Brevet FR2212196A1 — publié le 19740726

Dans le Brevet britannique NO 519.977 du 11 Avril 1940, on décrit un procédé de fabrication d'un produit métallique plat par versement de métal fondu sous forme de coulée et en le transformant en bande, procédé dans lequel on place rapidement ladite bande en surfusion sensiblement uniformément sur toute sa section droite jusqu'à un état métastable à une température prédéterminée inférieure au point de solidification du métal, mais proche de celui-ci, et dans lequel on provoque la cristallisation spontanée de la bande entière à partir dudit état métastable. Selon l'invention, dans l'appareil de coulée continue de métaux, on fait passer le métal fondu entre deux rouleaux métalliques creux rotatifs refroidis intérieurement et adjacents l'un à l'autre, un seul de ces rouleaux comportant des brides à ses extrémités pour retenir partiellement entre celles-c-i l'autre rouleau sans brides. Les rouleaux sont refroidis par un fluide de refroidissement agissant sur leurs surfaces intérieures. Le métal fondu est déversé dans une chambre en forme d'auge formée entre le rouleau bridé et le rouleau-non bridé. Une mince couche de métal est refroidie sur la surface refroidie de chaque rouleau. Les deux couches passent alors, en combinaison, entre les rouleaux, où elles sont comprimées en une seule unité.Le jeu entre les rouleaux est ajusté de façon à être légèrement inférieur à l'épaisseur combinée des deux couches. On peut donner aux rouleaux une forme appropriée pour obtenir la section de coulée désirée. L'appareillage proposé dans le cadre de l'invention met en application deux idées fondamentales : le refroidissement d'une couche mince de métal fondu par contact avec les rouleaux et l'action de compression que subissent entre lesdits rouleaux les couches métalliques fraichement solidifiées. Il est préférable de faire subir à la section coulée une autre compression, en la faisant passer entre les rouleaux d'une série de rouleaux de pincement. La description détaillée qui va suivre, et le dessin annexé donné uniquement à titre- d'exemple non limitatif, feront bien comprendre comment l'invention peut etre réalisée. Sur le dessin annexé : - les figures 1 et 2 représentent en coupe le rouleau bridé et le rouleau non bridé, respectivement - la figure 3 est une coupe suivant la ligne X-X de la figure 1 - la figure 4 est une coupe modifiée du rouleau destinée à indiquer la façon dont on peut augmenter l'aire de refroidissement du rouleau - la figure 5 représente schématiquement l'agencement des deux rouleaux, en position de fonctionnement - la figure 6 est une vue en bout de l'appareil - la figure 7 représente une fqrme différente des surfaces extérieures des rouleaux, destinée à couler une section en cornière. Les deux rouleaux A représentés sur les figures 1 et 2 ont la même section, sauf que l'un des rouleaux (figure 1) est bridé, tandis que l'autre est sans brides. Chaque rouleau a une section creuse, et est monté sur deux arbres B et C. Le premier arbre creux B constitue l'entrée du fluide de refroidissement, et le second arbre C, qui est perforé, sert à évacuer de façon continue le fluide de refroidissement. L'arbre B est en communication avec une série de tubes D disposés radialement, communiquant chacun avec un tube horizontal F monté espacé dans le rouleau. Les tubes F comportent des gicleurs G projetant le liquide de refroidissement sur la surface intérieure du rouleau. Le second arbre creux C est en position centrale, et il comporte des perforations H par lesquelles le fluide de refroidissement peut être évacué, ce qui permet son évacuation continue. On peut augmenter la surface de refroidissement du rouleau en pratiquant une série de rainures longitudinales K (figure 4) dans lesquelles sont insérées des insertions métalliques comportant des bavures L. La cavité formée au-dessus des deux rouleaux a la forme d'une auge, et les brides J de l'un des rouleaux ont pour rôle de fermer cette auge des deux côtés et d'empêcher le métal fondu de couler par les côtés. Ces brides sont ajustées aussi étroitement que possible sur les côtés du rouleau opposé. Les rouleaux A peuvent aussi etre refroidis extérieurement par de I'eau au moyen de gicleurs (non représentés). - la figure 6 représente la poche Nqui verse une quantité dosée de métal dans un puisoir M comportant une sér-ie de gicleurs espacés P en matière réfractaire, de façon que la distribution du métal fondu ait lieu sur la longueur des rouleaux. L'intervalle séparant les deux rouleaux est ajustable, grâce à des paliers ajustables. Le métal fondu S commence à pénétrer dans l'auge T formée entre les rouleaux et, à mesure que les rouleaux refroidissent, le métal se solidifie en se refroidissant; sous la forme d'une couche à la surface de chaque