Brevet FR2240062A1 — publié le 19750307

La présente invention, due aux travaux de MM. Guy EARGUERET et Jean VAN HOOFSTAT,se rapporte à un métier pour couler les métaux en billettes ou lingots suivant un procédé de coulée continue ou semi-continue. Dans ces procedés, on coule le métal dans une enceirte ouverte vers le haut et constituée (voir fig. 1) d'une partie latérale (1) appelée "lingotière", fortement refroidie, et d'un fond mobile (2) fixé sur un support (3). Lorsqu une certaine quantité de métal a été solidifiée,tout en continuant à amener du métal liquide, on imprime au fond mobile (2) par l'intermédiaire de son support (3), un mouvement vertical vers le bas, réglé de façon à compenser l'arrivée du métal liquide, pour que la surface du bain métallique dans la lingotière reste à un niveau sensiblement constant (4). ce réglage étant complété par une action surale débit de métal liquide. On obtient, ainsi, finalement, une billette de métal ou un lingot dont la section est commandée par celle de la lingotière, et la longueur par l'amplitude dusmouvement de descente du fond mobile. Au démarrage de la coulée, il est nécessaire que le jeu entre la lingotiere et le fond mobile soit assez petit pour que le métal ne puisse s échap- per vers le bas. Pour cette raison, on donne habituellement au fond mobile des dimensions telles qulil pénètre à l'intérieur de la lingotière avec un tres faible jeu latéral. Cette disposition donne satisfaction dans l'enseirible des cas ; toutefois, elle a pour conséquence que le fond mobile doit être usiné avec précision et qu'il doit être mis en place sur son support de façon pénétrer exactement dans la lingotière par mouvement ascensionnel. Ces inconvénients sont, en théorie, peu génants dans- une installation à nombre d'écoulements limités et ou le réglage est fait une fois pour toutg mais, en fait, le métier de coulée, travaillant à haute température se déforme fréquemment, par exemple à la suite des dilatations entrainées par un débordement du métale I1 faut alors, à chaque fois refaire le réglage pour éviter de déteriorer les lingotieres. Les défauts des dispositifs selon l'art antérieur apparaissent plus nettement si l'on doit fréquemment changer la section des produits, car on doit alors, en outre,-lisposer d'autant de fonds mobiles, qui sont couteux, que de lingotières. Leur mise en place demande du temps et du soin. Divers appareils de centrage ont été proposés, ils permettent de gagner du temps, mais au prix d'un usinage supplémentaire qui augmente encore le prix du dispositif. La présente invention apporte une solution à ces problèmes. Elle consiste (voir fig 2) à prévoir un fond mobile en deux parties L'une fixe (21) à surface supérieure plane et horizontale, en métal bon conducteur de la chaleur tel que l'aluminium et ses alliages, solidaire du support (3) qui lui imprime un mouvement descendant pendant la coulée, et l'autre (22) mobile, constituée d'un simple disque ou plaque de métal dont au moins une face est plane, et d'épaisseur minimale relativement faible comprise entre 1/10 et 1/200 de la plus grande dimension de la lingotière : trop repais, le disque est inutilement pesant ce qui gêne les manipulations, trop mince il risque de se déformer, et par suite d'être en contact imparfait avec le fond fixe et de mal lui transmettre la chaleur. Pour les lingotières de faibles dimensions on utilise de préférence un disque ou plaque à faces planes et parallèles, moins couteux à obtenir, alors que pour des lingotières de plus grande taille il est avantageux de prévoir un rebord plus épais, qui permet d'avoir une plus grande rigidité sans poids excessif. L'épaisseur minimale indiquée plus haut doit alors être mesurée au centre. Le choix de 1 t aluminium ou ses alliages pour la partie fixe du fond répond à deux considérations : d'une part il facilite l'évacuation de la chaleur provenant du métal liquide à travers le disque ou plaque, et d'autre part, il contribue à la sécurité, en effet,dans la plupart des cas,la partie fixe est plus large que le disque ou plaque, et le métal liquide provenant d'une fuite éyentuelle tombe d'abord sur cette partie fixe, où il se solidifie s'il est en petite quantité. L'homme de métier sait que de l'aluminium liquide tombant sur une surface rouillée et humide peut provoquer des explosions, alors que, s'il tombe sur une surface d'aluminium, même humide, on observe au maximum des projections beaucoup moins dangereuses (cf. l'article de K. MAISCHAK, dans Neue Hutte, Nov 1970).Dans un dispositif