Brevet FR2530986A1 — publié le 19840203

La présente invention concerne une machine de fonderie en continu et, plus particulièrement, une structure qui est disposée juste au-dessous du moule de la machine de fonderie en continu pour supporter et refroidir le métal chaud qui descend du moule. Une structure de support de la technique antérieure, disposée juste au-dessous du moule dans une machine de fonderie en continu, comporte un châssis de maintien dont la paroi intérieure est garnie d'une plaque de paroi Cette plaque de paroi' est réalisée avec des ouvertures par lesquelles des buses destinées à pulvériser de l'eau de refroidisse- ment sont tournées vers la pellicule extérieure de métal chaud, par le côté du châssis de maintien De plus, le métal provenant du moule de la machine de fonderie en continu est supporté par toute la surface intérieure de la plaque de paroi, à l'exception de ses ouvertures i L en résulte que deux problèmes se posent, à savoir l'accumulation d'oxydes dans l es ouvertures et un refroidissement insuffisant de la plaque de paroi continue Plus particulièrement, les oxydes qui peuvent être détachés ou décollés de la pellicule extérieure du métal, s'accumulent dans les ouvertures pour boucher les buses de pulve- risation, de sorte que le métal ne peut plus être refroidi de façon uniforme Cela entraîne des défauts de surface comme des fissures Le second problème posé par le refroidissement insuffisant résulte du fait que la plaque de paroi en contact avec le métal sur une grande surface est affectée de façon nuisible par la chaleur transférée depuis le métal chaud Ainsi, cette plaque de paroi est fréquemment déformée ther- miquement ou fissurée Il en résulte que la distance entre les surfaces opposées de la plaque de paroi peut changer ou que cette plaque peut être décalée par rapport au moule situé au-dessus et/ou par rapport aux galets de guidage situés au-dessous Cela conduit à une réduction de la résistance du métal, et peut amener une défaillance sérieuse telle qu'une rupture du métal. Un objet de l'invention est donc de proposer une structure disposée juste au-dessous du moule d'une machine de fonderie en continu, pour supporter et refroidir le métal chaud qui descend du moule, cette structure étant exempte des défauts précités associés avec la technique antérieure. Un autre objet essentiel de l'invention est de proposer une structure de support qui évite l'accu- mulation d'oxydes qui peut perturber les buses de pulvérisation d'eau de refroidissement, et qui peut être suffisamment refroidie pour que ces éléments supports métalliques puissent offrir une plus grande longévité. Selon un aspect, l'invention concerne donc une structure pour supporter et refroidir du métal chaud qui descend du moule d'une machine de fonderie en continu, cette structure comportant un chassis de maintien disposé juste au-dessous du moule de la machine de fonderie en continu, pour délimiter une cavité partant de la sortie du moule, ce châssis de maintien comportant un grand nombre d'ouvertures gui le traversent, un grand nombre de buses de pul- vérisation disposées à l'arrière du châssis de maintien et dirigées pour pulvériser de l'eau de refroidissement par les ouvertures du châssis de maintien sur la pellicule extérieure du métal sortant continuellement du moule, dans la cavité du châssis de maintien, et une garniture d'habillage disposée pour garnir la paroi intérieure du châssis de maintien et comprenant un grand nombre d'éléments supports métalliques qui sont disposés de façon étagée, faisant saillie vers l'intérieur à partir de la paroi intérieure du châssis de maintien, de manière que leurs faces d'extrémité intérieure forment une surface de paroi continue, s'étendant dans la direction longitudinale de la structure à l'intérieur de la cavité du châssis de maintien, en définissant un passage de guidage métal-, lique refroidi suffissamment par la vapeur d'eau projetée par les buses de pulvérisation, de sorte que la surface de paroi puisse être en contact et supporter rigidement le métal qui y est guidé, et qui sont espacées l'une de l'autre-de