Brevet FR2137424A1 — publié le 19721229

La prés'ente invention concerne le matériel de fonderie, et notamment les installations pour la fabrication de bandes métalliques. La présente invention peut être appliquée avec une 5 efficacité maximale à la fabrication de bandes métalliques en alliages à base de fer, de nickel et de cuivre, d'épaisseur allant jusqu'à 3 ou 4 mm. En tronçonnant la bande obtenue on peut l'utiliser sous forme de tôles. En outre, l'invention peut être mise en oeuvre pour 10 fabriquer des bandes métalliques en alliages à base d'aluminium-fer, d'épaisseur allant jusqu'à 10 mm. On connaît universellement une installation pour la fabrication de bandes métalliques par coulée continue sur des cylindres tournants, entre lesquels le métal liquide, en se 15 solidifiant, forme une bande, l'évacuation de l'excédent de métal s'effectuant librement aux faces en bout des cylindres. L'installation connue est caractérisée en ce que le métal liquide est amené dans l'espace entre les cylindres, espace qui est formé par les cylindres tournants juxtaposés, refroidis 20 intérieurement par de l'eau. Aux faces en bout des cylindres sont montées des flasques. Dans l'espace entre les cylindres, le métal liquide, en s'élevant jusqu'à un niveau déterminé, forme un coin. Par suite de son contact avec la surface des cylindres, le métal formant le coin se refroidit et se solidifie. Les croûtes 25 de métal solidifié formées sur la surface des cylindres, en entrant en contact mutuel se soudent entre elles et sortent des cylindres sous forme d'une bande. L'inconvénient; de ces installations connues consiste en ce qui suit. La solidification du métal s'effectue sur des cylindres 30 dont la zone active est égale, ou à peu près égale, à leur longueur totale. De ce fait, la formation des zones latérales de la bande est fortement influencée par les flasques massifs montés aux faces des cylindres. Ces fLasques altèrent les conditions 35 de refroidissement des cylindres auprès de leurs faces en bout et s'opposent à leur dilatation dans cette zone lorsqu'ils sont chauffés par le métal en cours de solidification. Il en résulte un 71 41320 2 2137424 renflement des cylindres plus grand dans leur partie médiane qu'auprès des extrémités. les expériences ont montré que le renflement de la partie médiane de cylindres de 500 mm. de diamètre et 500 mm de 5 longueur, ayant une paroi de 10 à 15 mm d'épaisseur, atteint une valeur allant jusqu'à 1,5 mm tandis qu'auprès des flasques leur renflement est nul. la déformation irrégulière des cylindres entraîne une augmentation de l'écartement entre leurs surfaces actives, dans 10 les zones d'extrémité, ce qui provoque l'affaiblissement du . contact entre ces zones et le métal en cours de solidification. Il s'ensuit une instabilité de l'élaboration de la bande, laquelle présente de ce fait, des différences d'épaisseur accrues, ce qui, en définitive,' affecte la qualité de la bande fabriquée. 15 le but de l'invention est de supprimer les inconvénients mentionnés. Il s'agissait donc de créer une installation pour la fabrication de bandes métalliques, qui assurerait une formation stable de la bande et permettrait d'obtenir une 20 bande d'épaisseur constante. la solution conâste en une installation pour la fabrication de bandes métalliques par coulée continue de métal sur des cylindres^ournants entre lesquels le métal liquide se solidifie en formant une bande, l'écoulement du métal en 2 5 excédent s'effectuant librement aux faces en bout des cylindres, installation dans laquelle, d'après l'invention, les cylindres comportent, pour la solidification.du métal, une zone de solidification limitée par des collets ou boudins circulaires de hauteur inférieure à la moitié de l'épaisseur 30 de la bande en cours de solidification, cette zone étant située, par rapport aux faces en bout des cylindres, à une distance assurant une déformation relative minimale des cylindres dans ladite zone de solidification. Il est avantageux que la zone/le solidification soit distante 35 de 150 à 250 mm des faces en bout des cylindres. Dans ce qui suit, l'invention est expliquée par la description détaillée d'un exemple de réalisation concret 71 41320 3 2137424 mais non. limitatif, et par les dessins annexés qui représentent : Sur la figure 1, une vue d'ensemble d'une installation conforme à l'invention (vue en coupe longitudinale, avec arrachements partiels); 5 - la figure 2, une vue suivant la flèche A de la figure 1 ; - la figure 3, la disposition relative des cylindres tournants et de la bande métallique, d'après l'invention (à plus grande échelle). L'installation proposée pour la fabrication de bandes 10 métalliques par coulée continue comprend un bâti 1 (figure 1) sur lequel, à l'aide de paliers 2, sont montés des cylindres 3 destinés à former la bande par solidification du métal liquide. Ces cylindres sont serrés l'un contre l'autre et tournent en sens contraires (comme montré sur la figure 1). 15 Selon l'invention, les surfaces extérieures 4 des cylindres tournants 3 comportent sur leur surface extérieure 4 une zone 5 (figure 2) dans laquelle s'effectue directement la solidification du métal liquide et le formage de la bande 6 (figure 3). La zone de solidification 5 est limitée par des collets ou boudins 20 circulaires 7 (figure 2) réalisés sur les surfaces extérieures 4 respectives des cylindres 3 et situés, par rapport aux faces en bout 8 des cylindres 3, à une distance assurant une déformation relative minimal^ des cylindres dans la zone où ils entrent en contact avec le métal liquide, c'est-à-dire dans la zone 25 de solidification 5- La valeur la plus avantageuse de la distance desdits boudins aux faces en bout 8 des cylindres 3 (distance pour laquelle la déformation relative des cylindres 3 dans la 2one de solidification 5 est minimale) se situe entre 150 et 250 mm. Une telle distance assure une déformation stable de la 30 bande 6 en cours de solidification, ce qui, à son tour, se traduit par la production d'une bande dans laquelle les différences d'épaisseur sont réduites au minimum. La hauteur des collets ou boudins circulaires 7 est choisie inférieure à la moitié de l'épaisseur de la bande 6 en cours de 35 solidification. Sur les collets 7 se solidifient les bords 9 de la bande 6, qui ont une épaisseur plus petite que l'épaisseur de la bande principale 6. 