Brevet FR2471822A1 — publié le 19810626

- 1 - La présente invention concerne un dispositif de refroidissement dans une machine de coulée continue du type à roue et à bande. Il est connu, par exemple d'après le brevet français No.1.587.139, que ce type de machine présente une roue de coulée portant de manière amovible un anneau de coulée périphérique fermé sur un certain arc de cercle par une bande métallique, mobile avec la roue, de manière à définir une coquille pour la coulée continue. Le métal est coulé là o la bande commence à couvrir l'anneau de coulée pour être ensuite extrait sous forme essentiellement solidifiée là o la bande métallique quitte l'anneau de coulée. La roue de coulée et la bande métallique sont refroidis au moyen d'un dispositif de refroidissement, généralement du type à buses, lesquelles buses sont disposées sur des collecteurs qui s'étendent en arc de cercle au moins autour de la zone o s'effectue la transformation du métal fondu en barre solidifiée. Généralement, on prévoit différentes systèmes de buses, en particulier des buses à l'intérieur de la roue diri- gées vers l'anneau de coulée, des buses à l'extérieur de la roue dirigées vers la bande métallique et, souvent, également des buses dirigées latéralement vers l'anneau de coulée, sur un ou deux côtés. Etant donné la quantité considérable d'eau néces- saire pour le refroidissement de la roue de coulée et de la bande métallique, les buses sont fixées sur des collecteurs de dimensions considérables et qui néces- sitent des supports et des tubes d'alimentation ap- propriés. On doit d'autre part tenir compte du fait qu'en raison des fortes contraintes cycliques thermiques et mécaniques auxquelles sont soumis aussi bien l'anneau -2- de coulée que la bande métallique, ces éléments s'usent et vieillissent assez rapidement de-sorte qu'il est nécessaire de procéder périodiquement à leur remplacement. Cette opération s'avère toutefois longue et dif- ficile, aussi bien en raison des masses en jeu que par la présence de tout le groupe de refroidissement qui doit être partiellemnt démonté. Les temps de remplace- ment ont par conséquent-une incidence négative sur les rythmes de production et comportent également des pro- blèmes pour l'appareillage de fusion qui se trouve en amont de la machine de coulée continue. Lé but principal de la présente invention est celui d'éliminer ces inconvénients en réalisant un dispositif de refroidissement pour machine de coulée - continue du type à roue et à bande qui puisse permettre de simplifier et d'accélérer les opérations de rempla- cement de l'anneau de coulée et de la bande métallique à laquelle il est associé. Un autre but de la présente invention est celui de réaliser une machine de coulée continue du type qui vient d'être spécifié sans altérer sensiblement la structure des dispositifs de refroidissement, c'est- à-dire en conservant dans une large mesure la confor- mation des collecteurs et la disposition des buses cor- respondantes. Un autre but encore de la présente invention est celui de réaliser un dispositif de refroidissement pour une machinede coulée continue du type qui vient d'être spécifié dans lequel on pourra conserver toutes les possibilités de réglage déjà prévues dans les machines connues, c'est-à-dire aussi bien le réglage du débit du liquide de refroidissement, par exemple comme décrit dans le brevet français No. 73 23530, que le réglage autour de l'axe de la roue de coulée, par exemple comme décrit dans le brevet français No. 70 46795. Ces buts sont atteints par un dispositif de re- froidissement selon l'invention pour machine de coulée continue du type à roue et à bande, avec anneau de coulée fixé de manière amovible à la roue de coulée, ce dispositif comprenant des buses d'arrosage disposées sur des collecteurs s'étendant au moins autour d'une partie de la roue de coulée, caractérisé par le fait qu'au moins un desdits collecteurs est supporté par une structure mobile entre une position de