Brevet FR2118166A1 — publié le 19720728

La présente invention concerne, d'une part, un procédé de décharge des segments de guidage d'un guidage de barre de coulée monté à la suite de la lingotière d'un poste de coulée en continu, en cas de rupture de la barre de coulée avec maintien de la barre dans le guidage 5 de barre, procédé par lequel, pour régler la distance entre les parties mobiles, situées face à face des segments de guidage, ces parties sont poussées contre des butées par l'action de forces de serrage et, d'autre part, une installation de mj.se en oeuvre de ce procédé. Dans les dispositifs de guidage de barre connus, le guidage de 10 barre monté à la suite de la lingotière est subdivisé en segments. Dans un tel dispositif de guidage de barre, pour pouvoir soutenir efficacement des barres de formats différents, on prévoit toujours une partie de segment qui comprend des éléments d'appui et est susceptible de se déplacer perpendiculairement à la barre. Mais on peut aussi monter des parties de segments mobiles sur 15 les côtés de barre situés face à face. Le déplacement de ces parties de segment s'effectue, en général, au moyen de vérins hydrauliques. Pour régler exactement la distance entre les parties des segments de guidage, parties mobiles situées face à face, c'est-à-dire pour régler les dimensions de barre, on prévoit des butées réglables ou échangeables. En cas d'un change-20 ment de format, on règle d'abord les butées correspondantes et, ensuite, on pousse les parties de segment de guidage de barre contre ces butées. La force de pression produite par les vérins hydrauliques agit, dans ce cas, à 1'encontre de la pression ferrostatique de la barre de coulée, c'est-à-dire que la force d'application doit toujours être plus grande que les efforts 25 transmis par la barre sur le guidage de barre. Ce type de guidage de barre présente les inconvénients suivants : en cas d'arrêt assez long de l'installation de coulée par suite d'un débordement de métal fondu, d'un manque de courant électrique, d'une percée ou de détériorations de machines, la barre de coulée se solidifie dans le guidage 30 de barre. Pour éviter que, dans la zone supérieure du guidage de barre, la croate de barre solidifiée et encore mince ne soit à nouveau fondue, le refroidissement ne doit pas être arrêté jusqu'à ce que la barre soit suffisamment solidifiée. Etant donné que, dans les installations en courbe, l'eau de refroidissement ne peut s'écouler que de façon limitée le long du côté de barre 35 à petit rayon et qu'au contraire s'écoule immédiatement le long du ct>té de barre à grand rayon, l'arc intérieur de la barre est plus fortement refroidi que l'arc extérieur, ce par quoi la barre, en raison des tensions thermiques, peut se coincer dans le dispositif de guidage de barre. Lors d'une extraction 71 45525 2 2118166 ultérieure de la barre en partie solidifiée, l'extrémité du guidage de barre est très fortement chargée en raison du dressage en une ligne droite de la barre recourbée, ce qui conduit à des ruptures de rouleaux ou à d'autres détériorations du dispositif de guidage de barre. D'autres dégâts peuvent 5 résulter du fait que, surtout en cas de percée de métal en fusion, la barre est enserrée solidement entre l'endroit de percée et le dispositif d'entraînement et de dressage. Si alors, du fait de la contraction, la dimension de l'art se raccourcit entre ces deux endroits de serrage, les éléments de guidage de barre sont soumis à des charges inadmissibles. Etant donné qu'en cas 10 d'arrêt de la barre coulée, dans le guidage de barre, la croûte solidifiée de la barre est aicore mince et, de ce fait, se renfle ou se bombe entre les éléments d'appui, en raison de la pression ferrostatique, il est aussi impossible, pour cette raison, d'extraire ultérieurement la barre sans détériorer les éléments de guidage ou le dispositif de guidage de barre. 