Brevet FR2186300A1 — publié le 19740111

L'invention se rapporte à un procédé dans lequel on produit, essentiellement par laminage à chsd, des demi-produits et des ronds en métal, en particulier en acier. Un tel procédé sert en général à transformer la matière préformée expulsée d'un train blooming ou d'un train à brames ou d'une installation de coulée continue fonctionnant avec une coquille polygonale, en particulier carrée ou rectangulaire, ou ronde, en demi-produit, c'est-à-dire en billettes à quatre faces ou davantage, en platines ou en bandes, ou encore en ronds, les formats à considérer allant des billettes aux barres marchandes. Les laminoirs usuels pour ces a-licatons fonctionnent avec inversion du sens de laminage dans des cages duo ou trio. La cage trio dans laquelle on introduit à l'aller le produit à laminer par exemple au-dessous du cylindre central, et au retour au-dessus de ce cylindre, présente l'avantage qu'il n'est pas nécessaire de modifier le sens de rotation des cylindres. Cela stapDlique également au laminoir double duo, dans lequel un duo fonctionne dans un sens de laminage, et l'autre duo dans le sens oppose. Dans le duo réversible, on change le sens de rotation après chaque passage. Il présente, par rapport aux laminoirs mentionnes plus haut, l'avantage que l'emprise est toujours située au même niveau, et que, pP suite, de lourds et coûteux tabliers releveurs de part et d'autre de la cage sont superflus. La capacité de production de tels laminoirs n'est pas satisfaisante en considération de la productivité croissante des trains de lingots bruts et de brames ainsi que des installations de coulée continue. Des dif-;licultés économiques (frais d'installa- tion, encombrement) et techniaus considérables, et mame éventuellement des empêchements, s'op > -osent à 11 égalisation du débit des trains de lainage précités pour les demi-produits, etc. L'invertion part du problème consistant à trouver une solution techniquement simple, efficace et économiauement favorable à l'élévationdu débit des trains précités pour les demi-produits, etc. Suivant l'invention, pour le laminage à chaud de demi-produits métalliques et de ronds, dans lequel on choisit deux paires de cylindres disposées l'une derrière l'autre et dont les axes sont parallèles, avec déplacement de va-et-vient du produit à laminer, on forme, par les deux paires de cylindres, la barre de laminage dans chacun des deux sens de déplacement, sans rotation, torsion ou pliage entre les deux paires de cylindres. Le déplacement de la barre ne doit pas-non plus s'écarter sensiblement de l'horizontale. On augmente, en correspondance avec l'allongement, ou encore avec la réduction de section transversale, du produit à laminer, la vitesse périphériaue de la paire de cylindres située en aval dans le sens du laminage, par rapport à celle de la paire située en amont. On règle automatiquement, de préférence au moyen d'une commande automatique à programme, gracie de préférence à un entratne- ment, ou attaque, des paires de cylindres par du courant électrique continu, les vitesses périphériques des deux paires de cylindres et la dirence de vitesse entre celles-ci. Comme, ainsi aue cela a été indiqué, il ne doit pas y avoir rotation, torsion, ou flexion de la barre entre les paires de cylin dres, un pivotement ou retournement, de préférence de 900, peut éventuellement avoir lieu avant le passage suivant à travers les deux paires de cylindres. Dans la passe finale, le produit à laminer ne devrait être formé que dans une des deux paires de cylindres. A cet effet, on écarte l'un de l'autre les deux cylindres de l'autre paire dans le cas où elle ne présente pas de toutes façons, dans la ligne de la passe finale, une emprise excluant une p---rticipation au formage dans la passe finale. On peut ainsi observer d'étroites tolérances de laminage sur la totalité de la longueur de la barre. Bien que le procédé suivant l'invention ait été mis au point en partant des conditions de laminage à chaud, cela n'exclut pas son application à un produit de laminage dont la température est située au-dessous de la température de recristallisation. Un laminoir pour la mise en oeuvre du procédé est essentiellement caractérisé tar le fait au'il comporte deux paires de cylindres d'axes parallèles, montées l'une derrière l'autre, réversibles, pouvant être serrées dans des sens opposes ou dans le neme sens et de vitesse réglable, ainsi aucune attaoue, ou commande, réglable séparément pour chaque peinre de cylindres. Chaque attaaue de cylindres peut, de façon connue en soi, se faire soit par un moteur à courant continu avec boîte à vitesses, soit par deux m-oteurs (moteurs jumeaux). L'inversion, le serrage et le réglage de la vitesse des paires de cylindres sont éventuellement effectués automtinue- ment et indépendamment l'un de l'autre par une commande programmée. Un laminoir de ce type fonetionnant avec-des cylindres calibrés devrait avoir un calibrage dans lequel les deux calibres qui se succèdent dans un passage sont disposés en direction rectiligne de laminage sans décalage axial de l'une des paires de cylindres ou des deux. riais cela n'exclut pas la possibilité du