Brevet FR2371987A1 — publié le 19780623

La présente invention concerne un procédé pour la coulée continue selon lequel une barre de coulée initialement verticale est amenée en vue de sa solidification, par l'intermédiaire d'une piste incurvée, dans un plan en général horizontal. Un tel procédé de coulée continue, qui est également connu sous le nom de coulée en courbe, a été par exemple décrit dans le brevet allemand 10 25578. Bien qu'il ait été possible, grtce à l'utilisation de la coulée en courbe, de diminuer de façon considérable la hauteur des bâtiments des installations de coulée continue par rapport aux procédés où la barre de coulée reste verticale, la sortie de la barre, dans la coulée en courbe, a lieu en général à un niveau inférieur à célui de la plate-forme de coulée, d'une distance égale au rayon de courbure de la piste courbe,ce qui peut présenter pour les sections habituelles une différence de hauteur de 4 à 12 mètres.Dans de nombreux cas, il serait techniquement valable de disposer de la barre redressée en ligne droite hori zontalement, sensiblement dans le mtme plan (au mime niveau) que la plate-forme de coulée en vue du tronçonnage et/ou des traitements ultérieurs. L'objet de la présente invention est donc de proposer un procédé de coulée continue qui, quelle que soit la courbure maximale admissible à conserver pour la barre en voie de durcissement, permette de prendre la barre solidifiée terminée dans le même plan que celui de la plate-forme ou niveau de coulée. Simultanément, il convient que soient respectées les exigences selon lesquelles la courbure de la barre de coulée doit rester constante, depuis la coquille jusqu'd la barre solidifiée, et la forme de la barre, réalisée au début dans sa section perpendiculaire à l'axe de la barre, doit astre maintenue, abstraction faite des modifications dé masse et de forme occasionnées par le refroidissement. Pour résoudre ces problèmes , il est proposé selon l'invention que la piste courbe le long de laquelle se déplace la barre"dc coulée pendant la solidification soit une hélice dont l'axe est incliné sur l'horizontale de l'angle de pas de l'hélice. Gracie à la conformation selon l'invention de la piste courbe, les exigences posées sont respectées de façon idéale. La coulée en hélice permet de travailler avec un axe de coulée vertical sur une table de coulée ouverte ou recouverte, de la même manière que dans le procédé de coulée courbe ou vertical traditionnel. La sortie de la barre peut alors avoirlieu exactement à l'horizontale sans modi fication de la courbure de l'hélice, et il est possible de régler la hauteur de la plate-forme sur laquelle se trouve la sortie de la barre entre de larges limites et grtce au choix approprié de l'angle de pas de l'hélice.Par comparaison avec la coulée en courbe traditionnelle, la course jusqu'au point où la barre courbée est à nouveau redressée est, pour un mtme rayon de courbure, presque trois fois plus longue du fait que l'angle de courbure s'étend sur près de 1,5 t au lieu de 0,5 Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, l'angle de pas de l'hélice est choisi de manière que l'hélice soit tangente au plan horizontal passant par le point initial de la partie verticale. Grâce à cet angle de pas de l'hélice, qui peut être déterminé par le calcul, le plan de sortie de la barre, c'est-à- dire le plan dans lequel la barre courbe redressée sort à l'hori- zontale et est ensuite soumise à des traitements ultérieurs, se trouve exactement dans le plan de coulée.Pour ce faire, il faut simplement, ce qui est proposé selon une autre forme de réalisation de l'invention, que la coquille utilisée pour réaliser la barre de coulée fasse partie également de l'hélice, ce qui signifie qu'il doit s'agir d'une coquille incurvée en hélice. Si on utilise une coquille droite et si la barre de coulée est incurvée selon la courbure de l'hélice après sa sortie de la coquille, la sortie de la barre coïncide alors avec ce plan de courbure. Selon d'autres formes de réalisation du procédé selon l'invention, l'angle de pas de l'hélice est choisi de manière qu'une tangente horizontale soit située à une certaine hauteur prédéterminée X au-dessus ou au-dessous du plan horizontal qui passe par le point initial de la partie verticale de l'hélice. L'angle de pas de l'hélice est alors à calculer en fonction de la hauteur X. La forme de réalisation qui vient d'être mentionnée sera alors choisie lorsque, ainsi qu'il est proposé dans une autre forme de réalisation de l'invention, on utilise, pour obtenir la barre de coulée, une coquille disposée immédiatement au-dessus de la partie initiale de l'hélice, alors que la sortie de la barre doit être située dans le plan de coulée, de sorte que la sortie de la barre soit située au-dessus du point initial de l'hélice d'une hauteur X qui est égale à l'intervalle séparant-le plan de coulée du rebord inférieur de la coquille. L'invention concerne encore une installation de coulée continue destinée à la mise en oeuvre de la coulée en hélice. Selon l'invention, une telle installation. de coulée continue est caractérisée par le fait qutune piste de guidage incurvée pourvue de galets de guidage et d'avancement pour la barre de coulée est raccordée à un moule de coulée continue (= coquille) commençant verticalement, ladite piste étant en forme d'hélice dont l'axe médian est incliné sur lthorizontale de l'angle de pas x de l'hé- lice. Selon une autre forme de réalisation d'une telle installation de coulée continue, l'angle de pas xde la piste de guidage en hélice est-choisi de manière que l'hélice soit tangente au plan horizontal qui passe par le point initial de la partie verticale. Le point de contact de l'hélice avec ce plan horizontal