Brevet FR2529115A1 — publié le 19831230

Lingotière réglable par coulissement pour installations de coulée continue à plusieurs lignes. La présente invention concerne une lingotière régla- ble par coulissement qui, destinée à des installations de coulée continue pour la fabrication de produits coulés en continu de section sensiblement rectangulaire, comprend au moins deux parties qui peuvent être amenées à coulisser l'une par rapport à l'autre sensiblement transversalement à la direction de coulée continue afin de faire varier la sec- tion du produit coulé en continu. Chaque fois qu'on voulait faire varier la section d'un produit coulé en continu dans une installation de cou- lée continueil fallait auparavant mettre en place une autre lingotière à coulissement Ceci avait non seulement pour in- convénient qu'un nombre relativement important de lingotiè- res à coulissement coûteuses, réalisées en cuivre et présen- tant généralement des canaux de refroidissement, devaient être disponiblesmais encore que le temps nécessaire à la transformation entraînait un arrêt relativement prolongé de l'installation. Dans le brevet suisse N O 386 629 est décrite une lin- gotière réglable par coulissement qui est constituée par deux parois relativement larges disposées parallèlementainsi que par deux parties de lingotière à coulissement qui, disposées chacune perpendiculairement à ces parois et formant avec celles-ci une section rectangulaire, présentent entre elles un espacement variable au moyen de mécanismes de réglage du genre à broche Il s'est cependant avéré que de telles lin- gotières à coulissement posaient des problèmes en ce qui concerne l'étanchéité dans les zones de transition entre les parties déplaçables et celles fixes de la lingotière à cou- lissement En effet, les quatre zonesde transition doivent être usinées soigneusement et de façon relativement coûteuse pour que l'installation fonctionne de manière satisfaisante. Un perfectionnement apporté à cette lingotière connue réglable par coulissement, notamment en ce qui concerne les problèmes d'étanchéité mentionnés, a été proposé par le titu- laire dela présente invention dans une demande de brevet an- térieure (nc P 3 222 836 8) Suivant cette propositionla lingotière à coulissement pour la fabrication d'un produit coulé en continu ne se compose que de deux parties de lingo- tière à coulissement susceptibles de coulisser l'une par rap- port à l'autre et présentant en plan de préférence la forme d'un Lj Une particularité de cette proposition antérieure du titulaire de la présente invention consiste en ce qu'il est prévu pour les parties de la lingotière à coulissement un - guide réalisé de préférence en forme d'arc de cercle et qui a pour effet d'augmenter la conicité en cas d'accroissement de la section du produit coulé en continu Cette solution antérieure apportée au problème mentionné ci-dessus est ap- plicable tant à des lingotières à coulissement présentant des surfaces intérieures planes qu'à des lingotières à coulisse- ment présentant des surfaces intérieures incurvées (lingo- tière en arc de cercle) Les exemples de réalisation d'une lingotière à coulissement décrits dans ladite demande de bre- vet antérieure conviennent pour la fabrication d'un seul pro- duit coulé en continu. La présente invention a pour but de proposer une lin- gotière réglable par coulissement du genre mentionné -plus hautniais qui permette de fabriquer simultanément plusieurs produits coulés en continu ' Pour une lingotière à coulissement du genre mentionné plus hautce but est atteint par le fait que les parties constitutives de la lingotière à coulissement sont réalisées et agencées de façon à former une installation de coulée con- tinue multiple et, en particulier, double. I Des installations dites doubles pour la fabrication de produits coulés en continu sont certes déjà connues en soi mais, étant donné la forme de réalisation jusqu'ici habituel- lement adoptée pour les lingotières, on se voit souvent obli- gé de renoncer à l'utilisation de ces installations en rai- son de leur encombrement relativement important; en effet, dans le cas de ladite lingotière connue, réglable par cou- lissement, dont les deux petits côtés sont déplaçables, un dispositif de réglage doit être monté de part et d'autre de la lingotière Pour des installations doubles,cela veut dire que deux dispositifs de réglage doivent être placés entre les deux lingotières à coulissement juxtaposées Ainsi la largeur totale de l'installation devient si importante qu'il est sou- vent impossible