Brevet FR2139801A1 — publié le 19730112

IQ présente invention concerne un dispositif pour l'alixenta- tion en cuivre fondu de la cavité de solidification dans les roues pour la coulée continue de barres, fils machine et similaires. Ces roues de coulée continue sont bien connues et ont fait l'objet de nombreux brevets antérieurs. En particulier, dans le brevet français 1.551.447, on décrit et revendique un dispositif pour alimenter de façon autoréglable en métal fondu une roue pour la coulée continue, dispositif propre à maintenir automatiquement, dans la cavité de coulée, un niveau de métal fondu fixé à l'avance, et constitué par une tubulure d'alimentation communiquant à Sa partie supérieure avec un creuset de coulée qui peut se déplacer verticalerent de façon ré glable, l'extrémité inférieure de la tubulure étant plongée dans le métal fondu qui se trouve dans la cavité de coulée, la profon deur dtim ersion étant fixée à l'avance en fonction du niveau à maintenir et réglée du fait même de la résistance à l'écoulement qu'oppose au métal fondu qui s'écoule par la tubulure la coquille de solidification qui entoure constamment l'extrémité de la tubulure plongée dans le métal fondu. la pratique a confirmé que, de la sorte, le problème du maintien d'un niveau constant a été résolu de façon pleinement satis faisant dans le cas des métaux qui, comme l'aluminium, ont un point de fusion relativement bas. En nêse temps, on a éliminé également une cause notable d'accidents du travail, à savoir la pro Section tout alentour d'éclaboussures de métal fondu, telle qu' elle se produisait sur les installations à roue de coulée continue de l'art antérieur. Il- convient de rappeler ici que les machines à coulée continue sont essentiellement constituées par une roue tournante portant une gorge périphérique recouverte le long d'un arc d'une certaine longueur par un ruban métallique. Ce dernier clôt, le long de cet arc, ladite gorge, en y maintenant le métal qui, entrant à l'état liquide dans la gorge au début de l'arc, en sort eous forme d'une barre solide continue à la fin de celui-ci. Toutefois, dans le cas du cuivre, on a vu se présenter des difficultés particulières que l'on peut résumer ainsi 1) la température de fusion élevée du cuivre, qui entraine une très courte durée de la partie immergée de la tubulure, ce qui est anti-économique; 2) la formation de bavures de cuivre solidifié au point de contact -entre roue et ruban. En fait, la machine de coulée du type à roue et ruban doit nécessairement recevoir le métal liquide, dans la cavité qui se crée continûment entre roue et ruban, de telle façon que le ni veau de remplissage reste le plua voisin possible du point où l'on peut accéder en versant le métal, sans que oelui-ci déborde. En général, ce point est défini, sur la machine, par la pression dun galet presse-ruban dont le rôle est de fixer le point où commence l'adhérence du ruban qui clôt la cavité. Même si l'on disposait d'appareils de réglage fin du débit, actionnés par un opérateur expert, qui puissent assurer la condui- te correcte de l'opération de coulée, on constatait toujours, avec toutes les méthodes connues comportant l'utilisation de tubulure au-deasus du niveau du métal, ou immergées de quelques millimètre la formation de bavures au point de contact entre roue et ruban. En fait, la formation de bavures est due à un défaut fnbri- table : il n'y a pas contact parfait, au droit du point de coulée, entre roue et ruban en raison dea déformations de ces deux organes sous l'action de la chaleur intense Par suite, le métal chassé par son énergie cinétique qui est considérable en raison de la grande masse volumique du cuivre, et profitant de sa faible via cosité, 'infiltrait'entre roue et ruban. Il fallait jusqu'ici, pour éliminer ces bavures, utiliser des dispositifs spéciaux situés en amont de l'entrée du laminoir. Mais on a constaté avec surprise que, pour la coulée de cuivre fondu, on éliminait totalement les inconvénients précédents tout en obtenant l'ensemble des avantages de l'invention décrite et revendiquée dans le brevet français 1.551.447, par l'emploi d'un dispositif autoréglable alimentant en cuivre fondu la cavité de solidification, dispositif caractérisé en ce que la tubulure, im- mergée dans le bain de cuivre fondu, est