Brevet FR2268583A1 — publié le 19751121

La présente invention a trait à une busette d'alimentation de coulée continue de métaux, et notamment d'acier ou de métaux analogues à de l'acier. La déposante a déjà imaginé un procédé de coulée continue rotative verticale d'acier ou de métaux analogues consistant à envoyer un jet de métal liquide dans un moule rotatif refroidi d'axe vertical, en un point excentré par rapport à l'axe du moule, et à extraire, à la partie inférieure du moule, l'ébauche refroidie qui tourne autour de son axe. Du fait que la qualité des ébauches fabriquées de cette fa çon dépend pour une part importante de 1a régularité des conditions d'alimentation du moule, on a déjà prévu de former le jet de métal liquide à l'aide d'une busette fixée à la partie inférieure du tundish ou panier de repartition, cette busette présentant une pre mière partie verticale qui se raccorde à l'orifice de sortie du tundish et une deuxième partie oblique raccordée à la première partie par un coude progressif, ladite deuxième partie oblique ayant une longueur suffisante pour effectuer un bon calibrage du jet d'acier liquide.Afin d'augmenter encore la précision et la forme du jet, la section intérieure de ces busettes diminue progressivement depuis l'orifice de sortie du tundishjusqu'à l'orifice de sortie du jet. I1 était ainsi possible d'assurer une alimentation excentrique d'un moule vertical rotatif en imprimant au jet une composante horizontale contribuant à assurer la circulation du métal liquide dans le moule autour de l'axe géométrique horizontal du moule. Une telle composante du jet pouvait également être utile dans d'autres types de coulée dans lesquels, par des moyens par exemple électromagnétiques, on cherche à obtenir une rotation du métal liquide autour de l'axe du moule, rotation à laquelle contribue la composante horizontale du jet due à la forme recourbée de la busette. La réalisation de telles busettes présente cependant un certain nombre de problèmes. En effet les grandes précautions qui sont prises dans la-fabrication de la busette en particulier pour obtenir un excellent calibrage et une transition très proqressive dans le coude, conduisent à un accroissement sensible du prix de revient de la busette et ne permettent pas d'en augmenter la longévité de façon suffisante. De plus les exigences de fabrication conduisent à un rebut important de busettes ce qui augmente encore le prix de revient. De plus ces busettes sont sujettes à une usure rapide, soit e raison de l'action de l'acier généralement fortement allié en man ganèse, lorsque le réfractaire est acide, soit en raison des chocs thermiques lorsque le réfractaire est basique. I1 en résulte en définitive que le prix de ces busettes, qui doivent être souvent remplacées, constitue un facteur non négligeable du prix de revient du métal coulé. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et de fournir une nouvelle busette d'une fabrication plus simple et permettant d'obtenir une longévité accrue, permettant pour ces raisons d'obtenir un abaissement considérable du prix de revient de la busette et de son cout dans le prix de revient du métal. L'invention a pour objet une busette pour coulée continue de métal, notamment de métal tel que de l'acier ou mentaux analogues, destinée à être fixée à la partie inférieure d'un distributeur de métal pour orienter un jet avec une composante horizontale dans un moule de coulée continue, caractérisée par le fait qu'elle comprend un corps de forme générale cylindrique ou tronconique pourvu à l'une de ses extrémités d'une face inclinée par rapport à l'axe du corps, le canal intérieur audit corps s'évasant du côté de ladite face pour se raccorder à l'orifice d'évacuation du distributeur. De façon avantageuse l'angle que fait ladite face avec l'axe de la busette est compris entre 30 et 600, et de préférence de tordre de 500. Le canal interne de la busette peut comprendre de préférence une partie sensiblement cylindrique du côté de l'extrémité d'évacuation et une partie évasée du côté de la face inclinée mais dans une forme de réalisation pratique, ce canal rectiligne s'évase très légèrement et très progressivement depuis l'embouchure de la busette jusqu'à ladite face