Brevet FR2042593A1 — publié le 19710212

La présente invention concerne un dispositif pour le guidage d'une barre dans la zone de refroidissement secondaire d'une installation de coulée continue courbe® Ce dispositif est courbe, comporte des voies de guidage, est équipé de rouleaux, 5 et est subdivisé en segments. Il est connu de subdivisé:le dispositif de guidage de la barre dans la zone de refroidissement secondaire d'une installation de coulée continue courbe en segments munis de rouleaux et pouvant être approchés et écartés. Il est également 10 connu de monter l'une des voies, par exemple celle qui se trouve: .': à l'intérieur du dispositif de guidage ùj courbe, de façon à pouvoir être déplacée transversalement à l'axe longitudinal de la barre pour le réglage en fonction de l'épaisseur de la barre, et de relier la voie se trouvant à l'extérieur de la courbe de 15 façon rigide au bâti du dispositif. La mobilité d'une des voies d'un dispositif subdivisé en segments fait également partie de l'état de la technique. Les rouleaux de ces dispositifs de guidage sont réglés, en fonction de la section de la barre devant être coulée 20 et conformément à la courbure théorique de celle-ci, pendant l'arrêt de l'installation, c'est-à-dire à l'état froid, afin d'assurer ainsi un guidage précis et une répartition uniforme des forces sur les différents rouleaux. Toutefois,, il s'est avéré qu'un échauffement irrégulier et par suite une dilatation non 25 uniforme du dispositif de guidage pendant la coulée ne peuvent pas être évitée de sorte que les différents rouleaux sont soumis à des charges inégales. Un refroidissement parfaitement uniforme de la barre ne peut pas être obtenu, notamment.dans la zone où la barre 30 est déjà solidifiée en majeur partie, en raison de la variation des paramètres de coulée pendant le service. Un exemple de ces variations est l'eau de refroidissement qui s'écoule de façon irrégulière sur la "partie courbe de la barre. Ce refroidissement non uniforme se traduit par des retraits et des contraintes 35 thermiques irréguliers dans la barre, de sorte que la courbure de cette dernière varie par rapport à la c'ourbure théorique, ce qui provoque à son tour une charge inégale des différents rouleaux et la surcharge de.cer"tains d'entre eux. 70 17241 2 2042593 L'avance de la barre doit être arrêtée pendant quelques minutes à la fin de la coulée pour la formation du couvercle à l'extrémité de la barre-, Cet arrêt accentue 1* irrégularité du refroidissement, si bien que la courbure de 5 1*extrémité de la barre est notablement moindre. Les surcharges des différents rouleaux deviennent donc bien plus importantes encore lorsque la barre est. évacuée de l'installation après un tel arrêt» Tous ces facteurs s!âggravent lorsque la barre doit rester pendant une durée prolongée dans le dispositif de guidage 10 par suite d'une, perturbation, par exemple d'une percée de la barre» Ces-surcharges conduisent à des ruptures de rouleaux et à 1* endommagement de leurs paliers, ce qui entraîne des arrêts prolongés de" l'installation. Le but de l'invention est d'éviter les surcharges 15 nuisibles des différents rouleaux du dispositif de guidage de la barre, et d'adapter ce dispositif dans certaines limites aux changements variables de lafartnede la barre et du dispositif. Ce résultat est obtenu par le fait qu'au moins un segment comporte au moins une voie de guidage courbe comprenant 20 des rouleaux montés dans un étrier pivotant commun. Les éléments de support de 1*étrier pivotant de la voie se trouvant à l'extérieur de la courbe peuvent être montés rigidement sur le bâti, et l'étriar pivotant de la voie se trouvant à l'intérieur de la courbe peut être monté.: mobile 25 transversalement à l'axe longitudinal de la barre et à la surface de la barre guidée. On obtient une solution simple lorsque les éléments de support de chaque rouleau de la voie extérieure sont reliés rigidement au bâti, et que 1 'étrier pivotarC de la voie intérieure 30 est monté mobile transversalement à l'axe longitudinal de la barre et à la surface de la barre guidée. L'une des caractéristiques de l'invention prévoit que les guides pour le déplacement de lsétrier pivotant sont reliés rigidement au bâti en vue de l'absorption des forces 35 exercées sur les rouleaux dans le sens de la langueur de. la barre. 70 17241 3 2042593 Chaque côté de 1'étrier pivotant est avantageusement relié à un vérin commandé par un fluidê. Lors du passage de l'extrémité de la barre ayant une plus faible courbure devant le premier rouleau d'un étrier, 5 dans le sens de l'avance de la barre, le rouleau suivant serait exposé .'