Brevet FR2507938A1 — publié le 19821224

La présente invention concerne une installation de découpage en longueur des brames du type comprenant u n dispositif de découpage en longueur, muni d'au moins un dispositif de découpage au chalumeau. L'invention concerne notamment la division d'une coulée d'acier en brames. En liaison avec les installations de coulée continue d'acier, on connait la proposition de la demande de brevet à la disposition du public du Japon N O 50-128 628, d'effectuer le découpage en longueur au chalumeau de la pièce coulée directement à la suite du guidage de ligne, et d'effectuer ensuite le découpage transversal. Selon cette proposition, la pièce coulée est découpée en longueur à l'état chaud et ensuite découpée transversalement Avec cette dis- position, on n'est pas assuré, pour diverses raisons, d'un découpage longitudinal exact avec un rapport de division arbitraire D'une part, il est problématique de modifier le rapport de division pendant la coulée continue et le déplacement continu de la barre En outre, on n'est pas toujours assuré d'une orientation exacte dans le sens longitudinal, car la barre évacuée en continu ne prend pas toujours exactement la même position C'est pourquoi l'homme de l'art préfère entreprendre à froid le découpage longitudinal de brames très larges. On connait une proposition dans ce sens de la revue "Concast News" 13 ( 1974, p 6 et 7) On considère comme avantageux pour le découpage en longueur à froid le fait que pendant le découpage il ne se produit que peu de scories de découpage et de gaz de fumée et que la cadence du découpage longitudinal est indépendante de la vitesse de coulée. Un inconvénient de ces installations connues est qu'elles présentent un encombrement important et nécessitent habituellement en supplé- ment une installation de refroidissement intense pour refroidir rapidement à la température ambiante les brames tronçonnées. Le but de l'invention est de développer une installation de découpage en longueur des brames susceptible d'assurer, pour tne faible dépense en appareils et une construction simple, un découpage rapide et précis, même en cas de vitesse de coulée élevée. Le moyen d'atteindre ce but selon l'invention consiste à prévoir pour chaque dispositif de découpage en longueur une surface de dépôt des brames munie d'une ouverture de décou- page associée au dispositif de découpage au chalumeau et, sur le c 8 té longitudinal de la surface de dépôt des brames, un dispositif de déplacement transversal au moins sur l'un des deux côtés longi- tudinaux On a prévu de préférence pour tous les dispositifs de découpage en longueur au moins un dispositif de transport amenant à ceux-ci les brames découpées transversalement On bénéficie ici d'une disposition favorable au point de vue encombrement quand le dispo- sitif de transport commun est constitué d'un dispositif de trans- port transversal Il est avantageux de placer le dispositif de découpage longitudinal à proximité ou au niveau du train de rou- leaux de sortie associé à la barre d'une installation de coulée continue Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse, les dispositifs de découpage en longueur sont parallèles au train de rouleaux de sortie Les constructions citées précédemment pré- sentent l'avantage que, même pour des vitesses de coulée élevées, la phase de découpage en longueur peut être réalisée dans un temps très court après la phase de découpage transversal, les brames devant être, après le découpage transversal, introduites uniquement au moyen du dispositif de transport dans le dispositif libre de découpage en longueur Comme le dispositif de découpage transver- sal, le train de rouleaux de sortie, le dispositif de transport et les dispositifs de découpage en longueur se succèdent à très courte distance, on obtient une installation générale peu encombrante et de construction simple. Selon une forme de réalisation particulièrement avanta- geuse, les brames sont orientées latéralement à l'aide du dispositif de déplacement transversal Pour régler le pas exact du découpage sur la largeur des brames, les chalumeaux coupeurs peuvent soit être déplaçables latéralement, soit être montés de façon non déplaçable dans le sens transversal On préfère des chalumeaux non déplaçables