Brevet FR2438513A1 — publié le 19800509

La présente invention concerne une lingotière tronçonnée ayant une structure perfectionnée qui la rend notamment réutilisable. Les tronçons de cette lingotière sont assemblés au moyen d'organes de fixation qui compensent automatiquement leur expansion et leur contraction pendant la coulée et le refroidissement du linqot dans la linqotière. Les brevets des Etats-Unis d'Amérique NO 496 736 et NO 1 224 277 décrivent des lingotières tronçonnées classiques. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 354 742 et le brevet britannique NO 13 446 décrivent des lingotières tronçonnées comportant un dispositif capable de diminuer les contraintes qui s' exercent sur leurs boulons de fixation par suite de l'expansion du métal fondu. Mais ces lingotières tronçonnées de la technique antérieure ne donnent pas toujours satisfaction, soit -par suite de leur complexité et/ou de leur prix de revient, soit parce qu'il arrive souvent que le métal fondu s'écoule entre les tronçons de la lingotière au cours de sa coulée dans l'empreinte et de sa solidificati on sub sé quent e. La pré sente invention concerne une lingotière tronçonnée de type nouveau, dont les tronçons distincts, qui délimitent son empreinte, supportent des organes de fixation destinés à les assembler de façon à constituer la lingotière. Les surfaces intérieures de ces tronçons, qui délimitent l'empreinte précitée, sont de préférence entièrement ondulées. Les organes d'assemblage de ces tronçons compensent automatiquement 1' expansion et la contraction de la lingotière pendant qu'on y coule le métal fondu, ce qui élève sa température, et pendant son refroidissement subséquent. La présente invention concerne donc une lingotière tronçonnée d'un type nouveau dont les caractéristiques sont les suivantes elle comporte un dispositif qui, d'une part, permet aux tronçons qui la constituent de se dilater les uns par rapport aux autres et, d'autre part, contribue à assurer entre eux une étanchéité suffisante pour empêcher le métal fondu de s'échapper per de l'empreinte qu'elle forme pendant la coulée et le refroidis sement du lingots la surface intérieure de ses tronçons est sinueuse ou ondulée,afin de contribuer d'une part à assurer 'étanchéité précitée et d'autre part à diminuer les contraintes qui s'exercent dans le lingot brut de coulée ; et ses tronçons comportent des rebords latéraux que des organes de fixation ou d'accouplement serrent les uns contre les autres, de façon à la maintenir en forme, elle et son empreinte interne, ces orqanes compensant automatiquement l'expansion, puis la contraction thermiques de cette lingotière pendant la coulée et le refroidissement du lingot qui font d'abord monter puis descendre sa température. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif, et sur lequel : la figure 1 représente en perspective une lingotière tronçonnée selon l'invention, linqotière dont les tronçons sont maintenus assemblés, de façon à former son empreinte interne, au moyen d'organes de fixation conçus et disposés de manieTe à coni- penser automatiquement son expansion et sa rétraction pendant la coulée d'un lingot et son refroidissement subséquent la figure 2 représente en plan la face supérieure d'une des brides crochues utilisées pour assembler les tronçons de la lingotière comme le montre la figure 1 la figure 3 représente en plan, selon la ligne 3-3 de la figure 2, le flanc extérieur de la bride en question; et la figure 4, qui représente en élévation une partie de la linqotière de la figure 1, montre comment se séparent les tronçons de la lingotière lorsque celle-ci s'échauffe pendant la coulée du lingot. La figure 1 montre une lingotière 10 selon l'invention, constituée de tronçons assemblés 12, 14, 16 et tO. La surface externe 20 de chacun de ces tronçons est lisse et leur surface interne 22 est sinueuse ou ondulée affin, d'une part, de réduire les contraintes internes du lingot brut de coulée et, d'autre part, de contribuer à empêcher le métal fondu de s'r5cElap- per de la lingotière. Les deux extrémités cie cette dernière sont dégagées et, pendant la coulée d'un linqot, elle peut