Brevet FR2137103A1 — publié le 19721229

la présente invention concerne les installations de coulée continue des métaux, et notamment les dispositifs pour le guidage d'un lingot dans la zone de refroidissement secondaire de ces installations. L'inveution peut entre appliquée avec un maximum d'efficacité à la coulée d'aciers sur la surface extérieure desquels ont tendance à se former des défauts tels que, par exemple, des pailles, des resserrements et des criques étoilées. Actuellement on connut des dispositifs de guidage de lingots, comprenant deux rangées parallèles de rouleaux tournants disposés en vis-à-vis et s'appliquant sur les faces mutuellement opposées du lingot. tes lingots élaborés dans ces installations présentent d'ordinaire des défauts sous forme de pailles, de resserrements et de criques étoilées. La présence de tels défauts sur les lingots rend néces saine leur éoroQtage avant le lsminage. L'écroûtage des lingots dans les installations connues s'effectue en dehors de la ligne de production, à l'aide de chalumeaux coupeurs, de meules ou de machines à écroûter par flamme. Dans le cas d'utilisation de chalumeaux coupeurs ou de meules, I'écroûtage du lingot est exécuté essentiellement à la main, ce qui ne permet pas d'obtenir la qualité d'écroûtage voulue, ni un rendement élevé. Dans le cas d'emploi de machines à écroûter par flamme, la qualité de l'écroûtage et la productivité du travail augmente notablement, mais les bouts du lingot restent mal écroûtés. L'emploi de telles machines ne permet pas de supprimer le chauffage supplémentaire des lingots avant l'écroûtage. En outre, l'augmentation du temps écoulé entre la coulée du lingot et ltécrottage provoque une augmentation de la profondeur Par conséquent, la profondeur des défauts est encore faible et l'épaisseur de la couche de métal à enlever est insignifiante. La résistance à la coupe est elle aussi insignifiante. tes dispositifs de guidage connus n'assurent pas l'écroûtage du lingot. Il s'agissait donc de créer un dispositif pour le guidage de lingots conçu de manière à permettre l'exécution de l'écroûtage du lingot directement dans la ligne d'élaboration du lingot et de diminuer en même temps l'épaisseur du métal à enlever. La solution consiste en ce que, dans le dispositif pour le guidage d'un lingot dans la zone de refroidissement secondaire d'une installation de coulée continue de métaux, dispositif du type comprenant deux rangées parallèles de rou leaux tournants disposés en vis-à-vis et s'appliquant sur les faces mutuellement opposées du lingot, suivant l'invention au moins un rouleau de chaque rangée porte un outil pour écroûter le lingot et est doté d'un système moteur individuel l'entraînant en rotation, ainsi que d'un mécanisme de déplacement transversal par rapport au lingot pour le réglage de l'écartement entre le rouleau porte-outil et le rouleau de l'autre rangée, disposé vis-à-vis. Une telle réalisation constructive permet d'écroûter le lingot directement dans la ligne d'élaboration du lingot, sans chauffage supplémentaire, et de diminuer en outre, l'épaisseur de la couche de métal enlevée, ainsi que de conjuguer la coulée avec le laminage. I1 est avantageux de réaliser le rouleau porte-outil sous forme d'une fraise cylindrique. Pour assurer l'enlèvement d'une couche de métal d'épaisseur minimale, il est avantageux de monter ladite fraise à l'extrémité d'entré du dispositif. A cet effet, la fraise est réalisée composite, en étant constitue de disques coupants fixés rigidement sur son axe et séparés par des intervalles, et de disques d'appui montés librement sur ledit axe dans lesdits intervalles afin d'empêcher le gonflement du lingot sous l'action de la pression hydrostatique du métal liquide. Il est avantageux. de monter dans chaque rangée de rouleaux, du côté de chaque face du lingot, au moins deux fraises composites, les disques coupants de l'une d'elles étant disposés en quinconce par rapport aux disques de l'autre fraise, avec chevauchement réciproque de leurs zones de coupe. Cela permert d'éliminer les défauts du lingot, par exemple les criques étoilées, quand leur profondeur est minimale. Pour' une meilleure compréhension de l'invention, des exemples concrets mais non limitatifs de réalisation sont décrits dans ce qui suit, avec renvois aux dessins annexes qui représentent: - la figure 1, le schéma de principe du dispositif suivant l'invention vu en coupe longitudinale et destiné à être utilisé dans les installations de coulée continue à lingotière courbe; - la figure 2, une vue en coupe suivant II-II de la figure 1; - la figure 3, une vue similaire à celle de la figure 1, illustrant un dispositif à fraises composites pour l'écroûtage du lingot; - la figure 4, une vue en coupe suivant IV-IV de la figure 3; - la figure 5, une vue en coupe suivant V-V de la figure 7. te dispositif de guidage conforme à l'invention comprend deux rangées parallèles 1 et 2 (figure I) de rouleaux tournants 3, 4 disposés en vis-à-vis. Ces rouleaux s'appliquent sur les faces mutuellement opposées du lingot 5. tes rouleaux 3 et 4 sont montés de façon qu'ils puissent tourner dans des empoises 6 et 7 liées entre elles par des tirants 8. L'écartement entre les rouleaux peut être réglé par n'importe quel procédé connu, en fonction de l'épaisseur du lingot; à cet effet le dispositif comporte des moyens appropriés, par exemple des écrous 9 se déplaçant sur le filetage des tirants 8. Sur l'un-des rouleaux 3 et 4 de chaque rangée est monté un outil 10 pour l'écroûtage du lingot 5, un mécanisme à vis 11 étant prévu pour déplacer ces rouleaux transversalement au lingot, ce qui permet de régler