dans le sens transversal quand, en même temps, les ouvertures de découpage qui leurs sont associées sur la surface de dépôt des brames sont fixes en position En liaison avec cette construction, il est particulièrement avantageux que le dispositif de déplacement transversal soit un dispositif de centrage qui, dans le sens trans- versal du dispositif de découpage en longueur, déplace et centre la position des brames par rapport aux ouvertures fixes de découpage. Ce dispositif de centrage placé du côté longitudinal se compose avantageusement d'au moins un dispositif de déplacement transversal placé sur le côté longitudinal et d'une butée déplaçable transver- salement le long de l'autre côté longitudinal des brames, de façon que le pas de découpage puisse être réglé exactement sur les cha- lumeaux et sur l'ouverture de découpage fixe Il suffit donc que les brames soient déplacées à l'aide du dispositif de centrage. Celui-ci est en contact avec le côté longitudinal des brames, c'est- à-dire qu'il est perpendiculaire à la largeur des brames Après réalisation du centrage des brames, le dispositif de centrage peut être arrêté Le dispositif de découpage en longueur ne présente ainsi en fonctionnement qu'un petit nombre de pièces mobiles, ce qui assure que les brames peuvent être découpées en longueur à l'aide de ce dispositif avec une précision élevée, suivant le pas de découpage désiré. Il faut souligner une construction dans laquelle l'ouverture de découpage au chalumeau est une fente étroite qui débouche dans le canal recevant les déchets de découpage Dans cette construction, on peut évacuer d'une façon simple les déchets de découpage Dans cette construction, il est particulièrement avanta- geux de raccorder au canal de découpage un dispositif d'aspiration pour évacuer les gaz de fumée On a constaté qu'avec les scories qui tombent au moment du découpage, 90 % environ des gaz de fumée produits passent en dessous des brames, de sorte qu'à l'aide du dispositif d'aspiration on peut évacuer presque la totalité des gaz gênants. Quand l'ouverture de découpage constituée d'une fente est choisie avec des dimensions relativement faibles, on a l'avantage de n'aspi- rer qu'une faible quantité d'air parasite Il est donc possible, avec des puissances relativement faibles du dispositif d'aspiration, de résoudre déjà de façon efficace le problème d'évacuation des gaz. Ce but est atteint d'une façon encore plus efficace si le canal de découpage à part l'ouverture nécessaire du point de découpage - peut être fermé sur sa plus grande partie pour rendre minimale l'in- troduction d'air parasite Des solutions avantageuses à ce point de vue seront signalées en liaison avec les figures 3 et 4. Selon une forme de réalisation, le chalumeau de décoapage et l'ouverture de découpage sont ensemble fixes en posi- tion, aussi bien dans le sens transversal que dans le sens longi- tudinal du dispositif, la brame à découper en longueur étant déplacée dans le sens longitudinal au-dessus de l'ouverture La brame est guidée dans le sens longitudinal par le dispositif de centrage arrêté Dans cette construction, l'ouverture de découpage et le canal se trouvant en dessous sont limités dans le sens longi- tudinal du dispositif à un espace étroit, de sorte que les scories de découpage tombant dans cet espace peuvent être facilement éva- cuées Dans cette construction, il est recommandé de ne mettre en oeuvre qu'un seul chalumeau de découpage pour garantir un trait de coupe lisse et sans défaut. Selon une autre forme de réalisation préférée, l'ouverture en forme de fente du poste de découpage et le canal en liaison avec elle s'étendent pratiquement en direction longitudinale. sur toute la longueur du dispositif de découpage en longueur, en dessous de la surface de dépôt des brames, et on a prévu de préfé- rence pour le découpage en longueur des brames, au-dessus de la sur- face de dépôt, deux chalumeaux de découpage déplaçables en sens opposés dans la direction longitudinale Cette construction assure un découpage rapide des brames dans la direction longitudinale, à peu près dans un temps moitié, avec obtention simultanée d'une éva- *cuation simple des scories de découpage et des gaz de fumée En variante du canal prévu sur toute la longueur du dispositif