Brevet FR2465536A1 — publié le 19810327

L'invention concerne la métallurgie, et notamment la coulée continue des métaux et des alliages. Elle s'applique avec une efficacité maximale aux machines horizontales de coulée continue. A l'heure actuelle, les machines horizontales de coulée continue des métaux non ferreux et ferreux connaissent une grande expansion. Elles présentent une série d'avantages notables comparativement à tous les autres types existants de machines de coulée continue des métaux (hauteur insignifiante de la colonne de métal liquide, quantité plus faible de métal mise en oeuvre dans l'installation, absence de ménisque de métal liquide découvert dans la lingotière, exploitation simple). La qualité des lingots élaborés par de telles machines horizontales est tributaire dans une large mesure de la conception de la lingotière. On connaît des lingotières pour machines horizontales de coulée continue de lingots cylindriques, comprenant un corps entourant une chemise refroidie par eau en matériau à haute conductivité thermique, par exemple en cuivre ou en bronze. Dans de telles lingotières, le lingot est serré en permanence contre la partie inférieure de la chemise refroidie par eau, sous l'effet du poids du métal. I1 s'ensuit une extraction de chaleur accrue à la partie inférieure du lingot et, par conséquent, un refroidissement irrégulier du lingot dans sa section au cours de sa formation à partir du métal liquide. Le refroidissement irrégulier du lingot dans sa section entraine l'altération de la forme géométrique du lingot. Un second inconvénient notable des lingotières connues est l'usure accrue irrégulière de la chemise refroidie par eau à son périmètre intérieur, ce qui nuit également à la qualité des lingots coulés, abaisse le rendement de la machine et augmente le prix des produits. La cause de l'usure irrégulière de la chemise à son périmètre intérieur est le serrage du lingot contre la partie inférieure de la chemise sous l'effet du poids du métal. Encore un inconvénient sérieux des conceptions existantes de lingotières réside dans la possibilité de percée de la peau du lingot à sa sortie de la lingotière. Une telle percée de la peau du lingot immédiatement en aval de la lingotière est possible car, par suite du retrait du métal, il se forme à la sortie de la lingotière un intervalle accru rempli de gaz entre le lingot et la chemise de la lingotière ; il en résulte une diminution de l'intensité d'extraction de la chaleur du lingot et, par suite du réchauffage secondaire de la peau mince de métal solidifié, le risque de sa percée augmente. Le but de l'invention est de supprimer ces inconvé nient s. On se propose de créer une lingotière pour la coulée continue horizontale de lingots cylindriques, dont la conception soit telle qu'elle permette d'assurer un refroidissement du lingot uniforme dans sa section. La solution consiste en ce que, dans une telle lingotière, comprenant un corps entourant une chemise refroidie par eau en matériau à haute conductivité thermique, selon l'invention, sur la tranche du corps, du c8té où le lingot sort de la lingotière, est monté un anneau amovible de centrage refroidi par eau, en matériau résistant à l'usure, dont le diamètre intérieur d est choisi d'après la relation d = D - k, où D est le diamètre intérieur de la chemise de-la lingotière et k une quantité non nulle au plus égale su retrait N à l'en droit où le lingot sort de la lingotière. La lingotière faisant l'objet de l'invention, avec un anneau amovible refroidi par eau à diamètre intérieurconforme à la relation indiquée, monté sur la tranche du corps de la lingotière du côté où sort le lingot, permet d'assurer un refroidissement uniforme du lingot dans sa section et, par cela même, d'améliorer la qualité des lingots, de réduire les microfissures du lingot, de supprimer l'éven- tualité de percée du métal et d'augmenter la durée de service de la chemise de la lingotière. Les autres buts et avantages de l'invention sont mis en évidence par la description détaillée ci-après d'un exemple de réalisation et par le dessin annexé, qui représente la vue d'ensemble d'une lingotière conforme à l'invention en coupe longitudinale: La lingotière comprend un corps 1 entourant une chemise 2 refroidie par eau, réalisée en matériau à haute conductivité thermique, par exemple en cuivre ou en bronze. Sur la tranche du corps 1, du côté sortie du lingot, est monté un anneau amovible de centrage 3 refroidi par eau, en matériau résistant à l'usure, par exemple en acier réfractaire ou autre matériau résistant bien à l'usure aux températures élevées régnant dans la lingotière lors de la solidification du métal en fusion. Le diamètre intérieur d de l'anneau de centrage 3 est choisi d'après la relation d = J) - k , où D es;t-le diamètre intérieur de la chemise 2 de la lingotière et k une valeur répondant à la condition O / k t N, où N est la valeur du retrait à l'endroit où le lingot sort de la lingotière. Le retrait N est déterminé en mesurant la cote réelle du lingot à la sortie de la lingotière. Pour remplacer l'anneau de centrage 3 quand il est usé, on dévisse les boulons-le fixant au corps 1. Dans la chemise 2, du c8té admission du métal liquide est monté un anneau d'entrée 4 refroidi par eau, dans lequel se place la buse réfractaire 5. Quand le faux-lingot (non représenté sur la figure) est introduit dans la lingotière, il est centré par l'anneau 3 par rapport à la chemise 2 ; l'écartement entre le fauxlingot et la chemise 2 est ainsi uniforme, ce qui supprime l'usure de la chemise 2. Lors de l'extraction du lingot, l'anneau 3 crée une surface supplémentaire de refroidissement et centre le lingot par rapport à la chemise 2 de la lingotière, en rendant uniforme l'écartement enté le lingot et la chemise 2 suivant la circonférence, ce qui contribue à un refroidissement plus uniforme du lingot. L'anneau d'entrée 4 avec la buse réfractaire 5 engagée dans son-alésage, est mis en place après réalisation de l'étanchéité du faux-lingot dans la chemise 2 de la lingotière. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus particulièrement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATION Lingotière pour la coulée continue horizontale de lingots cylindriques, comprenant un corps entourant une chemise refroidie par eau en matériau à haute conductivité thermique, caractérisée en ce que sur la tranche du corps, du côté où le lingot sort de la lingotière, est monté un anneau amovible refroidi par eau, en matériau résistant à l'usure, dont le diamètre intérieur d est choisi d'après la relation d = D - k , où D est le diamètre intérieur de la chemise de la lingotière et k une quantité non nulle au plus égale au retrait N à ltendroit où le lingot sort de la lingotière.