Brevet FR2476513A1 — publié le 19810828

La présente invention a pour objet une installation de coulée continue verticale comportant un premier chariot déplaçable parallèlement à l'axe de l'installation et portant un faux-lingot dont la tête sert en début de coulée à obturer la lingotière et à supporter le lingot jusqu'à ce qu'il atteigne les rouleaux extracteurs, et un second chariot qui est également déplaçable parallèlement à l'axe de l'installation, au-dessous des rouleaux extracteurs, et qui porte un panier servant à recevoir les tronçons de lingots et à les transférer sur un transporteur d'évacuation. I1 est bien connu d'utiliser dans des installations de coulée continue verticale un chariot muni d'un panier pour la réception et l'évacuation des tronçons de lingot. L'emploi d'un chariot portant le faux-lingot est moins courant. Ce chariot, qui peut monter jusque dans la partie supérieure de l'installation, au-dessus des rouleaux extracteurs, permet de réduire considérablement le temps d'arrêt de l'installation, entre deux coulées, car le faux-lingot peut être mis en place très rapidement dès que l'extrémité du lingot a quitté le corset de rouleaux placé sous la lingotière. Le but de la présente invention est de permettre l'utilisation simultanée des deux chariots dans une installation de coulée continue verticale. L'installation objet de l'invention est caractéri sée en ce que les deux chariots se déplacent sur le même chemin de roulement vertical, et des moyens sont prévus pour amener le faux-lingot en position rétracte, à l'é- cart de l'axe de la file, et pour remonter le chariot portant le faux-lingot dans la partie supérieure de l'installation dès que le faux-lingot a été détaché du lingot. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le faux-lingot est fixé à I'extrémité d'un bras monté sur le chariot de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe horizontal situé à l'écart de l'axe de la file et des moyens sont prévus sur le chariot pour faire pivoter le bras et amener le faux-lingot soit en position verticale pour sa mise en place dans l'installation et l'extraction du lingot en début de coulée, soit en position rétractée après qu'il ait été de détaché du lingot. Pour permettre le passage du bras entre les rouleaux extracteurs, le bâti portant ces rouleaux est placé à l'opposé du chemin de roulement par rapport à l'axe de la file. Avantageusement, une plateforme est prévue dans la partie supérieure de l'installation, sous le plancher de coulée, pour permettre le remplacement et/ou la préparation de la tête du faux-lingot lorsque le chariot porte fauxlingot se trouve dans cette partie de l'installation avec le faux-lingot en position rétractée. Le panier recevant les tronçons de lingot est fixé à I'extrémité d'un bras monté sur le second chariot de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe horizontal et des moyens sont prévus sur ce chariot pour faire pivoter le bras et amener le panier soit en position verticale, dans l'axe de la file, pour recevoir un tronçon de lingot, soit en position basculée, pour décharger le tronçon de lingot sur le transporteur d'évacuation. De préférence, des encoches sont prévues sur la face du panier venant s'appliquer sur le transporteur d'évacuation de telle sorte que des rouleaux motorisés du transporteur pénètrent, à travers ces encoches, à l'intérieur du panier, lorsque celui-ci est en position basculée, et assurent le déplacement du tronçon de lingot hors du panier. Le guidage des chariots sur le chemin de roulement est assuré par des galets. Les déplacements des chariots sont assurés au moyen de systèmes à câble et treuil ou pignon et crémaillère. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le chemin de roulement est constitué par quatre rails verticaux disposés aux sommets d'un quadrilatère rectangle et chaque chariot comporte deux jeux de galets situés à des niveaux différents et prenant appui sur l'une des faces des rails pour empêcher les déplacements du chariot dans une première direction horizontale et deux autres jeux de galets situés sensiblement aux mêmes niveaux que les précédents et prenant appui sur une autre face des rails pour empêcher les déplacements du chariot suivant une seconde direction perpendiculaire à la première. Le châssis des chariots est constitué par une poutre verticale disposée entre les rails et le bras du premier chariot ainsi que le panier du second chariot sont disposés à I'extérieur de l'espace délimité par les rails. L'invention a également pour objet un procédé d'exploitation d'une telle installation de coulée continue verticale caractérisé en ce que, en début de coulée, le second chariot est placé à l'extrémité inférieure-du chemin de roulement et le premier chariot est placé à L'extrémité supérieure du chemin de roulement avec le faux-lingot disposé verticalement et la tête du faux-lingot obturant le fond de la lingotière, le premier chariot est ensuite déplacé vers le bas en entrainant le produit coulé, puis après tron çonnage du produit coulé, au-dessous des rouleaux extracteurs, le faux-lingot est amené en position rétractée et le premier chariot est remonté dans la partie supérieure de l'installation et le second chariot est remonté sous les rouleaux extracteurs pour recevoir le premier tronçon du produit coulé. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit et se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention et sur lesquels La figure 1 est une vue en élévation d'une installation de coulée continue verticale réalisée conformément à l'invention La figure 2 est une vue en coupe horizontale du chemin de roulement et du châssis de l'un des chariots, la coupe étant faite au niveau de l'un des jeux de galets de guidage ; et La figure 3 est une vue en coupe horizontale du chemin de roulement et du châssis de l'un des chariots, la coupe étant faite au niveau des pignons moteurs. L'installation de coulée continue verticale représen tée schématiquement sur la figure 1 comprend essentiellement une lingotière 10, un corset de rouleaux de guidage 12, des rouleaux extracteurs 14, un chariot de réception et de transfert des produits coulés 16, un transporteur d'évacuation horizontal à rouleaux 18 et un chariot porte faux-lingot 20. La lingotière est montée sur un plancher de coulée 22 supporté par une charpente non représentée, le corset 12 est fixé sur la charpente, sous la lingotière et les rouleaux extracteurs sont montés sur un châssis reposant sur un plancher 24 qui est également supporté par la charpente. Les chariots 16 et 20 peuvent se déplacer sur un chemin de roulement vertical disposé à l'part de l'axe de cou idée, à I'opposé du bâti des rouleaux extracteurs par rapport à cet axe. Dans le cas d'une installation à plusieurs files dont les axes sont situés dans un même plan vertical, le bâti des rouleaux extracteurs et les chemins de roulement sont disposés de part et d'autre de ce plan. -Le chemin de roulement est constitué par quatre fers en U 26 disposés aux angles d'un quadrilatère rectangle, comme représenté sur les figures 2 et 3 et fixés à la charpente. Le châssis des chariots 16 et 20 est constitué par une poutre en caisson disposée verticalement entre les fers 26. Chaque chariot est guidé-par deux jeux de galets, situés à des niveaux différents, qui roulent sur les fers 26 constituant des rails de guidage. Chaque jeu comprend quatre galets 28 roulant sur la face extérieure de l'aile intérieure de chaque rail et quatre galets 30 roulant sur la face extérieure du dos des rails. Sur l'une des extrémités du châssis des chariots (l'ex trémité supérieure pour le chariot 16 et l'extrémite infé- rieure pour le chariot 20) est fixé un groupe moto-réducteur 32 entraînant deux pignons 34 qui engrènent avec deux crémaillères 36 fixées à l'intérieur de deux rails 26. Les moteurs des groupes 32 sont alimentés par des câbles maintenus tendus par des enrouleurs 38 et 39 placés aux deux extrémités du chemin de roulement. Sur l'un des flancs du châssis du chariot 16 est fixé un tourillon 40 à axe horizontal sur lequel est monté un bras 42. Un panier de forme tubulaire 44 est fixé à l'ex trémité de ce bras et un contrepoids d'équilibrage 48 est fixé sur un prolongement du bras. Les mouvements de rotation du bras 42 autour du tourillon 40 sont commandés par un vérin électrique 50 dont le corps est articulé sur le châssis du chariot