manière à permettre, tout en assurant leur support rigide, que la vapeur d'eau soit libérée autour et vers le haut et que les oxydes qui s'accumuleraient autrement pour boucher les buses de pulvérisation, soient entralnés autour vers le bas par la chute de l'eau. Selon une autre caractéristique de l'in- vention, les éléments supports de métal de la garniture d'habillage sont des blocs d'habi 11 age qui sont disposés en plusieurs rangées horizontales, avec chacune ses blocs décalés par rapport à ceux de la rangée voisine. Selon une autre caractéristique encore de l'invention, la garniture d'habillage comporte en outre une plaque d'habillage couvrant la paroi intérieure du châssis de maintien et comprenant un grand nombre d'ouvertures qui la traversent, en ali- gnement avec celles du chassis de maintien, les éléments supports de métal de la garniture d'habillage étant des parties en saillie sur la paroi intérieure de la plaque d'habillage et qui sont disposées en plusieurs rangées horizontales, dans chacune desquelles les parties en saillie sont décalées par rapport à celles de la rangée voisine, ces parties en saillie pouvant être remplacées dans leur totalité par un autre groupe, avec la plaque d'habillage. D'autres caractiristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre de plusieurs-exempies de réalisation et en se référant aux dessins annexes sur lesquels: la Fig 1 est une coupe longitudinale schématique d'une structure de support de métal disposée juste au-dessous du moule d'une machine de fonderie en continu selon la technique antérieure, ainsi que du moule et des galets de guidage qui sont disposes au-dessus et au-dessous de la structure de support, la Fig 2 est une vue en élévation dans la direction des flèches II-II de la Fig 1, la Fig 3 est également une coupe verticale schématique d'une structure de' support de métal selon l'invention, ainsi que du moule et des galets de guidage d'une machine de fonderie en continu, la Fig 4 est une vue de dessus dans la direction des flèches IV-IV de la i g 3, la Fig 5 est similaire à la Fig 2, mais dans la direction des flèches V-V de la Fig 3, la Fig 6 est similaire à la Pig 5, mais montre une modification de la disposition de la structure de support, la Fig 7 est similaire 3 la Fig 3, mais montre un second mode de réalisation de l'invention, la Fig 8 est similaire à la Fig 4, mais dans la direction des flèches VIII-VIII de la Fig 7. Avant d'attaquer la description détaillée des modes préférés de réalisation de i'invention, un examen rapide sera fait des structures supports - destinées à une machine de fonderie en continu selon la technique antérieure, en se référant aux Fig 1 et 2 De la manière habituelle, la machine 10 de fonderie en continu est constituée par un moule 12, une struc- ture de support 14, plusieurs paires de galets de guidage 16, des paires supérieures de buses de pul- vérisation 18 et des paires inférieures de buses de pulvérisation 20 Du métal chaud M descend conti- nuellement du moule 12 dans la structure de support 14. Le métal chaud M est d'abord refroidi directement par de la vapeur d'eau pulvérisée par les buses supé- rieures de pulvérisation 180 Le métal M est ensuite introduit dans la structure de support 14 qui est disposée juste au-dessous du moule 12 Le métal M ainsi introduit peut se déplacer vers le bas, tout en-étant supporté et refroidi directement par la structure de support 14 jusqu'à ce qu'il forme un lingot C lorsqu'il continue à descendre tout en étant davantage refroidi par les buses inférieures de pul- vérisation 20, et guidé par les galets de guidage 16. Comme le montre mieux la Fig 2, la structure de support 14 comporte un ch&ssis de maintien 22 dont la paroi intérieure est garnie d'une plaque de paroi 24 Cette plaque de paroi 24 comporte des ouvertures 26 par lesquelles des buses 28 destinées à pulvériser de l'eau'derefroidissement sont tournées vers l'enveloppe ou la pellicule extérieure S du métal M, par le côté du châssis de maintien 22 De plus# le métal M est supporté par toute la surface intérieure de la plaque de paroi 24 à l'exception de