Brevet FR2137812A1 — publié le 19721229

i 2137812 La présente invention concerne une colonne de rouleaux de guidage perfectionnée à utiliser dans une machine de coulée continue. Dans une opération de coulée continue classique, du rnê-5 tal liquide est coulé dans une lingotière à extrémités ouvertes, -refroidie à l'eau et oscillant verticalement. Une barre coulée qui, à ce stade, ne comporte qu'une coque solidifiée relativement mince et un noyau liquide, sort de manière continue de l'extrémité inférieure de la lingotière. Immédiatement en dessous de la 10 lingotière, la "barre coulée passe entre deux séries de rouleaux de gui dage fous où de l'eau est pulvérisée sur sa surface pour faire progresser la solidification. Les rouleaux de guidage délimitent un passage qui doit être aligné avec précision sur la totalité de sa hauteur pour contenir la "barre coulée et qui doit être aligné ' . 15 également avec précision avec la lingotière et avec des rouleaux pinceurs sous-jacents entraînés par moteur. Tout désalignement des rouleaux de guidage peut entraîner la rupture de la coque de la "barre coulée et provoquer un épanchenent de métal liquide. Les conditions rigoureuses dans lesquelles les rouleaux de guidage mm ■—i ►, 20 fonctionnent, exigent qu'on les démonte fréquemment pour les entretenir ou les remplacer, en particulier, les rouleaux les plus proches de la lingotière où la barre coulée est à sa température maximum. Il est évidemment nécessaire d'arrêter toute l'opération pour changer les rouleaux de guidage. 25 Pour faciliter un alignement approprié des rouleaux de guidage les tins avec les autres et avec une lingotière, il est connu de monter les rouleaux dans les sections de colonne qui i ■ sont reliées à des sections voisines par des biellettes articulées. /•.' " 0n peut se référer au brevet américain n° 3.167.829 (Hesse et ^0 collaborateurs) accordé le 2 février 1965 pour obtenir une description d'une colonne de rouleaux de guidage de cette construction. Le système connu présente une flexibilité presque illimitée entre les sections de colonne . Or, on a remarqué que cette flexibilité illimitée peut elle-même détériorer une barre coulée, 35 car elle permet à la barre coulée d'onduler de manière incontrôlable. L'invention a pour but de procurer une colonne de rouleaux de guidage perfectionnée qui soit formée de sections et de sous-sections agencées réciproquement de manière flexible afin de M) permettre à la barre coulée qui descend d'onduler d'une manière 72 1699^ 2 2137812 limitée, cette flexion étant cependant maîtrisée et ne se produisant que dans la mesure nécessaire pour aligner les rouleaux. L'invention a également pour but de procurer une colonne de rouleaux de guidage perfectionnée qui puisse être installée fa-5 cilement dans une machine de coulée ou qui puisse être enlevée en vue d'être entretenue ou remplacée, les rouleaux les plus proches de la lingotière pouvant être démontés sans déranger les autres. L'invention a également pour but de procurer un support de lingotière combiné avec une colonne de rouleaux de guidage 10 comprenant des moyens perfectionnés pour maintenir les rouleaux supérieurs qui sont immobiles verticalement^convenablement en ligne avec une lingotière surjacente qui oscille verticalement. Cela étant, l'invention procure une colonne de rouleaux de guidage à utiliser dans une machine de coulée continue, cette 15 colonne comprenant : . un bâti propre à être supporté dans une position verticale immobile sur la charpente de support de la machine, une section supérieure relativement courte supportée sur le bâti de manière à se déplacer horizontalement sur une distance limitée, une 20 section inférieure relativement longue en dessous de la section su supérieure et faite de plusieurs sous-sections distinctes, et des moyens pour suspendre la section inférieure au bâti et pour permettre à la section inférieure et aux sous-sections individuelles de fléchir de manière limitée, la section supérieure et les sous-25 sections comprenant chacune une cage et des rouleaux qui touril-lonnent dans cette cage et qui délimitent une emprise alignée destinée à confiner une barre coulée en partie solidifiée. L'invention procure également une colonne du type spécifié combinée avec une machine de coulée continue comprenant 30 une charpente de