Brevet FR2064167A1 — publié le 19710716

3608C 2064167 La présente invention concerne une lingotière à paroi épaisse perfectionnée pour la coulée de métaux en continu. La technique classique dans la coulée continue consiste à couler un métal en fusion, tel que de l'acier, dans une lingotière re-5 froidie à l'eau et ouverte aux deux bouts, cette lingotière étant habituellement de section rectangulaire. Une coque de métal se solidifie à l'intérieur de la lingotière. Une barre coulée en partie solidifiée est alors retirée d'une manière continue par l'extrémité inférieure de la lingotière, passe entre des rouleaux de guidage et 10 des lances d'arrosage qui achèvent sa solidification, puis entre des rouleaux pinçeurs qui régissent son avancement. La lingotière comporte habituellement une garniture interne en cuivre avec laquelle le métal en fusion est en contact. La conductibilité thermique élevée du cuivre lui permet d'extraire de la chaleur rapidement 15 du métal en fusion et ainsi d'accélérer la formation d'une coque solidifiée. La garniture peut être soit une douille de cuivre unique (garniture en une pièce) ou bien elle peut comporter quatre plaques assemblées (garniture en quatre pièces) comme décrit par exemple dans le brevet américain N° 3.0^9.769 (Schultz)o Une garni-20 ture en une pièce est plus stable qu'une garniture en quatre pièces et a une meilleure longévité, mais chaque dimension différente de barre coulée nécessite une garniture différente. Quoiqu'étant moins stable, une garniture en quatre pièces peut être réglée et ainsi adaptée à des barres coulées de calibres différents. 25 L'invention a pour but de procurer une construction de lingo tière qui puisse recevoir d'une manière interchangeable une garniture en une pièce ou une garniture en quatre pièces. L'invention a pour but plus spécifique de procurer une lingotière comprenant des plaques latérales et des organes d'assemblage 30 pouvant être utilisés avec une garniture en une pièce ou une garniture en quatre pièces, de telle sorte que l'on puisse passer de l'une à l'autre en changeant simplement deux plaques d'about et la garniture elle-même. Aux dessins annexés : 35 - la Fig. 1 est une vue en plan du dessus, en partie en coupe, de la lingotière perfectionnée suivant l'invention, équipée d'une garniture en une pièce ; - la Fig. 2 est une vue en élévation de côté de la lingotière représentée à la Fig. 1 ; 40 - la Fig. 3 est une vue en élévation d'extrémité de la lingo- 70 36080 2. 2064167 tière représentée à la Fig. 2; - la Fig. h est une vue en plan du dessus de l'un des éléments d'espacement à conduit incorporé à la lingotière; - la Fig» 5 est une vue en plan du dessus, en partie en coupe, 5 de la même lingotière équipée d'une garniture en quatre pièces; et, - la Fig. 6 e.st une vue en élévation de côté d'une partie de la lingotière équipée d'une garniture en quatre pièces, illustrant un détail de cette lingotière. La Fig. 1 représente une lingotière conforme à l'invention qui 10 comprend des paires opposées de plaques latérales et de plaques d'-about 10 et 12 et une garniture en uiie pièce 13. Les plaques sont habituellement en acier et la garniture en cuivre. Les bords verticaux des deux plaques d'about 12 viennent directement en contact avec les faces internes des deux plaques latérales 10. Les quatre 15 plaques sont maintenues assemblées par des boulons 14 qui comportent des têtes fraisées dans des plaques latérales, qui traversent les plaques d'about et qui se vissent dans l'autre plaque latérale. Les plaques peuvent être montées de manière à céder élastiquement grâce à des rondelles élastiques disposées en dessous des têtes 20 fraisées. Plusieurs vis à tête 15 et 16 traversent les parois latérales et drabout respectivement et se vissent dans la garniture pour fixer cette garniture dans l'enceinte délimitée par les quatre plaques de la lingotière. Les vis à tête sont encerclées par des joints toriques 17 disposés en dessous de leurs têtes afin de ne 25 pas détruire l'étanchéité du système de refroidissementdéorilt. Ci-après. Les têtes des vis 15 sont fraisées dans les plaques