l'extrémité de la barre coulée qui est, par après, sectionnée et mise au rebut. Dès 30 qu'une nouvelle tête a été attachée au corps de la barre d'amorçage, celle-ci est prête à être réutilisée. Dans la variante de la barre d'amorçage suivant l'invention représentée sur les Fig. 5S 6 et 7, la référence 32 désigne de manière générale la tête de la barre d'amorçage «lui comprend 35 "un godet 34 comportant un fond 36 constitué par un tampon de solidification en métal massif présentant une saillie en surplomb 38. La saillie 38 est normalement disposée au-dessus d'un élément de jonction 4.0 qui est à son tour relié à l'extrémité adjacente du corps >+2 de la barre d'amorçage. *fO Le corps b2 de Invariante de barre d'amorçage suivant 69 44566 2027432 1'invention comprend des.plaques supérieure et inférieure longues et continues V+ et k6 respectivement qui sont parallèlement espacées l'une de l'autre. Des oreilles *+8 font saillie sur l'élément de jonction M) et sont engagées entre des paires d'oreil-5 les 50 Qui sont soudées aux surfaces internes des plaques supérieure et inférieure Vf et MS. La tête 32 et le corps k-2 sont articulés l'un à l'autre au moyen d'une tige-pivot 52 qui traverse des boutonnières surcalibrées et alignées dans les oreilles M3 et 50. 10 La tête 32 est reliée à l'élément de jonction 40 au moyen de boulons à épaulement 54» comme on peut le voir claire-, ment sur les Fig. 5 et 6. Plusieurs boulons d'ancrage espacés 56 font saillie sur le fond 36 ou tampon de solidification de la tête 32 à l'intérieur 15 du godet 3^ pour faciliter la fixation de la barre d'amorçage au métal coulé. Plusieurs plaques intermédiaires 58 qui sont maintenues parallèlement espacées les unes des autres au moyen de paires de bandes d'espacement coulissantes 60 sont prises en sandwich entre 20 les plaques supérieure et inférieure Vf et 46> l'ensemble étant maintenu assemblé au moyen de tiges-pivots 62 qui traversent transversalement le corps k2 et qui sont espacées dans le sens longitudinal de celui-ci. Les tiges-pivots 62 traversent chacune l'une de plusieurs rangées de paires d'oreilles alignées 6k- et 66. 25 Les oreilles 6^f et 66 sont soudées à la plaque intermédiaire infé-. rieure 60 et se dressent sur celle-ci tandis que les oreilles 66 sont soudées à la plaque intermédiaire supérieure adjacente 58 et s'étendent vers le bas. Chaque oreille se termine à courte distance de la plaque intermédiaire vers laquelle elle s'étend. Les 30 oreilles supérieures 66 sont soudées à la surface interne de la plaque supérieure tandis que les oreilles inférieures 6^f sont soudées à la surface interne de la plaque inférieure b6. Le mode de mise en oeuvre de la forme d'exécution modifiée de la barre d'amorçage de l'invention que l'on vient de dé-35 crire est essentiellement identique à celui de la forme d'exécution préférée de la barre d'amorçage suivant l'invention. Après avoir utilisé la barre d'amorçage modifiée suivant l'invention pour amener une barre coulée à la table de coupe, on laisse la tête de la barre coulée attachée à l'extrémité de la *+0 barre coulée qu'il faut couper par après. On détache le corps b2 69 .44566 f 2027432 de la tête 32 eh retirant'les boulons à épaulement Jb pour dégager la saillie en surplomb 38 du tampon de solidification 36 de l'élément de jonction 4.0. On attache ensuite une nouvelle tête au corps de la barre d'amorçage au moyen 5 des boulons à épaulement et la barra d'amorçage est prête à être réutilisée. La barre d'amorçage suivant l'invention constitue donc un élément flexible dont la tête située à une extrémité peut servir de fond temporaire pour la lingotière, cette barre étant suf-10 fisamment rigide pour pouvoir être repoussée vers le haut, comme on peut le voir sur la Fig. 1, entre les rouleaux pinceurs 25 qui régissent la descente de la barre coulée de la lingotière 5 et étant suffisamment flexible pour suivre le trajet courbe désiré déterminé par les rouleaux cintreurs 25 et passant entre les rou-15 leaux redresseurs 29. Bien entendu, l'invention n'est en aucune manière limitée aux détails d'exécution décrits auxquels divers changements et modifications peuvent être apportés sans sortir de son cadre. 8 44566 2027432 REVENDICATIONS 1.- Barre d'amorçage flexible pour la coulée continue, caractérisée en ce qu'elle comprend deux plaques superposées et espacées, chaque plaque comportant des rangées transversales d'o- 5 reilles qui font saillie sur cette plaque et qui s'étendent en direction de l'autre plaque, ces oreilles se terminant à courte distance de cette autre plaque, les rangées ..d'oreilles correspondantes sur les deux plaques étant en ligne et s'engageant les unes entre les autres et une tige-pivot qui traverse toutes les 10 oreilles de chaque jeu de deux rangées correspondantes qui sont engagées les unes entre les autres. 2.- Barre d'amorçage suivant la revendication 1, carac térisée en ce qu'elle comprend des bandes d'espacement disposées longitudinalement entre les plaques. 15 3.- Barre d'amorçage suivant la revendication 2, carac térisée en ce que les bandes d'espacement comportent des moyens servant à les relier mécaniquement sans serrage aux tiges-pivots. Barre d'amorçage suivant la revendication 1, carac térisée en ce qu'elle comprend mie tête et un corps allongé arti-20 culés bout à bout, le corps comprenant des plaques supérieure et inférieure espacées et allongées parallèles l'une à l'autre, plusieurs séries transversales de paires alignées d'oreilles espacée entre les plaques supérieure et inférieure, une oreille de chaque paire d'oreilles étant attachée à la plaque supérieure et étant 25 suspendue à celle-ci et l'autre étant attachée à la plaque inférieure et se dressant sur celle-ci, au moins deux bandes d'espacement continues et superposées qui s'étendent longitudinalement par rap-port au corps entre chaque paire d'oreilles de chaque série, les • oreilles de chaque série étant percées d'ouver-30 tures alignées et les plaques d'espacement présentant des rainures transversales qui sont en ligne avec les ouvertures de chaque paire d'oreilles adjacentes, et une tige-pivot qui traverse chaque oreille de la série ainsi que les bandes d'espacement disposées entre les paires d'oreilles de chaque série, chaque tige-35 pivot étant disposée à glissement dans les ouvertures des oreilles de sa série et les rainures des plaques d'espacement étant disposées entre les paires d'oreilles de leur série. 5»- Barre d'amorçage -suivant la revendication *f, caractérisée en ce que l'articulation entre la tête et le corps com ifO prend plusieurs oreilles espacées et alignées qui font saillie à 69 44566 9 2027432 l'extrémité de la tête située près du corps, plusieurs paires alignées d'oreilles espacées qui font saillie à l'extrémité du corps situéeprès de la tête, chaque oreille de la tête étant disposée entre les oreilles de l'une des paires d'oreilles prévues sur 5 l'extrémité du corps, et un tirant qui s'étend à glissement à travers les oreilles alignées de la tête et l'extrémité voisine du corps. 6.- Barre d'amorçage suivant la revendication ou 5» caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs boulons d'ancrage 10 espacés qui font saillie sur l'extrémité de la tête éloignée du corps.