à une charge excessive. Pour éviter cet inconvénient, on prévoit des butées qui limitent le pivotement de 1'étrier. : Si un étrier pivotant comporte au moins trois •rouleaux, seuls les deux rouleaux extérieurs montés sans mobilité 10 radiale ou. axiale dans 1*étrier peuvent être tournés avec certitude par la barre, tandis que le ou lés rouleaux intermédiaires ne sont pas en contact avec la barre par suite de la courbure irrégulière décrite de celle-ci et ne peuvent donc pas être tournés, ce qui se traduit par des criques dans les rouleaux, 15 dues.à un échauffement violent. Pour assurer la rotation de ces rouleaux, ils sont montés mobiles individuellement et transversalement à la surface de la barre guidée, et ils sont sollicités vers la barre par une pression. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-20 tion ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, donnée'uniquement à titre d'exemple non limitatif, ainsi que des dessins annexés dans lesquels ï La figure 1 est une élévation latérale schématique d'une installation de coulée continue courbe comportant un 25 dispositif de guidage de la barre qui est subdivisé en segments. La figure 2 est une coupe transversale d'un segment .. comportant deux paires de rouleaux. La figure 3 est une coupe d'un côté de l'installation suivant la ligne III-III de la figure 2. 30 La figure 4 est une élévation, partie en coupe, d'un segment comportant cinq paires de rouleaux. La figure 5 est une coupe d'un côté du segment suivant la ligne V-V de la figure 4° A la figure 1, l'aeier s'écoule d'une poche 1 35 par l'intérmédiaire d'un panier 2 dans une lingotière courbe refroidie 3 dans laquelle se forme une barre 4 avec un noyau liquide qui est tirée par un dispositif d'extraction 5 à travers une zone de refroidissement secondaire 6 où cette barre est refroidie davantage. 70 17241 4- 2042593 La zone de refroidissement secondaire 6 se compose de plaques de refroidissement 10 montées à la suite de la lingo-tière 3 et d'un dispositif courbe pour le guidage de la barre 4» 0e dispositif de guidage est subdivisé en segments 12 et 13» 5 Chacun de ces derniers présente des rouleaux 14 et 15 pour le guidage de la barre 4» Des dispositifs .16 pour l'amenée d'agents de refroidissement sont montés entre les rouleaux 14 et 15 » Chaque segment 12 présente cinq rouleaux sur la vola 18 qui se trouve à 1*extérieur de la courbe, ©t cinq rouleaux sur 10 la voie 19-qui se trouve à l'intérieur de çette courbe, tandis o... que les segments 13 comportent chaque fois deux rouleaux sur chacune des voies courbes» Les figures 2 et 3 représentent un. segment 13 en. détail» La voie extérieure 18 est formée par les deux rouleaux 15 14, tandis que la voie intérieure 19 est formée par les deux rouleaux 15» Les rouleaux 14 sont montés dans un étrier 22. • s - Chaque côté de ce dernier porte un appui 23 qui est monté dans, un palier droit 25 relié rigidement à un bâti 24 Qt permettant un pivotement de cet étrier® 20 Les rouleaux 15 sont montés dans un étrier 28. Sur chaque côté de ce dernier est fixé un support.qui est monté sur la tige de piston 30 d'un vérin 31 fixé sur le bâti 24 et permettant un pivotement de cet étrier» Un vérin 31 est disposé de chaque côté de l'étrier 28; ils servent d'une part de support 25 pour cet étrier 28 et d'autre part à son déplacement transversalement à l'axe longitudinal de la barre et à la surface de la barré guidée, par l'actionnement des vérins au moyen d'un fluide so.us pression. Ce déplacement sert au réglage en fonction du format de la barre coulée, mais peut également être utilisé 30 pour limiter la mobilité de l'étrier 28 dont le but et l'effet sont décrits dans la demande de brevet Suisse n° 5272/68 de la demanderesse». Des butées 32 sont disposées sur l'étrier 22. pour limiter le pivotement de l'étrier 28. Le pivotement de l*étrier 22 35 est limité par des butées 33 fixées sur le bâti 24» La grandeur des courses de pivotement dépend de. la conception de l'installation et est par exemple de 10 mm pour, une barre d'une épais- ' tK- seur de 150.mm» 70 17241 5 2042593 Les figures 4 et 5 représentent un segment 12 comportant cinq paires de.r; rouleaux. Les rouleaux 14 forment la voie extérieure 18, tandis que les rouleaux 15 forment la voie intérieure 19. Les paliers 35 des rouleaux 14 sont reliés rigidement 5 au bâti 24» Les rouleaux 15 de la voie intérieure .sont montés dans un étrier 36 muni d'axes 37» Ces derniers sont montés pivotants dans des coulisses 38. Ces dernières peuvent être déplacées dans des glissières 39 reliées rigidement au bâti 24. Les axes 37 présentent des tourillons 40 auxquels sont reliées 10 des tiges de piston 41 de vérins 42 qui sont reliés rigidement au bâti 24» Ces vérins 42 servent au déplacement de l'étrier 36 transversalement à l'axe longitudinal de la barre et à la surface de la barre guidée. Le but de ce déplacement à déjà été décrit relativement à la figure 3. Il est également possible 15 de monter la voie intérieure rigidement et de prévoir une voie extérieure coulissante. Les deux rouleaux extérieurs 15 sont montés fixes dans l'étrier