Brevet FR2242179A1 — publié le 19750328

La présente invention concerne un procédé et un appareil perfectionnes pourmanutentionner une barre d'amorçage utilisée dans une opération de coulée continue et pour la charger par le haut. Dans une opération de coulée continue classique, du métal liquide est versé en continu d'une poche de coulée intermédiaire dans l'extrémité supérieure d'une lingotière refroidie à l'eau à extrémités ouvertes oscillant verticalement. Une barre coulée, qui est de longueur indéfinie et qui, à ce stade, ne comporte qu'une coque solidifiée extérieure et un noyau liquide, sort de l'extrémité inférieure de la lingotière. La barre coulée passe ensuite entre des séries de rouleaux où des åets d'eau pulvérisée intenses sont projetés sur sa surface pour achever le processus de solidification.Les rouleaux comprennent habituellement une cage à rouleaux courbe qui guide la barre coulée à mesure que le sens de son déplacement passe de la verticale à l'horizontale, et qui est suivie d'un redresseur. Dans les machines de coulée modernes à faible charge hydrostatique, le noyau reste liquide même au-delà du redresseur. Ceci exige le maintien de la barre coulée dans une cage à rouleaux horizontale lorsqu'elle quitte le redresseur,pour l'empêcher d'enfler. Au début d'une opération de coulée, une barre d'amorçage est introduite dans la lingotière pour obturer son extrémité inférieure. Tandis que l'opération est en cours, la barre d'amorçage précède la barre coulée entre les rouleaux sous-jacents. En un point déterminé en dessous de la lingotière, la barre d'amorçage est détachée de l'extrémité antérieure de la barre coulée et est rangé en prévision du début de l'opération de coulée suivante. Si on utilise une barre d'amorçage flexible, la barre se doplace habituellement au moins à travers la cage de rouleaux courbe et le redresseur avant d'être détachée. Pour entamer chaque opération avec une barre d'amorçage flexible, la pratique la plus cou rante consisteå faire reculer la barre d'amorçage à travers la cage de rouleaux courbe dans l'extrémité inférieure de la lingo- trière. Cette opération est excessivement longue, exigeant au moins une demi-heure de temps entre deux coulées et habituellenent davan tage.Pour réduire le temps d'arrêt entre deux coulées,il est connu de chargerla barre d'amorçage par l'extrémité supérieure de la lin gotière. Une description publiée d'une installation dans laquelle cette dernière technique est utilisée a été donnée dans Iron and SteeS Engineer d1octobre 197G,å la page 293. L'invention a pour but de procurer un procédé et un appareil perfectionnés pour manutentionner une barre d'amorçage etia charger ar le haut dans lesquels soit exécutée une opération plus simple et plus pratique que celle connue Jusqu'd présent. L'invention a également pour but de procurer un procédé et un appareil perfectionnés pour réaliser le but précité, dans lesquels on fasse avancer la barre détachée jusqu'à un pont récupérateur , on arène la barre d'amorçage à un chariot de chargement situé au-dessus de la lingotière et on fait descendre la barre du chariot dans la lingotière. L'invention a encore pour but de procurer un procédé et un appareil perfectionnés pour manutentionner une barre d'amorçage flexi- ble qui puisse être beaucoup plus courte que les barres habituelles. Aux dessins annexés la Fig. 1 est une vue en coupe verticale en partie schématique d'une machine de coulée continue équipée de l'appareil suivant l'invention pour manutentionner la barre d'amorçage et la cbar- ger par le haut; la Fig. 2 est une vue en coupe en partie schématique, à plus grande échelie, du pont récupérateur incorporé à l'appareil, suivant la ligne II-II de la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue en élévation de côté, à plus grande échelle que la Fig. 1, du chariot de chargement incorporé à L'appareil; la Fig. W est une vue en plan du dessus du chariot de chargement;; la Fig. 5 est une vue en élévation d'une partie d'une barre d'amorçage d'une construction que l'on peut utiliser dans le procédé. et l'appareil suivant l'invention, et la Fig. 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI de la Fig. 5 montrant une forme de dispositif que l'on peut utiliser pour attacher la barre d'amorçage à un dispositif de suspension supporté par le chariot de chargement. La Fig. 1 montre schématiquement une forme de machine de coulée continue avec laquelle on peut utiliser l'invention. En partant de son extrémité supérieure, la machine comprend une lingotière 10, une cage à rouleaux de guidage verticale droite 12, un dispositif à rouleaux cintreurs, une cage à rouleaux courbe 14, un redresseur 15 et une cage à rouleaux horizontale 16. Du métal liquide est introduit dans la lingotière à partir d'une poche de coulée intermédiaire 17 supportée sur un plateau tournant 18 de façon