support fixe,tin bâti de support de lingotière porté par la charpente, une lingotière refroidie à l'eau à extrémités ouvertes supportée par le bâti de support de lingotière, des moyens supportés par la charpente pour faire osciller le bâti de support de lingotière et la lingotière verticalement, la 35 colonne comprenant une colonne de rouleaux fixe dans le sens vertical supportée par la charpente et s'étendant vers le bas à par tir de la lingotière, et un dispositif à rouleaux pinceurs en dessous de la colonne de rouleaux. L'invention procure également en combinaison une machine ^0 de coulée continue qui comprend une charpente de support fixe, 72 1699k 3 2137812 un bâti de support de lingotière supporté par la charpente, une lingotière refroidie à l'eau et à extrémités ouvertes supportée par ,le bâti, des moyens supportés par la charpente pour faire osciller le bâti et la lingotière verticalement et une co-5 lonne de rouleaux de guidage immobile dans le sens vertical mais pouvant être déplacée horizontalement supportée par la charpente en dessous de la lingotière, des moyens coopérants étant prévus sur le bâti et sur la colonne de rouleaux de guidage pour maintenir la colonne de rouleaux de guidage en ligne avec la lingotière 10 lorsque la lingotière monte et descend tandis que la colonne de rouleaux de guidage est immobile. L'invention sera décrite ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : la Fig. 1 est une vue en élévation de côté, en partie 15 arrachée, d'une colonne de rouleaux de guidage construite suivant l'invention, en même temps qu'une partie de la charpente environnante d une machine de coulée continue; la Fig. 2 est line vue en plan du dessus de la colonne de rouleaux de guidage représentée sur la Fig. 1; 20 la Fig. 3 est une vue en coupe horizontale, a plus gran de, montrant la manière de monter les rouleaux de guidage et les rouleaux de rives de la section supérieure de la colonne de guidage; la Fig. est une vue en coupe verticale,à plus grande échelle suivant la ligne IV-IV de la Fig. 2,montrant le dispositif 25 de maintien incorporé à la colonne de rouleaux de guidape suivant l'invent i 0114 la Fig.-5 est une vue en coupe verticale suivant la ligne Y-V de la«E^2; la Fig. 6 est une vue en coupe horizontale suivant la 30 ligne'VI-VI de la Fig. 1; la Fig. 7 est une vue en élévation de côté schématique d'une variante; et la Fig. 8 est une vue en élévation de côté schématique d'une autre variante. 35 La Fig. 1 illustre une charpente de support fixe 10 d'une machine de coulée continue qui peut être classique à l'exception de la colonne de guidage suivant l'invention et du dispositif suivant l'invention servant à maintenir la section supérieure de la colonne en ligne avec la lingotière. La machine comprend 1+0 tm bâti de support de lingotière 12, une lingotière refroidie à • . BAD ORIGINAL 72 16994 2137812 l'eau à extrémités ouvertes 13-montée sur :1e bâti et une came d'entraînement l*f (représentée simplement schématiquement) pour faire osciller le bâti et la lingotière verticalement. La colonne comprend une section supérieure relativement courte 15 disposée 5 juste en dessous de la lingotière 13 et une section-inférieure relativement longue 16 disposée en dessous de la section courte. La section longue est formée de plusieurs sous-sections individuelles l6a, l6b et l6c. La machine de coulée comprend un dispositif à rouleaux pinceurs classique entraîné par moteur 17 disposé juste 10 en dessous de la longue section 16 de la colonne de rouleaux. Les deux sections 15 et 16 de la colonne de rouleaux de guidage sont supportées de manière amovible sur un bâti rigide non oscillant 21 qui repose de manière amovible sur la charpente de support 10. Le bâti 21 est rectangulaire en plan, comme sur la 15 Fig. 2. La charpente de support 10 comporte des broches de positionnement verticales engagées dans des mortaises surcalibrées correspondantes 23 du bâti 21 de sorte que le bâti peut être facilement descendu dans sa position appropriée et peut se déplacer horizontalement dans une mesure limitée. Le bâti comprend 20 quatre appuis horizontaux 2k- disposés dans ses coins intérieurs respectifs pour supporter la courte section 15, comme décrit ci-après. Chaque élément d'extrémité du bâti comprend des pivots 25 (quatre en tout). Des bielles