de découpage en longueur, il est également possible de prévoir par exemple une auge déplaçable dans la direction supposée de la fente, c'est-à-dire un dispositif de réception des scories de lon- gueur beaucoup plus courte, le déplacement de l'auge devant être coordonné avec le déplacement du chalumeau de découpage La construc- tion à auge mobile peut être avantageusement mise en oeuvre quand la brame est fixe pendant toute la phase de découpage sur la surface de dépôt, c'est-a-dire si la brame ne travaille pas trop pendant le découpage. Le dispositif de l'invention est utilisé de préfé- rence de façon que les brames tronçonnées à partir de la pièce coulée par découpage transversal soient amenées à l'un des dispositifs de découpage en longueur immédiatement après la coulée, à des tem- pératures de surface encore supérieures à 300 C On préfère un découpage en longueur à des températures de surface supérieures à 500 C On a en effet observé que si l'on maintient une température de surface aussi élevée que possible pendant le découpage en lon- gueur, on évite que les côtés longitudinaux des brames prennent la forme de sabre La demanderesse a établi que pour les températures de brames d'environ 150 à 2500 C, celles-ci ont tendance, à partir de la ligne de coupe, à s'écarter vers l'intérieur sous une forme de sabre, ce qui rend difficile le façonnage ultérieur des brames découpées en forme de sabre. Pour assurer la température de surface la plus élevée possible, il a paru avantageux que les brames tronçonnées à partir de la pièce coulée soient transportées immédiatement après le décou- page transversal et soient découpées en largeur pratiquement sans délai Ce découpage rapide en longueur est rendu possible par l'djonc- tion selon l'invention d'un dispositif de découpage transversal, d'un train de rouleaux d'évacuation, d'un dispositif de transport en combinaison avec plusieurs dispositifs de découpage en longueur. L'objet de linvention s'adapte particulièrement au découpage de brames coulées en continu pour des tôles électriques d'une teneur en silicium supérieure à 0,6 %, de préférence supérieure à 1,5 de silicium. Les avantages particuliers de l'invention viennent de ce qu'il est possible, pour une dépense mécanique faible, d'avoir un découpage en longueur très rapide pour une température de brames aussi élevée que possible A partir de brames extrêmement larges de coulée continue, possédant une grandeur de section droite en consé- quence, on peut découper des brames avec des largeurs de mise en oeuvre faibles et notamment variables, qui servent de produit de départ pour les laminoirs et sont particulièrement favorables pour les largeurs de t 6 les désirées Dans la coulée en continu, on peut utiliser les avantages de la coulée séquentielle, car un découpage en longueur rapide et précis est possible à l'aide de la construc- tion de l'invention Les formes de réalisation particulièrement avantageuses des dispositifs de découpage en longueur de l'invention assurent en outre l'absence de problèmes concernant les scories de découpage et les gaz de fumée, car les gaz de fumée produits et les pertes de matières peuvent être évacués sans pollution de l'environnement pour une faible dépense de construction L'inven- tion présente de plus l'avantage que les brames découpées en lon- gueur sont encore suffisamment chaudes pour que leur chaleur puisse être utilisée pour le réchauffement de la phase suivante à la tem- pérature de laminage L'invention permet de découper en longueur avec une précision élevée les brames de coulée continue à l'état encore chaud, c'est-à-dire en suivant le débit de production de l'installation de coulée en continu. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se reportant aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente en projection horizontale une installation d'ensemble avec plusieurs dispositifs de découpage en longueur, la figure 2 représente une projection horizontale de l'un des dispositifs de découpage en longueur, la figure 3 représente une coupe longitudinale au travers du dispositif de découpage en longueur, le long de la ligne III-III de la figure 2, et la figure 4 représente une section droite d'un dispositif de découpage en longueur, selon la ligne IV-IV de la figure 2. La figure 1 représente une partie d'une installa- tion de coulée en continu de brames à deux lignes, cette partie faisant suite au guidage de ligne non représenté avec, pour chaque ligne, un dispositif 1 de découpage transversal et un train de rouleaux d'évacuation 2 Les trains de rouleaux 2 sont reliés au choix avec l'un des quatre dispositifs 5 de découpage en longueur, par un dispositif commun 4 de transport transversal La liaison entre les trains de rouleaux 2 et le dispositif 4 est assurée par l'entraîneur transversal 3 Gr 8 ce à celui-ci, les brames arrivant après le découpage transversal peuvent être évacuées une par une des trains de rou- leaux 2 et amendes au dispositif 4 Comme dispositif de transport transversal, on a prévu dans l'exemple représenté un chariot de transport mobile sur des rails Les quatre dispositifs 5 sont paral- lèles et se trouvent l'un près de l'autre à la hauteur de la section du train 2 qui s'étend derrièreles dispositifs 1 de l'installation de coulée Ce montage décalé des dispositifs 5 et des trains 2 donne une disposition compacte qui assure avec un seul dispositif commun 4 une arrivée plus rapide des brames vers les dispositifs 5 et, éventuellement, une évacuation de ces dispositifs. Comme le montrent les figures 2 à 4, chaque dispo- sitif 5 comporte une surface 50 de dépôt des brames et au moins un dispositif 10 de découpage au chalumeau La surface 50 comporte en dessous du dispositif 10 une ouverture de découpage 51 en forme de fente L'ouverture 51 s'étend pratiquement sur toute la longueur du dispositif de découpage en longueur et, vue dans le sens transversal, elle est placée à peu près au milieu du dispositif de découpage en longueur Sur l'un des c 6 tés longitudinaux du dispositif 5 se trouve le dispositif de centrage 20 mobile transversalement On a prévu comme butée sur l'autre côté longitudinal de la brame le dispositif de poussée 25. Les figures 2 et 3 montrent en détail que le dispo- sitif 5 pour l'amenée et l'évacuation de la brame comporte de préfé- rence six rouleaux 53 successifs, le déplacement de la brame sur la face avant étant limité par la butée fixe 54 Les rouleaux 53, composés de rouleaux entraînés un par un et refroidis intérieure- ment, sont écartés vers l'avant et vers le bas, d'une façon connue en soi, après le déplacement des brames (voir position des rouleaux en pointillé sur la figure 3) Quand les rouleaux 53 sont écartés, la brame repose sur un certain nombre d'éléments d'appui 55 placés les uns derrière les autres et qui forment la surface de dépôt 50. Cette surface 50, c'est-à-dire les éléments isolés 55, sont inter- rompus au milieu dans le sens longitudinal par l'ouverture 51 en forme de fente La largeur de l'ouverture 51 dans le sens transver- sal du dispositif S atteint au moins environ 100 mm D'après Les figures 2 et 3, on a prévu au total six éléments 55 successifs. Au-dessus des éléments 55 se trouve le dispositif de découpage au chalumeau désigné globalement par 10 Ce dispositif se compose de deux chariots 13 et 14 mobiles sur des rails 11, 12 et munis chacun de chalumeaux de découpage 15, 16 Chaque chariot 13, 14 est entraîné séparément Pendant la phase de découpage au chalu- meau, les chariots sont déplaces l'un vers l'autre avec une avance correspondant A la vitesse de découpage Les chalumeaux 15, 16 se trouvent au centre du chariot et sont montés rigidement sur le chariot 13, 14 dans le sens transversal du dispositif 5, de façon qu'ils se déplacent pendant la phase de découpage selon une droite appelée ligne de coupe Cette ligne se trouve en recouvrement avec l'ouverture 51 en forme de fente se trouvant en dessous. Pour le réglage de la largeur désirée dans laquelle la brame reposant sur la surface 50 doit être découpée en longueur, on a prévu sur l'un des côtés de la surface 50 le dispositif de centrage 20 Celui-ci se compose d'une poutre 21 en forme de règle, munie de rouleaux 22 et parallèle à l'axe longitudinal du dispositif A l'aide de l'engrenage A vis sans fin 24 entralné par le moteur 23, la poudre 21 peut être déplacée perpendiculairement à l'axe longitudinal du dispositif 5 et être ensuite bloquée en posi- tion Dans la forme de réalisation préférée représentée,on a prévu sur l'autre côté longitudinal de la surface 50 