décalage usuel en direction axiale pour ajuster le montage de cage. La possibilité d'un décalage en direction axiale, s'il constitue la possibilité la plus compliquée du problème consistant à amener les calibres correspondants sur les deux paires de cylindres à être dans le prolongement l'un de l'autre sur la ligne de laminage, n' ex est pas moins une conception qui ne sort pas fondamentalement du cadre de l'invention. Les éléments annexes par ailleurs nécessaires sont limités à ceux usuels dans les laminoirs duo réversibles simples. riais il peut être avantageux de disposer entre les deux paires de rouleaux un organe de guidage de la barre déplaçable latéralement, par exemple deux rouleaux disposés verticalement. L'invention va maintenant être décrite et exposée plus en détail sur des exemples de réalisation en se référant au dessin annexé sur lequel - les figures 1 à 4 représentent des exemples de schémas de calibrages et de laminage pour billettes carrées, par exemple dans des qualités d'aciers spéciaux, - la figure 5 est une vue en plan, et - la figure 6 une vue en élévation latérale d'une installation de laminage suivant l'invention. La figure 1 est le schéma de laminage pour des billettes ayant une longueur de coté de 50 à 55 mm, la figure 2 pour des billettes de 60 à 65 mm, la figure 3 pour des billettes de 80 à 85 mm, et la figure 4 pour des billettes d'une longueur de coté de t20 à 130 mm. Comme sections de passage initiales, on dispose de blooms d'environ 130 mm de côté et de 160 mm de coté. Grâce à la tossibi- lité de réglage de la hauteur des cages, on peut régler le laminage à volonté. L'installation de laminage renferme deux ensembles de cylindres duo, I et II, oui comprennent par exemple des cylindres d'un diamètre de 680 mm et une longueur. de table de 1 6W0 mm. Les deux paires de cylindres 1 et II sont écartées de 2,6 m, d'axe en axe. Chacune d'elles est logée dans une cage duo 1 ou 2. Chaque paire de cylindres possède une attaque 3 ou 4 à courant continu, réglable et réversible, avec une cage à pignons 5 ou 6. Entre les Cieux paires de cylindres, est monté un dispositif de guidage 7 dé déplaçable latéralement, qu'on peut placer sur le calibre utilisé. Ce dispositif de guidage est par exemple constitué par deux galets profilés disposés verticalement. En avant et en arrière de cette installation de laminage se trouve une installation réversible de table à rouleaux 8 ou 9 avec, pour chacune, un dispositif de retourneur et ripeur 10 et il. On va décrire en détail la production de billettes carrées d'une longueur de côté de 50 mm sur une installation suivant les figures 5 et 6, d'après le scéma de laminage de la figure 1. Sur la table à rouleaux 8, on amène, au moyen d'un dispositif retourneur et ripeur 10, au calibre c îe la ovaire de cylindres I, le bloom ayant une longueur de coté de carré de 130 mm, un poids de 1 270 kg et une longueur de 10 m. Il s'agit ici de cannelures en losange. La diminution de section dans cette cannelure est de 17;8. Le commencement Ce la barre traverse ensuite la paire de galets de guidage 7 et s'engage dans le calibre c' de la paire ae cylindres II. Le calibre c' est également un calibre en losange, mais dont la petite diagonale est plus petite et la grande diagonale plus grande. la barre ne subit ni pliage ni torsion entre les deux paires de cylindres. la diminution ae section dans le calibre c' est de 10,5 mo. La vitesse de laminage lors de la passe initiale dans les calibres c et c' est comprise entre 0,5 et 3 m/s.Quand le débit de la barre a quitté le calibre c', on augmente la vitesse de laminage des deux paires de cylindres, en portant celle de la paire II au maximum de 8 m/s et celle de la paire I à une valeur légèrement inférieure à celle correspondant à la diminution de section, de sorte que, pendant le passage une légère traction s'exerce sur la partie de la barre qui se trouve entre les deux paires de cylindres. On freine jusau'à une faible vitesse restante la barre sortant rectiligne des calibres c -t c' peu avant qu'elle quitte les calibres.Au moyen d'un appareil enregistreur de programme et grâce à la commande des cages en courant continu, on commande les åisférences de vitesse- entre les pai- res de cylindres I et II, ainsi que l'accélération depuis la vites se de démarrage juscu'à la vitesse maximale et le freinage à la sortie de la barre. Après avoir traversé les calibres c et c', la barre, en raison du freinage en aval de la commande et de la table à rouleaux, reste sur la table 9, à une faible distance de l'installation de laminage.Le dispositif retourneur et riveur Il amène la barre devant le calibre h' de la paire de cylindres II et, après inversion des attaques, le fait pénétrer dans le calibre h' dans une position retournée de 900 par raooort au passage précédent. le calibre hl a une section carrée. La réduction dans ce calibre est de 14,6 . le début de la barre traverse à nouveau le système de guidage 7, qu'on a mis entre temps sur les calibres h' et h, et s'engage dans le calibre h de la paire I. le calibre h est un calibre en losange. La réduction est de 24,8 %. On régle à nouveau les vitesses de laminage par l'enregistreur