pivotant 36, tandis que les rouleaux intérieurs 15' sont montés mobiles individuellement et transversalement à la 20 surface de la barre guidée. L'étrier 36 comporte à cet effet des glissières 45 dans lesquelles les paliers 46 des rouleaux'15* peuvent se déplacer. Les paliers 46 sont poussés en direction de la barre par l'intermédiaire de pièces de pression 47 montées dans l'étrier et sollicitées par dès ressorts ou des dispositifs 25 hydrauliques. La mobilité des paliers 46 en direction de la barre est limitée de telle manière que les rouleaux 15' peuvent faire saillie de quelque millimètres dans la voie intérieure 19, de sorte que les rouleaux 15* seront tournés avec certitude par le mouvement de la barre lorsqu'il se produit les variations de 30 la forme de cette dernière qui ont été décrites précédemment. La mobilité des paliers 46 dans le sens de 1'écartement de la barre est également limitée, à savoir à l'aide des pièces de pression 47* Cette limite est telle que les rouleaux 15* forment avec les rouleaux 15 la courbure prescrite afin que le renflement 35 de la barre puisse être limité à la valeur maximale admise. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits. Les segments peuvent notamment comporter un autre nombre de paires *"de rouleaux, par exemple trois ou quatre. Au lieu d'un seul étrier 70 17241 6 2042593 pivotant , on peut prévoir plusieurs êtriers par segmente Lorsque 1®épaisseur des barres coulées dans une installation est toujours la même, on peut renoncer à la mobilité d'une des voies courbes» Dans les installations destinées à la coulée 5 de barres de petit format, il est possible de réaliser seulement le segment précédent le mécanisme d?extraction et de dressage conformément à 1*invention, tandis que les autres segments sont équipés de rouleaux montés fixés. Le dispositif selon lsinvention peut également être 10 appliqué dans la partie horizontale d'un dispositif de guidage lorsqu'il ,s*agit dvinstallations ayant une vitesse de coulée élevée et dans lesquelles lé noyau liquide se prolonge dans la zone horizontale, au-delà du mécanisme d*extraction et de dressage® Les rouleaux des voies de"guidage intérieur et 15 extérieur de plusieurs segments peuvent être montés mobiles ensemble entre des limites prédéterminées, transversalement à 1*axe longitudinal de la barre et; à la surface de la barre guidée, afin de permettre ainsi une adaptation à des écarts plus importants de la courbure de la barre. 70 17241 7 2042593 - R I V. E H B I 0 A T X 0 F S 1o Dispositif de guidage dîune barre dans la zone de refroidissement secondaire d'une installation de coulée continue courbe, ce dispositif étant courbe, comportant des voies de guidage formées par des rouleaux, et subdivisé en segments, 5 caractérisé en ce que au moins une voie courbe dans au moins un segment présente des rouleaux qui sont montés dans un étrier pivotant commune 2. Dispositif selon la revendication 1, comportant une voie de guidage montée mobile transversalement à l'axe 10 longitudinal de la barre et à la surface de la barre guidée, caractérisé en ce que les éléments de support de l'étrier pivotant de la voie se trouvant à l'extérieur de la courbe sont reliés rigidement au bâti, et en ce que l'étrier pivotant de la voie se trouvant à l'intérieur de la courbe est monté mobile 15 transversalement à l'axe longitudinal de la barre et à la surface de la barre guidée» 3. Dispositif selon la revendication 1, comportant une voie de guidage montée mobile transversalement à l'axe longitudinal de la barre et à la surface de la barre guidée, 20 caractérisé en ce que les éléments de support de chaque rouleau de la voie se trouvant à l'extérieur de la courbe sont reliés rigidement au bâti, et en ce que l'étrier pivotant de la voie de guidage se trouvant à l'intérieur de la courbe est monté mobile transversalement à l'axe longitudinal de la barre et à la 25 surface de la barre guidée. 4» Dispositif selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 3, caractérisé en ce que le guide pour le déplacement de l'étrier pivotant est relié rigidement au bâti» 5o Dispositif selon l'une quelconque des revendica- 30 tions 1 à 3, caractérisé en ce que chaque côté de l'étrier pivotant est relié à un vérin commandé par un fluide sous pression. 70 17241 8 2042593 6« Dispositif selon lfune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des butées limitent le pivotement de lfétrier» 7o Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 1 à 3, caractérisé en ce que l'étrier pivotant comporte au moins trois rouleaux, les éléments supportant les deux rouleaux extérieurs étant reliés rigidement à l'étrier, et les élén-cvits supportant le ou les rouleaux intermédiaires pouvant être déplacés individuellement et transversalement à la surface de la 10 barre guidée, ces éléments de support étant en outre sollicités vers la barre»