15 Si, par suite d'une fuite ou d'une chute de pression, les vérins hydrauliques ne sont plus en état de fournir la force de serrage nécessaire, alors le guidage de barre s'ouvre, surtout lorsque les parties de segment de guidage sont rendues mobiles des deux côtés de la barre. Ceci conduit inévitablement à une destruction des éléments d'équipement, en parti-20 c-ulier dans la zone supérieure du dispositif de guidage de barre. L'invention a donc pour objectif d'éviter les inconvénients susmentionnés et de réaliser une installation qui nécessite des forces de serrage assez réduites, laisse dans leur position les différentes parties de guidage de barre en cas de chute de pression et permet de décharger le 25 guidage de barre en cas d'arrêt de coulée. Cet objectif est atteint, conformément au procédé, du fait que,par le déblocage d'une force principale de serrage, on libère un effet produit par la barre et on déplace un élément de décharge hors de sa position déterminant la distance. 30 Grâce à ce procédé, on empêche la détérioration du guidage de barre par les efforts produits par une barre séjournant en cas d'arrêt de coulée, et l'on rend possible sans détériorations du guidage de barre, l'extraction ultérieure de la barre en partie solidifiée. L'installation de mise en oeuvre de ce procédé, se caractérise 35 en ce que l'élément de décharge est monté entre l'élément principal de serrage et la partie mobile du segment de guidage. Etant donné que, généralement, dans les guidages de barre, on ne dispose que d'une place restreinte pour les éléments constitutifs, il est 71 45525 3 2118166 avantageux que la force principale de serrage agisse contre des butées, dans le même sens que la pression ferrostatique, c'est-à-dire en s'éloignant perpendiculairement de l'axe de barre. De ce fait, la force principale je serrag'-., est aussi rendue indépendante de la pression ferrostatique et ïa 5 distance entre les pièces de segment de guidage situées face à face n'est pas modifiée par un accroissement ou une diminution de la pression ferrostatique. De ce fait, l'on obtient, en service, des dimensions de barre constantes} en raison de la délimitation rigide, non élastique du segment mobile de guidage d-è billette iO Si l'élément de décharge est constitué en forme de coin et si un deuxième élément, également en forme de coin, lui est associé, alors, en déplaçant relativement l'un par rapport à l'autre ces deux éMnents en forme Jt vir>. on peut établir, entre les surfaces terminales des coins} des cotes diiierentes peur régler exactement la distance entre les parties de segment iS de guidage qui se trouvent face à face. Sur le dispositif de guidage qui est avantageusement constitué par des colonnes au moyen desquelles sont guidés les différents éléments de guidage de barre, sont montées des butées de réglage de- la distance entre les parties da segment de guidage. De façon avantageuse, ces butées sont constituées par des anneaux à gradins et mobiles en rotation, 20 des contre-pièces munies de becs correspondants étant, par ailleurs, associées à ces anneaux à gradins. Ceci permet de régler d'autres dimensions de barre, sans échanger de pièces constitutives, uniquement par pivotement des anneaux à gradins. Pour faciliter le réglage de distance des éléments de guidage de barre, on munit les anneaux à gradins d'un levier auquel sont associés des 25 dispositifs correspondants d'arrêt, pour le réglage de distance. Dans un autre mede avantageux de réalisation, tous les leviers des différents segments de guidage de barre sont reliés entre eux et sont ajustables en commun. De ce fait, on peut, de manière simple et sûre, régler la distance entre les segments de guidage de barre. 30 Grâce à un choix approprié de l'angle d'inclinaison des surfaces en coin des deux coins, surfaces associées l'une à l'autre, on peut calculer exactement l'effort qui est nécessaire pour mettre en mouvement l'élément de décharge. Il est à noter, dans ce cas, que l'angle d'inclinaison du coin doit etre plus grand que l'angle de frottement correspondant, 33 Dans un mode de réalisation avantageux, les coins sont constitués en i.:rme L et embrassent les colonnes. De ce fait est assuré un déplacement sans ^trstac lel'élément de décharge. 