est alors le point final de la piste de guidage en hélice dans laquelle sont prévus des moyens pour redresser la barre. Selon une autre forme de l'invention, il est proposé que le moule de coulée continue (=Çoquille) soit lui-mme incurvé selon la m & e hélice que la piste de guidage et soit raccordé tangentiellement à la piste de guidage. Selon cette forme de réalisation, la sortie de la piste de guidage où sont installés les moyens de redressement de la barre de coulée peut alors Btre située exactement dans le plan de coulée. Le procédé selon l'invention sera maintenant expliqué plus en détail au moyen de la géométrie d'une installation de coulée continue selon l'invention,en se référant au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 représente schématiquement et en perspective une piste de guidage en forme d'hélice - la figure 2 représente une disposition conforme à celle de la figure 1 mais présentée en coupe verticale par un plan passant par l'axe médian de l'hélice, et - la figure 3 est un schéma de la disposition de la figure 2 où la sortie de la barre est cependant située à une hauteur X audessus de la partie initiale de l'hélice. La figure 1 représente en perspective un cylindre dont l'axe est l'axe médian 2 d'une hélice 1 tracée sur lui. L'hélice représente la piste de guidage de la barre de coulée qui n'est pas représentée matériellement, et il en résulte que les galets de guidage et d'avancement de même qu'une représentation concrète du moule de coulée continue ne sont pas illustrés. L'axe médian 2 de l'hélice 1 est incliné d'un angle -par rapport au plan hori zontal 3. L'angle de pas de l'hélice 1 est le même que l'angle d'inclinaison x de l'axe médian 2 par rapport au plan horizontal 3, ceci signifiant que l'angle de pas d'hélice est &alpha;. I1 en résulte que la tangente à l'hélice 1 à son point de démarrage 4 est une verticale.Le point de démarrage de l'hélice 1 est situé dans le plan horizontal 3, le point 4 représenté sur la figure n'étant pas situé sur la ligne horizontale3 du fait de la représentation en perspective du cylindre. Le point terminal de l'hé- lice 1 où la tangente à cette hélice 1 est horizontale est situé dans le plan horizontal 3 qui passe par le point de démarrage 4 de l'hélice. Pour parvenir à cette disposition gdométrique l'angle de pas d'hélice OC qui est égal à l'angle d'inclinaison de l'axe médian 2,par rapport au plan horizontal 3, doit hêtre dtenvi- ron 25". Dans la représentation en plan de la figure 2, on a repris les mêmes chiffres de référence qu'à la figure 1. Le rayon du cylindre sur lequel est tracée l'hélice 1 est désigné par r. On peut constater en suivant l'hélice 1 que l'arc total sur lequel elle s'étend est d'environ 1,57) Dans la forme de réalisation d'une installation de coulée continue représentée à la figure 3 et dans laquelle la sortie de la barre doit être située à une hauteur X au-dessus du point de démarrage 4 de l'hélice 1 il convient de choisir un angle de pas d'hélice OC' et, par conséquentjun angle d'inclinaison de l'axe médian 2, par rapport au plan horizontal 3, plus petit. La valeur exacte de &alpha;'est obtenue par le calcul en prenant pour base les conditions marginales nécessaires. REVENDICATIONS 1. - Dispositif de coulée continue du type dans lequel une barre de coulée démarrant verticalement est conduite, en vue de sa solidificationvsur une piste courbe vers un plan en général horizontal, caractérisé par le fait que la piste courbe est une hélice dont l'axe médian est incliné sur l'horizontale de l'angle de pas ( OC) de l'hélice. 2.- Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'angle de pas de l'hélice est choisi de manière que l'hélice soit tangente au plan horizontal qui passe par son point de démarrage vertical. 3.- Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la coquille utilisée pour la production de barres de coulée constitue une partie de l'hélice. 4.- Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'angle de pas de l'hélice est choisi de manière qu'une tangente horizontale soit située à une certaine hauteur prédéterminée au-dessus ou au-dessous du plan horizontal qui passe par le point de démarrage vertical de l'hélice. 5.- Procédé selon l'une des revendications 1, 2 et 4, dans lequel la coquille utilisée pour la production de la barre de coulée est située au-dessus du point de démarrage de l'hélice. 6.- Procédé selon l'une des revendications 1 2, 3 et 5, dans lequel l'angle de pas de l'hélice est d'environ 25'. 7.- Installation de coulée continue destinée à la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'une piste de guidage courbe pourvue de galets de guidage et d'avancement destinés à la barre de coulée est raccordée à un moule de coulée continue à partie initiale verticale (= coquille), la piste étant en forme d'hélice dont l'axe médian est incliné sur l'horizontale de l'angle de pas de l'hélice. 8.- Installation de coulée selon la revendication 7, dans laquelle l'angle de pas de l'hélice de la piste de guidage est choisi de manière que l'hélice soit tangente au plan horizontal qui passe par le point initial de la partie verticale. 9.- Installation de coulée selon l'une des revendications 7 ou 8, dans laquelle le moule de coulée continue (= coquille) est lui-même incurvé selon la même hélice que la piste de guidage, et cette dernière se raccorde tangentiellement au moule de coulée continue. 10.- Installation de coulée selon la revendication 7, dans laquelle l'angle de pas d'hélice de la piste de guidage est choisi de manière qu'une tangente horizontale soit située à une certaine hauteur prédéterminée (X) au-dessus ou au-dessous du plan horizon tal qui passe par le point initial de la partie verticale de l'héli- ce.