Brevet FR2516824A1 — publié le 19830527

La présente invention concerne les installations de coulée des métaux et a notamment pour objet un dispositif d'extraction d'un demi-produit de la lingotière d'une installation de coulée continue de métaux. L'invention peut titre appliquée en particulier aux installations de coulée continue de métaux dans lesquelles le demi-produit coulé en continu est extrait de la lingotière horizontalement ou avec une certaine Inclinai- son par rapport à l'horizontale. On connatt des dispositifs (cf. l'ouvrage 'iLa coulée continue horizontale des métaux et alliages non :ferreux", de O.A. Shagagin, V.P. Sladkoshteev et autres, Moscou, Metallurgia, 1974, pp.27, 28, 31 à 33) pour la coulée continue de métaux, dans lesquels le demi produit est extrait de la lingotière à l'aide de sections à rouleaux ou à l'aide de patins serrés contre le demi-produit à extraire. La conception d tels dispositifs ne permet pas une commande précise de l'extraction du demi-produit de la lingotière, c'est-à-dire qu'elle ne permet pas d'assurer uiie extraction rapide et fiable du demi-produit. On coursait un dispositif (cî. le brevet de Grande Bretagne NO 1 522 110, Int. Cl. B 22 d 11/28 d.e 1978) d'extraction du demi-produit de la lingotière, comprenant un corps mobile avec des patins mobiles dont chacun est lié audit corps à l'aide d'une -barre intermédiaire. La barre peut se déplacer par rapport au corps parallèlement à l'axe du demi-produit et est sollicitée par des ressorts. Pour le réglage de-- l'eftort des ressorts, est prévu un anneau. Quand le corps du dispositif se déplace suivant la direction du mouvement du demi-produit coulé, il provoque le coinçage de rouleaux par les coins qui lui sont fixés. Les rouleaux serrent les patins contre le demi-produit,qui se trouve ainsi pincé. Quand le corps se déplace en sens inverse, les rouleaux sont libérés sous l'action de ressorts, et les patins reculent librement jusqu'à leur position initiale.Ensuite le dispositif est pret pour un nouveau cycle d'extraction du demi produit pas-à-pasO Le dispositif n'assure qu'une surface réduite de contact des patins avec le demi-produit coulé et la channe cinématique de mouvement des patins est compliquée et ne permet pas une commande précise du processus d'extraction du demi-produit, ni une combinaison des deux fonctions d'extraction et de refroidissement intense du demi-produit. On s'est donc proposé de créer un dispositif d'extraction d'un demi-produit de la lingotière d'une installation de coulée continue de métaux, qui serait conçu de manière à assurer une extraction pas-à-pas rapide et fiable du demi-produit dé la lingotière et un refroidissement intense du demi-produit dans la zone de refroidissement secondaire. La solution consiste en un dispositif d'extraction d'un demi-produit de la lingotière d'une installation de coulée continue de métaux, comprenant un corps mobile, des patins refroidis disposés suivant le périmètre du demi-produit coulé, une commande de serrage des patins contre le demi-produit, et une commande d'extraction du demi-produit de la lingotière, dispositif dans lequel, d'après l'invention, chaque patin refroidi est doté de deux paires de coins placés entre lui et le corps, l'un des coins de chacune des dites paires étant rigidement fixé au patin, et les autres coins de chaque paire étant liés l'un à l'autre par un élément de longueur réglable, et l'un d'eux étant relié à une traverse par un élément de longueur constante, ladite traverse étant liée aux tiges de vérins notamment hydrauliques d'extraction du demi-produit de la lingotière et aux tiges de vérins notamment hydrauliques de serrage des patins contre le demi-produit coulé. En outre, il est avantageux que le dispositif soit équipé de mécanismes de déplacement des patins refroidis dans une direction perpendiculaire à la direction du mouvement du demi-produit coulé, le nombre de ces mécanismes étant égal au nombre de paires de coins et chacun d'eux comprenant une barre avec un ressort, ladite barre étant fixé à un coin rigidement fixé au patin, et une douille dans laqueDb la barre est engagée de façon qu'elle puisse coulisser dans une direction perpendiculaire à la direction du mouvement du demi-produit coulé. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaRtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, avec référgncrrS au dessin unique non limitatif annexé. Le dispositif d'extraction du demi-produit d'une lingotière au cours dela coulée continue d'un métal comprend un corps mobile 1, des patins refroidis 2 enserrant presque toute la surface du demi-produit 3 suivant son périmètre (environ 95 %). La longueur des patins 2 correspond au pas d'extraction du demi produit 3 ou peut lui titre supérieure. Les patins refroidis 2 sont placés à l'intérieur du corps 1, qui a la forme d'un tube avec des rainures 4 et des ouvertures 5. Chaque patin 2 est dotale de deux paires de coins 6, 7 en contact mutuel. Un coin g) de chaque paire est rigidement fixé au patin 2.L'autre coin (7) de chaque paire est engagé dans l'une des rainures 4 du corps 1 et peut coulisser dans cette rainure par rapport au corps 1 et aux coins fixés 6. Les coins mobiles 7 sont liés entre eux par un élément 8 de longueur réglable, l'un d' eux étant en outre lié à une traverse de serrage 9 par un élément 10 de longueur constante. Le réglage de la longueur de l'élément 8 s'effectue à l'aide d'un manchon Il fonctionnant suivant le principe écrou-vis, à travers les ouvertures 5 du corps 1. Chaque ouverture 5 du corps 1 est ménagée en regard d'un manchon 11. La traverse 9 est accouplée aux tiges 12 des vérins notamment hydrauliques de commande d'extraction du demiproduit 3 (les vérins hydrauliques et la lingotière ne sont pas représentés sur le dessin) et aux tiges 13 de la commande notamment hydraulique 14 de serrage des patins 2 contre la demi-produit coulé 3. La traverse 9 est montée, par rapport à la tranche du corps 1, à une distance non inférieure à la plus grande course possible des coins mobiles 7 par rapport aux coins fixes 6. La course des coins 7 correspond à la course des tiges 13 de la commande hydraulique 14, qui est fixée sur le corps 1 du dispositif. Les patins 2 sont serrés en permanence contre le corpsîpar l'intermédiaire des paires de coins 6 et 7, à lde de mécanismes 15 de déplacement des patins refroidis 2 dans une direction perpendiculaire à la direction du mouvement du demi-produit coulé 3. Les mécanismes 15 de déplacement des patins refroidis 2 sont réalisés sous la forme d'une barre 16 surPequel agit un ressort 17. La barre 16 est fixéeau coin fixe 6 et.engagée dans une douille 18 de guidage, dans laquelle elle peut coulisser dans une direction perpendiculaire à la direction du mouvement du demi-produit coulé 3. Pour le réglage de l'effort des ressorts 17, sont prévus des écrous 19. Les douilles 18 du c8té de la traverse 9 sont placées dans des alésages du corps 1, et celles du cté opposé, dans des rainures 20, afin de préserver la coaxialité du corps 1 et des patins 2 pinçant le demiproduit 3 lors du chauffage et du. refroidissement des patins 2, car il se produit alors des variations des dimensions linéaires des patins 2. Le nombre de mécanismes 15 correspond au nombre de paires de coins 6 et 7. A l'extrémité du corps 1 opposée à celle où e trouve la traverse 9 est disposé un collecteur 21 à deux chambres avec des tuyauteries 22 pour l'amenée du liquide de refroidissement à chaque patin 2 et pour son évacuation dudit patin. Le corps 1 dudispositif est monté sur des galets 23 et, lors de I'extration du demi-produit 3, se déplace suivant les guidages 24. Le dispositif pour l'extraction d'un demi-produit 3 de la lingotière diune installation de coulée continue de métaux fonctionne de la façon suivante. Les patins 2 sont serrés en permanence contre le corps 1 par l'intermédiaBre des coins 6 et 7, sous L'action des mécanismes 15 de déplacement des patins refroidis 2 dans une direction perpendiculaire au mouvement du demi-produit coulé 3. Le serrage est assuré par les barres 16 qui sont sollicitées par les ressorts 17. En premier lieu, on met en action le circuit de refroidissement des patins 2 reliés au collecteur 21 par les tuyauteries 22. Ensuite le dispositif serre an préa labile le demi-produit 3. Quand la commande 14 entre en fonctionnement, ses tiges 13 accouplées à la traverse 9, la déplacent. En surmontant l'effort des ressorts 17 des mécanismes 15 de déplacement des patins refroidis 2, la traverse 9, par l'intermédiaire des eAments 8 et 10, déplace les coins 7 par rapport aux coins 6 d'une valeur prédéterminée, suffisante pour le serrage des patins 2 contre le demi-produit 3, lesdits patins enserrant 'i ors étroitement ce dernier suivant toute sa longueur et avec une pression uniforme grtce au deplacement régulier des coins 7 suivant les coins 6e Ensuite sont mis