ses ouver- tures 26 Il en résulte que deux problèmes se posent, à savoir l'accumulation d'oxydes dans les ouvertures 26 et un refroidissement insuffisant de la plaque de paroi 24 Plus particulièrement, les oxydes qui peuvent être détachés ou décollés de la pellicule extérieure du métal M s'accumulent dans les ouvertures 26 pour boucher les buses de pulverisation 28, de sorte que le métal M ne peut être refroidi de façon uniforme. Cela entraîne des défauts de surface comme des fissures Le second problème du refroidissement insuf- fisant résulte du fait que la plaque de paroi 24 en contact avec le métal M, dans sa totalité, est affec- tée de façon nuisible par la chaleur qui est trans- férée depuis le métal chaud M Ainsi, la plaque de paroi 24 est fréquemment déformée thermiquement ou fissurée Il en résulte que la distance entre les surfaces opposées de la plaque de paroi 24 peut changer ou que cette plaque de paroi 24 peut être décalée par rapport au moule 12 situé au-dessus et/ou par rapport aux galets de guidage 16 situés au-dessous. Cela peut réduire la résistance du métal M et conduire à de sérieuses défaillances telles qu'une rupture du métal. Sur les Fig 3 à 5 qui illustrent un premier mode de réalisation de l'invention, des références numériques et littérales identiques désignent des éléments identiques ou similaires apparaissant sur les Fig 1 et 2 Une structure de support désignée globalement par la référence 30 comporte un châssis de maintien 32 qui est disposé juste au-dessous ou en aval du moule 12 de la machine de fonderie en continu 10 Le châssis de maintien 32 délimite une cavité 34 qui part de la sortie du moule 12 La paroi intérieure du chassis de maintien 32 est garnie avec un certain nombre d'éléments supports métalliques, ou blocs d'habillage 36 Ces blocs d'habillage 36 sont fixés de façon amovible sur le châssis de maintien 32 par des boulons 38 et sont disposés pour être décalés horizontalement en faisant saillie vers l'in- térieur sur la paroi intérieure du châssis de main- tien 32 Les faces d'extrémités intérieures des blocs d'habillage 36 forment une surface de paroi prati' quement continue qui s'étend dans la direction longi- tudinale de la structure de support 30 à l'intérieur de la cavité 34 du châssis de maintien 32 I 11 en résulte que la surface de paroi continue délimite un passage de guidage de métal 40, suffisamment refroidi avec la vapeur d'eau projetée par les buses de pulvérisation 42, de sorte qu'elle peut être en contact et supporter rigidement le métal M guidé dans le passage de guidage de métal 40 En se référant plus particulièrement à la Fig 5, les blocs d'habil- lage 36 ayant une même dimension pour former une surface d'extrémité uniforme, sont disposés en deux ouplusieurs rangées dans lesquelles ils sont décalés par rapport à ceux de la rangée horizontale voisine. Les buses de pulvérisation 42 sont disposées-à l'arrière du châssis de maintien 32 et sont dirigées pour pulvériser de l'eau de refroidissement par les ouvertures 44 qui sont formées dans le chassis de maintien 32, sur la pellicule extérieure S du métal M prélevé de façon continue dans la cavité 40 du châssis de maintien 32 Dans le cas présent, chacune des buses de pulvérisation 42 est intercalée entre les blocs d'habillage 36 voisins de chaque rangée et entre les blocs d'habillage 36 correspondants d'une rangée sur deux, si ces rangées sont au nombre de trois ou davantage De plus, les blocs d'habillage 36 sont espacés Ies uns des autres de manière à permettre, tout en assurant leur support rigide, que la vapeur d'eau soit libérée autour vers le haut et que les gouttelettes d'eau descendent autour vers le bas. Coamme le montre mieux la Fig 4, les blocs d'habillage 36 sont coniques vers l'intérieur pour définir des espaces divergents vers l'intérieur entre eux afin que la vapeur d'eau puisse être injectée sous forme de jets par les buses de pulvérisation 42. Par ailleurs, la référence numérique 46 désigne des boulons par lesquels le chassis de maintien 32 peut être assemblé de façon amovible avec les blocs d'habillage 36 sur la structure de support 