71 45525 4 2118166 La force de maintien correspondante pour l'élément de décharge, pendant le service normal de coulée, est transmise par l'élément principal de serrage, par l'intermédiaire d'une pièce intercalaire munie de faces qui délimitent une forme en coin, sur l'élément mobile de décharge pourvu d'une face de contact correspondante, associée à la pièce intercalaire. En fonction du choix des points d'attaque pour l'élément principal de serrage, une autre solution avantageuse se présente si la force de maintien pour l'élément de décharge est transmise de l'élément principal de serrage sur l'élément de décharge, par l'intermédiaire d'un levier coudé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris a la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation, description se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente une coupe transversale partielle du guidage de barre, le long de la ligne I-I de la figure 3; - la figure 2 représente une vue des organes pour l'ajustage de format et de l'élément de décharge; - la figure 3 représente la vue latérale d'un élément de guidage; - la figure 4 représente une coupe horizontale partielle suivant la ligne IV-IV de la figure 2 ; et - la figure 5 représente une coupe transversale partielle correspondant à la figure 1, avec, cependant, une disposition différente de l'élément principal de serrage. Suivant le mode de réalisation représenté, sur les figures 1 à 4, une partie fixe de segment de guidage 2 et une partie de segment de guidage 3 d'un segment de guidage de barre, partie susceptible de se déplacer sur des colonnes 9, sont montées sur un bâti porteur 1. La partie de segment de guidage 2 comprend deux flasques 4 reposant sur le bâti de base 1 et munis de paliers 5 pour des rouleaux de guidage 6. Au lieu de ces rouleaux de guidage 6 on peut aussi employer des plaques ou d'autres éléments de guidage. A chaque flasque 4 est fixé un manchon de guidage 7, et entre les flasques 4 sont insérées des traverses de liaison 8. Dans le manchon 7 disposé perpendiculairement au trajet de la barre, une colonne 9 est fixée par un boulon 10. Sur cette colonne 9 est guidé un manchon 11 relié à la partie de segment de guidage 3. A la partie de segment de guidage 3 sont associés deux flasques 13 dans lesquels sont montés des paliers 14 pour les rouleaux 15. Entre les flasques 13 sont disposées les traverses de liaison 12. Latéralement aux manchons 7 et 11 est monté un élément de serrage tel qu'un vérin hydraulique 18, dont la tige de piston 17 est reliée à la 71 45525 5 2118166 console 16 fixée sur le manchon de guidage 7. A l'autre extrémité du vérin hydraulique 18 est fixé un coin 19. Dans ce coin 19 est logé un boulon 20 dont les extrémités dépassent des deux côtés du coin et servent de tourillons 21 qui portent des pièces baladeuses 22, Aumanchon de guidage 11 sont fixées 5 des attaches 23, 2k supportant des glissières 25 qui assurent le guidage parallèle à la colonne 9, des pièces balâdeiisçs 22 et, par conséquent, du coin 19. Sur le manchon de guidage 11 repose un élément de décharge 26 qui est constitué par un coin et est susceptible de se déplacer. Le côté de cet 10 élément 26, côté tourné vers le coin 19jprésente la même inclinaison que la fa^e biseautée du coin 19. L'élément de décharge 26 est constitué à la manière d'une fourche en forme de U et embrasse la colonne 9 aplatie dans cette zone. La face de l'élément de décharge 26 face détournée du manchon de guidage 11, délimite également un coin avec la face de cet élément de décharge, face 1") • reposant sur le manchon de guidage 11. Au-dessus de l'élément'de décharge 26 est disposé un autre élément en forme de coin 27 dont une des faces coopère avec la face inclinée de l'élément de décharge 26, face détournée du manchon de guidage 11. Ce coin 27 est également constitué en forme de U et embrasse la colonne 9 dans sa zone aplatie. On peut en outre le régler et le fixer 20 dans sa position au moyen de la vis de réglage 29, grâce à quoi l'on peut régler exactement la distance entre les deux parties de segment de guidage 2, 3 situées vis-à-vis l'une de l'autre. La vis de réglage 29 s'appuie sur une bague d'arrêt 28. Au-dessus de la bague d'arrêt 28 est placé sur la colonne 9 un anneau à gradins 30.Celui-ci est susceptible de pivoter sur la colonne 9. 25 A l'extrémité supérieure de la colonne 9 est ménagée dans la masse une gorge 33 dans laquelle est en prise une bague en deux parties 34 également à gradins. Pour ajuster la distance entre les parties de segment de guidage on fait tourner l'anneau 30 qui, en coopération avec les becs ou crans correspondants 35 de la bague 34 détermine les dimensions de la barre. 