de la loger dans l'espace disponible Dans le cas des lingotières à coulissement du genre concerné par la présente invention, par contre, il n'est pas nécessaire, lorsqu'il s'agit de les réaliser sous forme d'installation de coulée continue multiple, notamment sous forme d'instal- lation double, de prévoir un dispositif de réglage entre les lingotières partielles ou individuelles de l'installation. Ceci permet de construire l'ensemble de celles-ci de façon compacte et il devient notamment possible de transformer une installation simple, sans encombrement supplémentaire, en une installation de coulée continue multiple, en particulier une installation double. Suivant une forme de réalisation préférée de l'inven- tion, qui est revendiquée indépendamment, il est prévu que pour obtenir une lingotière double comportant deux parties, la première partie de la lingotière présente en plan sensi- blement la forme d'un T et la seconde partie présente en plan sensiblement la forme d'un U, cette dernière partie s'enga- geant partiellement autour de l'aile située sur l'axe de sy- métrie du "T", et prenant appui avec les faces frontales des extrémités de ses ailes contre les deux surfaces intérieures de l'autre aile du "T" Dans cette forme de réalisation de l'invention,il n'est prévu, comme pour une installation sim- ple, que deux parties de lingotière à coulissement Au to- tal, il n'y a que trois zones de transition entre les par- ties de lingotière à coulissement susceptibles de coulisser les unes par rapport aux autres Par conséquent, les deux parties de lingotière peuvent sans difficulté être appuyées l'une contre l'autre de façon que des défauts d'étanchéité ne soient pas à craindre En cas de disposition symétrique des deux parties de lingotière on obtient deux produits cou- lés en continu de meme section, alors que dans le cas con- traire deux produits coulés en continu présentant des sec- tions différentes sont obtenus Un avantage particulier de cette forme de réalisation consiste en ce que le débit de l'ensemble de la lingotière est toujours constant puisque la somme des deux aires de section est constante pratiquement pour tous les réglages. Une forme de réalisation particulièrement avantageuse prévoit que pour faire varier la section du produit coulé en continu on peut faire coulisser les deux parties de lingo- tière l'une par rapport à l'autre de manière égale On ob- tient ainsi que l'introduction du métal fondu se fasse tou- jours au milieu des deux sections Ceci est important dans la mesure o des difficultés peuvent éventuellement se pré- senter lorsqu'en cas de réglage de la lingotière la coulée de la matière ne se fait pas au milieu de la section mais au bord, puisque cela peut provoquer des turbulences qui com- promettent le refroidissement rapide que le produit coulé en continu doit subir De meme que la lingotière à coulissement suivant la proposition antérieure, mentionnée plus haut, du titulaire de la présente invention, la lingotière à coulis- sement, réalisée sous forme d'installation de coulée conti- nue multiple, selon la présente invention,peut présenter tant des surfaces intérieures planes que des surfaces inté- rieures incurvées (lingotière en arc de cercle) Le guide à coulisse de préférence en forme d'arc de cercle également décrit dans la demande de brevet antérieure et destiné à adapter la conicité dans le cas de sections de produit coulé en continu accrues est applicable de manière correspondante à l'installation de coulée continue multiple selon la pré- sente invention. Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, il est prévu que pour obtenir en particulier une lingotière doubledeux parties de lingotière présentant en plan essen- tiellement la forme d'un F sont disposées de façon a slem- boiter l'une dans l'autre Avec cette forme de réalisation des parties de lingotière,on obtient au total trois sections de travail pour la fabrication de produits coulés en continu, auquel cas il est également possible de n'utiliser que les deux ouvertures extérieures pour la fabrication de produits coulés en continu Indépendamment du fait de savoir si deux seulement ou l'ensemble des trois ouvertures de la lingotiè- re sont utilisées, cette forme de réalisation offre l'avan- tage que dans chaque section de travail la position du jet de métal coulé est située au centre de cette section, et ce, quelle que soit la position des deux parties de lingotière l'une par rapport à l'autre, si pour faire varier la section du produit coulé en continu les deux parties de lingotière