30. Grâce à la réalisation de la structure de support 30 décrite jusqu'ici, le métal M gui sort continuellement du moule 13 peut descendre tout en étant supporté par les blocs d'habillage 36 et refroidi par la vapeur d'eau injectée par les buses de pulvérisation 42 Le métal M est refroidi progres- sivement en un lingot C dont la pellicule extérieure S devient progressivement dure ou rigide, lorsqu'elle est guidée successivement vers le bas par les galets de guidage 16. Pendant le déplacement du métal, l'eau de refroidissement est pulvêrisée par les buses de pulvérisation 42, en passant par les ouvertures 44 formées dans le châssis de maintien 32 afin de refroidir le métal M La plus grande partie de l'eau de refroidissement qui a été repoussée par la pellicule extérieure S du métal M, c'est-a-dire les gouttelettes d'eau peut tomber par des passages formes pour l'eau entre les blocs d'habillage 36. Par conséquent, l'eau de refroidissement refroidit les blocs d'habillage 36 et lave et entraîne les oxydes qui peuvent être détachés ou éliminés de la pellicule extérieure S du métal et qui pourrait autrement s'accumuler pour boucher les buses de pulvérisation 42 Il en résulte que ces buses 42 l ne sont pas perturbées de sorte que le métal M peut être refroidi uniformément En outre, bien que les blocs d'habillage 36 présentent une plus petite surface support de métal devant donc supporter une plus haute pression que la plaque de paroi de la technique antérieure, ils sont suffisamment refroidis pour être exempts de toute détérioration de dureté, ce qui supprime leur usure Grâce à la petie surface de contact, les blocs d'habillage 36 réduisent le transfert thermique, de sorte qu'ils ne risquent pas d'être déformés thermiquement ou fissurés Il en résulte que les blocs d'habillage 36 offrent une meilleure-longévité. La structure de support 30 décrite jusqu'ici en regard des Fig 3 à 5 peut être modifiée de maniere que les blocs d'habillage soient disposes en trois rangées horizontales comme le montre la Fig 6 La rangée supérieure et la rangée inférieure sont consti- tuées par des blocs d'habillage 48 plus courts tandis que la rangée intermédiaire est constituée par des blocs d'habillage 50 plus longs Selon cette modifi- cation, chacune des buses de pulvérisation 44 est disposée dans la rangée intermédiaire des blocs d'habillage 50 et elle est intercalée entre les blocs d'habillage 48 correspondants de la rangée supérieure et de la ragnée inférieure et entre les blocs d'habillage 50 voisins de la rangée intermé- diaire, c'est-à-dire dans une rangée sur deux si ces rangées sont au nombre de trois ou davantage. Bien que cela ne soit pas représenté, il est bien entendu que le nombre, les dimensions et les écartements des blocs d'habillage peuvent être modifiés de différentes manières pour qu'une circulation régulière de l'eau qui descend puisse être assurée, pourvu que les blocs d'habillage soient disposés en plusieurs rangées horizontales dans lesquelles ces blocs sont décalés par rapport à ceux de la rangée voisine. Sur les Fig 7 et 8 qui représentenit un second mode de réalisation de l'invention 1 les mêmes références numériques et littérales désignent des éléments identiques ou similaires à ceux appa- raissant sur les Fig 3 et 4 Une structure de support selon ce second mode de réalisation est: désignée globalement par la référence 60 et elle comporte également un châssis de maintien 32 qui est disposé juste audessous ou en aval du moule 12 -de la machine 10 de fonderie en continu Le châssis de maintien 32 délimite également une cavité 34 qui part de la sortie du moule 12 La paroi intérieure du châssis de maintien 32 est garnie d'une plaque d'habillage 62 formée avec des ouvertures 64, alignées avec-les ouvertures 44 du châssis de maintien 32. La plaque d'habillage 62 comporte un certain nombre d'éléments supports métalliques, ou parties en saillie 66 destingées à être en contact et à supporter le métal M qui est prélevé Ces parties en saillies 66 sur la paroi intérieure de la plaque d'habillage 62 sont disposées en plusieurs rangées horizontales dans