l'écartement entre eux et l'épaisseur de la couche de métal enlevée lors de l'écroûtage du lingot. En outre, les rouleaux 3 et 4 portant outil 10 sont mis en rotation par un système moteur 12 (figure 2). Ce système moteur est constitué d'un moteur électrique 13 et d'un réducteur 14 qui, au moyen d'arbres universels 15, est couplé aux rouleaux 3, 4 portant l'outil 10. Les rouleaux munis de l'outil 10 sont montés dans des empoises individuelles 16 placées dans les empoises 6 et 7 et couplées aux vis 17 des mécanismes 11. Chacun de ces mécanismes comprend, outre les vis 17, des réducteurs 18 à vis sans fin, un arbre d'accouplement 19 et un moteur électrique 20. Chaque rouleau 3, 4 portant l'outil 10 peut etre réalisé sous forme d'une fraise cylindrique comme montré sur la figure 2. Si les fraises sont montées à l'extrémité d'entrée du dispositif, elles sont réalisées composites, avec des disques coupants distincts 21 (figures 3 et 4) fixés rigidement à un axe 22, avec des intervalles entre eux. Sur ce même axe, dans les intervalles entre les disques coupants 21, sont placés des disques d'appui 23 tournant librement et servant à empêcher le gonflement du lingot 5 sous l'action de la pression hydrostatique due au métal liquide se trouvant à l'intérieur du lingot. te montage des fraises à l'extrémité d'entrée du dispositif permet d'assurer ltenlèvtment d'une couche de métal d'épaisseur minimale. Pour l'écroûtage du lingot sw touX sasurface, on monte dans chaque rangée de rouleaux au moins deux fraises composites 24 (figure 5), les disques coupants 21 de l'une étant décalés en quinconce par rapport aux disques coupants 21 de l'autre, avec chevauchement réciproque de leurs zones de coupe. te dispositif de guidage proposé fonctionne de la façon suivante. Au cours de la coulée, le lingot 5 défile dans le dispositif de guidage où il est maintenu et guidé par les rouleaux 3 et 4. Au début du processus, lors du passage du bout avant refroidi du lingot entre les rouleaux portant l'outil d'écroûtage 10, ces rouleaux sont écartés à l'aide des mécanismes 11, de façon que le bout du lingot passe librement. Ensuite on met en marche le système moteur 12 et on rapproche du lingot, à l'aide du mécanisme 11, les rouleaux portant l'outil 10. L'écroftage du lingot commence. La profondeur de passe se règle à l'aide des mécanismes 11. Pour que.î'écroûtage soit meilleur, les rouleaux porte-outil doivent tourner dans le sens contraire du mouvement du lingot 5. te sens de rotation des rouleaux et celui du mouvement du lingot sont montrés sur les dessins par les flèches B et A respectivement. Si les fraises sont montées à l'extrémité d'entrée du dispositif l'épaisseur de la couche de métal enlevée est minimale, car le temps écoulé entre le début de la solidification de la croûte du lingot 5 et l'instant où s'effectue l'écroûtage est insignifiant, aussi les défauts superficiels, par exemple les criques étoilées, ont-ils une profondeur minimale. tes fraises employées dans ce cas sont composites et leurs disques d'appui 23 entrent en contact avec la surface du lingot 5 et empêchez le gonflement de sa croûte sous l'action de la pression hydrostatique produite par le métal liquide se trouvant à l'intérieur du lingot. La profondeur de passe se règle dans ce cas par sélection du diamètre des disques d'appui 23. le lingot écroûté sortant du dispositif de guidage peut être tronçonné en longueurs prédéterminées ou être directement présenté à un laminoir. De la sorte, l'écroûtage du lingot est exécuté directement dans le dispositif de guidage; on obtient une économie de métal gracie à l'épaisseur minimale de la couche enlevée et il devient possible d'associer la coulée continue du métal et son laminage dans un processus de production unique. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. REVEND i CAT IONS 1. Un dispositif pour le guidage d'un lingot dans la zone de refroidissement secondaire d'une installation de coulée continue de métaux, dispositif du type comprenant deux rangées parallèles de rouleaux tournants disposés en vis-à-vis et s'appliquant sur les faces mutuellement opposées du lingot, caractérisé en ce qu'au moins un rouleau de chaque rangée de rouleaux porte un outil d'écroûtage du lingot et comporte un système moteur individuel l'entraînant en rotation, ainsi qu'un mécanisme de déplacement transversal du rouleau par rapport au lingot pour le réglage de l'écartement entre le rouleau porte-outil et le rouleau de l'autre rangée, disposé vis-à-vis. 2. Un dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit rouleau porte-outil est réalisé sous forme dune fraise cylindrique. 3. Un dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite fraise est composite en étant constituée de disques coupants distincts fixés rigidement sur son axe et séparés par des intervalles, et comporte en outre des disques d'appui placés dans lesdits intervalles, montés librement sur ledit axe et empêchant le gonflement du lingot sous l'action de la pression hydrostatique produite par le métal liquide contenu dans le lingot. 4. Un dispositif suivant l'une des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que dans chaque rangée de rouleaux,du coté de chacune des faces mutuellement opposées du lingot,sont montées au moins deux fraises composites, les disques coupants 21 de l'une d'elles étant décalés en quinconce par rapport aux disques coupants de l'autre fraise,avec chevauchement réciproque de leurs zones de coupe. 5. Un dispositif suivant l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les fraises composites comportant lesdits disques d'appui sont montées à l'extrémité d'entrée dudispositif.