travail dans laquelle les buses dudit collecteur se trouvent en face de la roue de coulée et une position de repos dans la- quelle les buses dudit collecteur se trouvent éloignées de la roue de coulée pour permettre l'accès vers celle-ci. Avantageusement, la structure portant les collecteurs et les buses poUrra être mobile.dans un sens linéaire ou bien être montée oscillante de manière à pouvoir être pivotée entre une position et l'autre. Ainsi, dans un dispositif selon l'invention, en déplaçant d'une position à l'autre toute la structure portant les collecteurs il est possible, avec une seule manoeuvre rapide,' de rendre la roue de coulée librement accessible pour le remplacement de l'anneau de coulée et/ou de la bande métallique et, successivement, de ramener rapidement le dispositif de refroidissement dans la position de travail. En d'autres termes, cette opération peut être effectuée sans démonter aucun élé- ment du dispositif de refroidissement, 'ce qui se traduit par un gain de temps considérable. Par ailleurs, le déplacement du dispositif de refroidissement pourra avantageusement s'effectuer à l'aide de moyens moteurs au lieu que manuellement. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront plus clairement de la description dé- taillée qui va suivre de deux formes de réalisation préférées mais non exclusives, de l'invention, données -4- ici à seul titre d'exemple en regard des dessins an- nexés, sur lesquels-: - la figure I montre une vue schématique en é61é- vation d'unemachine de coulée continue dotée d'un dis- positif de refroidissement selon l.invention suivant une première forme de réalisation; - la figure 2 est une vue en plan de la machine de la figure 1; - la figure 3 est une vue de côté partiellement en coupe de la machine des figures précédentes; - la figure 4 montre une vue en élévation d'une machine de coulée dotée d'un dispositif de refroidis- sement selon l'invention, suivant une seconde forme de réalisation; - La figure 5 est une vue de côté partiellement en coupe de la machine de la figure 4. En premier lieu, conformément aux figures de I & 3, on a indiqué avec 1 le banc ou partie fixe d'une machine de coulée continue, qui porte de manière tour- nante une roue de coulée 2 de type connu. Sur le banc 1 est également fixée une colonne 3 portant une roue de renvoi 4 pour la bande métallique 5, laquelle bande s'enroule d'une manière connue autour de la roue de coulée 2 et de. la roue de renvoi 4. Avec 6 a été indi- qué une roue de pression apte à assurer la tension de la bande 5, et avec 7 le creuset de coulée. Le banc 1 est porté par des supports fixes 8 en forme de glissières, de préférence en forme de rails, qui s'étendent (figure 2) des deux côtés audelà du banc, dans une direction essentiellement parallèle à l'axe de la roue de coulée 2. Entre les rails 8, sous le banc 1, est disposé un chariot 9, constitué par exemple par des profilés 10 et 11 et porté par quatre roues 12 coulissant sur les rails 8 à l'intérieur de? ceux-ci. - 5 - Sur le profilé transversal 11 du chariot 9 dispo- sé en correspondance de la roue de coulée 2 est fixé un support à colonne 13, essentiel-lement symétrique par rapport à un plan vertical passant par l'axe de la roue de coulée 2. Sur le sommet du support 13 est fixé un collecteur central 14 de forme cylindrique creuse et coaxial à la roue de coulée 2. Le collecteur central 14 s'étend à partir du support 13 vers la roue de coulée 2. en pénétrant à l'intérieur de celle-ci dans les con- ditions de fonctionnement normales. La roue est en effet du type à un seul flasque portant (flasque 15 sur la. figure 3), comme par exemple montré dans le brevet U.S.A. No.3.868.989- le flasque frontal 16 étant supporté par le flasque 15 au moyen d'entretoises 17. Les flasques 15, et 16 supportent à leur tour, d'une ma- nière connue, l'anneau de coulée 18 qui définit la gou- lotte de coulée 19 et qui est recouvert sur un certain arc de cercle par la bande métallique 5. Le collecteur