lesquelles elles sont décalées de la même manière que les blocs d'habillage 36 des Fig 3 et 4, par rapport à celles de la rangée voisine Dans ce cas, lesparties en saillie 66 peuvent être de préférence solidaires, ou être fixées sur la paroi intérieure de la plaque d'habillage 62 qui est fixée de façon amovible par des vis 68 sur la paroi intérieure du châssis de maintien 32 Il en résulte-que les parties en saillie 66 peuvent être remplacées dans leur totalité par un autre ensemble, avec la plaque. d'habillage 62, en dévissant simplement les vis 68. Les faces d'extrémités intérieures des parties - en saillie ou des éléments métalliques de support 66 forment également une surface de paroi sensiblement continue qui s'étend dans la direction longitudinale de la structure de support 60 dans la cavité 34 du châssis de maintien 32 Il en résulte que la surface de paroi continue définit également le passage de guidage de métal 40 qui est suffisamment. refroidi par la vapeur d'eau projetée par les buses de pulvérisation 42, a travers les ouvertures alignées 44 et 64, de sorte qu'elle peut être également en contact et supporter rigidement le métal M guidé dans le passage de guidage de métal 40 Les buses- de pulvérisation 42 sont disposées à l'arrière du châssis de maintien 32 et sont dirigées pour-pulvé- riser de l'eau de refroidissement par les ouvertures - 44 et 64 qui sont formées dans le châssis de maintien 32 et la plaque d'habillage 62 respectivement, vers la surface extérieure du métal M Les dispositions et les formes des parties en saillie 66 et des buses de pulvérisation 42 peuvent être, respectivement similaires à celles des blocs d'habillage 36 et des buses de pulvérisation 42 représentées sur les Fig. 3 et 4 Par exemple, les parties en saillie 66 peuvent être disposées dans l'une quelconque des configurations représentées sur les Fig 5 et 6. Selon l'invention telle qu'elle a été décrite ci-dessus, les pièces de support de métal de la structure de support disposées juste au-dessous du moule de la machine de fonderie en continu peuvent offrir une longévité remarquablement améliorée et peuvent être exemptes de toute perturbation des buses et par conséquent de tout refroidissement irrégulier. Il en résulte que l'invention peut être hautement appréciée en ce que des lingots ne comportant aucune fissure superficielle peuvent être produits de façon efficace et dans des conditions sores. REVENDICATIONS Structure de support et de refroidisse- ment d'un métal chaud qui descend du moule dans une machine de fonderie en continu, comprenant un châssis de maintien disposé juste au-dessous du moule de ladite machine de fonderie en continu pour délimiter une cavité partant de la sortie dudit moule, ledit chassis de maintien étant formé avec un grand nombre d'ouvertures qui le traversent, un grand nombre de buses de pulvérisation disposées à l'arrière dudit châssis de maintien et dirigées pour pulvériser de l'eau de refroidissement par les ouvertures dudit châssis de maintien sur la surface extérieure du métal prélevé continuellement dudit moule dans la cavité dudit châssis de maintien et une garniture d'habillage disposée pour garnir la paroi intérieure dudit châssis de maintien, structure caractérisée en ce que ladite garniture d'habillage comporte-un grand nombre d'éléments de support de métal ( 36, 66) qui sont disposés sous une forme étagée et qui font saillie vers l'intérieur sur la paroi intérieure dudit chassis de maintien ( 32) de imanière que leurs faces d'extrémité intérieure forment une surface de paroi continue dans la direction longitudinale s'étendant dans la direction longitu- dinale de ladite structure ( 30, 60) à l'intérieur de la cavité ( 34) dudit châssis de maintien ( 32) en définissant ainsi un passage ( 40) de guidage de métal suffisamment refroidi avec la vapeur d'eau projetée par lesdites buses de pulvérisation ( 42), de manière que ladite surface de paroi puisse être en contact et supporter rigidement le métal (M) qui y est guidé, et qui sont espacés l'un de l'autre de manière à permettre, tout en assurant leur support rigide, que la vapeur d'eau soit libérée autour et vers le haut et que les oxydes qui s'accumuleraient autrement pour boucher lesdites buses de pulvérisation ( 42) soient entrainées autour et vers le bas par la chute de l'eau. 2 Structure selon la revendication 1 X caractérisée en ce que les éléments de support de métal de ladite garniture d'habillage sont des blocs d'habillage ( 36, 48, 50) qui sont disposés en plusieurs rangées horizontales ayant chacune ses blocs décalés par rapport à ceux d'une rangée voisine. 