que la poche intermédiaire puisse être amenée angulairement dans une position située directement au-dessus de la lin potière pour la coulée, ou dans une position dégagée de cette lingotière. Dans la machine représentée aux dessins, le dispositif à rouleaux cintreurs 13 comporte des rouleaux entraînés servant à faire avancer la barre coulée, le rouleau entraîné supérieur étant indiqué en 19.La machine est équipée d'une barre d'amorçage flexible 20 qui doit simplement être d'une longueur telle qu'elle aille de quelques centimètres~au-dessus de la lingotière 10 jusqu'au rouleau entraîné supérieur 19. Certains détails de la barre d'amorçage seront déèrits plus loinr La machine de coulée représentée aux dessins ne constitue qu'un exemple du type de machine avec lequel-iaprésenteinventionpeut être utilisée et de nombreuses variantes restent posSibles. Pa exemple, la machine peut être équipée de rouleaux pinceurs distincts et les rouleaux du dispositif à rouleaux cintreurs peuvent tous être des rouleaux fous.Une lingotière courbe peut être utilisée et, dans ce cas, la cage à rouleaux de guidage droite et le dispositif à rouleaux cintreurs sont supprimés. Divers rouleaux de la cage à rouleaux courbe peuvent être entraînés et les autres sont des rouleaux fous. Dans des machines dans lesquelles la barre coulée est solidifiée en totalité au moment où elle sort du redresseur, la cage à rouleaux horizontale peut être supprimée. Comme toutes les parties précitées (à l'excepr tion de la barre d'amorçage) et leurs variantes sont bien connues, on ne les a ni représentées ni décrites en détail. Pour la simplicité, on a supprimé des dessins toutes les autres parties classlques; telles que les mécanismes servant à faire osciller la lingotière et le dispositif servant à débiter l'eau de refroi pissement. L'appareil suivant l'invention pour manutentionner les barres d'amorçage comprend un pont récupérateur 24 qui monte obliquement de l'extrémité de sortie de la cage à rouleaux horizontale 16 vers une voie horizontale 25 supportée sur un bati 26 au-dessus du niveau de la lingotière 10. Un guide 27 pivote sur l'extrémité inférieure ou extrémité réceptrice du pont. Un vérin à fluide sous pression 28 est monté entre le pont et le guide pour élever et abaisser ce guide. Au début d'une opération de coulée, on abaisse le guide en ligne avec la cage de rouleaux horizontale 16, de sorte que le guide dirige la barre d'amorçage flexible 20 vers le haut dans le pont récupérateur 24. Lorsque l'extrémitë antérieure de la barre coulée arrive au niveau du guide, on actionne le vérin 28 pour faire monter le guide autour de son pivot et ainsi détacher la barre d'amorçage dela barre coulée. La barre d'amorçage peut comporter une tête détachable connue qui reste fixée à la barre coulée lorsque la barre d'amorçage est détachée. Le pont récupérateur 24 comprend un bâti fixe 31 et deux profilés de guidage opposés 32 supportés par le bâti au-dessus de celui-ci (Fig. 2). L'extrémité réceptrice et l'extrémité débitrice des profilés s'incurvent vers l'arrière,vers la cage de rouleaux horizontale 16 et vers la voie 25,respectivement,de sorte que les profilés peuvent recevoir la barre d'amorçage du guide 27 et l'amener à un chariot de chargement 33 placé sur cette voie. Le pont comprend également une série de roues dentées 34 et leurs transmissions respectives espacées longitudinalement. La Fig. 2 montre que chaque roue dentée est fixée à un arbre correspondant 35 tourillonnant dans des paliers 36 montés sur des socles 37. Chaque dispositif d'entratnement pour les roues dentées comprend un moteur 38 accouplé à l'arbre 35 par l'intermédiaire d'un réducteur approprié.Les roues dentées peuvent venir en prise avec la barre d'amorçage pour la faire avancer de bas en haut du pont et l'in- troduire dans le chariot de chargement 33. Les Fig. 3 et 4 montrent que le chariot de chargement comporte un châssis 39 qui est ouvert à sa partie médiane et qui porte des guides verticaux 40 espacés vers l'intérieur de ses bords latéraux. Des séries de rouleaux fous 41 tourillonnent dans le châssis-39 le~long de chacun des côtés de sa partie médiane ouverte pour recevoir la barre d'amorçage 20 provenant du pont récupérateur 24. Au moins une roue dentée entrainée 42 tourillonne dans le châssis à sa partie médiane ouverte et est destinée à attaquer la barre d'amorçage et à la propulser le long des rouleaux 41. Le dispositif d'entraSnement de la roue dentée est indiqué en 43.Le chariot comporte des roues 44 dont une au moins est reliée à un mécanisme d:entraînement réversible 45 servant à faire avancer le chariot le long de sa voie 25. L > extré- mité postérieure du chariot porte une barre transversale 46 es pacée au-dessus des rouleaux 1 avec une aisance suffisante pour que la barre d'amorçage 20 puisse passer entre eux lorsqu'elle est amenée au chariot. La