des dispositifs de poussée 25 qui se composent d'un levier tournant 26, accroché au fond du dispositif 5 et pouvant être actionné par un vérin hydraulique 27. Après le réglage, A l'aide du dispositif k 0, de la largeur a laquelle on désire découper en longueur la brame, celle-ci est poussée, à l'aide des dispositifs 25, contre la poutre 21 servant de butée On assure ainsi un centrage exact de la brame. La figure 2 montre que l'ouverture 51, sous forme d'une fente étroite, s'étend pratiquement sur toute la longueur du dispositif 5, comme le montre la coupe de la figure 4, l'ouverture 51 débouche dans un canal de découpage 28 qui, sur toute la longueur du dispositif 5, n'est ouvert que vers le haut Le canal 28 possède des parois latérales 29 en tôle réfractaire Comme le montre la figure 3, ces parois latérales 29 comportent des évidements 31 qui sont constitués en fonction du trajet de déplacement des rouleau:; 53 (vers la droite sur la figure 3) Dans l'état d'inclinaison vers la droite des rouleaux, les évidements 31 des rouleaux 53 sont fermés par des tôles 32 en forme de persiennes Vers le bas, le canal 28 est fermé par une goulotte à secousses 33 grace à laquelle les scories tombant pendant la phase de découpage sont entraînées dans un dispositif d'évacuation 34, par exemple une goulotte ou auge à secousses La figure 4 montre qu'à pau près au milieu de la hauteur des parois 29 des tubulures 35 débouchent dans le canal 28, ces tubulures 35 étant raccordées à une tubulure d'évacuation 36 paral- lèle au canal 28 La tubulure 36 débouche dans une installation de dépoussiérage 44 (voir figure 1) La construction présentée offre l'avantage d'assurer une bonne aspiration pour une puissance rela- tivement faible C'est à cela que contribuent pour une partie les tôles 32 qui, pendant la phase de découpage au chalumeau, ferment les évidements 31 dans les parois 29 du canal 28 D'autre part, les bords supérieurs des parois 29 s'étendent aussi loin que possible, c'est-à-dire jusqu'à une distance d'environ 20 mm, jusqu'aux bords supérieurs des éléments 55, de sorte que, quand les brames sont posées, on ne peut aspirer que très peu d'air parasite Si on dépose une brame courte sur la surface 50, une partie de l'ouverture 51 non recouverte par la brame est libre vers le haut Comme, dans ce cas, trop d'air parasite serait aspiré, il existe la possibilité avan- tageuse de fermer par segments le canal 28 en fonction de la longueur de la brame, à partir de l'une ou des deux extrémités, de sorte que seule la partie se trouvant sous la brame est ouverte Pour diminuer encore la portion d'air parasite entrant, on recommande également la possibilité d'ouvrir et de fermer par segments les tubulures 35 en coordination avec la phase de découpage Ainsi, on n'ouvre et on ne met en fonctionnement que les tubulures d'aspiration se trouvant au niveau des dispositifs de découpage au chalumeau. Le mode de fonctionnement du dispositif est le suivant La brame tronçonnée à partir de la pièce coulée à l'aide du dispositif 1 de découpage transversal est transmise par l'entrat- neur 3 au dispositif 4 Celui-ci constitué de chariots de transport, est muni de préférence d'un train de rouleaux 9. Le chariot 4 roule avec la brame vers l'un des quatre dispositifs 5 A la mise en service du train de rouleaux des chariots 4, la brame est amenée dans le sens longitudinal sur le train de rouleaux 53 du dispositif 5, de sorte que le découpage en longueur peut commencer Après achèvement de celui-ci, les brames tronçonnées sont évacuées de préférence par un deuxième chariot 6 qui est muni également d'un train de rouleaux 8, et elles sont ame- nées par celui-ci à un entraîneur élévateur 7 qui entreprend la séparation des portions de brames tronçonnées. Au niveau de chaque dispositif 5, la brame qui sort du train 9 du chariot 4 se déplace ensuite sur le train de rouleaux du dispositif 5 jusqu'à la butée contre le butoir 54 Les rouleaux 53 sont abaissés et l'évidement 31 est fermé par les tâles 32 La brame repose alors sur la surface 50 Les rouleaux 53 peuvent à nouveau tourner à l'état abaisse pour empêcher l'entassement des scories. La brame est ensuite amenée en position de découpage par le dispositif de centrage 20 Pour cela, la poutre 21 en forme de règle du