Brevet FR2483816A1 — publié le 19811211

La présente invention se rapporte à un procédé pour élargir un, toron coulé en continu. Plus particulièrement, elle se rapporte à un procédé pour recommencer le processus de coulée en continu d'un toron afin de produire un toron coulé plus large que le toron précédemment coulé, o l'extrémité supérieure du toron nouvellement coulé est reliée à l'extrémité arrière du toron précédemment coulé alors que celle-ci est encore dans le moule. Quand il fallait élargir un toron coulé dans un processus de coulage en continu de toronM il fallait arrêter la coulée; le toron coulé était retiré du moule; le moule était ajusté de façon à pouvoir obtenir un produit ayant la largeur plus importante souhaitée; une barre de mise en marche ou barre factice était insérée à l'ouverture inférieuredu moule; l'ouverture entre la paroi du moule et la barre était obturée avec de l'amiante; et ensuite le processus de coulage était remis à marche. Un tel processus prend apparemment du temps. Récemment, divers procédés et moules ont été proposés pour augmenter la largeur d'un toron coulé en continu. La demande de brevet au Japon No. 51-55278 (publication No. 52-158437 du 18 Novembre 1977) révèle un procédé pour augmenter la largeur d'un toron coulé en continu o la largeur du toron qui est coulé est augmentée en déplaçant graduellement vers l'extérieur des pièces étroites 51 du moule, qui définissent la largeur du toron tel que coulé, tout en continuant à couler (voir figure 1). Cependant, ce procédé pose divers problèmes difficiles, L'allure à laquelle les pièces étroites sont déplacées doit être contrôlée selon l'allure de coulée et ainsi, il faut un mécanisme supplémentaire pour ce contrôle. Les pièces étroites du moule doivent être déplacées tout en maintenant les plus petites ouvertures possibles entre les parois des pièces larges du moule et les extrémités en aboutement. des pièces étroites du moule, et en conséquence il faut des moteurs de grande capacité pour effectuer le mouvement des pièces étroites. Par ce procédé, il est impossible d'augmenter la largeur du toron coulé en une fois à une étendue considérable. Le produit contient une longueur sensible o la largeur varie graduellement et qui ne peut être traitée de la même façon que des torons normaux, ce qui conduit à une réduction du rendement. Par ailleurs, si l'on ne réussit pas à bien équilibrer l'allure à laquelle les pièces étroites se déplacent avec l'allure de coulée ainsi que toute fuite du métal fondu à travers les ouvertures entre les faces en aboutement des pièces larges et étroites du moule, cela pose un problème d'accident d'éclatement. Selon un procédé révélé dans la demande de brevet au Japon No. 50-65654 (publication No, 51-141721 du 6 Décembre 1976), des plaques d'appui mobiles vers l'intérieur et vers l'extérieur 52 sont prévues en dessous des extrémités inférieures des pièces étroites du moule 51 (voir figure 2) . Si la largeur du toron qui est coulé doit être augmentée, on arrête la coulée; les plaques 52 sont déplacées vers l'intérieur jusqu'à ce que leurs extrémités internes viennent en contact avec le toron (figure 2a); les pièces étroites du moule sont déplacées vers l'extérieur jusqu'à ce qu'elles définissent la largeur augmentée souhaité; les ouvertures ainsi formées entre le toron et les parois des pièces du moule sont remplies d'un matériau métallique de refroidissement 53. Un métal fondu est versédans le moule (figure 2b); le processus reprend; les plaques d'appui 52 sont éloignées vers l'extérieur; et le processus de coulée reprend pour produire un toron plus large. Dans ce procédé, cependant, il faut des moyens pour déplacer vers l'intérieur et vers l'extérieur les plaques d'appui, ce qui rend l'installation plus compliquée. Par ailleurs, il y a un inconvénient sérieux parce que, du fait de la grande différence de la forme solidifiée entre le milieu et les bords de la largeur du toron, il peut y avoir un accident d'éclatement lorsque l'on tire le toron du moule. Dans le modèle d'utilité au Japon No. 47-71348 (publication No. 52-16255, du 12 Avril 1977) est révélé un procédé pour augmenter la largeur d'un toron coulé en continu en utilisant un moule o chaque pièce étroite est divisée en pièces supérieure et inférieure 5laet 51b comme on peut le voir sur la figure 3. Dans la pratiques quand l'extrémité arrière du toron coulé atteint le niveau des extrémités inférieures des pièces supérieures étroites 51a, l'oscillation du moule et le démoulage du toron sont arrêtés, et les pièces supérieures 51a sont déplacées vers l'extérieur pour définir la largeur plus importante souhaitée du toron à couler entre ellea Sur les épaulements ainsi formés aux extrémités supérieures des pièces inférieures étroites 51b du moule dans la cavité de celui-ci, des'caissons de refroidissement 53 remplis dun matériau de