Brevet FR2165756A1 — publié le 19730810

La présente invention concerne les éléments de masselottage pour lingotieres à créneaux, c'est-à-dire les éléments moulés réfractaires, isolants et/ou exothermiques, placés contre les parois de la partie haute des lingotières pour retarder la solidification du métal garnissant cette partie afin d'abreuver la retassure du lingot. Pour la coulée des lingots en acier et autres métaux, on utilise deux types de lingotières, les lingotières à grande base bas et les lingotières à grande base haut. Dans le cas des lingotières à grande base bas, le démoulage du lingot solidifié se fait facilement puisqu'il suffit de soulever la lingotière. On utilise toutefois souvent des lingotières à grande base haut pour mieux con, tramer le gradient de solidification de même que la répartition des ségrégations dans le haut du lingot. Le démoulage à partir d'une telle lingotière est toutefois moins facile que dans le cas d'une lingotière à grande base bas.Pour y remédier, on utilise indus triellement des lingotières à créneaux, c'est-a-dire des lincotiè- res comportant des découpes dans la partie haute de deux faces opposées, découpes qui sont obturées pendant la coulée par deux bouchons amovibles. Après solidification ces bouchons amovibles sont retirés et les pinces du pont strippeur peuvent venir prendre appui, â travers ces découpes, sur les faces opposées de la partie supérieure du lingot et extraire ce dernier. Ce type de lingotière à grande base haut est normalement utilisé pour couler des aciers calmés, ctest-à-dire des aciers nécessitant un masselottage constitué par un élément moulé doublant intérieurement la paroi de la lingotière.On a proposé de profiter de la présence de cet éliment moulé au droit des découpes des créneaux pour supprimer les bouchons amovibles des lingotières a créneaux. Toutefois en pratique la résistance mécanique de ces éléments de masselottage est insuffisante pour résister à la poussée du métal. Pour obtenir une résistance suffisante, il faut accroître l'épaisseur de ces éléments, ce qui conduit à des éléments lourds, encombrants et onéreux. Pour remédier à cet inconvénient, on a également proposé de remplacer les bouchons amovibles par des plaques métalliques insérées entre les parois intérieures des moules et les éléments moulés dont elles ne sont pas solidaires. La mise en place de ces plaques complique le travail de renmoulage et elle ntest pas toujours facile à effectuer par suite de la mauvaise accessibilité des lingotières. En outré, la présence de ces plaques donne souvent naissance à un certain jeu entre l'élément de masselottage, la lingotière et/ou la plaque métallique. I1 en résulte une formation de bavures et parfois une fuite importante d'acier. Ces incidents conduisent à une réduction du poids du métal sain extrait du lingot coulé. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et elle a pour objet un élément de masselottage pour lingotières à créneaux constitué par une composition réfractaire, isolante et/ou exothermique moulée caractérisé en ce qu'un élément de renfort est au moins partiellement noyé dans la masse moulée aux endroits de celle-ci qui correspondent aux créneaux de la lingotière. L'élément de renfort peut être constitué par une plaque métallique, ou en tout autre matériau, pleine, perforée ou poreuse. Il est préférable d'utiliser des plaques perforées ou poreuses lorsque l'élément de garnissage est lui-même perméable aux gaz, au moins en fin de coulée, pour permettre aux gaz dégagés au cours de celle-ci, de s'échapper. L'élément de renfort peut également être constitué par une toile en fils ou fibres métalliques ou réfractaires, noyée dans la masse moulée. Dans la mise en oeuvre de l'invention, il est essentiel que les éléments de renfort ne soient pas en relief sur la face de l'élément moulé qui vient prendre appui contre la face intérieure de la lingotière. Si les faces intérieures des lingotières sont planes, les éléments de garnissage, munis de leurs renforts, doivent s'appliquer parfaitement contre les parois des moules afin d'éviter une remontée de métal liquide lors de la coulée. Si les faces intérieures des lingotières sont bombées, les armatures peu- vent éventuellement garder une forme plane, il n'est alors pas nécessaire qu'elles épousent les cambrures des lingotières.Dans ce cas, si les plaques de renfort ne sont pas entièrement noyées dans ltélément moulé,il subsiste une cavité au droit des plaques. il ne peut toutefois y avoir de remontée de métal liquide car les éléments de renfort ne descendent pas jusqutau pied de l'élément de masselottage. Selon une autre caractéristique de l'invention les dimensions des éléments de renfort: sont telles que ceux-ci s'étendent au delà des bords latéraux et inférieur de la découpe de la lin- gotière. