Brevet FR2134087A1 — publié le 19721208

La présente invention concerne les appareils de coulée et laminage de bandes métalliques sans stade intermédiaire, directement à partir du métal en fusion, et notamment les cristallisoirs à cylindres employés dans ces appareils. L'invention peut être appliquée avec un maximum d'efficacité à la fabrication de bandes laminées à chaud en métaux et alliages non ferreux,parexemple en aluminium, zinc, plomb, surtout à la fabrication de bande d'aluminium susceptible d'être transformées en papier d'aluMinium pour l'industrie alimentaire et électrique , ainsi que pour l'industrie du bâtiment. Actuellement, on connait des oistallisoirs à cylindres pour la fabrication de bandes à partir d'un métal en fusion, comportant des cylindres sous forme d'un noyau sur lequel est emmanché un bandage, dans l'écartement entre lesquels on verse le métal en.fusion ; les cylindres ont des canaux radiaux et circulaires pour la circulation d'un liquide admis par un trou central du cylindre pour le refroidissement du bandage ; sur la table du noyau il y a des canaux hélicoïdaux qui relient les canaux circulaires situés aux extrémités du noyau du cylindre (voir les brevets U.S.A. N 2.190.216 et 2.850.176, classe 22-57,5). Pcns ces cristallisoirs, le. liquide arrive par un trou central passe par une série de trous radiaux débouchant dans le canal circulaire situé à une extrémité du noyau, puis il parcourt les canaux hélicoïdaux situés sur la table du noyau, litre dans le canal circulaire situé àl'autre extrémité du noyau du cylindre et s'en va de ce canal par des trous radiaux et un trou central Pour que e processus soit stable, il faut que dans le cristallisoir à cylindres la direction et la valeur du flux de haleur vacu par les rlindrss dans toute la zone de solidification soient constantes, et assurent un refroidissement intensif. Dans les cristallisoirs connus, la température du liquide à l'entrés et à la sortie est différente, aussi la quantité de chaleur extraite du métal est-elle irrégulière suivant la longueur de la table du cylindre et suivant la hauteur de la zone de solidification. Le but de la présente invention est de supprimer les inconvénients susmentionnés. Il s'agissait donc de créer un cristallisoir à cylindres, dont le système de refroidissement serait tel qu t il assurerait l'élaboration d'une bande de haute qualité grâce à l'extraction uniforme de la chaleur du métal, tant suivant la longueur que suivant la hauteur de la zone de solidification. La solution consiste en ce que, dans un cristallisoir à cylindres constitués chacun par un noyau et un bandage et formant entre eux un écartement dans lequel on admet le métal en fusion, ces cylindres comportant des canaux radiaux et circulaires pour la circulation d'un liquide admis par un trou central du cylindre pour le refroidissement du bandage, suivant l'invention un répartiteur monté dans le trou central de chaque cylindre divise tous les canaux radiaux en zones séparées, dont une partie sert à amener le liquide de refroidissement, et l'autre à l'évacuer. Un tel système de refroidissement assure l'extraction uniforme de la chaleur du métal dans toute la zone de solidification, tant suivant sa longueur que suivant sa hauteur, grâce au débit constant du liquide à une même température. Pour régler le régime de refroidissement, il est avantageux de monter le répartiteur de telle façon qu'il puisse tourner autour de l'axe du cylindre. La répartiteur peut être réalisé sous forme d'un tube sur la périphérie duquel sont fixés des plats d'étanchéité se trouvant en contact avec la surface intérieure du noyau du cylindre et faisant office de coussinets lors de la rotation du cylindre par rapport au répartiteur. Pour une meilleure compréhension de l'invention, on décrit plus bas un exemple concret mais non limitatif de réalisation, avec renvois aux dessins annexés qui représentent - la figure 1, un cristallisoir à cylindres, suivant l'invention (en coupe transversale) - la figure 2, idem, en coupe longitudinale. Le cristallisoir à cylindres comprend deux cylindres, chacun desquels est constitué par un noyau métallique 1 (figure 1) sur lequel est emmanché un bandage 2. Entre les cylindres il y a un écartement dans lequel on admet le métal en fusion à travers une embouchure 3. Le sens d'arrivée du métal est indiqué conventionnellement sur le dessin par la flèche "A". Le noyau 1 du cylindre a un alésage central dans lequel on loge un répartiteur 4 se présentant sous forme d'un tube sur la périphérie duquel sont fixés quatre plats d'étanchéité 5. Ces plats sot en contact avec la surface intérieure du noyau 1 du cylindre et font office de coussinets lors de la roation du cylindre par rapport au répartiteur. Le noyau 1 du cylindre possède des canaux radiaux 6 (figure 2) et des canaux circulaires 7. Le répartiteur 4 divise tous les canaux radiaux 6 en zones séparées 8, 9, 10 (figure 1), dont la zone 10 sert à amener le liquide de refroidissement, et les zones 8 et 9à évacuer ce liquide. Pour modifier la position de la zone de refroidissement 10 de manière à assurer un régime de refroidissement optimal pour différents métaux et alliages, le répartiteur 4 peut être tourné d'un angle approprié autour de l'axe du cylindre, tant lors du réglage du cristallisoir que pendant le travail. Le liquide de refroidissement arrive par l'alésage central 11 (figure 2) et une série de trous 12 ménagés dans le répartiteur 4, dans le sens indiqué conventionnellement par les flèches "B". Le sens d'évacuation du liquide est conventionnellement montré par les flèches "C". La zone de refroidissement 10 est délimitée à ses extrémités par des anneaux d'étanchéité 13. Le processus d'élaboration de tôles au moyen du cristallisoir à cylindres se déroule de la façon suivante. Le métal en fusion arrive par l'embouchure 3 dans ltécarte- ment entre les cylindres, entre en contact avec les bandages 2, se solidifie et quitte les cylindres sous la forme d'une bande laminée à chaud. Pour l'extraction de la chaleur du métal, l'eau de refroidissement arrive par le trou central 11 au répartiteur 4, puis, en passant à travers la série de trous 12 du tube, erre dans la zone de refroidissement 10, parcourt les canaux radiaux 6, lèche le bandage 2 et, ayant extrait la chaleur du bandage, quitte le cristallisoir après avoir traversé les canaux circulaires 7 et les zones 8 et 9. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celle-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1. Un ri stiîiisoir à cylindres pour la fabrication de bandes à partir d'un métal en fusion, du type comprenant des cylindres onstitués chacun par un noyau et un bandage et formant entre eux un écartement dais lequel on admet le métal en fusion chacun desdits cylindres comportant des canaux raditux et circulaires pour la circulation d'un liquide Admis par le trou central du cylindre pour le refroidissement dudit bandage,caractérisé en ce que dans le trou central de chaque cylindre est monté un collecteur ou répartiteur qui divise tous les canaux radiaux en zones séparées dont l'une sert à amener le liquide de refroidissement, et l'autre à son évacuation. 2. Un cristallisoir à cylindres suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit collecteur ou répartiteur est monté de façon qu'il puisse tourner autour de l'axe du cylindre pour permettre le réglage du régime de refroidissement. 3. Un cristallsoir à cylindres suivant l'une des re-endications 1 et 2, caractérisé en ce que le collecteur ou repartiteur se présente sous forme d'un tube à l'extérieur duquel sont disposes des plats d'étanchéité qui se trouvent au contact de la surface intérieure du noyau du cylindre et font office de coussinets lors de la rotation du cylindre par rapport au collecteur ou répartiteur.