refroidissement sont placés (figure 3a). Un métal fondu est versé dans le moule. Quand la croûte du toron, en particulier la partie contactant les caissons de refroidisse- ment, s'est suffisamment solidifiée,les pièces inférieures étroites du moule 51b sont déplacées vers l'extérieur jusqu'à ce qu'elles définissent sa nouvelle largeur du toron. Le processus de coulée est alors remis en marche (figure 3b). Cependant, ce procédé présente des inconvénients tels que la division de chaque pièce étroite du moule en deux parties rend la structure du moule plus compliquée; il faut prendre soin qu'aucun espace ne soit formé entre les pièces étroites supérieures et inférieures du moule au cours d'une coulée normale; et l'étendue d'élargissement est limitée par l'épaisseur des pièces étroites supérieures et inférieures du moule. Par ailleurs, toute fuite du métal fondu à travers des ouvertures entre les extrémités en aboutement des pièces étroites supérieures et inférieures du moule au moment o l'une des pièces supérieure et inférieure est déplacée en glissant, peut inviter à un accident d'éclatement. La présente invention a pour objet un procédé pour augmenter la largeur d'un toron coulé en continu, ne présentant pas les inconvénients de l'art antérieur ci-dessus 24828i5 décrits, comme une structure compliquée du moule, une perte considérable du toron lors de son élargissement, la possibilité d'un accident d'éclatement et la quantité limitée de changement de la largeur du toron. Selon l'invention, le procédé pour augmenter la largeur d'un toron coulé en continu comprend les étapes de noyer partiellement un joint métallique ayant une coupe transversale en I dans l'extrémité arrière d'un toron coulé qui se déplace vers le bas ou qui est stationnaire dans une cavité rectangulaire de moule définie par des paires étroites et larges de pièces, afin que l'axe longitudinal de ce joint soit sensiblement horizontal et parallèleaux parois des pièces larges du moule, de solidifier l'extrémité arrière du toronde déplacer vers l'extérieur les pièces étroites du-moule pour définir la plus grande largeur souhaitée du toron, de remplir les ouvertures ainsi formées entre le toron et les parois des pièces du moule au moyen d'un matériau fibreux et réfractaire puis d'un matériau métallique d'amortissement sous forme de poudre, de ruban ou de fibre et de remettre en marche le processus de coulée en continu du toron, toutes les étapes étant effectuées avant que cette extrémité arrière du toron n'ait quitté la cavité du moule. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - les figures 1 à 3 illustrent schématiquement des procédés selon l'art antérieur pour augmenter la largeur d'un toron coulé en continu, chaque figure ayant pour suffixe a représentant l'état avant augmentation de la largeur du toron, tandis que chaque figure ayant pour suffixe b représente l'état après augmentation de cette largeur; 248 815 la figure 4 est une vue en plan d'un moule qui peut être utilisé dans la mise en pratique d'un procédé selon l'invention; - les figures 5a, 5b, 5c et 5d sont des vues avant et en coupe transversale verticale schématique du moule et du toron à différentes étapes dtuaprocédé selon l'invention; la figure 6 est une vue latérale et en coupe transversale verticale du moule et du toron de la figure 5a, faite suivant la ligne VI-VI; - la figure 7 est une vue en perspective d'un joint métallique pouvant être utilisé dans la mise en pratique d'un procédé selon l'invention; et - les figures 8a et 8.b sont des vues en perspective d'un joint métallique préféré qui peut être utilisé dans la mise en pratique de l'invention, représentant différents états du joint. La figure 4 montre un moule utilisable dans un processus de coulage en continu d'un toron. Un tel moule peut être utilisé dans la mise en pratique d'un procédé selon l'invention. Le moule 1 illustré comprend -. ne paire de piècesarges 1' et 1", qui sont verticalement agencées en parallèle pour définir l'épaisseur du toron coulé, et une paire de pièces étroites la et lb, agencées verticalement parallèlement et coulissantes mais montées très serrées entre les parois opposées des pièces larges 1' et 1" pour définir la largeur du toron coulé, La cavité 10 du moule formé par les pièces étroites et larges a une coupe transversale horizontale rectangulaireo A la paroi arrière de chaque pièce 1', 1", la ou lb est monté solidement son propre moyen de refroidissement 11', 11", 11a ou 11b. Des barres d'entraînement 12a et 12b sont respectivement fixées auxmoyensde refroidissement 11a et 11b sur la surface arrièreo En poussant ou en tirant les barres 12a et 12b, les pièces étroites la et lb peuvent être déplacées vers l'intérieur ou vers l'extérieur pour réduire ou augmenter la largeur du toron à couler. 