30 En outre, sur l'anneau à gradins 30 est monté un levier 31 qui, au moyen du dispositif d'arrêt 32, peut être immobilisé dans des positions déterminées, correspondant aux dimensions de barre. Les leviers 31 des différents segments du guidage de barre peuvent, en outre, être reliés entre eux, grâce à quoi un réglage simultané da tous les segments est possible. 35 Sur le manchon de guidage 11 sont fixées,des deux côtés, des éclisses 36 qui s'étendent vers le haut jusqu'à la bague d'arrêt 28. Dans la zone de la bague d'arrêt 28, les éclisses 36 sont munies d'un trou oblong 39 71 45525 6 2118166 traversé par un boulon 38 monté sur la bague d'arrêt 28. Grâce aux éclisses, on est assuré que, lors de la descente de la partie de segment de guidage 3, la bague d'arrêt 28 est entraînée et ne reste pas accrochée en raison de son poids dissymétrique. 5 Les éléments de décharge sont protégés contre les souillures par les recouvrements 39. En position de marche, l'unité cylindre-piston 18 pousse, par l'intermédiaire des pièces baladeuses 22 et des attaches 23, les manchons 11 de la partie de segment de guidage 3 contre les coins 26 et 27, 10 quij eux, portent contre la bague d'arrêt 28 et les bagues 30 et 34. En même temps, l'élément de décharge 26 est sollicité en direction de la colonne 9 par le coin 19, grâce à quoi le manchon de guidage 11 est serré contre l'unité cyliàdre-plston 18. Si maintenant, lors d'une interruption de coulée, il y a danger 15 que la barre se coince dans le guidage de barre, ou que des segments de guidage puissent être endommagés par des tensions trop grandes, alors est libérée la force principale de serrage produite par l'unité cylindre-piston 18. L'angle de coin de l'élément de décharge 26 est choisi de telle manière que lorsque est atteint sur le manchon de guidage 11 un effort prédéterminé, produit 20 par la barre et ne déclenchant encore aucun dommage, cet élément de décharge 26 est déplacé de sa position déterminant la dimension. De ce fait, la distance entre les parties de segment de guidage s'agrandit, grâce à quoi l'on évite une détérioration des parties de segment de guidage par accroissement de l'effort ou un coincement de la barre. 25 Mais, même en cas de la diminution de la force principale de serrage, par suite de fuite ou de perte de pression de l'élément principal de serrage 18, la distance entre les parties de segments de guidage est tout d'abord conservée-. Ce n'est que par des actions extérieures, comme par exemple une panne d'installation, que la partie mobile de segment de 30 guidage 3 est amenée hors de sa position. Grâce à cet agencement, en cas de défaillance des unités cylindre-piston 18;on peut quand même continuer à travailler de manière normale. La figure 5 montre un autre mode de réalisation de la partie mobile de segment de guidage 3, le bâti-support 1 et la partie fixe de segment 35 de guidage 2 qui correspondent au mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 3,nkyant cependant pas été représentés, Sur le manchon mobile 11 sent montées des consoles 42. Le vérin hydraulique 18 muni de la tige de » 71 45525 2118166 piston correspondante 17 est relié à ces consoles 42 au moyen d'un boulon 41. A son autre extrémité, le vérin hydraulique 18 est relié, au moyen d'un boulon 44, à un levier coudé 43 qui, à une de ses extrémités, est monté sur une attache 51 par l'intermédiaire du boulon 58. L'attache 51 peut être 5 enfoncée sur la colonne 9 et est tenue par un tourillon 55 de celle-ci, elle embrasse à la manière d'une fourche l'élément en forme de coin 27, l'élément de décharge 26 et l'anneau à gradins 30'mobile en rotation et est reliée à des traverses de liaison 52. Pour fixer la position de service de l'attache 51, une bague 56 est placée sur et entoure le tourillon 55 10 et est bloquée dans sa position au moyen d'une goupille 57. L'élément 27 peut se déplacer au moyen de la vis de réglage 29. Entre le levier coudé 43 et l'élément de décharge 26 sont montées des éclisses 47 qui relient ces deux pièces entre elles par l'intermédiaire de boulons 45, 46. Pour maintenir la distance entre les rouleaux de segments de guidage 6, 15 on utilise des 15 boulons d'écartement 50 qui coopèrent avec l'anneau pourvu de gradins 30'. Pour régler la distance entre les rouleaux de guidage 6, 15 on tourne l'anneau 30' dans la position désirée et l'on tire en direction de l'attache 51 la partie mobile