être posé e sur une surface sableuse qui en constitue le fond. Ses tronçons peuvent être constitués de toute matière convenable, mais ils sont généralement en acier ou en fonte. I1 est évident qu'en cas d'usure ou de rupture d'un de ces tronçons il est facile de le remplacer par un autre sans avoir à remplacer toute la lingotière. De plus, la structure tronçonnée de cette dernière permet à ses tronçons de se dilater et de se contracter pendant leur échauffement et leur refroidissement, ce qui supprime les contraintes et les déformations qu ont à subir les lingotières monoblocs. La partie haute de certains au moins des tronçons de la lingotière peut comporter une saillie 38 destinée à soulever cette dernière après la solidification du lingot qu'elle contient, par exemple au moyen d'une grue et d'une chaîne qui passe autour de ces saillies 38. Cela permet aussi de secouer la lingotière pour en faire tomber le lingot. Dans le cas où la lingotière comporte un orifice inférieur, le lingot en sort de lui-même en coulissant. S'il s'avère impossible de le déloger de la lingotière, il est bien entendu possible de séparer les tronçons les uns des autres dès qu'ils ont refroidi suffisamment, en desserrant les brides de fixation 44 qui les maintiennent assemblés, afin de les séparer les uns des autres et de libérer le linqot. Chacun des tronçons 12, 14, 16 et 18 comporte deux rebords latéraux 26 et 26a,qui sont destinés à entrer en contact en 40 avec les rebords qui leur font face des tronçons voisins afin dedélimiter l'empreinte 28 de la lingotière. Ces rebords 26 et 26a logent de préférence chaque tronçon sur toute sa hauteur, et ils comportent- des parties espacées moins larges 42 dans un but qui apparaîtra plus loin. La surface intérieure 22 de chaque tronçon est de préférence ondulée sur toute la hauteur de ce dernier. Comme le montre la fiqure 2, les brides ou griffes de fixation 44 peuvent avoir dans l'ensemble la conformation d'un C,afin de coopérer avec les rebords voisins 26 et 26a de deux tronçons qu'elles serrent ainsi l'un contre l'autre de façon à former une linqotière monobloc. Ces qriffes ou brides de fixation 44 sont métalliqies, chacune comportant un corps 46 d'où partent latéralement deux bras convergents 47, comme le montre mieux la figure 2. Les bras 47 sont destinés à saisir entre eux et à serrer l'un contre l'autre les rebords voisins de deux tronçons contigus. de façon à les assembler l'un à l'autre, Le corps 46 comporte de préférence une surface plate 50 destinée à entrer en contact avec les faces sensiblement plates 52 des rebords voisins de deux tronçons contigus de la lingotière. On engage les brides 44 dans les parties les moins larges 42 de ces bords, puis on les déplace de façon à les faire coopérer étroitement avec leurs parties les plus larges en serrant ainsi l'un contre l'autre les deux tronçons concernés de la lingotière. Comme le montre la figure 3, les faces verticales de serrage 52 des brides 44 sont de préférence inclinées,afin de leur permettre de passer plus facilement des parties les plus étroites 42 des rebords contre leurs parties les plus larqes avec lesouelles elles coopèrent étroitement. Cette inclinaison peut être de l'ordre de 4 à 50, mais aux fins de démonstration elle est représentée de façon très exagérée. Les tronçons 12, 14, 16 et 18 peuvent par exemple être en fonte grise et les brides ou griffes de serraqe en acier austénitique stabilisé. Un acier inoxydable convenant bien pour réaliser ces brides ou griffes est celui du type 330 commercialisé par la "Republic Steel Corporation of Cleveland" et décrit par exemple dans sa publication SDB 22774-10M-872.8. L'acier austénitique stabilisé se caractérise par sa proportion assez importante de nickel, et il est assez élastique pour reprendre son état primitif après avoir été porté à une température assez élevée (par exemple entre 1538 et 17600C). En d'autres termes, cette matière se comporte comme si elle possédait une mémoire qui lui fait pratiquement reprendre son état primitif une fois refroidie. La figure 4 représente schématiquement et partiellement deux rebords voisins de deux tronçons contigus de