peuvent être amenées à coulisser de manière égale l'une par rapport à l'autre. Ce dernier exemple de réalisation présente donc au total quatre zones de transition entre les deux parties de lingotière Ceci peut dans certaines circonstances poser des problèmes dans la mesure o pour assurer une étanchéité par- faite dans les zones de transition,des forces relativement importantes risquent d'être nécessaires pour maintenir les deux parties de lingotière à coulissement appuyées l'une con- tre l'autre. Afin d'éviter ces dernières difficultésla présente invention prévoit qu'au moins une partie de lingotière à coulissement en forme de F se compose de deux éléments con- stitutifs en X reliés entre eux par exemple au moyen d'un lien flexible et qui sont, par exemple au moyen de ressorts, appuyés séparément contre la partie opposée de la lingotière à coulissement. Afin d'obtenir une adaptation à la section du produit coulé en continu qui va en diminuant par suite dé retraits, ce oui est important en particulier du point de vue du re- froi-dissement, pratiquement toutes les lingotières sont ac- tuellement réalisées sous une forme conique Si la lingotière à coulissement suivant l'invention présente pour les parties dont elle se compose un guide de préférence en arc de cercle qui fait varier la conicité en cas de variations de section, alors il est de préférence prévu que les ailes des parties de lingotière qui s'étendent perpendiculairement à la direc- tion de coulissement présentent en coupe transversale une forme conique On obtient ainsi que même dans la "position zéro" il y a une conicité suffisante. Il a déjà été indiqué plus haut qu'entre les diffé- rentes sections de travail, c'est-à-dire les lingotières in- dividuelles ou partielles,-n'ont pas besoin d'être prévus des dispositifs de réglage On obtient ainsi une construction extrêmement compacte de l'installation de coulée et ce, en comparaison des installations connues, même lorsque les dis- positifs de réglage et de commande pour les parties de lin- gotière sont disposés pratiquement dans le plan passant par les sections de travail, c'est-à-dire sur les grands côtés de la lingotière Suivant l'invention, une construction en- core plus compacte de l'installation peut être obtenue lors- que les dispositifs de commande pour le réglage des parties de lingotière à coulissement sont disposés à côté de la lin- gotière perpendiculairement à la direction de coulissement et agissent sur un côté longitudinal ou les côtés longitudi- naux de la lingotière. L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide d'exemples de réalisation illustrés aux dessins anne- xés: la figure 1 représente, vue obliquement d'en haut, une lingotière réglable par coulissement pour la fabrication de deux produits coulés en continu; la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II- II de la lingotière représentée sur la figure 1; la figure 3 est une vue de dessus de la lingotière de la figure 1 équipée de ressorts de serrage et d'un disposi- tif de réglage; la figure 4 représente schématiquement une autre for- me de réalisation de l'invention; et la figure 5 représente schématiquement encore une au- tre forme de réalisation de l'invention. Une lingotière 1 réglable par coulissement, représen- tée sur la figure 1, d'une installation double pour la fa- brication simultanée de deux produits coulés en continu de section sensiblement rectangulaire,comprend deux parties 2 et 3 que l'on peut faire coulisser l'une par rapport à l'au- tre, transversalement à la direction de coulée continue, pour faire varier les deux sections de coulée continue Lors- que les parties de lingotière 2 et 3 sont amenées à coulis- ser de façon égale l:'une par rapport -à l'autre respectivement dans le sens des flèches Pl et P 2, la largeur de la section 4 diminue tandis que la largeur de la section 5 augmente en conséquence. Une rainure 6 fait partie d'un guide en arc de cercle qui en cas de variation de la section de coulée continue fait varier la conicité Les caractéristiques particulières de ce guide sont décrites dans, la demande de brevet antérieu- re, mentionnée plus haut, du titulaire de la présente inven- tion et n'ont donc pas besoin d'être exposées ici en détail. Comme le montrent les figures 1 et 3, la partie 2 de la lin- gotière à coulissement présente en plan la forme d'un T, alors que la partie 3 de la lingotière à coulissement pré- sente en plan la forme d'un U La partie en U 3 de la lingo- tière à coulissement s'engage autour de l'aile 7 située dans l'axe de