3 Structure selon l'une quelconque des re- vendications 1 et 2, caractérisée en ce que chacune des- dites buses de pulvérisation ( 42) est intercalée entre des blocs d'habillage voisins ( 36, 50) de chaque rangée. 4 Structure selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 2, caractérisée en ce que chacune desdites buses de pulvérisation ( 42) est intercalée entre les blocs d'habillage correspondants ( 36, 48) d'une rangée sur deux. 5 Structure selon l'une quelconque des reven- dications I et 2, caractérisée en ce que chacune des- dites buses de pulvérisation ( 421 est entourée par quatre blocs d'habillage ( 36, 48, 50) qui appartiennent & trois rangées voisines. 6 Structure selon l'une quelconque des reven- dicatiorns 1 et 2, caractérisée en ce que chacune desdites buses de pulvérisation ( 42) est intercalée entre les blocs d'habillage voisins ( 36, 48) de chaque rangée alternée. 7 Structure selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 6, caractérisée en ce que les blocs d'habillage ( 50) de ladite rangée alternée ont une plus grande dimension que ceux ( 48) d'une autre rangée alternée. 8 Structure selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 2, caractérisée en ce que les blocs l d'habillage ( 36, 48, 50) sont coniques vers l'intérieur pour définir des espaces divergents vers l'intérieur afin que la vapeur d'eau puisse y être injectée sous forme de jets. 9 Structure selon la revendication 1 carac- téris Se en ce que ladite garniture d'habillage comporte en outre une plaque d'habillage ( 62) couvrant la paroi intérieure dudit ch Assis de maintien ( 32) et comportant un grand nombre d'ouvertures ( 64) qui la traversent, alignées avec celles ( 44) dudit châssis de maintien ( 32), et en ce que les éléments de support de métal de ladite garniture d'habillage sont des parties en saillie ( 66) qui font saillie solidairement de la paroi intérieure de ladite plaque d'habillage ( 62) et qui sont disposées en plusieurs rangées horizontales ayant chacune ses parties en saillie ( 66) décalées par rapport à celles ( 66) d'une rangée voisine, de sorte que lesdites parties en saillie ( 66) peuvent être remplacées dans leur totalité par un autre groupe avec ladite plaque d'habillage ( 62). Structure selon l'une quelconque des re- vendications 1 et 9, caractérisée en-ce que chacune desdites buses de pulvérisation ( 42) est intercalée entre les parties en saillie voisines ( 66) de chaque rangée. 11 Structure selon l'une quelconque des re- vendications 1 et 9, caractérisée en ce que chacune desdites buses de pulvérisation ( 42) est intercalée entre les parties en saillie correspondantes ( 66) d'une rangée sur deux. 12 Structure selon l'une quelconque des re- vendications 1 et 9, caractérisée en ce que chacune desdites buses de pulvérisation ( 42) est entourée par quatre parties en saillie ( 66) qui appartiennent à trois rangées voisines. 13 Structure selon l'une quelconque des revendications 1 et 9, caractérisée en ce que chacune desdites buses de pulvérisation ( 42) est intercalée encre les parties en saillie voisines ( 66) de chaque rangée alternée. 14 Structure selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 13, caractérisée en ce que les parties en saillie ( 66) d'une rangée alternée ont une plus grande dimension que celles ( 66) d'une autre rangée alternée. 15 Structure selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 9, caractérisée en ce que les parties en saillie ( 66) sont coniques vers l'intérieur pour définir des espaces divergents vers l'intérieur afin que la vapeur d'eau puisse y être injectée sous forme de jets. l