central 14 est divisé-en comparti- ments, par exemple en trois compartiments 20, 21, 22, de préférence au moyen de cloisons transversales 23. Autour du collecteur central 14 sont disposés des ba- rillets annulaires 24 en nombre égal à celui des com- partiments du collecteur, chaque barillet 24 communiquant avec un des compartiments, par exemple à travers des ouvertures ménagées sur la paroi du collecteur central 14. Les barillets sont bloqués sur le collecteur central 14 entre une bague d'arrêt 25 et un flasque frontal 26 fixés sur les collecteur.. lui-xé mee Dans chacun des compartiments 20, 21, et 22 débou- che un conduit d'alimentation du liquide de refroidis- sement, respectivement 27, 28 et 29. Les conduits 27, 28 et 29 se développent le long du périmètre du chariot 9 jusqu'à l'arrière de ce dernier o ils sont raccordés 2471822. -6 - au réseau hydraulique au moyen de conduites flexibles non représentées et par l'intermédiaire de vannes d'in- terception et de réglage, également non représentées. A partir de chacun des barillets 24 s'étendent des tubes radiaux 30, 31 et 32 en direction des collecteurs de refroidissement respectifs 33, 34 et 35 portant res-m- pectivement les buses d'arrosage 36 pour le refroidis- sement intérieur de la roue de coulée 2, les buses d'ar- rosage 37 pour le refroidissement latéral extérieur de l'anneau de coulée 18 et les buses d'arrosage 38 pour le refroidissement extérieur de la bande métallique 5. En particulier, les collecteurs 34 et 35 s'étendent sensiblement sur un demi-cercle en correspondance de la zone de la roue de coulée 2 dans laquelle s'ef- fectue la transformation du métal fondu en métal soli- difié, tandis que le collecteur 33 s'étend de préférence sour toute la circonférence à l'intérieur de la roue de coulée 2. Ainsi, grâce à la structure qui vient d'être décrite, on obtient une alimentation indépen- dante des différents collecteurs 53, 34 et 35. Avantageusement, les barillets 24 pourront être tournés autour de l'axe du collecteur central 14 et fixés dans des positions angulaires différentes autour de ce même collecteur au moyen du flasque 26, de manière à pouvoir modifier la position des collecteurs exté- rieures 74 et 35 autour de l'axe de la roue de coulée 2 suivant les nécessités de la coulée. La référence 39 indique un collecteur portant les buses pour le refroidissement latéral postérieur de l'anneau de coulée.18. Ca même collecteur 39 est fixé au banc 1 par l'intermédiaire de supports 40 et s'étend de préférence sur un arc de 180 , tout comme le col- lecteur 34. Lorsque la machine de coulée continue est en fonc- tionnement, le dispositif de refroidissement porté par le chariot 9 se trouve dans la position réprésen- - 7 - tée en trait continu sur la figure 3, les buses d'ar- rosage se trouvent dans une position en regard de la roue de coulée 2. Lorqu'il est nécéssaire de remplacer l'anneau de coulée 18 et/ou la bande métallique 5, le dispositif de refroidissement est amené dans une-position dans laquelle les buses d'arrosage se trouvent éloignées de la roue de coulée 2, ce que l'on obtient en déplaçant tout simplement le chariot 9 le long des rails 8 jusqu'à lui faire prendre la position indiquée schématiquement en pointillé sur la figure 3, dans laquelle la roue de coulée 2 est facilement accessible pour effectuer les opérations de remplacement. Le d6- placement du chariot 9 peut s'effectuer manuellement, mais également mécaniquement, par exemple au moyen d'un moteur ou par l'intermédiaire de dispositifs hydrauliques ou pneumatiques. Par ailleurs, le chariot 9 peut tre fixé dans les-deux positions extrêmes par des moyens non réprésentés. A la lumière de la description qui précède, on comprend aisément que l'opération de dégagement du dispositif de refroidissement est extrêmement rapide et qu'aucune intervention n'est nécéssaire pour le démontage d'éléments de ce mme dispositif, d'o une réduction sensible des temps de remplacement des élé- ments usés de la machine de