la lin gotière de la figure 1 après qu'y ait été versée une charge de métal fondu qui, bien entendu, fait beaucoup monter sa température. Le métal ainsi coulé dans cette lingotière pett avoir une température comprise, par exemple, entre 1538 et 16500C. Ainsi rapidement chauffés, les tronçons de la lingotière se dilatent, et leur expansion est favorisée et même accentuée par la pression qu exerce le métal fondu dans la lingotière. Le coefficient de dilatation des brides ou griffes 44 est inférieur à celui des tronçons de'la lingotière, et elles se dilatent aussi par suite du chauffaqe des tronçons de cette dernière et de leurs rebords 26 et 26a. Comme le montre la figure 4, ces tronçons se déploient à mesure que le lingot se solidifie en provoquant en fait la séparation de leurs rebords 26, 26a que séparent des intervalles 55 dont la largeur est comprise entre 3,17 et 6,35 mm. Le métal fondu ne s'écoule pas par ces interstices 55 en sortant de la lingotière, car il forme une peau au cours de la séparation des rebords 26 et 26a.Toutefois, son contenu gazeux éventuel peuts' échapper pendant cette expansion thermique relative des tronçons de la linqotière. Les brides ou griffes 44, du fait qu'elles se dilatent moins vite que les tronçons, s'opposent assez à leur expansion pour ou' ils restent assemblés et maintiennent ainsi l'intégrité de la lingotière dont le contenu de métal fondu se solidifie lentement pour former un lingot. A mesure que la lingotière se refroidit, le lingot en fait autant et se contracte en même temps oue les tronçons de cette dernière, et les surfaces qui se font face en 40 des rebords des tronçons reviennent en contact les unes avec les autres, les qriffes ou brides 44 maintenant ces tronçons étroitement assemblés. I1 est donc évident que les brides 44 en acier inoxydable permettent aux tronçons de la linqotière de se dilater les uns par rapport aux autres,tout en résistant à cette expansion et, lorsqu' en se refroidissant la lingotière reprend une température prédéterminée, les brides 44 se contractent en reprenant leur conformation primitive et en resserrant les tronçons les uns contre les autres. I1 est possible d'extraire le lingot de la lingotière soit au moyen d'une grue qui soulève cette dernière par ses saillies 38 en la secouant ensuite pour faire tomber le lingot, soit si nécessaire en enlevant les brides ou griffes 44 de façon à permettre de séparer les tronçons de la lingotière et d'extraire ainsi le lingot. Une fois ce dernier enlevé, il est possible au moyen des brides ougriffes 44 de réutiliser la lingotière. De la description précédente et des dessins qui l'accompagnent, il ressort que la présente invention procure une lingotière tronçonnée de type nouveau, dont les tronçons supportent des organes de fixation capables de les assembler en une lingotière monobloc délimitant intérieurement une empreinte dans laquelle est coulé un linqot, la paroi de cette empreinte pouvant être sinueuse ou ondulée. Les organes de fixation précités compensent automatiquement l'expansion et la contraction des éléments ou tronçons de la lingotière, en leur permettant de se séparer à mesure que s'élève leur température. I1 va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la linqotière tronçonnée décrite et représentée, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Lingotière tronçonnée, caractérisée en ce que sa paroi latérale métallique est divisée en tronçons qui, assemblés au moyen d'un dispositif qui coopère avec chacun d'eux, délimitent au moins partiellement une empreinte ledit dispositif comprend un ensemble d'organes de fixation qui, montés sur chacun des tronçons précités et coopérant entre ces derniers afin de les accoupler temporairement le long de surfaces verticales de jonction, sont capables de les maintenir assemblés dans les mêmes positions relatives en empêchant le métal fondu de s'écouler entre eux; et ces organes, qui sont constitués d'une matière élastique capable de compenser automatiquement l'expansion et la contraction des tronçons les uns par rapport aux autres, du fait de leur échauffement pendant la coulée de métal fondu dans le moule et de leur refroidissement subséquent, résistent, sans l'empêcher, à la séparation des surfaces de jonction de ces tronçons en se dilatant moins qu'eux et en reprenant, une fois refroidis, leurs dimensions primitives, ce qui a pour effet de ramener les surfaces de jonction en contact les unes avec les autres. 