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description de divers exemples de réalisation faite ci-après avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels Fig. 1 est une vue en perspective du haut d'une lingotière à créneaux munie d'un élément de masselottage conforme à la présente invention; Fig. 2 en est une vue en demi-coupe verticale; Fig. 3 est une vue en perspective de la plaque métallique constituant l'élément de renfort dans le mode de réalisation selon la figure 1; Fig. 4 est une vue en coupe horizontale partielle d'un élément de masselottage pour lingotière à faces bombées, en place dans la lincotière;; Fio. 5 est une vue en coupe par V-V de figure 4 et Fio. 6 est une vue en coupe d'un élément de masselottage avec élément de renfort en treillis métallique. La lingotière 1, qu'elle soit à faces planes comme dans les figures 1, 2 et6 ou à faces bombées comme dans les figures 3 et 4, comporte, à la partie supérieure d'au moins deux parois opposées des découpes 2 formant des créneaux permettant le passage des pinces du pont strippeur. Dans la partie supérieure de cette lingotière est mis en place le revêtement de masselottage qui, dans le présent cas, est un manchon 3 moulé en une composition réfractaire isolante ou exo thermique de type connu mais qui pourrait également être constitué par des éléments moulés assemblés. La partie inférieure 4 de revêtement de masselottage descend en dessous de la partie inférieure des découpes 2 et, de ce fait, les découpes 2 se trouvent fermées par l'élément de masselottage. Conformément à l'invention, on noie au moins partiellement dans la masse moulée de l'élément de masselottage un élément de renfort 5. Dans le cas des figures 1 à 5, cet élément de renfort est constitué par une 'tale 6 munie, sur sa face destinée à être dirigée vers l'intérieur de la lingotière, de pattes poinçonnées 7. L'épaisseur de cette tôle est choisie aussi faible que possible pour ne pas modifier les caractéristiques de capacité calorifique et de conductibilité thermique du garnissage, c'est-à-dire pour ne pas créer de zones froides. Elle doit toutefois être suffisante pour éviter la rupture de l'élément sous l'effet de la poussée ferrostatique. Elle est habituellement de 0,5 à 1,5 mm. Les dimensions de la plaque sont supérieures d'environ 10 à 30 mm à celles des découpes 2'de manière que l'élément de renfort puisse prendre appui sur les parois du moule. La forme des pattes 7 peut être quelconque, les formes les mieux appropriées étant celles qui évitent en toute sécurité que l'élément de renfort puisse se désolidariser de l'élément moulé.Leur conception doit également tenir compte du procédé mis en oeuvre pour l'étuvage de l'élément et elle ne doit, en particulier, pas contrarier les phénomènes de dilatation et de contraction apparaissant lors d'un étuvage thermique. Les éléments de renfort sont de préférence noyés dans la masse moulée au cours de l'opération de moulage effectuée en général par filtration sous pression ou dépression d'une suspension des produits réfractaires et/ou exothermiques. La t81e illustrée dans la figure 3 est une tale pleine mais elle peut entre perforée. Dans le cas du mode de réalisation des figures 4 et 5, les parois de la lingotière sont bombées et la surface extérieure de l'élément de masselottage s'adapte exactement à la surface intérieure de la lingotière. La tale 6 mise en oeuvre est une tale plane et de ce fait elle ne s'adapte pas à la forme de la paroi intérieure de la lingotière de sorte qu'il subsiste un vide 8. Il ne peut toutefois se produire de remontée du métal liquide dans cet espace, la partie inférieure ou pied 4 de l'élément de masse lattage 3 étant en contact étroit avec la surface intérieure de la paroi de la lingotière. Dans le mode de réalisation de la figure 6 lwélément de renfort est constitué par un treillis métallique 9 noyé dans la masse de l'élément moulé. Dans ce cas la dimension des mailles doit être suffisante pour permettre le dépôt dans les dites mailles des éléments de la composition moulée. On pourrait.égale- ment utiliser une toile en fibres de verre, d'amiante ou céramique avec de préférence des fibres libres pour assurer l'ancrage dans la masse moulée. Les modes de réalisation ci-dessus décrits à titre d1exem- ples sont susceptibles de recevoir de nombreuses modifications sans sortir du cadre de la présente invention. R E V E N D I CA L~C~A~T~IO~N~S I O N S 1. Un élément de masselottage constitué par un élément moulé en une composition réfractaire, isolante et/ou exothermique avec des éléments de résistance mécanique supérieure formant renfort incorporés dans l'élément moulé caractérisé en ce que, cet élément étant destiné au masselottage de Lingotières à cré- neaux, ltélément de renfort est noyé au moins partiellement dans la masse moulée, dans les seules parties de l'élément' destinées à se trouver en face des créneaux de la lingotière. 2. Un élément de masselottage selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'élément de renfort est constitué par une plaque métallique, ou en tout autre matériau, pleine, perforée ou poreuse. 3. Un élément de masselottage selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'élément de renfort est constitué par une toile en fils ou fibres métalliques ou réfractaires, noyée dans la masse moulée. 4. Un élément de masselottage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les dimensions des éléments de renfort sont telles que ceux-ci s'étendent au dela des bords latéraux et inférieur dela découpe de la lingotière. 5. Un élément de masselottage selon la revendication 2 caractérisé en ce que la plaque forme une partie de la surface extérieure de l'élément de masselottage et comporte des pattes noyées dans la masse moulée.