coulée. - Dans la forme de réalisation selon les figures 4 et 5 le bane 41 supporte-de manière tournante la roue de coulée 42 et porte d'autre part la colonne 45 qui soutient la roue de renvoi 44 pour la bande métallique 45. Dans ce mode de réalisation le dispositif de re- froidissement comprend une structure montée pivotante suivant un axe extérieur au périmètre de la roue de coulée 42 et essentiellement perpendiculaire à l'axe de celle-ci. Plus précisément, le dispositif de re- -8 - froidissement comprend un collecteur aniulaire 46 disposé coaxialement à la roue de coulée 42 et à une faible distance de cette dernière dans les-conditions de fonctionnement normales. Par ailleurs, le collecteur 49 de-rrefroidissement intérieur et le collecteur 50 de refroidissement extérieur de la bande métallique 45 sont solidarisés au collecteur 46 par l'intermédiaire des tubes radiaux respectifs 47 et 48. Pour plus de clarté le collecteur de refroidissement latéral avant n'a pas été représenté. Avec 51 on a d'autre part indi- - qué une plaque anti-éclaboussures solidaire du collecteur central 46. - Le collecteur 46 est porté directement par un tuyau d'alimentation 52 se développant vers le bas suivant un plan vertical axial de roue de coulée 42 et se repliant ensuite à angle droit vers la roue de coulée, au-dessus de celle-ci. Le tuyau 52 est solidaire et en communication avec un tube de support 53 essentiellement horizontal, se développant suivant l'axe d'articulation du dispositif de refroidissement et porté tournant, au- dessus de la roue de coulée 42, par des supports fixes 54 dépassant du banc 41 vers le bas. Le tube 53 est relié à un conduit d'alimentation 55 qui débouche coa- xialement dans le tube 53 et qui est raccordé à un ré- seau de distribution d'eau. Le raccordement entre le tube 53 et le conduit d'alimentation 55 est réalisé au moyen d'un joint 56 permettant la rotation du tube 53 autour de son propre axe tout en restant raccordé de manière étanche au conduit d'alimentation 55. Dans les conditions de fonctionnement,le disposi- tif de refroidissement est dans la position représentée en trait continu sur la figure 5, dans laquelle les buses des collecteurs 49 et 50 sont situées dans le plan vertical de symétrie de l'anneau de coulée 57. Lorsqu'il est nécessaire de remplacer l'anneau de coulée 57 et/ou - 9 - la bande métallique 45, il suffit de faire pivoter le dispositif de refroidissement autour de l'axe défini par le tube horizontal 53 dans la position indiquée en pointillé sur la figure 5, de manière à rendre accessi- ble la roue de coulée pour effectuer le remplacement désiré. Naturellement,il a été prévu des butées et des moyens pour maintenir bloqué le dispositif de refroidis- sement dans les deux positions. Dans ce cas également, il est facile de comprendre que le dispositif de refroidissement peut être orienté soit de manière manuelle, soit avec un moteur, soit à l'aide de dispositifs pneumatiques ou hydrauliques. PaIr ailleurs, au lieu de disposer le dispositif de refroidissement de manière à tourner autour d'un axe horizontal, on pourra également réaliser ce meme dispositif tournant autour d'un axe vertical extérieur au périmètre de la roue de coulée 42. Il va de soi que l'invention qui vient d'être dé- crite est susceptible de nombreuses modifications et variantes rentrant toutes dans le cadre du même con- cept novateur. Ainsi, par exemple, le chariot 9 ou le tube 53 ne devront pas nécessairement supporter tous les collecteurs (intérieur, extérieur et latéral exté- rieur), mais pourrcnt par exemple supporter uniquement le dispositif intérieur et/ou le dispositif latéral extérieur, le dispositif de refroidissement extérieur de la bande métallique pouvant gtre fixe comme le col- lecteur 39. De même, dans la mode de réalisation selon les figures 4 et 5 les collecteurs portant les buses d'arrosage pourraient être réalisés de manière à pou- voir tourner autour de l'axe du collecteur central 46 et êtrefixés sur celui-ci