correspondantes semi-flexibles 26 sont suspendues aux pivots 25 pour supporter la longue sec-25 tion 16, comme décrit ci-après. Les extrémités inférieures 27 des bielles 26 sont biseautées de manière à s'engager dans des logements correspondants prévus dans le dispositif à rouleaux pinceurs 17. La courte section 15 comprend deux poutres 29 dont les 30 extrémités opposées reposent sur les appuis 2^. Les extrémités des poutres comportent des chevilles suspendues 30 reçues dans des ouvertures surcalibrées 31 dans les appuis 2k afin de positionner convenablement la courte section 15 tout en lui permettant de se déplacer horizontalement dans une mesure limitée par rapport au 35 bâti 21. Des leviers de maintien 32 en forme de U inversé sont de préférence montés à pivot sur les appuis correspondants 2k (Fig.1*-). Les extrémités des poutres 29 comportent des pattes 33 qui font saillie vers 1'intérieur et qui sont reçues dans les coudes des leviers. Les leviers portent des plongeurs à ressort 3^ lui com-^0 portent des extrémités inférieures arrondies reçues dans des creux 72 16994 5" 2137812 arrondis et surcalibrés 35 prévus dans les faces supérieures des pattes 33 pour permettre un déplacement horizontal limité de la courte section 15 par rapport au bâti 21. Les dispositifs de maintien empêchent donc la courte section 15 de vibrer vers le 5 haut et vers le bas mais peuvent facilement être dégagés des pattes par un mouvement de pivotement de manière à ne pas empêcher de soulever la section 15 du bâti 21. Les Fig. 2 et 3 montrent clairement que les poutres 29 portent une cage 38 qui est rectangulaire en plan et dans laquelle 10 tourillonne une série de paires de rouleaux de guidage 39 et 4-0 et de rouleaux de rives*+1 et 42 opposées et verticalement espacées.Les paliers pour les rouleaux de guidage 39 situés à gauche occupent de préférence une position fixe par rapport au bâti tandis que les paliers prévus pour les rouleaux de guidage *+0 situés à droite peu-15 vent être réglés horizontalement pour modifier l'écartement des rouleaux de guidage. Pour permettre un tel réglage, les paliers des rouleaux 40 sont montés sur une console *+3 qui présente une boutonnière Mf (Fig. 3). Les rouleaux de guidage et les rouleaux de rives délimitent un passage propre à recevoir une barre coulée 20 partiellement solidifiée qui sort de la lingotière. Les faces latérales externes de la cage 38 portent quatre tampons 4-5 (Fig. 2). Les faces internes des poutres 29 portent des tampons 46 à l'extérieur de la cage 38. Le bâti de support de lingotière 12 porte quatre consoles suspendues 47 (Fig. 1). Les 25 faces internes des consoles correspondantes portent des paliers 4-8 dans lesquels tourillonnent les galets *+9 et 50 (Fig. 2). Lorsque le bâti de support de lingotière 12 oscille verticalement, les quatre galets 4-9 et les quatre galets 50 montent et descendent le long des tampons correspondants 4-5 et 46 et maintiennent 30 ainsi avec précision la courte section non oscillante 15 de la colonne de rouleaux de guidage en ligne avec la lingotière 13. i»es Fig. 1 et 6 montrent clairement que la sous-section supérieure 16a de la longue section 16 comprend une cage 51 qui est rectangulaire en plan. Les parois d'extrénité de la cage 51 35 portent des membrures externes 52 qui sont attachées aux quatre biellettes 26. Dans cette forme d'exécution, les membrures correspondantes 52 sont attachées aux biellettes correspondantes par des pivots supérieur et inférieur 53 et 54. Une série de paires opposées de rouleaux de guidage 55 et 56 et de rouleaux de rives 57 40 et 58 espacées verticalement tourillonne dans la cage 51. Les pa 72 16994 é 2137812 liers prévus pour les rouleaux de guidage 55 situés à gauche sont de préférence fixes et les paliers prévus pour les rouleaux de guidage 56 situés à droite peuvent être réglés, de même que les paliers de la courte section 15 surjacente. Les deux autres 5 sous-sections 16b et 16c sont de construction semblable à celle de la sous-section supérieure 16a; on n'a donc pas repris leur description. La Fig. 1 montre que des conduites d'alimentation d'eau 59 s'étendent vers le haut à travers la charpente de support 10 10. Le bâti 21 porte des prolongements correspondants 60 des conduites 59 qui aboutissent à des ajutages de pulvérisation classiques (non représentés) entre les rouleaux de guidage. Des joints d'étanchéité appropriés sont intercalés entre les extrémités des conduites 59 et 60. 