barre 46 porte un tambour entrainé par moteur +7. Un câble 48 porté par le tambour peut être accroché à l'extrémité postérieure de la barre d'amorçage pour suspendre la barre à l'extrémité antérieure du chariot.Le chassis 39 est arrondi à son extrémité antérieure comme indiqué en 49 et permet à la barre d'amorçage de fléchir lorsqu'elle est entraînée hors du chariot . L'extrémité antérieure du châssis porte un rouleau ou une poulie rétractable 50 etdes vérins à fluide à double effet 51 pour faire avancer et reculer la poulie. Le câble 48 passe sur la poulie lorsque celle-ci est avancée et que la barre d'amorçage est suspendue au chariot par ce cable. Les Fig. 5 et 6 montrent des détails d'une barre d'amor çage 20 qui peut être manutentionnée et chargée conformément à l'invention. La Fig. 5 montre clairement que la barre comprend des traverses rigides 52 à son extrémité de tête, des tasseaux transversaux 53 et une série de maillons 54 articulés aux tasseaux de part et d'autre de l'axe longitudinal médian. Les parties médianes des tasseaux sont dépourvues de maillons de sorte que les roues dentées34et 42 peuvent venir en prise avec les tasseaux pour faire avancer la barre. Les maillons 54 peuvent être construits de manière à fléchir à partir d'une disposition rectiligne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre uniquement, comme sur la Fig 1, ou dans les deux sens. Les deux types sont bien connus. La Fig. 6 montre que la traverse 52 est percée d'un trou qui est disposé sur l'axe longitudinal médian de la barre d'amor çage.L'extrémité du câble 48 porte un étrier 56. On relie l'étrier à la traverse 52 au moyen d'une broche amovible 57 qui traverse l'étrier et le trou 55 pour suspendrela barre d'amorçage au cabale. La traverse 52 porte des sections derail igpropresàvenirenprise avec la tête détachable de la barre d'amorçage (non représentée). En fonctionnement, on abaisse le guide 27 au début d'une opération de coulée. Lorsque la barre d'amorçage 20 atteint le guide, celui-ci la guide vers le haut du pont récupérateur 24 entre lesprofilés 32. Comme expliqué plus haut, on relève le guide 27 lorsque I'extrémité antérieure de la barre coulée arrive à son niveau , pour détacher la barre d'amorçage de sa tête. On actionne les moteurs 38 pour entraîner les roues dentées 34 et ainsi faire avancer la barre d'amorgage vers le haut du pont et l'amener au chariot de chargement 33. On utilise la roue dentée 42 pour faire avancer la barre d'amorçage le long des rouleaux 41 lorsque cette barre a quitté le pont. Le chariot est positionné tout le temps à droite tandis que la barre d'amorçage est amenée sur la plate-forme.A ce moment, la poulie 50 est rétractée et le câble 48 est envidé complètement sur le tambour 47. L'étrier 56 est alors fixé à la traverse 52. Aussitot que la coulée est achevée, on fait tourner le plateau 18 pour dégager la poche de coulée intermédiaire 17 de la lingotière 10. On insère une garniture de protection temporaire (non représentee) dans la lingotière. On déplace le chariot 33 vers la gauche,vers une position dans laquelle l'extrémité antérieure de son châssis 39 se trouve directement au-dessus de la lingotière, comme le montre la Fig. 1.On fait fonctionner la roue dentée 42 pour faire avancer la barre d'amorçage à partir de l'extrémité antérieure du chariot et pour la charger dans l'ex- trémité supérieure de la lingotière. Lorsquela barre d'amorçage est dégagée du chariot, on fait avancer la poulie 50 et on utilise le câble 48 pour faire descendre la barre d'amorçage vers une positioh dans laquelle son extrémité antérieure -est engagée avec le rouleau entraSné 19. On détache le câble de la barre et on applique la tête détachable. On utilise le rouleau entraîné 19 pour faire descendre la barre d'amorçage vers sa position voulue dans la lingotière en vue de faire démarrer la coulée suivante. On remplit l'espace prévu autour de la tête de la manière classique et on enlève la garniture temporaire. La barre d'amorçage est plus mince que la lingotière et que le trajet délimité par les rouleaux mais les rouleaux entraînés peuvent se déplacer suffisamment pour venir en contact avec la barre d'amorçage en vue de la faire avancer, de la façon classique. .1 ressort de la description qui précède que l'invention procure un appareil simple pour charger une barre d'amorçage par le haut ainsi qu'un procédé pour exécuter cette opération avec un temps darrAt minimum . Avant d'achever une coulée, on charge la barre d'amorçage sur le chariot et on y attache le cable en prévision de son chargement dans la lingotière. Comme la barre est courte, on ne perd que peu de temps à la faire passer du chariot dans la lingotière. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Dans une machine de coulée continue qui comprend une lingotière, une série de rouleaux en dessous de la lingotière, cette série comprer.2nt ur.e cage à rouleaux courbe servant'a guider une barre coulée formée dans la lingotière lorsque le sens de son avancement passe de la verticale à l'horizontale, une barre d'amorçage qui précède une barre coulée à travers la série de rouleaux, et un dispositif suivant la cage à rouleaux courbe pour détacher la barre d'amorçage de l'extrémité antérieure d'une barre coulée, un appareil combine avec cette machine de coulée continue pour manutentionner la barre d'amorçage et la charger par le haut dans la lingotière en vue- d'entamer une opération de coulée, caractérisé en ce qu'il comprend un pont récupérateur pour-la barre d'amorçage3 ce pont comportant une extrémité réceptrice adjacente au dispositif qui détache la barre d'amorçage et une extrémité débitrice suråacente, une voie qui part d'un endroit situé pres de l'extrémité débitrice du pont et va jusqu'à un endroit situé au-dessus de la lingotière et 'près de celle-ci, un chariot de chargement mobile le long de la voie entre une première position adjacente au pont, et une seconde position adjacente à la lingotière, un dispositif dans le pont pour propulser la barre d'amorçage du dispositif servant à la détacher et pour l'amener au chariot, et des moyens sur lue chariot pour abaisser la barre d'amorçage dans la lingotière. 2.- Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le pont comprend deux profilés de guidage opposés destinés à recevoir la barre d'amorçage, et le dispositif de propulsion comprend une série de roues dentées entraînées qui attaquent la barre d'amorçage à l'intérieur des profilés. 3. - Appareil suivant la revendication 2, caractérise en ce que les profilés s'incurvent vers les rouleaux et vers la voie à l'extrémité réceptrice et à l'extrémité débitrice respectivement du pont. 4. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif servant à détacher la barre d'amorçage comprend un guide articulé au pont, près de son extrémité réceptrice, et un dispositif moteur relié au guide pour le déplacer entre une position abaissée servant à diriger la barre d'amorçage dans le pont et une position relevee servant à détacher la barre d'amor çage de la barre coulée. 5.- Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le chariot comprend une série de rouleaux fous destinés à supporter la barre d'amorçage, et un dispositif pour propulser la barre d'amorçage le long des rouleaux fous, le dispositif prévu sur le chariot pour abaisser la barre d'amorçage comprenant un tambour et un cable sur-le tambour propre à être fixé à une extrémité de la barre d'amorçage. 6.- Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité du chariot proche de la lingotière est arrondie afin de permettre à la barre d'amorçage de fléchir lorsqu'elle franchit cette extrémité et le chariot comprend à son extrémité arrondie une poulie servant à guider le câble et un dispositif relié à la poulie pour la faire avancer et reculer. 7. - Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la série de rouleaux de la machine de coulée comprend au moins un rouleau entraîné espacé en dessous de la lingotière et la barre d'amorçage est d'une longueur relativement courte suf fisantepour ne s'étendre que de quelques centimètres au-dessus de la lingotière vers le bouleau entraîné. 8.- Dans une opération de coulée continue dans laquelle du métal liquide est coulé de manière continue dans l'extrémité supérieure d'une lingotière, une barre coulée sort de l'extrémité inférieure de la lingotière et traverse une série de rouleaux qui changent sa direction d'avancement de la verticale à l'horizontale et une barre d'amorçage flexible précède la barre coulée à travers les rouleaux et est détachée de l'extrémité antérieure de la barre coulée lorsque cette dernière se déplace horizontalement, un procédé perfectionné pour manutentionner et charger la barre d'amor çage, caractérisé en ce que :: on guide et on fait avancer la barre d'amorçage vers le haut le long d'un pont récupérateur qui comporte une extrémité réceptrice située près d'un endroit où la barre d'amorçage est détachée et une extrémité débitrice surjacente, on amène la barre d'amorçage du pont à un chariot de chargement, et on abaissera barre d'amorçage du chariot dans la lingotière à travers l'extrémité supérieure de cette dernière. 9.- Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'on lait avancer la barre d'amorçage le long du chariot pour l'introduire dans la lingotière puis on la suspend au chariot pour achever l'opération de chargement. 10. - Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'on amène la barre amorçage au chariot avant l'achèvement de-l'operation de coulee de sorte que la barre d'amorçage est positionnée pour le chargement et peut être chargée pour faire démarrer l'opération de coulée suivante avec un temps d'immobilisation ou d'arrêt minimum.