dispositif de centrage 20 déplace latéralement la brame vers le milieu du dispositif 5 jusqu'à ce que la distance entre la ligne de coupe et la poutre 21 corresponde à la largeur de découpage désirée (par exemple brame en deux parties avec les largeurs de coupe 2/5 et 3/5 pour la brame très large) La poutre 21 est ensuite fixée dans cette position Ensuite, la brame est poussée contre la poutre 21 servant de butée à l'aide du dispositif de poussée 25. Après cette phase d'orientation, la poutre 21 et les dispositifs 25 peuvent être ramenés en position de départ. Pour la phase de découpage au chalumeau proprement dite, les chariots 13, 14 se déplacent l'un vers l'autre avec un déplacement prédéterminé Ils se rencontrent à peu près au centre de la longueur à découper Avant que le pilieu soit atteint, l'un des chariots 13 et 14 interrompt son déplacement et recule en position d'attente, alors que l'autre chariot termine la coupe Les scories de découpage tombent librement dans le canal 28 placé en dessous de la surface 50 et elles sont amenées par la goulotte 33 jusqu'à l'auge 34 Les gaz de fumée sont aspirés au travers des tubulures d'aspira- tion 35, 36 jusqu'à l'installation de dépoussiérage 44 On a trouvé que, de cette manière, environ 90 % des gaz de fumée produits pouvaient être évacués Les gaz de fumée se trouvant encore au-dessus de la brame peuvent être captés à l'aide d'un capot non représente et il amenés également à l'installation de dépoussiérage par l'intermà- diaire d'une tubulure. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procède qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limita- tifs sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 Installation de découpage en longueur des brames du type comprenant un dispositif de découpage en longueur muni d'au moins un dispositif de découpage au chalumeau, caractérisée en ce qu'elle comprend pour 1 e dispositif de découpage en lon- gueur, d'une part, une surface de dépôt de brames présentant une ouverture de découpage associée audit dispositif de découpage au chalumeau et, d'autre part, le long de la surface de dépôt de brames, un dispositif de déplacement transversal des brames prévu sur au moins l'un des deux côtés longitudinaux de ladite surface de dép 6 t. 2 Installation selon la revendication 1, carac- térisée en ce que le dispositif de déplacement transversal est réa- lisé en tant que dispositif de centrage qui, dans le sens transver- sal du dispositif de découpage en longueur centre la position des brames par rapport à l'ouverture fixe de découpage. 3 Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le dispositif de centrage comprend au moins une butée réglable et un dispositif de poussée. 4 Installation selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisée en ce que l'ouverture de découpage est une fente étroite et en ce qu'elle débouche dans un canal recueil- lant les déchets de découpage. Installation selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce que l'ouverture de découpage s'étend pratiquement sur toute la longueur du dispositif de décou- page en longueur et en ce que deux dispositifs mobiles de découpage au chalumeau déplaçables en sens inverse dans la direction longitu- dinale sont prévus au-dessus de l'ouverture longitudinale de décou- page. 6 Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le canal dans lequel débouche l'ouverture de découpage est raccordé à un dispositif d'aspiration des gaz de fumée. 7 Installation selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisée en ce que l'ouverture de découpage et le canal auquel est associée ladite ouverture peuvent être fermés par segments à partir d'au moins l'une des extrémités dudit canal. 8 Installation selon l'une des re- vendications '1 à 7, caractérisée en ce qu'un disposi- tif d'évacuation de scories, tel qu'une auge ou goulot- te, est prévu en dessous de l'ouverture de découpage et son canal correspondant. 9 Installation selon l'une des re- vendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'une auge de réception de scories est montée de façon déplaçable dans la direction de l'ouverture de découpage en forme de fente, le déplacement de l'auge étant coordonné avec le déplacement du dispositif de découpage au cha- lumeau.