249238V Quand la largeur du toron qui est coulé doit être agrandie, on arrête l'alimentation en un métal fondu dans le moule et l'oscillation de celuici. Cependant, le démoulage du toron du moule peut être arrêté ou ne doit pas être arrêté à condition que toutes les étapes du procédé selon l'invention soient effectuées avant que l'extrémité arrière du toron d'abord coulé de plus faible largeur quitte la cavité du moule. Les figures 5a, 5b, 5c et 5d illustrent différentes étapes du procédé selon l'invention, mis en oeuvre sans arrêter de démouler ou d'étirer le toron du moule. Si du laitier est présent, qui flotte sur le métal fondu dans le moule, il doit de préférence être retiré du moule. Dans un procédé selon l'invention, un joint métallique 4 ayant une coupe transversale en I est partiellement immergé dans l'extrémité arrière d'un toron moulé 2 qui se déplace vers le bas ou qui est stationnaire dans une cavité rectangulaire 10 de moule définie par les paires étroites et larges des pièces la, lb, 1', lu, ainsi l'axe longitudinal du joint 4 est sensiblement horizontal et est parallèle aux parois des pièces larges 1', 1u et il est maintenu dans cet état jusqu'à ce que l'extrémité arrière du toron soit solidifiée (figures a et 6). Le mode de réalisation le plus simple du joint métallique ayant une coupe transversale en I est représenté sur la figure 7. De préférence, le matériau du joint est le même ou est semblable à celui du toron coulé en premier ou en second. Ainsi, dans le coulage en continu du toron d'une brame en acier ou en acier inoxydable, un rail ou de l'acier en forme de H dans un but de construction, qui a été découpé à une longueur appropriée, peut être avantageusement utilisé comme joint métallique dans le procédé selon l'invention. Dans le coulage en continu de toron de cuivre, un joint de cuivre doit de préférence être utilisé. Il est préférable que la longueur du Joint 1 ne soit pas plus de 10 cm en dessous de la largeur du premier toron coulé et que la largeur du joint w ne soit pas plus de 4 cm en dessous de l'épaisseur du toron. La hauteur du joint h peut être telle qu'elle lui donue une résistancesatisfaisante. Dans la coulée déune bramev la hauteur h du joint peut etre de l'ordre de 15 à environ 30 cm. Afin de faciliter la rïanipulation du Jolnt 4, il peut être pourvu à sa face supérieure deorganes en U inversé qui peuvent être facilement accrochés (cela n'est pas représenté sur la figure 7). Il peut également être pourvu à peu près au lmilieu de sa hauteur, de plaques ou barres s'étendant transversalement (non représentées sur la figure 7). De telles plaques ou barres donnent non seulement une certaine resistance entre la tendance du joint 4 à stenfoncer totalement dans l'extrémité arrière du toron, mais également une mesure indiquant que le joint 4 peut etre maintenu à la queue du toron de façon que seule la partie en dessous des plaques ou barres sétendant transversalement soit immergée jusqu'à ce que extrémité arrière ou queue du toron soit solidifiéeo Les figures 8a et 8b illustrentunmode de réalisation préféré du joint métallique ayant une coupe transversale en I, montrant différents états du joint. Le joit 4 représenté sur les figures 8a et 8b est pourvu sur sa face supérieure, de deux plaques métalliques 59 5x, glissent le long de son axe longitudinal, et également à peu près au milieu de sa hauteur, dedeumplaques ou barres s'étendant transversalement 8. A la face supérieure de chaque plaque , 5' est fixé, par soudure, un organe 9, 9e en X inversé qui peut être facilement accroché. Un boulon à lil vissé peut être utilisé à la place des organes soudés 9ó 9'0 Les figures 5a, 5b, 5c, 5d et 6 illustrent le procédé de l'invention o un joint métallique préféré tel que représenté sur les figures 8a et 8b est utiliséo Comme on peut le voir sur la figure 5a, le joint 4 est maintenu à l'extrémité arrière du premier toron coulé 2, de façon que seule la partie du joint en dessous des plaques ou barres 8 soit immergée jusqu'à ce que l'extrémité arrière du toron soit solidifiée. Après solidification de l'extrémité arrière du toron 2, les pièces étroites du moule la et lb sont déplacées vers l'extérieur en tirant les barres d'entraînement 12a et 12b (figure 4) pour définir la plus grande largeur souhaitée pour un toron à couler ensuite, et l'ouverture ainsi formée entre le toron 2 et les parois des pièces du moule est remplie d'-un matériau réfractaire 7 tel que de l'amiante et ensuite d'un matériau métallique d'amortissement 6 sous forme de poudre, d'un ruban ou de fibres (figure 5b). Des déchets de tour peuvent être avantageusement être utilisés comme ruban d'amortissement, Le matériau métallique d'amortissement 6 sert à obturer les ouvertures entre le toron 2 et les parois des pièces étroites la, lb d'une part, et à refroidir et à coaguler un courant du métal fondu coulé en second qui vient dans les ouvertures d'autre part. Le matériau réfractaire 