de segment de guidage 3, au moyen du vérin hydraulique 18. Grâce à l'effort agissant sur le"levier coudé 43, l'élément de décharge 26 20 est poussé contre la face en coin de l'élément 27. La position exacte des pièces 26 et 27 est réglable au moyen de la vis 29. Le manchon 11 est poussé contre les boulons 50 et ceux-ci le sont dans les gradins correspondants 49 de l'anneau 30', dont la position est déterminée par l'élément de décharge 26. Si le guidage de barre doit être déchargé, alors, en sollicitant en sens 25 inverse le piston dans le cylindre 18, c'est-à-dire en libérant l'effort principal de serrage, on peut éloigner de sa" position déterminant la dimension l'élément de décharge 26. On peut aussi supprimer la pression d'huile du vérin 18 et donc relâcher la force principale de serrage, après quoi la force libérée, produite par la barre, déplace, hors de sa position détermi-30 nant les dimensions, l'élément de décharge 26 après qu'est atteinte une valeur de force déterminée. Si,surtout en cas de rupture de la croûte, il devait n'être plus possible d'extraire du guidage de barre, au moyen du dispositif d'entraînement, la barre solidifiée, alors on pourrait, après desserrement des 35 anneaux en deux parties 34 ou des anneaux 56, enlever de la barre, par un moyen auxiliaire non indiqué, les parties mobiles de segment de guidage 3. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans que l'on sorte pour cela du cadre de l'invention. 71 45525 8 2118166 REVENDICATIONS 1 - Procédé de décharge de s egments de guidage d'un guidage de barre mcnté à la suite de la lingotière d'un poste de coulée continue, en cas d'arrêt de coulée avec maintien de la barre dans le guidage de barre, procédé par lequel, pour régler la distance entre les parties mobiles, situées face à face, des segments de guidage, ces parties sont poussées contre les butées par l'action de forces de serrage, caractérisé en ce que, par le blocage ou libération d'une, force principale de serrage, ou libère un effort produit par la barre et on déplace un élément de décharge hors de sa position déterminant la distance. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la force principale de serrage agit dans le même sens que la pression farrostatiqu 3 - Installation de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'élément de décharge est monté entre l'élément principal de serrage et la partie mobile du segment de guidage. 4 - Installationselon la revendication 3, caractérisée en ce que l'élément de décharge est constitué en forme de coin et qu'un deuxième élément également en forme de coin lui est associé et que ces éléments en forme de coin sont mobiles l!un par rapport à l'autre. 5 - Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que sur des colonnes sont montées des butées de réglage de la distance entre les parties de segment de guidage. 6 - Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'angle d'inclinaison des faces biseautées des coins, faces associées l'une à l'autre, est plus grand que l'angle de frottement correspondant. 7 - Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que les coins sont constitués en forme de U à la manière de fourches et que les fourches embrassent les colonnes. 8 - Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que les butées sont constituées par des anneaux à gradins susceptibles de tourner et qu'à ces anneaux à gradins sont associées des contre-pièces munies de becs cor x aspondants. 9 - Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que l'élément principal de serrage, par l'intermédiaire d'cne pièce intercalaire munie de faces qui délimitent une forme de coin, agit sur l'élément mobile de décharge pourvu d'une face de contact correspondante associée à la pièce intercalaire. 71 45525 9 2118166 10 - Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que l'élément principal de serrage agit sur l'élément de décharge par l'intermédiaire d'un levier coudé. 11 - Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'anneau à gradins est pouvu d'un levier auquel sont associés des dispositifs d'arrêt correspondant au réglage de distance du guidage de barre. 12 - Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que les leviers de tous les segments de guidage de barre sont reliés entre eux et sont ajustables en commun. ,