rouleau. Pendant la rotation des rouleaux, les couches de métal trempées pénètrent alors dans l'intervalle R compris entre les rouleaux, où elles sont comprimées et se combinent. On rend la largeur de l'intervalle R légèrement inférieure à l'épaisseur combinéè des couches, pour effectuer la compression et appliquer la pression.On soumet alors la section coulée à l'action direct de jets d'eau traversant des gicleurs U, puis on la fait passer entre des rouleaux de guidage et de pincement W et Y, séparés par des guides incurvés Z, de sorte que la section s'incurve, puis elle sort sous forme de feuille ou plaque coulée continue rectiligne, comme le montre la figure 6. La section du métal coulé dépendra des surfaces façonnées des rouleaux, qui peuvent présenter la forme représentée sur la figure 7, qui permet de couler une cornière. Le procédé proposé a pour principe le refroidissement d'abord d'une mince couche de métal sur les surfaces des deux rouleaux, puis la compression des deux couches ensemble pour leur donner la forme de section désirée. Les couches refroidies sont normalement solides aux endroits où elles touchent le rouleau, et presque liquides à l'intérieur. L'épaisseur totale des deux couches solidifiées doit être légèrement supérieure à l'intervalle séparant les deux rouleaux. Les deux couches sont soudées par pression et forment une section solide unique sous l'effet de la pression des rouleaux. En ce qui concerne le fonctionnement, dans le premier cas, on maintient les deux rouleaux A en contact mutuel étroit. Les rouleaux peuvent être fixes ou rotatifs. On verse le métal liquide dans la poche N, d'où il s'écoule dans le puisoir M et est évacué de celui-ci, par des gicleurs P, vers une cavité présentant la forme de l'auge T formée par les deux rouleaux. On laisse le métal s accumuler dans cette auge, comme l'indique la référence S sur les figures 5 et 6, jusqu'à ce qu'on obtienne un niveau approprié. On écarte alors le rouleau mobile de l'autre rouleau, d'une distance égale à l'épaisseur de la section en cours de coulée désirée. Si les rouleaux sont fixes, on les fait alors tourner. Selon un autre procédé, on insère un morceau de métal massif auxiliaire de mêmes dimensions et de même section que la section à couler dans l'intervalle compris entre les rouleaux, de façon qu'il obstrue cet intervalle et, lorsque le métal contenu dans l'auge a atteint un niveau approprié, on-fait tourner les rouleaux. A ce moment, le morceau de compensation se soude avec le métal nouveau. REVENDICATIONS 1. Appareil de coulée continue de métal fondu, caractérisé en ce qu'il comprend deux rouleaux métalliques creux qui coopèrent, l'un desdits rouleaux étant un rouleau à brides, des moyens pour projeter le fluide de refroidissement à l'intérieur de chaque rouleau, des moyens pour évacuer en continu le fluide de refroidissement de chaque rouleau, des moyens pour monter de façon ajustable l'un au moins des rouleaux par rapport à l'autre afin d'ajuster le jeu ou intervalle entre les deux rouleaux qui coopèrent, et des moyens pour alimenter en métal fondu une auge formée entre les brides de l'un des rouleaux et le rouleau non bridé, ainsi que des moyens pour entraîner les deux rouleaux dans des sens mutuellement opposés, ces rouleaux ayant une forme extérieure correspondant à la section à couler. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque rouleau est supporté à ses extrémités sur des arbres creux dont l'un est le premier arbre creux servant d'amenée au fluide de refroidissement, tel que de l'eau, et communiquant avec une sériede tubes disposés radialement dans le rouleau pour envoyer le fluide de refroidissement dans une série de tubes horizontaux comportant des gicleurs pour la projection du fluide de refroidissement sur la surface intérieure du rouleau, le second arbre creux s étendant à l'intérieur du rouleau et comportant une série de perforations pour l'évacuation continue du fluide de refroidissement. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour projeter de l'eau ou un autre fluide de refroidissement lorsque la section coulée s'éloigne des rouleaux et en ce qu'au-delà-desdits moyens de refroidissement sont montés les rouleaux d'une série de rouleaux de guidage et de pincement séparés par des guides incurvés, de façon que la section coulée soit délivrée en position horizontale en passant entre les rouleaux de la dernière série. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amenée de métal fondu aux rouleaux a lieu par une poche comportant un gicleur d'évacuation à sa base, le métal fondu étant alors déchargé dans un puisoir comportant une série de gicleurs de distribution s'étendant sensiblement suivant la longueur des rouleaux, de sorte que l'on obtient une distribution uniforme du métal passant entre les rouleaux.