15 La Fig. 7 illustre une variante dans laquelle les biel lettes 26 sont attachées aux membrures des sous-sections 16a, 16b et l6c par des pivots 6l disposés à mi-hauteur de la sous-section. La Fig. 8 illustre une autre variante dans laquelle les sous-sections 16a, 16b et 16c sont attachées au bâti 21 ainsi 20 que les unes aux autres par de courtes bielles individuelles 62 et des pivots 63 et (h en haut et en bas. La bielle inférieure 62a va en s'amincissant à son extrémité inférieure, comme indiqué en 65» afin d'attaquer le dispositif à rouleaux pinceurs 17. En fonctionnement, les articulations des bielles 26 ou 25 62 au bâti 21 et les articulations des sous-sections l6a, l6b et 16c à ces bielles procurent une flexibilité suffisante pour que les rouleaux de guidage 55 et 66 de la longue section 16 s'alignent d'eux-mêmes automatiquement avec les rouleaux"de guidage 39 et 4-0 de la courte section 15. Comme expliqué plus haut, 30 des rouleaux 4-9 et 50 alignent automatiquement la courte section avec la lingotière 13. L'engagement des extrémités inférieures tronconiques des bielles 26 ou 62a avec.le dispositif à rouleaux pinceurs 17 assure que la colonne de rouleaux de guidage reste en ligne avec les rouleaux pinceurs,à son extrémité infé-35 rieure. Les bielles individuelles 62 de la Fig. 6 procurent évidemment le degré de flexibilité maximum et forment, en fait, un parallélogramme déformable, tandis que les bielles continues 26 de la Fig. 1 procurent le degré de flexibilité minimum. Néanmoins, dans les trois formes d'exécution, le degré de fle-4-0 xion est limité et les sections ne peuvent pas fléchir dans une 72 16994 7 2137812 mesure telle qu'elles déforment la barre coulée, cette barre pouvant toutefois onduler de la manière indispensable. Pour démonter la colonne, on commence par soulever le bâti de support de lingotière 12 et la lingotière 13 hors du che-5 min. Oin peut ensuite soulever le bâti 21, avec les longue et courte sections 1? et 16, d'un bloc de la charpente de support 10. En variante, on peut soulever la courte section 1? séparément du bâti 21, en laissant le bâti 21 et la longue section 16 en place. Les rouleaux de la courte section exigent l'attention la 10 plus fréquente et peuvent être démontés sans déranger les autres. Le prolongement 60 des conduites d'admission d'eau 59 est soulevé ■ avec le bâti 21. Il ressort de la description qui précède que l'invention procure une colonne de rouleaux de guidage flexible disposée à 15 la sortie d'une lingotière qui peut s'aligner automatiquement avec une lingotière oscillante et à l'intérieur d'elle-même. En même temps, la flexion est limitée pour empêcher toute détérioration d'une barre coulée* La colonne est facilement enlevée et démontée pour l'entretien. Pour simplifier le dessin, on a 20 omis les ajutages auxquels les conduites 59 et 60 sont raccordées-, de même que d'autres éléments classiques qui n'interviennent pas directement dans la présente invention. % 72 16994 8 2137812 r h v e r- r> i c a t -i. o n s. 1.- Colonne de rouleaux-de guidage s'-utilisant dans une machine de coulée continue, caractérisée en ce qu'elle comprend un bâti propre à être supporté dans une position verticale-immobile 5 sur la charpente de support de la machine, une section supérieure relativement courte supportée sur le. bâti de-,manière à pouvoir se déplacer horizontalement dans une mesure limitée, une section inférieure relativement longue en dessous de la section supérieure, faite de plusieurs sous-sections individuelles, et des moyens 10 suspendant la section inférieure au bâti et permettant une flexion -limitée de la section inférieure et des sous-sections individuelles, la section supérieure et les sous-sections comprenant chacune une cage et des rouleaux tourillonnant dans la cage pour délimiter une emprise alignée servant à confiner ou contenir une 15 barre coulée partiellement solidifiée. 2.- Colonne suivant la revendication 1, caractériséeen ce que les moyens de suspension comprennent des bielles articulées au bâti ainsi qu'aux sous-sections. 3.- Colonne suivant la revendication 2, caractérisée en 20 ce que les bielles sont continues sur toute la hauteur de la section inférieure. 