et dont la tige est articulée sur le bras. Lorsque le bras est en position horizontale, le panier est vertical et son axe coïncide approximativement avec l'axe de coulée, comme représenté en traits pleins sur la figure 1. Par rotation du bras, le panier peut être amené en position horizontale.En particulier, lorsque le chariot 16 se trouve dans la position représentée en traits discontinus sur la figure 1, le panier vient s'appliquer sur les rouleaux du transporteurs 18. Le côté du panier qui se trouve alors en position inférieure comporte trois échancrures qui s'adaptent sur les trois premiers rouleaux du transporteur de telle sorte que ceux-ci font saillie à l'in térieur du panier ; le lingot contenu dans le panier est alors supporté par ces rouleaux et peut être évacué hors du panier en les mettant en rotation. Sur l'un des flancs du châssis 20 est fixé un support 52 portant un arbre horizontal 54. Sur cet arbre est monté un levier 56 à deux bras faisant entre eux un angle aigu. A l'extrémité du bras le plus long du levier est fixé un faux-lingot 58 constitué par une barre munie à son extre- mité supérieure d'une tête de démarrage dont la section correspond à celle de la lingotière ; cette tête est fixée de manière amovible à l'extrémité de la barre de façon à pou- voir être remplacée facilement. L'autre bras du levier 56 est relié à la tige d'un vérin électrique 60 monté sur le châssis du chariot. Ce vérin permet de faire tourner le levier sur l'arbre 54 et amener le faux-lingot soit en position verticale, comme représenté en traits pleins sur la figure 1, soit en position rétractée, comme représenté en tirets sur cette même figure. Cette installation fonctionne de la manière suivante avant le début d'une coulée, le chariot 16 se trouve à l'extrômitô inférieure du chemin de roulement de façon à ne pas gêner la descente du chariot 20 et celui-ci se trouve dans la partie supérieure de l'installation, la tête du faux-lingot obturant le fond de la lingotière 10 (position I). En début de coulée, on verse le métal en fusion dans la lingotière ; dès qu'il est suffisamment solidifié, on met en marche le chariot 20 qui se déplace vers le bas en entraînant le produit coulé qui, en se solidifiant, s'est attaché à la tête du faux-lingot. Pour permettre le passage du levier 56, les rouleaux extracteurs 14 sont montés en porte-à-faux sur leur bâti.Lorsque l'extrémité du produit coulé arrive dans la zone de tronçonnage, sous les rouleaux extracteurs, on le coupe en laissant un court tron çon attaché à la tête, puis on fait pivoter le levier 56 pour amener le faux-lingot en position rétractée (position II) et on remonte le chariot dans la partie supérieure de l'installation (position III) ; cela est possible parce que, en position rétractée, le faux-lingot est complètement à l'écart de la file de coulée. Dès que le mouvement de remontée du chariot 20 est amorcé, on met en route le chariot 16 pour remonter le panier 44, en position verticale, jusqu'à ce que l'extrémité inférieure du lingot se trouve dans le panier à faible distance de son fond. A ce moment là, le mouvement du chariot est inversé et il est déplacé à la même vitesse que le lingot. Après tronçonnage, le panier contenant le bout du lingot est descendu à plus grande vitesse puis bascule sur le transporteur à rouleaux, après arrêt du chariot au niveau voulu, pour charger le bout du lingot sur les rouleaux et l'évacuer. Le panier est alors ramené en position verticale et remonté pour recevoir un autre bout de lingot. Pendant la coulée, la tête du faux-lingot peut être nettoyée ou remplacée par un ouvrier se trouvant sur une plateforme 62 quand le chariot se trouve dans la position III. En fin de coulée, dès que l'extrémité du produit coulé est sortie du corset de rouleaux de guidage 12, le faux-lingot est ramené en position verticale et le chariot est mis en route pour remonter le faux-lingot jusqu'à ce que sa tête vienne obturer le fond de la lingotière. On peut alors commencer une nouvelle coulée. De nombreuses modifications peuvent être apportées, par l'emploi de moyens techniques équivalents, au mode de réalisation décrit, notamment aux systèmes de commande du déplacement des