symétrie de la partie en forme de T de la lingoti- re de telle sorte que la face frontale de cette aile 7 prend appui contre le côté intérieur de la région médiane de la partie en U 3, alors que les faces frontales des deux ailes de cette partie en U 3 prennent appui contre les deux côtés intérieurs de l'aile 8 de la partie en T 2 de la lingotière à coulissement Sur la figure 2,les deux ailes de la partie en U 3 de la lingotière sont désignées respectivement par 3 a et 3 b'. Comme le montre la figure 2, l'aile 7 de la partie 2 de la lingotière et les ailes 3 a, 3 b de la partie 3 de la lingotière s'élargissent coniquement vers le bas Sur la fi- gure 2 1 'élément porteur servant à supporter les parties 2 et 3 de la lingotihre à coulissement est indiqué en pointil- lé La surface de cet élément porteur est réalisée en forme d'arc de cercle correspondant à la courbure-de la rainure 6. La figure 3 est une vue de dessus de la lingotière à coulissement suivant la figure 1 Les deux parties 2 et 3 de la lingotière àhcoulissement sont poussées l'une contre l'au- tre au moyen de ressorts 9 a à 9 d afin d'assurer l'étanchéité au niveau des zones de transition entre les parties de la lingotière à coulissement Sur la figure 3 est représenté à droite un dispositif de commande 10 pour régler les parties 2 et 3 de la lingotière à coulissement Le dispositif de com- mande 10 comprend un moteur 11 qui par l'intermédiaire d'un arbre enitraine respectivement des mécanismes de transmission 12 et 13 Le mécanisme de transmission 12 déplace vers la gauche ou vers la droite (double flèche P 3) une broche 14 reliée de manière articulée à la partie 2 de la lingotière à coulissement Le mécanisme de transmission 13 déplace vers la droite ou vers la gauche (double flèche P 4) une broche 15 reliée de manière articulée à la partie 3 de la lingotière à coulissement le dispositif de commande 10 est réalisé de telle façon que par exemple la partie en forme de T 2 de la lingotière à coulissement est déplacée versla gauche d'une distance égale à celle dont la partie inférieure en U 3 de la lingotière à coulissement est dans le même temps déplacée vers la droite Les ressorts 9 a et 9 b prévus pour serrer les parties de la lingotière à coulissement l'une contre l'autre présentent un moyen de guidage qui n'est pas représenté sur la figure. Une autre forme de réalisation de l'invention est re- présentée schématiqument sur la figure 4 La lingotière ré- glable par coulissement 20 présente en l'occurrence deux par- ties 21 et 22 qui présentent en plan une même forme en F et sont disposées de façon à s'emboîter l'une dans l'autre. Grâce à cet agencement sont formées trois ouvertures 23, 24 et 25 qui peuvent toutes servir à la fabrication de produits coulés en continu mais dont l'ouverture médiane 24 peut éga- lement rester inutilisée Le réglage des deux parties 21 et 22 de la lingotière à coulissement s'effectue de préférence comme représenté sur la figure 3 pour le premier exemple de réalisation On constate que dans le cas d'un tel mode de ré- Q glage la position du jet de métal coulé correspond toujours au milieu des ouvertures de travail Sur la figure 4, les res- sorts pour serrer les deux parties de la lingotière à coulis- sement l'une contre l'autre ne sont pas représentés Etant donné que les parties de la lingotière à coulissement ont une paroi relativement épaisse, entre autres en raison des ca- naux de refroidissement qui y sont prévus, elles ne présen- tent qu'une faible élasticité Ceci peut dans certains cas poser des problèmes en ce qui concerne l'étanchéité devant être assurée dans les zones de transition. Une forme de réalisation qui facilite le serrage des parties de la lingotière destiné à assurer l'étanchéité est représentée schématiquement sur la figure 5 La lingotière à coulissement 30 se compose d'une partie 32 présentant en plan la forme d'un F (de manière analogue à la partie 22 de lalingotiere a coulissement de l'exemple de réalisation de la figure 4) et de deux éléments identiques en forme de L 31 et 32 qui, afin de former deux ouvertures 35 et 36, sont emboîtés dans la partie 32, en étant reliés entre eux au moyen d'un lien flexible 34 Le coulissement s'effectue exac- tement de la même façon que pour l'exemple de réalisation de la figure 3 ou 4. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisa- ti 6 N représentés et décrits ci-dessus Suivant une forme de réalisation qui n'est pas tout à fait aussi avantageuse, l'installation double peut être constituée de deux lingotiè- res individuelles juxtaposées, chaque lingotière individuel- le étant formée de deux éléments constitutifs en forme de L. La commande pour le réglage des éléments constitutifs des lingotières à coulissement se réalise alors pour des éléments correspondants des lingotières individuelles par un disposi- tif commun qui est de préférence monté sur le c 8 té longitu- dina I des lingotières. Bien que ci-dessus seules des lingotières présentant des surfaces intérieures planes aient été décrites, l'inven- tion est également applicable à des lingotières dites en - arc de cercle dont les petits c 8 tés opposés sont plans, alors que les côtés longitudinaux variables dans leur longueur ac- tive sont incurvés Evidemment, l'invention n'est pas non plus limitée à des installations doubles mais est fondamen- talement également applicable à des installations de coulée continue multiples' A cet égard sont par exemple concevables deux parties de lingotière à coulissement qui, susceptibles de coulisser l'une par rapport à l'autre, présentent chacune un certain nombre d'ailes s'étendant transversalement à la direction de coulissement et s'engagent l'une dans l'autre à la manière de peignes Une telle lingotière serait alors analogue à la forme de réalisation des figures 4 et 5 en étant cependant plus étendue en longueur, comme indiqué en pointillé sur la figure 4. Ii REVENDICATIONS 1 Lingotière réglable par coulissement qui, destinée à des installations de coulée continue pour la fabrication de produits coulés en continu de section sensiblement rec- tangulaire, comprend au moins deux parties qui peuvent être amenées à coulisser l'une par rapport à l'autre sensiblement transversalement à la direction de coulée continue afin de faire varier la section du produit coulé en continu, caracté- risée en ce que les parties ( 2, 3; 21, 22; 31, 32, 33) constitutives de la lingotière a coulissement sont réalisées et agencées de façon à former une installation de coulée con-, tinue multiple et, en particulier, double. 2 Lingotière à coulissement selon la revendication 1, caractérisée en ce que pour obtenir une lingotigre double com- portant deux parties ( 2, 3),la première partie ( 2) présente en plan sensiblement la forme d'un T et la seconde partie ( 3) pr,5 selite ea plan sensiblement la forme d'un U, cette dernière partie s'engageant partiellement autour de l'aile ( 7) située sur-l'axe de symétrie du "T" et prenant appui avec les faces frontales des extrémités de ses ailes contre les deux surfa- ces intérieures de l'autre aile ( 8) du "T". 3 Lingotière à coulissement selon la revendication 2, caractérisée en ce que pour faire varier la section du pro- duit coulé en continu les deux parties ( 2, 3) de la lingoti- ère peuvent être amenées à coulisser l'une par rapport à l'autre de manière égale. 4 Lingotière à coulissement selon la revendication 1, caractérisée en ce que pour obtenir en particulier une lingo- tière double ( 20) deux parties de lingotière ( 21, 22) pré- sentant en plan sensiblement la forme d'un F sont disposées de manière à s'emboîter l'une dans l'autre. Lingotière à coulissement selon la revendication 4, caractérisée en ce que pour faire varier la section du pro- duit coulé en continu,les deux parties ( 21, 22) de la lingo- tière peuvent être amenées à coulisser l'une par rapport à l'autre de manière égale. 6 Lingotière à coulissement selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce qu'au moins une partie en forme de F de la lingotière à coulissement se compose de deux élé- ments constitutifs en forme de L ( 31, 33) reliés entre eux par exemple au moyen d'un lien flexible ( 34) et qui sont, par exemple au moyen de ressorts, appuyés séparément contre la partie opposée de la lingotière à coulissement. 7 Lingotière à coulissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, présentant pour les parties ( 2, 3) de la lingotière un guide ( 6) de préférence en forme d'arc de cercle qui est destiné à augmenter la-conicité pour des sections de produit coulé en continu importantes, caractéri- sée en ce que les ailes ( 7, 3 a, 3 b) des parties de lingotiè- re qui s'étendent perpendiculairement à la direction de cou- lissement présentent en coupe transversale une forme conique. 8 Lingotière à coulissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les disposi- tifs de commande pour le réglage des parties de lingotière à coulissement sont disposés à c 8 té de la lingotière perpendi- culairement à la-direction de coulissement et agissent sur un coté longitudinal ou les c 8 tés longitudinaux de la lingo- tière.