Brevet FR2477924A1 — publié le 19810918

L'invention concerne un procédé de refroidissement direct de barres d'acier dans des installations de coulée continue. Il est connu que dans la coulée continue de l'acier on s'efforce de refroidir la barre aussi uniformément que possible sur la circonférence et la longueur pour éviter des fissures dans la surface. C'est en particulier le cas lorsque la barre est soumise, à l'intérieur du guide, à des déformations par exemple par courbure ou redressement Ces forces supplémentaires augmentent le risque de fissuration. Les grandes contraintes thermiques dues à un fort refroidissement et à un effort supplémentaire de déformation de la croûte de coulée sont nuisibles à la qualité de la barre. D'autre part, lorsque les barres se solidifient au milieu, où les fronts de solidification se rencontrent, il peut se produire des accumulations d'impuretés si, dans cette région de l'installation, la section de la barre est soumise à des modifications. Ces ségrégations ont pour effet d'endommager la matière et, dans certains cas, de la fendre par le milieu. On peut obtenir une meilleure distribution des impuretés de l'acier en transformant la structure transcristalline de solidification en structure globulaire. Toutefois, cela est seulement valable pour le cas où, dans la région de solidification finale, il ne se produit pas d'écoulements dans le noyau liquide. Des écoulements dans le noyau liquide sont provoqués par exemple par des variations de volume de la section de la barre, par exemple par un bombement de la croûte entre les rouleaux d'appui sous la pression ferrostatique. Ciest pourquoi l'invention a pour but d'éviter les inconvénients décrits et de fournir un procédé qui assure à la fois une grande vitesse de coulée et une barre de forme stable, ce qui permet de diminuer fortement les ségrégations centrales ou même de les éviter complètement. Selon l'invention, ce problème est résolu par un procédé de refroidissement direct de barres d'acier au moyen d'eau, de vapeur, de gaz, d'air ou de mélanges de ces corps, en particulier un procédé de refroidissement c de brames dans les installations de coulée continue, caractérisé par le fait que l'on règle le refroidissement de façon telle que dans la région des processus de flexion, la température superficielle de la barre ne abaisse pas en dessous de 10000C et que dans le sens de coulée, hors de la zone de flexion, on opère un abaissement de 10 à 2000C de la température superficielle dans une région située environ 3,5 m ayant le point le plus bas du cratère liquide. Selon un mode d'exécution, on abaisse la température superficielle de 80 à 1200C. Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels la figure unique représente schématiquement une installation de coulée continue en arc ayant un rayon R de 10 m. Dans une telle installation on coule une brame 6 ayant une largeur de 1 600 mm et une épaisseur de 200 mm avec une vitesse de coulé de 1,5 m/mn. Au point 5, la coulée est solidifiée à coeur. Au point d'inflexion 3 de l'installation, au bout de 15,7 m, la coulée n'est pas encore 'solidifiée. Sur environ 60 % du parcours de solidification d'environ 22,4 m, on refroidit la surface 2 de la coulée avec un peu d'eau pulvérisée à raison de 0,2 à 0,6 l/kg d'acier, appliqué à la coulée à des vitesses qui diminuent exponentiellement dans le sens de coulée, en partant de la lingotière 1. Ce procédé assure un refroidissement doux en ménageant la surface de la coulée. La température superficielle est alors supérieure à 1 0000C au point d'inflexion et se situe donc hors du domaine critique pour la formation de fissures transversales superficielles0 Grâce à de petits espacements des rouleaux dans cette partie de l'installation, on limite le bombement de la croûte sous la pression ferrostatique dans la mesure voulue pour qutil ne se produise pas de fissures intérieures. La région de solidification finale est notablement plus sensible aux variations de section de la coulée, car il en résulte des écoulements suivis d'une macroségrégation et les fronts de solidification qui se rejoignent sont empêchés de se lier fermement par des mouvements de pompage de la croûte. Cela est dû en particulier au fait que dans cette région de l'installation il existe de grands espacements entre rouleaux. C'est pourquoi, pour consolider la croûte, selon le procédé proposé, sur une distance de 19 à 22,4 m en partant du ménisque de la coquille, on applique par exemple aux côtés supérieur et inférieur un refroidissement supplémentaire 4 au moyen d'eau pulvérisée, à raison de 70 litres de chaque côté. Grâce à cette mesure, on obtient, dans l'exemple choisi, un abaissement d'environ 800C de la température superficielle et le degre de bombement est diminué de 65 , REVENDICATIONS 1.- Procédé de refroidissement direct de barres d'acier au moyen d'eau, de vapeur, de gaz, d'air ou de mélanges de ces corps, en particulier un procédé de refroidissement de brames 6 dans les installations de coulée continue, caractérisé par le fait que lton règle le refroidissement de façon telle que dans la région des processus de flexion 2 la température superficielle de la barre ne s'abaisse pas en dessous de 1 0000C et que dans le sens de coulée, hors de la zone de flexion, on opère un abaissement de 10 à 2 0000C de la température superficielle dans une région 4 située environ 3,5 m avant le point le plus bas du cratère liquide. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on abaisse la température superficielle de 80 1200C.