chariots, du basculement du panier, de rétraction du faux-lingot, etc... et il doit être entendu que toutes ces modifications entrent dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Installation de coulée continue verticale comportant un premier chariot déplaçable parallèlement à l'axe de l'installation et portant un faux-lingot, et un second chariot qui est également déplaçable parallèlement à l'axe de l'installation, au-dessous des rouleaux ex tracteurs, et qui porte un panier servant à recevoir les tronçons de produit coulé et à les transférer sur un transporteur d'évacuation, caractérisée en ce que les deux chariots se déplacent sur un même chemin de roulement vertical, et des moyens sont prévus pour amener le faux lingot en position rétractée, à l'écart de l'axe de la file, et pour remonter le chariot por tant le faux-lingot dans la partie supérieure de l'ins tallation dès que le faux-lingot a été détaché du produit coulé. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le faux-lingot est fixé à l'extrémité d'un bras monté sur le premier chariot de façon à pouvoir pivo ter autour d'un axe horizontal situé à I'écar-de I(axe . le, et des moyens sont prévus sur le chariot pour faire pivoter le bras et amener le faux-lingot soit en posi tion verticale, soit en position rétractée. 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le chemin de roulement et le châssis des rouleaux extracteurs sont placés de part et d'autre de l'axe de la file et les rouleaux extracteurs sont montés en por te-à-faux sur leur bâti pour permettre le passage, en tre eux, du bras portant le faux-lingot. 4. Installation selon la revendication 1, 2 ou 3, caracté risée en ce qu'elle comporte, dans sa partie supérieure, une plateforme permettant le remplacement et/ou la pré- paration de la tête du faux-lingot lorsque le chariot porte faux-lingot se trouve dans cette partie de l'ins tallation avec le faux-lingot en position rétractée. 5. Installation selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, carac térisée en ce que le panier est fixé à liextrémité d'un bras monté sur le second chariot de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe horizontal et des moyens sont prévus sur ce chariot pour faire pivoter le bras et amener le panier soit en position verticale pour rece voir un tronçon de produit coulé, soit en position bas culée pour décharger le tronçon de produit coulé sur le transporteur d'évacuation. 6. Installation-selon la revendication 1, 2, 3,4 ou 5, ca ractérisée en ce que le guidage de chaque chariot sur le chemin de roulement est assuré par deux jeux de ga lets situés à deux niveaux différents. 7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le chemin de roulement est constitué par quatre rails verticaux disposés aux sommets d'un quadrilatère rectangle et chaque jeu de galets de guidage comprend quatre galets prenant appui sur une face des rails pour empêcher les déplacements du chariot dans une première direction horizontale et quatre autres galets prenant appui sur une autre face des rails pour empêcher les déplacements du chariot suivant une seconde direction perpendiculaire à la premiere. 8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que chaque chariot est déplacé au moyen d'au moins un pignon entraîné par un moto-réducteur et engrénant avec une crémaillère fixée sur l'un des rails. 9. Procédé d'exploitation d'une installation de coulée continue verticale selon l'une quelconque des revendica tions précédentes, caractérisé en ce que, en début de coulée, le second chariot est placé à I'extrémité infé rieure du chemin de roulement et le premier chariot est placé à l'extrémité supérieure du chemin de roulement avec le faux-lingot disposé verticalement et la tête du faux-lingot obturant le fond de la lingotière, le premier chariot est ensuite déplacé vers le bas en en traînant le produit coulé, puis après tronçonnage du produit coulé, au-dessous des rouleaux extracteurs, le faux-lingot est amené en position rétractée et le premier chariot est remonté dans la partie supérieure de l'installation et le second chariot est remonté sous les rouleaux extracteurs pour recevoir le premier tron- çon du produit coulé.