71 41320 4 2137424 Etant donné que- les bords 9 de la bande 6 ont une épaisseur plus petite et, par conséquent, une température de solidification plus "basse, leur résistance mécanique, dans cette plage de températures, est plus élevée que celle de la bande 5 principale, ce qui prévient les ruptures des bords de la bande à sa sortie des cylindres. Le serrage des cylindres 3 est assuré par un vérin hydraulique 10 (figure 1), par l'intermédiaire des corps 11 des roulements 2, qui ont la possibilité de coulisser sur des 10 glissières 12 disposées sur le bâti 1. la rotation est transmise aux cylindres. 3 à partir d'un moteur 13, par l'intermédiaire d'un arbre à cardans 14 (figure 2) accouplé aux tourillons 15 qui sont fixés en bout des cylindres 3. 15 L'écoulement libre de l'excédent de métal 16 (figure 3) s'effectue par des canaux d'écoulement (non représentés sur les figures) ménagés dans les faces en bout 8 des cylindres 3- Pour l'accumulation et l'évacuation dudit excédent sont prévues des auges 17 (figure 1) placées sous les cylindres 3, auprès de leurs faces 20 en bout 8 sur des chariots 18 dotés.d'un système moteur (non représenté sur les figures) pour son déplacement. Afin de débarrasser les surfaces extérieures 4 des cylindres 3 des gouttelettes de métal adhérant à ces surfaces, sont prévues des brosses métalliques 19 (figure 1) fixées au bâti 25 1 et possédant un"système moteur 20 (figure 2) les animant d'un mouvement de rotation. Pour évacuer la chaleur au cours de la solidification clu. métal de la bande 6, les cylindres 3 sont refroidis par de l'eau arrivant dans les cylindres 3 e~fc en sortant par des 30 orifices 21 (figure 1) se trouvant dans les tourillons 15 des cylindres 3. l'installation faisant l'objet de l'invention fonctionne de la façon suivante.- On met en marche le moteur 13 de rotation des cylindres de 3 5 solidification 3, puis on serre les cylindres 3 à l'aide du vérin hydraulique 10. Le métal liquide est versé à partir d'une poche ou d'un four (non représenté sur les figures) dans un COP^ 71 41320 5 2137424 dispositif de réception et distribution (non représenté sur les figures), d'où il arrive sur les cylindres 3> entre les surfaces extérieures 4 desquels se forme un bain de métal à section en coin. Le métal liquide, en arrivant sur les cylindres 3 se refroidit 5 et ses couches entrant en contact avec les surfaces 4 des cylindres commencent à se solidifier. Les couches de métal en cours de solidification sont entraînées par la rotation des cylindres vers la zone de leur jonction, où sous l'action de l'effort de serrage, elles se soudent en une bande massive 6, qui à sa sortie des 10 cylindres 3»est reçue par un dispositif 22 d'enlèvement de bande. Le métal liquide est amené sur les cylindres 3 avec un certain excédent 16, afin d'évacuer les crasses s'accumulant à la surface du bain de métal. L'excédent de métal 16 aux faces en bout 8 o.os cylindres s'écoule le long de canaux d'écoulement et s'accumulent 15 dans les auges 17. Pendant l'élaborëion de la bande 6, la solidification du métal ?ur les surfaces des ---lindres 3 s'-ffectuo uens une zone des cylindres qui présents sur toute sa longueur une déformation relative uniforme. On obtient ainsi un contact constant entre le 20 métal en cours de solidification et les surfaces des cylindres, sur toute la longueur de la zone de solidification, aussi le processus d'élaboration de la bande est-il stable. La bande 6 élaborée, comportant des bords 9 amincis étroits formés par les collets ou boudins 7, passe sans dégradation de sa 25 surface sur le dispositif 22 d'enlèvement de bande et est ensuite enroulée en un rouleau. La bande obtenue peut ensuite être utilisée pour fabriquer des tcles. L'installation proposée permet d'obtenir, par ion processus stable,des bandes métalliques coulées (au besoin des tôles) 30 ayant une surface satisfaisante et une épaisseur uniforme. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au :::cie de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier elle ocmrrçr.i tous les moyens ecnstiTuent les équivalents techniques des rc; iécrits ainsi que leurs 35 combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de 1'invention. COPÏ 71 41320 6 2137424 REVENDICATIONS 1 » Une installation pour la fabrication de bandes métalliques par coulée continue de métal sur des cylindres tournante entre lesquels le métal liquide se solidifie en formant une bande, avec libre écoulement de l'excédent de 5 métal aux faces en bout des cylindres, caractérisée en ce que les cylindres comportent, pour la solidification du métal, une zone de solidification limitée par des collets ou boudins circulaires de hauteur inférieure à la moitié de l'épaisseur de la bande en cours de solidification, et en ce que ladite 10 zone est située, par rapport aux faces en bout des cylindres à une distance assurant une déformation relative minimale de ceux-ci dans ladite zone de solidification. 2. Une installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la zone de solidification est située, par rapport 15 aux faces en bout des cylindres, à une distance de 150 à 250 imn.