à programme.De la même façon que dans la traversée des paires de calibres c - c' et h - h', la barre traverse maintenant en sens inverse, et ayant chaque fois pivoté de 900 en avant et en arrière de l'installation avant de s'engager, les paires de calibres i et i' avec une réduction de 18,2 ffi et de 21,7 ffi, les paires de calibres k' et k avec une réduction de 16 ffi et de 25,4 %, et, dans le dernier passage, un des calibres carrés 1 et 1' avec u e réduction de 20,4 , tandis aue, par le réglage des cylindres, l'autre calibre reste ouvert pour un passage libre de la barre. les formes des calibres i - i' - k' - k varient de la forme carrée à la forme en losange, de sorte qu'on a toujours une forme carrée de la barre entre les deux cages Du fait de la réduction de section, la barre stest allongée, jusqu a atteindre 65,7 m. Au moyen de la table à rouleaux 9, on amène alors la barre terminée à une installation de cisaillement et de refroidis seul commençant à une distance de 70 m. La durée totale de ce traitement - à savoir le laminage depuis 130 mm de longueur de côté et 1270 kg jusqu'à 50 mm de longueur de coté - est de l'ordre de 50 secondes. Le procédé et les laminoirs suivant l'invention réunissent de nombreux avantages et apportent par suite un progrès industriel considérable. Ils conviennent en particulier pour les usines dans lesquelles, par manque d'utilisation, il ne vaut pas la peine d'avoir des trains de laminage entièrement continus. L'investissement, et aussi les dépenses courantes, sont faibles. La productivité n'en est pas moins extrêmement élevée. Bar rapport à une simple installation réversible duo, l'augmenta- tion de la production peut atteindre et même dépasser 100 . le choix des opérations d'inversion est réduit, en rapport avec le laminage notablement augmenté. Le nombre réduit des opérations d'inversion a pour effet aue les pertes à la commande dues au freinage et à l'accélération sont dans l'ensemble diminuées. Du fait des durées de laminage plus courtes, les pertes calorifioues sont plus faibles, de sorte qu'il n'y a pas besoin d'un réchauffement intermédiaire qui, sinon, peut être nécessaire. Par suite de la température de laminage, qui reste plus élevée, la capacité de déformation est exceptionnellement bonne. RVL\DiCLT1 ONS 1. - Procédé pour laminer à chaud des demi-produits métalliques et des ronds au moyen de deux paires de cylindras disposées l'une derrière l'autre et dont les axes sont parallèles, avec déplacement de va et vient du produit à laminer, ce procédé étant caractérisé par le fait qu'on forme, par les deux paires de cylindres, la barre de laminage dans chacun des deux sens de déplacement, sans rotation, torsion ou pliage entre les deux paires de cylindres. 2. - Procédé suivant la revendication 1, dans lequel on augmente, en correspondance avec l'allongement du produit à laminer, la vitesse périphériaue de la paire de cylindres située en aval dans le sens du laminage, p-r rapport à celle de la paire située en amont. 3. - Procédé suivant la revendication 1, dans lequel on règle automatiquement, de préférence au moyen d'une co"mande automatique à programme, de préférence grtce à un entraSnement, ou attaque, des paires de cylindres par du courant électrique continu, les vitesses périphériques des deux paires de cylindres et la différence de vitesse entre celles-ci. 4. - Procédé suivant la revendication 1, dans lequel on fait pivoter la tige de laminage de 900 avant son passage à travers les deux paires de cylindres. 5. - Procédé suivant la revendication 1, dans lequel, dans la passe finale, on ne orme le produit à laminer que dans une des deux paires de cylindres. 6. - Âpplication du procédé suivant la revendication 1 à un produit à laminer dont la température est située au-dessous de la temperature de recristallisation. 7. - Laminoir pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait au'il comporte deux paires de cylindres d'axes parallèles, montées l'une derrière l'autre, r- versibles, pouvant être ser-ées dans des sens opposés ou dans le mme sens et de vitesse réglable, ainsi au'une attaque, ou commande, réglable séparément pour chaque paire de cylindres. 8. - Laminoir suivant la revendication 7, dans lequel chaque commande des cylindres est assurée, de façon connue en soi, par un entrarnement à courant continu avec boîte à vitesses. 9. - Laminoir suivant la revendication 7, dans lequel chaque commande des cylindres est assurée, de façon connue en soi, par un moteur pour le cylindre supérieur et par un moteur nour le cylindre inférieur (commande symétrique double). 10. - laminoir suivant la revendication 7, qui comporte une commande programmée pour l'inversion, le serrage et le changement de la vitesse des paires de cylindres. 11. - laminoir suivant la revendication 7, qui comporte un calibrage dans leauel les deux calibres qui se succèdent dans un passage sont disposés en direction rectiligne de laminage sans décalage axial de l'une des paires de cylindres ou des deux; 12. - Laminoir suivant la revendication 7, qui comporte un organe de guidage déplaçable latéralement entre les paires de rouleaux, par exemple deux galets disposés verticalement.