2. Lingotière tronçonnée, caractérisée en ce que sa paroi latérale métallique est divisée en tronçons qui, assemblés au moyen d'un dispositif qui coopère avec chacun d'eux, délimitent au moins partiellement une empreinte ledit dispositif comprend un ensemble d'organes de fixation qui, montés sur chacun des tronçons précités et coopérant entre ces derniers afin de les accoupler temporairement le long des surfaces verticales de jonction, sont capables de les maintenir assemblés dans les mêmes positions relatives en empêchant le métal fondu de s'écouler entre eux ; et ces organes, qui sont des brides ou griffes constituées d'une matière élastique capable de compenser automatiquement l'expansion et la contraction des tronçons les uns par rapport aux autres du fait de leur échauffement pendant la coulée de métal fondu dans la lingotière et de leur refroidissement subséquent, résistent, sans 1' empêcher, à la séparation des surfaces de jonction de ces tronçons à mesure que s'élève leur température et reprennent, une fois refroidis, leurs dimensions primitives, ce qui a pour effet de ramener les surfaces de jonction en contact les unes avec les autres. 3. Lingotière tronçonnée selon la revendication 1, caractérisée en ce que les organes de fixation sont des brides métalliques crochues qui, afin d'assurer l'étanchéité entre les tronçons voisins, les maintiennent temporairement serrés les uns contre les autres en coopérant avec des rebords voisins et entre eux qui, conformés à cet effet, partent latéralement et vers l'extérieur de chacun de ces tronçons et font ainsi partie dudit dispositif. 4. Linqotière tronçonnée selon la revendication 1, caractérisée en ce que, afin de maintenir temporairement lesdits tronçons assemblés et en place les uns par rapport aux autres, les organes de fixation, qui sont métalliques et dont le coefficient de dilatation est inférieur à celui de ces tronçons, coopèrent, en les serrant les uns contre les autres, avec des rebords voisins et entre eux qui partent latéralement et vers l'extérieur de chacun des tronçons et font ainsi partie dudit dispositif ; et la lingotière forme intérieurement la totalité de l'empreinte et, une fois assemblée, est destinée à être érigée sur une base oui constitue le fond de cette empreinte pendant la coulée d'un lingot. 5. Linqotière tronçonnée selon la revendication 1, caractérisée en ce que, afin d'accoupler temporairement les tronçons voisins le long desdites surfaces verticales de jonction, les organes de fixation, qui sont métalliques et dont le coefficient de dilatation est inférieur à celui des tronçons, coopèrent, en les serrant les uns contre les autres, avec des rebords voisins et entre eux qui, partant latéralement vers l'extérieur de chacun de ces tronçons, font ainsi partie dudit dispositif ; et certains au moins desdits tronçons comportent des saillies au moyen desquelles il est possible de soulever la lingotière après la coulée et la solidification d'un lingot. 6. Lingotière tronçonnée selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits tronçons, qui sont en fonte, comportent chacun des rebords qui en partent latéralement vers 1' exté- rieur, les longent verticalement sur presque toute leur hauteur et comportent des parties verticalement espacées et plus étroites qui se trouvent horizontalement.les unes en face des autres après l'assemblage des tronçons de la lingotière ; et les organes de fixation, qui sont des brides métalliques crochues ou griffes dont le coefficient de dilatation est inférieur à celui des tronçons et dont les faces de serrage sont inclinées, sont destinés à être introduits dans les parties étroites de rebords voisins, puis serrés contre leur partie plus large de façon que leurs faces inclinées enserrent ces rebords, entre et avec lesquels ils coopèrent ainsi afin d'assembler temporairement les tronçons voisins le long des surfaces verticales de jonction. 