latérales 10. Une rangée de thermocouples espacés verticalement 18 est de préférence prévue le long de l'une des plaques latérales 10 pour détecter le niveau du métal en fusion dans la lingotière à des fins 30 de régulation (Fig. 2) comme l'indiquent les brevets américains N° 3.20^.460 (Milnes) ou N° 3.399.568 (Wilson)„ Les plaques latérales 10 comportent une série de chemises d'eau verticales 19 dans leurs faces internes, une rangée d'orifices d'entrée 20 pour ces chemises près de leurs extrémités inférieures 35 et une rangée d'orifices de sortie 21 pour ces chemises près de leurs extrémités supérieures. Les plaques d'about 12 comportent des chemises d'eau verticales 22 dans leurs faces internes et des orifices d'entrée 23 et de sortie 2k communiquant avec les chemises près de leurs extrémités inférieurës et supérieures. Les plaques ^0 latérales 10 comportent des oreilles externes 25 et 26 à leurs 70 36080 3. 2064167 bords supérieurs et inférieurs. Quatre éléments d'espacement à conduits 27 raccordent les deux orifices d'entrée 23 et les deux orifices de sortie 2k aux orifices d'entrée et de sortie 28 et 29 prévus dans les oreilles inférieure et supérieure 25 et 26, respecti-5 veinent. Les centres des divers orifices d'entrée 20 et 28 et des divers orifices de sortie 21 et 29 sont disposés sur des lignes droites afin que l'on puisse raccorder ces orifices à des collecteurs droits (non représentés). Comme l'indique clairement la Fig. k, chaque élément d'espace-10 ment à conduit 27 comprend des brides 31 et 32 qui sont boulonnées à la face externe de l'une des plaques d'about 12, respectivement. Un conduit coudé 33 s'étend entre les deux brides et un gousset 3k est relié à la bride 31 et au conduit 33» Un bloc d'espacement 35 part perpendiculairement de la bride 31 et chevauche le conduit. Un 15 autre gousset 36 est relié au bloc d'espacement à conduit. L'extrémité du bloc d'espacement présente deux forures taraudées 37• Ces divers éléments sont réalisés sous la forme d'un montage soudé d'une seule pièce. Les deux conduits 33 sont de pr-éférence raccordés, à l'extrémité gauche de la lingotière, aux deux oreilles 25 et 26 20 des plaques latérales opposées 10 et les deux conduits situés à l'extrémité droite sont inversés par rapport à ceux situés à l'extrémité gauche. Des boulons d'espacement 38 sont vissés dans les forures taraudées 37 et portent contre les oreilles 25 ou 26 du côté opposé à celui où le- conduit est raccordé. Le bloc d'espacement 35 25 porte également une glissière 39 propre à recevoir une languette du bâti qui supporte la lin;jotière (non représentée) . Les Fig. 5 et 6 représentent une garniture en quatre pièces installée dans la même lingotière. La garniture en quatre pièces comprend deux parois latérales opposées 43 et deux parois d'about 30 opposées kk„ Les parois d'about s'ajustent entre les parois latérales et peuvent être réglées par rapport à celles-ci pour modifier la grande dimension horizontale d'une .barre coulée. Les parois d'about peuvent être remplacées par d'autres parois de largeur différente afin de modifier la plus petite dimension horizontale de la 35 barre coulée. On utilise les mêmes plaques latérales 10, les mêmes boulons 14, les mêmes vis à tête 15 et les mêmes éléments d'espacement à conduits 27 pour la garniture en quatre pièces que pour la garniture en une pièce. Les plaques d'about k$ sont également semblables sauf qu'elles sont relativement plus étroites car elles s'-40 ajustent entre les parois latérales k3 de la garniture. Les bords 70 36080 2064167 inférieurs des plaques latérales 10 portent des pattes internes 46 (Fig. 1 et 6) qui aident à soutenir les parois d'about 44 et les plaques d'about 45. Les faces externes des plaques d'about 45 portent des attaches tournées vers le bas 47 (Fig. 6). Des plaques de 5 réglage 48 sont boulonnées aux bords d'extrémité des plaques latérales 10, tout juste au-dessus des oreilles 25 et en dessous des o-reilles 26. Des boulons presseurs 49 sont vissés dans les plaques de réglage. Les extrémités de ces boulons appuient contre les plaques d'about 45 et les boulons