faite d'un alliage fer reux à haute teneur en chrome, et en particulier d'un alliage à au moins 20% de Cr. On a constaté en même temps qu'avec cette tubulure la profon deur d'immersion, mesurée depuis le niveau du liquide dans la ca vité de solidification, devait être aussi grande que possible; autrement dit, l'extrémité -immergée de la tubulure devait être aussi voiaine que poasible du fond du cône ou de la coquille de solidification, de façon que le métal fondu perde son énergie ci nétique contre les parois de la coquille de solidification et ar rive à la surface calmé et dépourvu de l'énergie qu'il lui faudrait pour s'infiltrer dans les petites lacunes entre roue et ruban. tes aspects et avantages de la présente invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, en se référant aux dessins annexés dans lesquels La Fig. 1 montre une vue en élévation de la machine de coulée; et La Fig. 2 montre les détails du point de coulée. On a désigné par 1, sur la Fig. 1, la roue de coulée portant une gorge périphérique 2 dans laquelle on introduit le métal fondu 3 provenant des fours de fusion alimentant en continu le creuset 4 placé au-dessus; le métal fondu sort de ce dernier par la tubulure 12 en acier inoxydable et pénètre dans la cavité 2. La roue tourne dans le sens de la flèche F autour de son axe géométrique C (fixe par rapport au bâti). Un ruban flexible 5 entoure partiellement la roue 1 entre les points A et B, fixes dans l'espace; ainsi, le long de cet arc AB, le métal 3 qui a pénétré dans la gorge 2 (au droit du point A) est maintenu dans celle-ci par le ruban 5 et décrit ainsi avec la roue le parcours allant de A à B. te métal, refroidi par la roue 1 et le ruban 5, se solidifie sous forme d'une barre ou d'un lingot continus. Comme on l'a dit, le métal provient d'un creuset 4 fixé à un support mobile 6 maintenu par une glissière 7; le support 6 peut coulisser en ligne droite, vers le haut ou vers le bas, guidé par la glissière 7. On a prévu, pour assurer ce mouvement vertical du support 6 et donc du creuset 4 une vis 8 coopérant avec une vis femelle portée par le support 6; la vis 8 est solidaire d'une roue hélicoidale 9 en prise avec une vis sans fin 10 actionnée au moyen d'un moteur électrique 11. Si l'on actionne ce moteur, comme la vis 8 tourne (sans se déplacer axialement), la vis femelle se déplace verticalement, c'est-à-dire que le support 6 et le creuset 4 qui en est solidaire se déplacent de même. Le déplacement se fait vers le haut ou vers le bas selon le sens de rotation du mo ter bye creuset 4 contenant le métal fondu 3 porte la tubulure 12 servant à introduire le métal fondu dans la gorge périphérique 2. On a en outre prévu un dispositif comprenant le pointeau 14 qui, actionné par l'intermédiaire du levier 15 (manoeuvrable à main) peut ouvrir ou fermer l'accès du métal fondu à la tubulure; Sur la figure 2, représentant le point de coulée, ont peut voir : le galet presse-ruban 13 qui a pour rôle de fixer la position du point 11 où le ruban 5 vient s'appliquer sur la roue 1, la portion inférieure de la tubulure 12, située entre la gorge 2, les buses de refroidissement intérieur, 16, et de refroidissement extérieur, 17, d'un modèle comportant un réglage fin, de façon que l'on obtienne un cône de métal liquide 18, de forme et de profondeur appropriées, à l'intérieur du métal 19, déja solidifié. I1 est clait que le dispositif selon la présente invention ne se limite pas au cuivre mais peut également être utilisé pour couler d'autres métaux à haut point de fusion, tout comme des métaux à point de fusion relativement bas, sans que l'on sorte du domaine de l'invention. REYEI)ICÂTIONS 1/ Dispositif pour alimenter de façon autoréglable en cuivre fondu la cavité de solidification dans une roue de coulée continue, caractérisé en ce que la tubulure immergée dans le bain de cuivre fondu circonscrit, à l'intérieur de la cavité de coulée, par la coquille de solidification est constituée par un alliage ferreux à haute teneur en chrome. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que cette tubulure est faite d'un acier inoxydable contenant au moins 20% de chrome. 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que cette tubulure est profondément immergée dans le bain de métal fondu situé dans cette cavité de coulée.