7 sert à obturer les ouvertures et à empêcher tout métal fondu coulé en second ayant passé par le matériau d'amortissement de fuir vers l'extérieur. Si la largeur du toron est agrandie à un point relativement important, par exemple de 25 mm ou plus d'un c8té, en utilisant un joint tel que représenté sur la figure 7, il est préférable de placer un matériau métallique supplé- mentaire de refroidissement tel que des tiges, tubes en métal ou autres pièces (non représentées sur la figure b) sur le matériau métallique d'amortissement 6 introduit dans les ouvertures afin d'assurer un refroidissement régulier de l'extrémité supérieure du toron à couler en second. Cependant, quand on utilise un joint préféré tel que celui représenté sur les figures 8a et 8b, il n'est pas nécessaire d'utiliser le matériau métallique supplémentaire de refroidissement. On a trouvé qu'un refroidissement régulier et satisfaisant de l'extrémité supérieure du second toron coulé pouvait être obtenu même si l'augmentation requise de largeur atteignait 10 cm ou plus, en utilisant le joint préféré et en faisant simplement glisser les plaques 5, 5' vers les parois des pièces étroites la et lb, de façon que les plaques s'étendent partiellement audelà des extrémités longitudinales du joint 4 avant que le processus de coulée ne soit remis en marche (figures c et 8b). Les plaques 5, 5' servent de matériau supplémentaire de refroidissement pour assurer un refroidi- dissement régulier de Itextrémite supérieure du toron coulé en second, mais également d'amortissement pour epDtcher le mateériau métallique d'amortissement 7 d'être directement frappé par le métal fondu coulé en second. Le coulage continu du second métal est alors débuté et l'oscillation du moule est rêouverte (figure 5d). Dans chaque cas, il faut prendre soin que l'extrémité supérieure du second toron coulé 3 soit démoulée après solidification, Le joint 4 sert à relier fermement l'extrémité arrière du premier toron coulé 2 à l'exrémité supérieure du second toron coulé 3, et sert également de matériau de refroi- dissement dum5tal fondu formant l'extrémité supéerieure du second toron coulé. En conséquence, toute fuite du métal fondu dûe à un refroidissement irrégulier et à une résistance insufissante de la partie du produit unitaire o les torons 2 et 3 sont joints peut être empêchéeo La composition chimique du second toron coulé peut être la même ou légèrement différente de celle du premier. Tandis que le procédé selon l'invention est utile pour augmenter la largeur d'un toron dans le coulage en continu d'un toron d'acier ou d'acier inoxydable, il peut également être utile pour augmenter la largeur d'un toron dans le coulage en continu d'autres métaux comme du cuivre. 24P38 > REVENDICATIONS 1. Procédé pour augmenter la largeur d'un toron coulé en continu, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes d'enfouir partiellement un joint métallique (4) ayant une coupe transversale en I, dans l'extrémité arrière d'un toron coulé (2) qui se déplace vers le bas ou qui est stationnaire dans une cavité de moule rectangu- laire (1) définie par des paires étroites (la, lb) et larges (1', 1") de pièces du moule de façon que l'axe longitudinal dudit joint soit sensiblement horizontal et parallèle aux parois des pièces larges du moule, de solidifier l'extrémité arrière dudit toron, de déplacer vers l'extérieur les pièces étroites pour définir la plus grande largeur souhaitée dudit toron, de remplir les ouvertures ainsi formées entre ledit toron et les parois desdites pièces, d'un matériau fibreux réfractaire (7) puis d'un matériau métallique d'amortissement (6) sous forme de poudre, ruban ou fibres, et de remettre en marche le processus de coulage en continu d'un toron, toutes lesdites étapes étant effectuées avant que l'extrémité arrière dudit toron ne quitte ladite cavité du moule. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que des pièces métalliques sont placées sur le matériau métallique d'amortissement remplissant l'ouverture précitée avant que le processus de coulage ne reprenne. 3. Procédé selon la revendication 11 caractérisé en ce que le joint métallique précité est pourvu à sa face supérieure de deux plaques en métal (5, 5') pouvant glisser le long de son axe longitudinal et en ce que lesdites plaques se déplacent en glissant au sommet dudit joint vers les parois des pièces étroites du moule afin que lesdites plaques s'étendent partiellement au-delà des bords longitudinaux dudit joint avant que le processus de coulage ne reprenne. 248381.5 4, Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le joint métallique précité est pourvu, à peu près au milieu de sa hauteurO de plaques ou barres s'étendant transversalement (8) et en ce que la partie dudit joint en dessous desdites plaques ou barres transversales est enfouie dans l extréSmité arrière du toron coule