inclinée, la conicité étant de préférence limitée à 1 %. De préférence, le rapport de la longueur de la busette au diamètre moyen du canal est supérieur à 6. On constate que lorsque la busette est montée en raccordement de l'orifice d'évacuation du tundish ou distributeur, en étant in clinée vers le moule, on obtient un jet régulier, concentré et constant avec une diminution notable de l'usure de la busette. En particulier, malgré l'angle vif qu'effectue la busette avec l'orifice de sortie du distributeur, au niveau de la face inclinée, l'usure qui se produit en ce point est relativement faible et inférieure aux usures produites dans les busettes coudées classiques. On peut cependant, afin de prévenir davantage cette usure, augmenter l'épaisseur de la busette, au niveau de la face inclinée et notamment le long de la génératrice interne la plus longue du canal de la busette. Dans une forme de réalisation perfectionnée il est également possible de prévoir des moyens pour introduire au niveau de ladite face et de ladite génératrice, un gaz sous pression inerte par rapport au métal liquide Ce gaz est de préférence introduit sous forme liquide et sa vaporisation immédiate au contact du métal crée une sorte de matelas de gaz empêchant le contact direct du métal avec cette partie de la surface intérieure de la busette. D'autres avantages et caractéristiques de la busette selon l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif, et se référant au dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente une vue en coupe d'une busette classique, - la figure 2 représente une vue en coupe d'une busette selon l'invention, - la figure 3 représente une vue en coupe d'une busette perfectionnée selon l'invention. En se référant à la figure 1 on voit une busette de type classique destinée à être fixée par des moyens convenables qui ne sont pas détaillés, à la partie inférieure d'évacuation 1 que présente la face inférieure du tundish (non représenté). Cette partie 1 est pourvue d'un orifice d'évacuation de tundish obturable par des moyens d'obturation classiques (non représentés). La busette classique 3 comprend une partie supérieure 4 se raccordant à la partie 1, une partie sensiblement verticale 5 et une partie antérieure oblique 6 se raccordant à la partie 5 par un coude progressif 7. Le canal qui traverse la busette est sensiblement rectiligne en 8 dans la partie 6, coudé en 9 au niveau de la partie 7 et légè- rement évasé en 10 dans la partie 5. L'utilisation de ces busettes dont la fabrication est d'un prix extrêmement élevé et conduit à un rebut important, montre que l'on obtient une usure rapide, notamment au niveau du coude 7. Ce dernier est surépaissi afin de résister à l'usure mais l'augmentation de section du canal due à l'usure conduit néanmoins rapidement à rejeter la busette. On se réfère à la figure 2. La busette selon l'invention -destinée également à être raccordée à la partie 1 d'évacuation du tundish comprend principalement un corps rectiligne 11 incliné de façon oblique, l'angle de l'axe du corps rectiligne avec l'axe vertical de l'orifice 2 étant de l'ordre de 55 . A sa partie supérieure la busette présente une face 12 inclinée par rapport à l'axe du corps 11 pour venir s'appliquer contre la face inférieure horizontale de la partie 1. La face inférieure 13 de la busette est sensiblement perpendiculaire à l'axe de la busette 11. Le canal intérieur 14 est rectiligne et s'évase très légèrement de façon conique depuis la face 13 vers la face supérieure 12. I1 en résulte que la formation du jet s'effectue de façon régulière tout le long du canal 14 alors que cette formaticn du jet ne pouvait bénéficier dans les busettes anciennes que de la longueur réduite de la partie rectiligne 8. Dans l'exemple représenté sur la figure, le canal 14 se raccorde par une légère transition 15 à 11 orifice 2 alors que par contre la génératrice la plus longue du canal 14 est pratiquement rectiligne sur toute sa longueur comme on le voit sur la figure 2. L'épaisseur de la busette du côté de cette génératrice peut être légère- ment renforcée en 16 afin de compenser la légère usure qui se produit le long de cette génératrice du côté de la face 12. On con-state cependant que l'usure reste