Brevet FR2378587A1 — publié le 19780825

La présente invention concerne la métallurgie, notamment la coulée continue des métaux, et a plus précisément pour objet une machine pour la coulée continue des métaux. On connaît des machines pour la coulée continue de métaux, comprenant un récipient de métal-liquide mise en communication, horizontalement, par l'intermédiaire d'une busette (conduit du métal) en réfractaire, avec une lingotière disposée horizontalement (voir, par exemple, les brevets anglais nO 1 312 243 et I 356 403, ou bien les brevets américains n" 3 587 718 et 3 278 999). Toutefois, quana la lingotière est disposée horizontalement, l'évacuation des gaz de la zone où le lingot se forme dans la lingotière s'effectue difficilement, d'où l'apparition dans le lingot d'une porosité due à ces gaz. Une meilleure évacuation des gaz peut être obtenue en utilisant une machine de coulée continue comprenant un récipient de métal liquide mis en communication avec une lingotière inclinée par l'intermédiaire d'un conduit de métal incliné s'engageant dans un logement prévu à cet effet dans la lingotière (voir, par exemple, E. German "La coulée continue", Moscou "Metållurgia", 1961, pp. 80-81, fig. 213, ou bien le brevet ouest-allemand nO I 936 256). Dans de telles machines, appelées parfois "machines de couvée continue inclinées", la lingotière et le conduit de métal sont disposés sous un angle de 15 à 400 par rapport à l'horizontale, ce qui implique une augmentation de l'angle de cintrage (rayon d'arrondi) au coude (endroit de la courbure) du lingot en cours d'extraction, d'où la nécessité d'utiliser un équipement de cintrage supplémentaire. En outre, de telles machines requièrent une halle (local de production) relativement grande comparativement aux machines horizontales. Enfin, avec de tels angles d'inclinaison de la lingotière, l'encombrement en hauteur de l'équipement augmente notablement, ce qui nuit aux conditions de son utilisation. Le but de l'invention est d'assurer une évacuation aussi complète que possible des gaz du lingot en cours de solidification dans une machine de coulée continue d'encombrement relativement réduits On s'est proposé pour cela de réunir de telle manière les différentes parties de la machine entre elles,que l'éva- cuation des gaz de la lingotière soit aussi complète que possible. La solution consiste en ce que, dans une machine pour la coulée continue de métaux, comprenant un récipient de métal liquide mis en communication avec une lingotière par l'intermédiaire d'un conduit de métal incliné s'engageant dans un logement (orifice) prévu à cet effet dans la paroi de la lingotière, ainsi qu'une cage d'extraction, d'après l'invention le conduit de métal, la lingotière et la cage d'extraction sont inclinés par rapport à l'horizontale sous un angle compris sensiblement entre 3 et 140, et le rapport de l'aire de section droite de passage du conduit de métal à l'aire de section droite de la lingotière est compris approximativement entre 0,2 et 0,7. L'avantage d'une telle machine pour la coulée continue de métaux consiste en ce que, grâce à la disposition du conduit de métal, de la lingotière et de la cage d'extraction sous un angle de 3 à 140 par rapport au plan horizontal, on obtient une évacuation plus complète des gaz du lingot en cours de solidification, tout en diminuant l'encombrement de la machine en hauteur. De plus, les combinaisons indiquées des angles d'inclinaison et des aires de section droite de passage du conduit de métal et de la lingotière assurent elles aussi une bonne qualité du métal obtenu. Dans ce qui suit, l'invention est expliquée par la description d'une variante concrète mais non limitative de réalisation de la machine de coulée continue conforme à l'invention, avec références au dessin unique annexé dans lequel - la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale de la machine suivant un plan vertical - la figure 2 représente une vue en coupe suivant II-II de la figure 1. - La machine pour la coulée continue de métaux comprend un récipient de métal liquide 1 mis en communication avec une lingotière 2 par un conduit de métal 3 en matériau réfractaire. La lingotière 2 est refroidie par eau. Le lingot 4 est extrait de la lingotière 2 par une cage d'extraction 5.L'axe 6, dit "axe technologique", passant par le conduit de métal 3, la lingotière 2 et la cage d'extraction 5, est incliné par rapport à l'horizontale sous un angle compris sensiblement entre 3 et 14 . Pour obtenir les meilleurs résultats du point de vue de la relation entre l'encombrement de la machine et la qualité des lingots élaborés, l'angle d'inclinaison de l'axe 6 est de préférence d'environ 6 à 80.Les résultats des expériences réalisées par les auteurs de l'invention ont montré que lorsque cet angle est inférieur à 30, l'évacuation des gaz qui se dégagent n'est pas suffisante, ce qui abaisse la qualité du lingot; lorsque ledit angle est supérieur à 140,les frais de construction de la machine de coulée continue augmentent, son installation dans la halle devient plus compliquée et, de surcroît, il devient nécessaire d'utiliser un équipement de cintrage spécial. Pour assurer un fonctionnement fiable de la machine dans laquelle les angles d'inclinaison précités ont les valeurs indiquées, le rapport de l'aire de section droite du canal 7 du conduit 3 à celle de la lingotière 2 se situe entre environ 0;2 et environ 0,7.Si ce rapport est inférieur à 0,2, le canal 7 du conduit 3 s'engorge, tandis qu'un rapport supérieur à 0,7 n'assure pas un raccordement fiable du récipient 1 à la lingotière 2, et la coulée devient alors instable. La-machine de coulée porposée a permis aux auteurs de l'invention d'obtenir un lingot continu de 70X70 mm en utilisant une lingotière 2 en cuivre, ref-roidie par eau, dont l'aire de section droite était de 4900 mm2. Dans la paroi frontale de la lingotière 2 était engagé, sur un enduit réfractaire, un conduit de métal dont le canal 7 avait une aire de section droite de 1590 mm2. L'angle d'inclinaison de l'axe technologique 6 était d'environ 80. De la sorte, dans la machine considérée, le rapport de l'aire de section droite du canal 7 du conduit 3 à l'aire de section droite de la lingotière 2 était de 0,3. Le principe de fonctionnement d'une telle machine ne diffère pas de celui des autres machines de coulée continue, aussi ntest-il pas décrit ici. L'utilisation de la machine de l'invention a permis la suppression pratiquement complète des inclusions de gaz dans le lingot, ainsi qu'un accroissement notable du rendement en métal sain. Ce rendement, qui atteint 98 à 99%, est supérieur à ceux des autres procédés de coulée continue. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant 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. REVENDICATIONS 1. Machine pour la coulée continue de métaux, du type comprenant un récipient de métal liquide mis en communication avec une lingotière par l'intermédiaire d'un conduit de métal incliné s'engageant dans un logement ou orifice prévu à cet effet dans la paroi de la lingotière, ainsi qu'une cage d'extraction, caractérisée en ce que le conduit de métal, la lingotière et la cage d'extraction sont inclinés par rapport à l'horizontale sous un angle compris sensiblement entre 3 et 140, et en ce que le rapport de l'aire de section droite de passage du conduit de métal à l'aire de section droite de la lingotière est compris sensiblement entre 0,2 et 0,7. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'angle d'inclinaison de l'axe technologique du conduit de métal, de la lingotière et de la cage d'extraction par rapport à l'horizontale est sensiblement de 6 à 80.