dans des positions angulaires différentes. La roue de coulée pourrait également être du type à deux flasques portants, par exemple comme décrit dans le brevet U.S.A. No. 4.008.753, dans 241 822 - 10 - lequel cas le chariot 9 ou le tube 53 pourraient sup- porter uniquement le collecteur extérieur de refroidis- sement de la bande métallique et/ou le collecteur la- téral avant le refroidissement de l'anneau de coulée. Enfin, au lieu des tubes 52 et 53 on pourra prévoir des supports appropriés pour le collecteur central 46 et les tubes pourraient être réalisés au moins en partie sous forme de tuyaux flexibles. - 11 - R EVEN D IC A T I O N S 1. Dispositif de refroidissement pour machine de coulée du type à roue et à bande, avec un anneau de coulée fixé de manière amovible à la roue de coulée, le dispositif comprenant des buses disposées sur des collecteurs s'étendant au moins autour d'une partie de la roue de coulée, caractérisé par le fait qu'au moins un desdits collecteurs (33, 34, 35; 49, 50) est sup- porté par une structure mobile (9; 46, 52t 53) entre une position de travail dans laquelle les buses (369, 37, 38) dudit collecteur (33, 34, 35; 49" 50) se trou- vent en face de la roue de coulée (25 42) et une posi- tion de repos dans laquelle les buses (36, 37, 38) du- dit collecteur (5339 34 35 49, 50) se trouvent élognées de la roue de coulée (2; 42) pour permettre l'accès vers celle-ci. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté= risé par le fait que ladite structure comprend un cha- riot (9) mobile sur des glissières (8) dans une direction essentiellement parallèle à l'axe de la roue de coulée "20 (2)o 3.' Dispositif selon larevendication 2j caractérisé par le fait que ledit chariot (9) est mobile sur les rails (8) au-dessôus de la partie fixe (1) de la machine de coulée et de la roue de coulée (2). 4. Dispositif selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait qu'il comprend un collecteur central (14) soli- daire dudit chariot (9) et coaxial à la roue de coulée (2), ledit collecteur central (14) étant divisé en com- partiments (20, 21, 22) reliés chacun à un conduit d'a- limentation (27, 28, 29) du liquide de refroidissement et à un desdits collecteurs (33, 34, 35) portant les- dites buses d'arrosages. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé - 12 - par le fait que sur ledit collecteur central (14) Éon disposés des barillets (24) annulaires pouvant tourner autour de l'axe dudit collecteur central (14) et pouvant être fixés sur ce même collecteur central (14) dans des positions angulaires différen- tes, chacun desdits barillets (24) étant relié à un desdits compartiments (20, 21, 22) et à un desdits collecteurs (33, 34, 35) portant les buses d'arrosage (36, 37, 38). 6. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé par le fait que ladite structure (46, 52, 53) est montée pivotante suivant un axe extérieur au périmètre de la roue de coulée (42) et essentiellement perpendi- culaire à l'axe de cette mme roue de coulée (42). 7. Dispositif selon la revendication 6, caracté- risé par le fait que ladite structure comprend un col- lecteur central (46) portant les collecteurs (49, 50) des buses d'arrosage et supporté par un tuyau d'alimen- tation (52) solidaire et en communication avec un tube de support (53) se développant suivant ledit axe, ledit tube de support (53) étant monté suivant ce même axe sur des supports fixes (54) et étant en communication avec un conduit d'alimentation,(55) du liquide de re- froidissement. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, ca- ractérisé par le fait que ledit axe s'étend dans une direction essentiellement horizontale au-dessous de la roue de coulée (42). 9. Dispositif selon la revendication 7, caracté- risé par le fait que les collecteurs (49, 50) portant les buses d'arrosage sont tournants autour de l'axe dudit collecteur central (46) et peuvent être fixés sur ce même collecteur central (46) dans des positions angulaires différentes.