Brevet FR2249726A1 — publié le 19750530

La présente invention concerne les procédés d'élaboration des lingots métalliques creux dans les machines de coulée continue des métaux. Dans de telles machines on utilise une lingotière refroidie, dont la paroi intérieure moule la surface extérieure du lingot. Pour le moulage de la cavité du lingot, on utilise un noyau que l'on monte coaxialement dans la lingotière. Par le bas, on engage dans la lingotière un faux-lingot, qui constitue en m8me temps le fond de ltenceinte-annulaire dans laquelle on coule le métal liquide. La surface latérale du noyau, contactant le métal liquide, est réalisée sous la forme d'au moins deux portions à conicités différentes, diminuant dans le sens d'extraction du lingot. L'angle de conicité du noyau est choisi selon la valeur du retrait du métal à couler et la vitesse d'extraction du lingot. Cela est nécessaire pour que, lors du retrait, le iÙigot creux ne se coince pas sur le noyau. Qn connatt un procédé d'élaboration d'un lingot creux dans une machine de coulée continue, prévoyant la coulée du métal liquide dans une enceinte annulaire, limitée par la surface intérieure de la paroi d'une lingotière, par la surface extérieure de la paroi d'un noyau monté coaxialement dans la lingotière avec possibilité de déplacement dans la direction axiale, ce noyau étant destiné à former la cavité du lingot et contactant le métal liquide avec sa surface latérale réalisée sous la forme de deux portions à conicités différentes, diefnunt dans le sens d'extraction du lingot, et par un faux-lingot fait office de fond provisoire au début de la coulée (voir.l'ouvrage de E. Guermasn "la coulée continue , URSS, Xetallurguisdate, 1961, p. 309, 310). Pendant l'élaboration continue du lingot, le niveau du métal liquide versé dans la lingotière varie et la solidification a lieu en divers endroits des surfaces coniques du noyau, ce qui provoque des variations notables du diamètre intérieur du lingot élaboré. En outre, selon les variations de la résistance opposée au tirage du lingot par le noyau, il s'avère nécessaire de déplacer le noyau conique dans la direction axiale, ce qui provoque aussi des variations du diamètre intérieur du lingot élaboré. L'expérience de 11 élaboration continue de lingots creux a montré qu'avec un choix correct de la conicité du noyau, l'effort de tirage du lingot élaboré est relativement faible et ne varie pratiquement pas pendant la coulée. Mais, en meme temps, les variations du niveau du métal par rapport à la surface conique du noyau provoquent une altération notable de la surface intérieure du lingot creux. Les variations du diamètre intérieur du lingot élabore sont aussi possibles au cours de l-'élaboration des lingots avec emploi d'un noyau fixe, en cas de fluctuations du niveau du métal dans la lingotière. Si le noyau employé comporte plusieurs portions à conicités différentes, la peau du lingot peut s'accrocher au noyau lors d'un passage éventuel de la position du niveau du métal sur une portion du noyau dont la conicité ne correspond pas aux conditions optimales d'élaboration du lingot pour le moment donné. Le but de l'invention est de supprimer les complications indiqU6eQ . Il s'agissait donc de créer un procédé d'élaboration d'un lingot creux dans une machine de coulée continue, dans laquelle le déplacement du noyau par rapport au niveau du métal liquide coulé dans la lingotière serait tel qu'il assurerait l'élaboration de lingots à diamètre intérieur constant. La solution consiste en un procédé d'élaboration d'un-lingot creux dans une machine de coulée continue, consistant à couler le métal liquide dans une enceinte annulaire limitée par la surface intérieure de la paroi d'une lingotière refroidie, par la surface extérieure de la paroi d'un noyau monté coaxialement dans la lingotière avec possibilité de déplacement axial, ce noyau étant destiné à mouler la cavité du lingot et contactant le métal liquide avec sa surface latérale réalisée sous la forme d'au moins une portion à conicité diminuant dans le sens d'extraction du lingot, et par un faux-lingot faisant office de fond provisoire au début de la coulée, procédé dans lequel, d'après l'invention, au fur et à mesure que le niveau du métal liquide change dans la lingotière, le noyau est déplacé dans la direction axiale de telle façon que