7. Lingotière tronçonnée selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit dispositif comprend des rebords qui, partant latéralement et vers l'extérieur de chacun des tronçons, les longent verticalement et pratiquement sur toute leur hauteur chacun des organes de fixation coopère entre et avec les rebords voisins de deux tronçons contigus afin de les assembler temporairement le long des surfaces verticales de jonction un agencement de la surface intérieure de chaque tronçon contribue à empêcher le métal fondu de s'échapper en passant entre les tronçons pendant la coulée et la solidification du lingot dans la lingotière, cet agencement consistant en une conformation sinueuse de cette surface intérieure et par conséquent de toute la paroi de l'empreinte intérieurement formée par les tronçons assemblés de la linqotière cette conformation longe à peu près parallèlement les surfaces verticales de jonction entre les tronçons sur toute leur hauteur ; et les organes de fixation serrent les uns contre les autres en les assemblant les rebords voisins desdits tronçons. 8. Lingotière tronçonnée selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit dispositif comprend des rebords qui partent latéralement et vers l'extérieur de chacun des tronçons qu'ils longent verticalement sur pratiquement toute leur hauteur les organes de fixation coopèrent entre et avec le-s rebords voisins des tronçons contigus de façon à les assembler temporairement le long des surfaces verticales de jonction un agencement de la surface intérieure de chacun des tronçons contribue à empêcher le métal fondu rie s'échapper entre ces tronçons pendant la coulée et la solidification du lingot dans la lingotière cet agencement consiste en une conformation sinueuse de la totalité des surfaces intérieures des tronçons et par conséquent de la paroi de l'empreinte qu'ils délimitent cette conformation longe parallèlement à elles les surfaces verticales de jonction des tronçons sur toute leur hauteur les organes de fixation, qui serrent les uns contre les autres les rebords voisins des tronçons, sont des brides métalliques crochues oui coopèrent avec ces bords en les forçant à se rapprocher et en maintenant ainsi assemblés les tronçons de la lingotière le coefficient de dilatation de ces brides est inférieur à celui des tronçons chacun de ces derniers comporte des faces extrêmes biseautées et sensiblement plates dont font partie les surfaces verticales de jonction et qui délimitent partiellement le rebord correspondant chacun de ces rebords comporte des parties verticalement espacées et plus étroites que le reste de ce rebord, ces parties plus étroites des rebords vox ainsi se trouvnrlt horizor,- talement les unes en face des autres une fois la lingotière assemblée; chaque bride crochue comporte un corps d'où partent latéralement des bras convergents sue sépare une surface plate de ce corps et qui , destinés à serrer entre eux les rebords voisins, comportent à cet effet des faces de serrage inclinées verticalement les brides en question sont destinées à être ett- qagées dans lesdites parties plus étroites des rebords nue leurs bras enveloppent, puis à être poussées sur les parties plus larges de ces mêmes rebords voisins de façon à coopérer avec elles en les enserrant, lesdites faces inclinées serrant étroitement ces derniers et la surface plate du corps entrant en contact avec les surfaces qui lui font face des parties plus larges de chacun des rebords voisins. 9. Lingotière tronçonnée selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit dispositif comporte des rebords qui, partant latéralement et vers l'extérieur de chacun des tronçons, forment au moins partiellement lesdites surfaces verticales de jonction ces rebords longent verticalement et sur presque toute leur hauteur les tronçons correspondants de la lingotière ; les organes de fixation coopèrent avec les rebords voisins des tronçons contigus de façon à les assembler temporairement en serrant les unes contre les autres les surfaces de j onction de ces rebords voisins ; et ces organes de fixation sont des brides métalliques crochues et verticalement espacées qui coopèrent avec ces rebords voisins en les enveloppant et en les serrant les uns contre les autres. 