inférieure par rapport à l'usure constatée dans le coude 7 des busettes classiques et ceci malgré l'angle abrupt que forme le canal 14 avec l'orifice 2. A titre d'exemple une busette telle que représentée sur la figure 2 est réalisée dans les matériaux suivants, fonctions de la nuance d'acier coulée. Alumine pure ou graphitée Réfractaire à haute teneur en alumine Silice pure Réfractaire à base de zircon Le matériau de la busette peut ne pas être homogène et cette dernière peut être composée de deux parties, chacune constituée d'un des matériaux énumérés. La busette présente une longueur d'environ 30 cm. La section du canal 14 au niveau de la face 13 pouvant varier de 16 à 30mm suivant la production horaire alors que la section faisant face au canal 12 est légèrement supérieure. On se réfère à la figure 3. Dans cétte forme de réalisation on voit que dans la partie 16 débouche un petit canal 17 sensiblement horizontal et traversant un embout 18 noyé dans le matériau réfractaire de la busette. Dans cet embout est vissée l'extrémité d'un petit tube métallique 19 révêtu d'un calorifugeage 20. Une source non représentée d'un gaz liquide tel que de l'azote ou de l'argon alimente le tube 19 en gaz liquide. Le gaz liquide conduit hors du canal 17 débouche dans le canal 14 où il se vaporise immédiatement au contact du jet de métal liquide en formant au niveau de la surface du canal 14 au regard de la partie 16 un matelas gazeux qui protège cette surface de l'usure produite par le jet. Le débit de gaz liquide peut avantageusement être de l'ordre de 1 litre par heure pour un débit de métal liquide de 25 t/h. Bien que l'invention ait été décrite pour une forme de réalisation particulière il est bien entendu qu'ellen'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter diverses modifications de formes ou de matériaux sans pour cela s'éloigner ni de son cadre ni de son esprit. REVENDICATIONS 1. Busette pour coulée continue de métal, notamment de métal tel que de l'acier ou métaux analogues, destinée à être fixée à la partie inférieure d'un distributeur de métal pour orienter un jet avec une composante horizontale dans un moule de coulée continue, caractérisée par le fait qu'elle comprend un corps de forme générale cylindrique ou tronconique pourvue à l'une de ses extrémités d'une face inclinée par rapport à l'axe du corps, le canal intérieur audit corps s'évasant du côté de ladite face pour se raccorder à l'orifice d'évacuation du distributeur. 2. Busette selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le canal est légèrement tronconique sur toute sa longueur. 3. Busette selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le canal comprend une partie sensiblement cylindrique du côté de l'extrémité d'évacuation et une partie évasée du côté de la face inclinée. 4. Busette selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que l'angle de l'axe de la busette avec l'axe de l'orifice d'évacuation du distributeur est compris entre 300 et 600. 5. Busette selon la revendication 4, caractérisée par le fait que ledit angle est de l'ordre de 50". 6. Busette selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait qu'au niveau de la face inclinée, du côté de la génératrice interne la plus longue du canal, l'épaisseur de la busette est renforcée. 7. Busette selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que la conicité du canal de la busette est inférieure à 1 %. 8. Busette selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que la longueur de la busette par rapport au diamètre moyen de son canal est supérieure à 6. 9. Busette selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait qu'elle comprend, au niveau de ladite face inclinée et du côté de la génératrice interne la plus longue du canal, des moyens pour introduire un gaz sous pression inerte par rapport au métal liquide dans le canal. 10. Busette selon la revendication 9, caractérisée par le fait que lesdits moyens comprennent un conduit d'alimentation calorifuge. Il Busette selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée par le fait que les matériaux constitutifs sont choisis parmi : l'alumine, le graphite, les réfractaires à haute teneur en alumine, la silice, les réfractaires à base de zircon.