en action les vérins hydrauliques d'extraction du demi-produit 3, qui, par l'intermédiaire de leurs tiges 12 et 13 et de la traverse mobile 9, extraient de la lingotière une longueur prédéterminée du demi-produit 3, avec refroidissement supplémentaire du demi-produit par les patins 2. Le retour du dispositif d'extraction à sa position initiale s'effectue par renversement de la marche des vérins d'extraction du demi-produit 3, la commande 14 ayant au préalable desserré les patins 2 en agissant sur les coins 6 et 7 à l'aide de la traverse 9 et des éléments 8 et îOo Ensuite le cycle se répète. La durée de la pause entre les cycles d'extraction du demi-produit 3 dépend de la durée de formation du demi-produit 3 dans la lingotière. Stil est nécessaire d'effectuer un refroidissement intense du demi-produit 3, les patins 2 sont mis en contact avec le demi-produit 3 immédiatement après le retour du dispositif à sa position initiale. Le dispositif faisant l'objet de l'invention permet, grâce à la modification proposée de la cinématique de mouvement des patins 2, dexclure l t endommagement de la surface du demi-produit 3 lors de son extraction et lors du retour à vide du dispositif à sa position initiale. Grâce à la séparation nette des fonctions de serrage et d'extraction entre les deux commandes, l'invention assure l'extraction du demi-produit 3 au-pas d'extraction prescrit, sans glissement des patins 2 sur le demi-produit 3. En outre, pendant les pauses entre les extractions du demi-produit 3, la commande d'extraction du demi-produit 3 est utilisée pour l'exécution d'opérations supplémentaires, par exemple pour serrer la partie frontale de la peau du demi-produit 3 se formant dans la lingotière contre un sous-ensemble d'extraction supplémentaire de chaleur à cette partie frontale, ce qui se traduit ensuite par un abaissement de l'effort à appliquer pour le tronçonnage du demi-produit 3. Le serrage réglable sflr des patins 2 contre le demi-produit coulé 3, obtenu gracie aux mécanismes 15 de déplacement des patins refroidis 2 dans une direction perpendiculaire à la direction du mouvement du demiproduit coulé 3 et grâce aux paires de coins 6 et 7, assure une évacuation uniforme de la chaleur et une croissance uniforme de la peau au périmètre du demiproduit 3, ce qui exclut l'altération de la géométrie du demi-produit coulé 3 et contribue à l'élévation de sa qualité. L'invention rend possible la mise en oeuvre du procédé de coulée continue horizontale du demi-produit 3, par exemple avec des alliages d'aluminium, procédé qui permet d'améliorer la qualité du demi-produit coulé 3, d'augmenter le rendement en métal sain de 3 à 5 ,O/o, ainsi que d'augmenter de 3 à 6 fois (selon la section du demiproduit coulé) la vitesse de coulée du demi-produit 50 REVENDICATIONS 1o Dispositif d'extraction d'un demi-produit de la lingotière d'une installation de coulée continue de métaux, du type comprenant un corps mobile (1), des patins refroidis (2) disposés suivant le périmètre du demi-produit coulé (3), une commande (14) de serrage des patins (2) contre le demi-produit (3) une commande d'extraction du demi-produit (3) de la lingotière, caractérisé en ce que chaque patin refroidi (2) est doté de deux paires de coins (6, 7) placés entre lui et le corps (1), l'un (6) des coins de chaque paire de coins étant rigidement fixé au patin (2), les autres coins (7) de chaque paire étant liés l'un à l'autre par un élément (8) de longueur réglable, et l'un d'eux étant lié à une traverse (9) par un élément (10) de longueur constante, la traverse (9) étant accouplée aux tiges (12) des vérins hydrauliques de la commande d'extraction du demi-produit (3) de la lingotière et aux tiges (13) des vérins hydrauliques (14) de serrage des patins (2) contre le demi-produit (3) coulé. 2.- Dispositif d'extraction d'un demi-produit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des mécanismes (15) de déplacement des patins refroidis (2) dans une direction perpendiculaire à la direction du mouvement du demi-produit coulé (3), le nombre de ces mécanismes (15) étant égal au nombre de paires de coins (6, 7) et chacun d'eux comprenant une barre (16) sur laquelle agit un ressort (17) et montée sur le coin (6) qui est rigidement fixé au patin (2), et une douille (18) dans laquelle la barre 063est engagée de façon qu'elle puisse coulisser dans une direction perpendiculaire à la direction du mouvement du demi-produit coulé (3).