4.- Colonne suivant la revendication 3» caractérisée en ce que les bielles continues sont articulées à chaque sous-section près des extrémités supérieure et inférieure de la sous- 25 section. 5.- Colonne suivant la revendication 3> caractérisée en ce que les bielles continues pivotent sur chaque sous-section, entre les extrémités de celle-ci. 6.- Colonne suivant la revendication 2, caractériséeen 30 ce que les bielles individuelles attachent la sous-section supérieure au bâti et les sous-sections les unes aux autres pour former en fait des parallélogrammes déformables- 7.- Colonne suivant l'une quelconque des revendication™ 1 à 6, caractérisée en ce que le bâti est rectangulaire en plan 35 et comprend des appuis situés dans le coin intérieur correspondant, la section supérieure reposant sur les appuis. 8.- Colonne suivant la revendication 7> caractérisée en ce qu'elle comprend des leviers de maintien pivotant sur des appuis, des pattes fixées à la section supérieure et s'étendant en 4-0 dessous des leviers, et des plongeurs à ressort supportés par les BAD ORIGINAL 72 1699*» 9 2137812 leviers et attaquant les pattes. 9.- Colonne suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8 en combinaison avec une machine de coulée continue, caracté risée en ce qu'elle comprend une charpente de support fixe, un 5 bâti de support de lingotière supporté par la charpente, une lingotière refroidie à l'eau et à extrémités ouvertes supportée par le bâti de support de lingotière, des moyens supportés par la charpente pour Taire osciller le bâti de support de lingotière et la lingotière verticalement, la colonne étant une colonne de 10 rouleaux verticalement Immobile supportée par la charpente et s'étendant vers le bas à partir de la lingotière,et undisposltif à rouleaux pinceurs en dessous de la colonne de rouleaux. 10.- Colonne de rouleaux combinée suivant la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle peut être déplacée horizontale lement par rapport à. la charpente, la machine comprenant, en outre, des moyens coopérant sur le bâti de support de lingotière et sur la section supérieure de la colonne pour maintenir la section supérieure en ligne avec la lingotière lorsque cette lingot! re oscille vers le haut et vers le bas et que la section supérieu 20 re reste immobile. 11.- Colonne combinée suivant la revendication 10, caractérisée en ce que les moyens coopérants comprennent des paliers fixés au-dessous du bâti de support de lingotière, des galets tourillonnant dans les paliers et des tampons fixés à la section 25 supérieure, les galets roulant sur les tampons. 12,.- Colonne combinée suivant la revendication 9, caractérisée en ce que les deux sections de la colonne de rouleaux peuvent être démontées d'un bloc, ou bien la section supérieure de la colonne peut être démontée sans déranger la section infé-30 rieure. 13.- Colonne combinée d'une machine de coulée continue, caractérisée en ce qu'elle comprend une charpente de support fixe, un bâti de support de lingotière supporté par la charpente, une lingotière refroidie à l'eau et à extrémités ouvertes 35 portée par le bâti, des moyens portés par la charpente pour faire osciller le bâti et la lingotière verticalement, et une cage de rouleaux de guidage immobilisée verticalement, pouvant être déplacée horizontalement et supportée par la charpente en dessous de la lingotière, des moyens coopérants étant prévus 4-0 sur le bâti et sur la colonne de rouleaux de guidage pour mainte 72 16994 lô 2137812 nir cette colonne en ligne avec la lingotière lorsque cette dernière monte et descend alors que la colonne de rouleaux est immobile. 14.- Colonne combinée suivant la revendication 13, ca- 5 ractérisée en ce que les moyens coopérants comprennent des paliers fixés au dessous du bâti, et des galets tourillonnant dans les paliers et roulant contre la colonne de rouleaux de guidage. 15.- Colonne combinée suivant la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle comprend des sections et des sous-sec- 10 tions flexibles les unes par rapport aux autres et les galets roulent contre la section supérieure. 16.- Colonne combinée suivant lâ revendication 13, caractérisée en ce qu'elle comprend un bâti monté sur la construction, les sections et les sous-sections étant supportées par ce Vy second bâti.