comportent des gorges circonféren-10 tielles 50 qui reçoivent les bords des attaches 47. Les pattes 46 sont inutiles lorsque l'on utilise une garniture d'une pièce 13» mais elles ne gênent pas et peuvent rester en place. En pratique, lorsque l'on désire passer d'une garniture en une pièce à une garniture en quatre pièces, on enlève les boulons 14, 15 les vis à tête 15 et les éléments d'espacement à conduits 27. On fait ensuite glisser la garniture d'une pièce 13 et les plaques d'about 12 d'entre les plaques latérales 10. On introduit ensuite les parois latérales et d'about 43 et 44 de la garniture en quatre pièces et les plaques d'about 45 et on les fixe en place à l'aide des 20 boulons 14 et des vis à tête 15 et 16. On remet les éléments d'espacement à conduits 27 dans leur position initiale, on règle les boulons d'espacement 38 comme il le faut pour attaquer les plaques latérales. On installe les plaques de réglage 48 et les boulons 49» et on règle ces boulons de manière qu'ils appuient fermement contre 25 les .plaques d'about 45. Il ressort de la description qui précède que l'invention procure une lingotière de construction simple pour la coulée continue et permet de convertir cette lingotière aisément du type à garniture en une pièce au type à garniture en quatre pièces. Il n'est donc 30 pas nécessaire de prévoir des lingotières différentes pour pouvoir passer d'un type de garniture à l'autre. 70 36080 5. 2064167 - REVENDICATIONS. - 1 - Lingotière de coulée continue comprenant des paires opposées de plaques latérales et d'about formant une enceinte, une garniture en métal à haute conductibilité thermique dans l'enceinte, 5 des moyens de fixation maintenant les plaques et la garniture assemblées, et des moyens, à l'intérieur des plaques, pour refroidir à l'eau, la garniture comportant des extrémités ouvertes pour permettre la coulée de métal en fusion dans l'extrémité supérieure de la lingotière et son évacuation continue par l'extrémité inférieure 10 de cette lingotière sous la forme d'une barre coulée en partie solidifiée, caractérisée en ce qu'elle est construite de manière à pouvoir recevoir de manière interchangeable une garniture en une pièce ayant la forme d'une douille monobloc ou une garniture en quatre pièces faite de plaques latérales et d'about distinctes dis-15 posées de façon réglable les unes par rapport aux autres. 2 - Lingotière suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de fixation comprennent des boulons partant d'une plaque latérale, traversant une plaque d'about et se vissant dans l'autre plaque latérale, et plusieurs vis à tête qui vont de chaque 20 plaque dans la garniture. 3 - Lingotière suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de refroidissement à l'eau comprend des chemises d'eau verticales dans les faces internes des plaques, ces plaques comportant des entrées qui s'ouvrent dans les chemises près de. 25 leurs bords inférieurs et des sorties de ces chemises qui s'ouvrent près de leurs bords supérieurs. 4 - Lingotière suivant la revendication 3, caractérisée en ce que les plaques latérales comportent des ouvertures près de leurs bords supérieur et inférieur, à chaque extrémité, des conduits rac- 30 cordant les entrées et les sorties des plaques d'about auxdites ouvertures . 5 - Lingotière suivant la revendication 3, caractérisée en ce que les plaques latérales comportent des ouvertures près de leurs bords supérieur et inférieur, à chaque extrémité, quatre éléments 35 d'espacement à conduits comportant des conduits qui raccordent les entrées et les sorties des plaques d'about aux ouvertures, des brides pour attacher les éléments d'espacement aux plaques latérales et d'about et des blocs d'espacement présentant des forures taraudées, ainsi que des boulons d'espacement vissés dans les forures kO taraudées et portant contre la plaque latérale opposée. 70 36080 6. 2064167 6 - Lingotière suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, des plaques de réglage fixées aux borda des plaques latérales et des boulons de réglage vissés dans les plaques de réglage et portant contre la garniture»