selon l'invention, seul l'excès de métal, s'il y en a, risque de tomber sur les fers qui supportent les parties fixes, et on verra plus loin que, même dans ce cas,l'invention permet de réduire encore les risques. La mise en place du fond mobile ayant la coulée se fait en montant la partie fixe du fond jusqu au voisinage du bas de la lingotière, et en posant le disque ou la plaque dans une position convenable par rapport aux bords de la lingotière. De préférence, le disque ou la plaque est simplement introduit par le haut de la lingotière ; il est alors automatiquement centré dans celle-ci, mais on peut aussi, si l'accès par le haut est difficile, le poser sur la partie fixe du fond mobile et le mettre en place par glissement sur ce dernier. Des reperes permettent cette mise en place rapide, la partie fixe étant seulement ensuite montée jusqu a hauteur convenable pour le début de la coulée. Un avantage de l'invention est que les supports n'ont pas à être placés de façon rigoureuse dans l'axe des lingotières. Si l'on utilise un métier de coulée à lingotières multiples, permettant d'obtenir simultanement plusieurs billettes, il est usuel, dans l'art antérieur, de fixer les fonds mobiles sur un support (3) constitué par un faux plancher quadrillé, percé d'orifices pour l'écoulement du métai.liquide vers lefond de la fosse en cas d'incident. Ce faux plancher, qui est mû de bas en haut par un dispositif convenable, est lourd et difficile à nettoyer. La présence, inévitable, d'oxyde de fer humide y créez risque permanent d'explosion en cas de fuite db métal liquide. Le fait qu'une rigidité latérale moins grande est exigée permet de le remplacer par un système de traverses fixées sur un cadre, et supportant chacune une série de parties fixes de fond mobile. Des traverses avantageusement faites en profilés fermés (voir fig. 2), sont d'un nettoyage facile. De plus, elles facilitent le libre écoulement du métal liquide,ce qui réduit considérablement le risque d'explosions. Ce risque est d'ailleurs déjà réduit par le fait que la partie fixe étant le plus souvent plus large que la lingotière, c'est sur lui que se déverse d'abord le metal liquide qui s'échappe. Un autre avantage du système de traverses fixées sur un cadre est de permettre, dans de nombreux cas de faire le réglage en déplaçant simplement une ou plusieurs traverses sans démonter leurs parties fixes, d'où économie de temps et de travail. Si l'on désire couler des plaques relativement larges pour leur épaisseurs ou des pièces de section plus compliquées, il est naturellement possible de prévoir-de poser la plaque mobile correspondante sur plusieurs parties fixes pourvu qu'elles soient au même niveau. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour la coulée continue ou semi-continue des métaux,comportant une lingotière refroidie et un fond mobile verticalement par l'action d'un support, caractérisé en ce que le fond mobile est composé de deux parties l'une fixe en métal bon conducteur de la chaleur, solidaire du support qui lui imprime un mouvement vertical, et dont la face supérieure est plane et horizontale et l'autre mobile, constituée d'un disque ou plaque, d'épaisseur minimale comprise entre 1/10 et 1/200 de la plus grande dimension de la lingotière, de dimensions identiques à celles de l'intérieur de la lingotière, compte tenu du jeu nécessaire, et dont une face au moins est plane. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie fixe du fond mobile est en aluminium ou alliage d'aluminium. 3) Dispositif selon la revendication I et particulièrement adapté au cas des lingotières de petite section, caractérisé en ce que le disque ou plaque est à faces planes et parallèles. 4) Dispositif selon la revendication 1 et particulièrement adapté au cas des lingotières de grande section, caractérisé en ce que la face supérieure du disqle ou plaque présente un rebords d'épaisseur supérieur à celle de la partie centrale. 5) Dispositif selon la revendication I particulièrement adapté à la coulée simultanée en plusieurs lingotiees, caractérisé en ce que le support du fond mobile est constitué par des traverses fixées sur un cadre mobile de bas en haut. 6) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque ou le disque mobile est posé à la fois sur plusieurs parties fixes. 7) Procédé pour la mise en oeuvre du dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on amène la partie fixe immédiatement au-dessous de la lingotière, puis qu'on introduit le disque ou plaque par le haut de la lingotière.