10. Lingotière tronçonnée selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un agencement de la surface intérieure de chacun des tronçons contribue à empêcher le métal fonou de s'échapper d'entre ces tronçons pendant la coulée et la solidification d'un lingot dans la lingotière ; cet agencement consiste en une conformation sinueuse de la presque totalité de cette surface intérieure sur toute la hauteur du tronçon considéré, le long de et parallèlement aux dits surfaces verticales de jonction, ce qui a pour effet de donner à la surface périphérique du lingot formé en définitive une conformation ondulée correspondante. 11. Lingotièr-e tronçonnée selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit dispositif comporte des rebords qui partent latéralement et vers l'extérieur de chacun desdits tronçons qu'ils longent verticalement sur pratiquement toute leur hauteur les organes de fixation, qui coopèrent entre et avec les rebords voisins en les forçant à se rapprocher et en les maintenant ainsi assemblés chacun desdits tronçons comporte des faces extrêmes biseautées et sensiblement plates dont font partie lesdites surfaces verticales de jonction et qui délimitent en partie les rebords correspondants ;; chacun desdits rebords comporte des parties verticalement espacées et plus étroites que le reste du rebord, ces parties plus étroites des rebords voisins se trouvant horizontalement les unes en face des autres une fois la lingotière assemblée chacune des brides crochues comporte un corps d'où partent latéralement des bras convergents que sépare l'un de l'autre une surface sensiblement plate de ce corps les bras précités sont destinés à serrer entre eux deux rebords voisins et comportent des faces de serrage verticalement inclinées les brides crochues sont destinées à être d'abord engagées dans les parties plus étroites précitées des rebords, leurs bras enveloppant ces dernières, après quoi l'on force ces brides à entrer étroitement en contact avec les parties plus larges des rebords voisins, de façon que leurs faces inclinées de serrage serrent étroitement ces derniers l'un contre l'autre et que la surface du corps qui les sépare entre en contact avec celles qui lui font face des parties plus larges des rebords voisins. 12. Lingotière selon la revendiation 2, caractérisée en ce que ses tronçons sont en fonte grise, les brides crochues étant en acier inoxydable austénitique stabilisé. 13. Lingotière selon la revendication 3, caractérisée en ce que la paroi latérale de chacun des tronçons a sensiblement la même épaisseur sur toute sa largeur chacun desdits tronçons comporte des faces extrêmes plates et biseautées dont font partie lesdites surfaces verticales de jonction et qui délimitent partiellement les rebords cor respondants les tronçons de la lingotière sont au nombre de quatre qui ont dans l'ensemble les mêmes dimensions et la même structure chacun desdits rebords comporte des parties verticalement et longitudinalement espacées qui sont plus c;t-ioitr!; que le reste de ces rebords et se trouvent horizontalement les unes en face des autres une fois la lingotière assemblée ;; les organes de fixation sont des brides qui sont généralement profilées en U et qui assemblent en les serrant les rebords voisins, leur coefficient de dilatation étant inférieur à celui des tronçons de la linqotière ; et chacune de ces brides comporte des faces inclinées de serrage et est destinée à être d'abord engagée dans les parties plus étroites des rebords voisins avec lesquels elle coopère, puis poussée sur les parties plus larges de ces mêmes rebords de façon à coopérer avec elles en les serrant étroitement, leurs faces de serrage inclinées serrant ainsi les rebords en question en les rapprochant l'un de l'autre. 14. Lingotière selon la revendication 4, caractérisée en ce que les organes de fixations sont des attaches métalliques qui coopèrent avec les rebords voisins des tronçons en les forçant à se rapprocher et en les maintenant ainsi assemblés.