ledit niveau se trouve en permanence sur une portion du noyau de diamètre prédéterminé. Un tel procédé permet d'élaborer des lingots creux dont la cavité a un diamètre constant suivant toute sa longueur. Il est avantageux de faire descendre le noyau à r une vitesse inférieure d'au moins 0,1 m/mn à la vitesse d'extraction du lingot. Ceci permet de prévenir l'accrochage du lingot sur le noyau. Pour expliquer l'invention, on décrit plus bas un exemple non limitatif de mise en oeuvre du procédé d'élaboration d'un lingot creux dans une machine de coulée continue conformément à l'invention. Un flux continu de métal liquide est admis dans l'enceinte annulaire limitée par la surface intérieure de la paroi d'une lingotière refroidie et par la surface extérieure de la paroi d'un noyau monté coaxialement dans la lingotière avec possibilité de déplacement axial et destiné à mouler la cavité du lingot. A sa partie inférieure, la lingotière est obturée par un faut-lingot qui fait office de fond provisoire prévenant la fuite du métal au début de la coulée. Lè métal versé dans la lingotière s'y solidifie au fur et à mesure de son refroidissement et constitue le lingot. La vitesse d'admission du métal liquide diminue au fur et à mesure que le métal se refroidit, aussi le niveau du métal change-t-il dans ia lingotière. A mesure que le lingot se forme, il est extrait de la lingotière, ce qui peut aussi être la cause de variations du niveau du métal liquide versé dans la lingotière. Pour former un lingot ayant une cavité de diamètre prédéterminé, on choisit sur le noyau une portion de diamètre approprié, jusqu'à laquelle doit arriver le niveau du métal liquide versé dans la lingotière. Afin que le lingot élaboré ait une cavité de diamètre constant suivant toute sa longueur, au fur et à mesure que le'niveau du métal liquide change dans la lingotière on déplace le noyau dans la direction axiale, de telle façon que ce niveau soit toujours sur ladite portion de noyau de diamètre prédéterminé. Le déplacement du noyau dans la direction axiale peut entre réalisé à laide d'une commande mécanique, hydraulique, ou de toute autre commande connue. Il est avantageux que cette commande fonctionne automatiquement, en fonction d'un signal fourni, par exemple, par une jauge de niveau radioactive employée pour le contre du niveau du métal liquide dans la lingotière des installations modernes connues de coulée continue des métaux. Il convient de tenir compte du fait que lors d'une descente importante du noyau à la suite de la baisse du niveau du métal dans la lingotière, la vitesse d'extraction du lingot par rapport au noyau peut diminuer à tel point qu'il peut se produire un accrochage du lingot sur le noyau. L'expérience a montré que l'accrochage du lingot peut être prévenu Si la vitesse de descente du noyau est maintenue inférieure de O,im/mn à la vitesse d'extraction du lingot de la lingotière. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représente qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituants des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICAGIONS 1. Procédé d'élaboration d'un lingot creux dans une machine de coulée continue, du type consistant à couler le métal liquide dans une enceinte annulaire limitée par la surface intérieure de la paroi d'une lingotière refroidie, par la surface extérieure de la paroi d'un noyau monté dans la lingotière coaxialement à celle-ci et avec possibilité de déplacement axial, ledit noyau étant destiné à mouler la cavité du lingot et à entrer en contact avec le métal liquide par sa surface latérale réalisée sous la forme d'au moins une portion conique dgmt la conicité diminue dans le sens d'extractian du lingot, et par un faux-lingot faisant office de fond provisoire de la lingotière au début de la coulée, caractérisé en ce que, au fur et à mesure que le niveau du métal liquide change dans la lingotière, ledit déplacement axial du noyau s'effectue de telle façon que ledit niveau se trouve en permanence sur une portion de diamètre prédéterminé du noyau. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la descente du noyau s'effectue à une vitesse qui est inférieure d'au moins O,t m/mn A la vitesse dt'extracton du lingot. 3. Les lingots creux caractérisés en ce qu'ils sont obtenus par le procédé Saisant ltobjet de l'une des revendications t et 2.