Brevet FR2550479A1 — publié le 19850215

L'invention concerne les dispositifs pour l'exécution des opérations initiales de coulee, et notamment les procédes de coulée continue horizontale de métaux sous forme de demi-produits ronds et les dispositifs pour les realiser. L'invention peut être appliquée dans le domaine de la métallurgie, à la coulée continue horizontale des métaux. On connait un procédé de coulée continue horizontale de métaux (cf. la publication de l'institut NIIinformtyazhmash "Les installations de coulée continue horizontale des métaux et alliages en URSS et à l'é tranger" série 1-70-16, Moscou, 1970, p. 12, 13, 29, 30), consistant à admettre le métal depuis une capacité réceptrice dans une lingotière, à extraire avec des arrêts periodiques le demi-produit de la lingotière fixe ou animée d'un mouvement rectiligne alternatif. On connait un dispositif pour réaliser ce procédé de coulée continue horizontale de métaux (cf. la publication de l'institut NIIinformtyazhmash "Les installations de coulée continue horizontale des métaux et alliages en URSS et a l'étranger", série 1-70-16, Moscou, 1970, 12 - 13, 29 - 30), comprenant une capacité réceptrice pour le métal, une goulotte à métal, un sous-ensemble de réglage du débit de métal, une lingotiére, un mécanisme d'extraction du demi-produit. Ce procéde et ce dispositif de coulée continue horizontale de métaux sont caractérisés par leur bas rendement et la qualité non satisfaisante des demi-produits coulés. On connaît un procédé de coulée continue horizontale de métaux (cf. brevet de France nO 1.269.929, cl. B 22 D), consistant à admettre le métal depuis une capacité réceptrice dans une lingotière, à faire séjourner le métal dans la lingotiere pour la formation de la peau initiale de métal, à extraire le demi-produit tout en le faisant tourner en commun avec la lingotiere, celle-ci étant animée d'un mouvement rectiligne alternatif par rapport au demi-produit. On connaît un dispositif pour réaliser ce procédé de coulée continue horizontale de métaux en demi-produits ronds (cf. brevet français nO 1.269.929, cl. B 22 D), comprenant une capacité réceptrice pour le métal, une lingotière, une goulotte à métal reliant la capacité réceptrice à la lingotière, un sous-ensemble de réglage du débit de métal, un mécanisme de rotation et d'extraction du demi-produit et un mécanisme animant la lingotière d'un mouvement rectiligne alternatif par rapport au demiproduit. Dans ce procedé et ce dispositif, par suite du mouvement rectiligne alternatif de la lingotière par rapport au demi-produit et des arrets périodiques du demi-produit au cours de son extraction, il se forme sur celui-ci des soudures et des replis, ce qui nuit à la qualité de la surface du demi-produit et provoque l'apparition de défauts de surface lors des opérations subséquentes de façonnage du métal (forgeage, matriçage, laminage). De plus, dans le cas de ce procédé et de ce dispositif, la peau de métal se formant à la section de la goulotte à metal lors des arrêts périodiques du demi-produit, arrache à la goulotte à métal, lors de l'extraction du demi-produit, des particules qui polluent le métal, ce qui nuit à la qualite du métal du demi-produit. L'extraction du demi-produit de la lingotière avec des arrêts périodiques ne permet pas d'opérer la coulée avec un rendement élevé. On s'est propose de créer un procédé de coulée continue horizontale de métaux et un dispositif pour le réaliser, dans lesquels une extraction supplémentaire de chaleur à la section du demi-produit et le serrage de la peau du demi-produit permettraient d'augmenter le rendement de la coulée et d'élever la qualité du demi-produit. La solution consiste en un procédé de coulée continue horizontale de métaux en demi-produits ronds, suivant lequel le métal d'une capacité réceptrice est admis dans une lingotière, le métal est laissé séjourner dans la lingotière pour la formation de la peau initiale du métal, et le demi-produit est extrait avec rotation simultanée, procédé dans lequel, d'après l'invention, le demi-produit est animé d'un mouvement de rotation par rapport à la lingotière fixe et, a chaque tour, il est extrait d'une longueur plus petite que le pas de l'helicolde de la paroi en bout de la lingotière, cette longueur d'extraction se situant entre 0,02 t et 0,1 t, t etant le pas de l'hélicoïde de la paroi en bout. La solution consiste également en un dispositif pour réaliser le procédé de coulée continue horizontale de métaux en demi-produits ronds, comprenant une capacité réceptrice pour le métal, une lingotière, un conduit (ou goulotte) à métal reliant la capacité receptrice à la lingotière, un sous-ensemble de réglage du débit de métal, un mécanisme de rotation et d'extraction du demi-produit, dispositif dans lequel, d'après l'invention, la lingotière a une paroi amovible en bout, du côté de la capacité réceptrice pour le métal, la surface active de cette paroi etant realisée sous la forme d'une spire helicoldale, et la goulotte à métal est engagé dans la paroi en bout mobile. Il est avantageux de réaliser dans la paroi en bout amovible,des cavites pour son refroidissement par un liquide de refroidissement. L'invention permet de réduire le pourcentage de rebut de demiproduits métalliques coulés horizontalement de 60 à 80%, et d'augmenter le rendement de la coulée de 20 à 40%. Dans ce qui suit, l'invention est expliquée par un exemple de réalisation concret et par des dessins, dans lesquels: - la figure 1 représente la vue d'ensemble d'un dispositif pour réali ser le procede de coulée continue horizontale de métaux, conforme à l'invention, coupe longitudinale; - la figure 2 représente la vue-suivant la flèche A sur la figure 1 de la paroi en bout conforme à l'invention. Le dispositif pour la coulée continue horizontale de métaux en demi-produits ronds comprend une capacité réceptrice 1 (figure 1) pour le métal, placée sur un chariot 2, une lingotière 3 refroidie par-eau et comportant une paroi en bout amovible 4 refroidie, dont la surface active 5 est réalisée sous la forme d'une spire helicoldale. Dans la paroi 4 en bout est engagé un élément d'une goulotte 6 à métal, dont le second élément est introduit dans la capacité réceptrice 1. Entre la capacité réceptrice 1 et la paroi 4 en bout de la lingotière 3, est disposé un sous-ensemble 7 pour le réglage du débit de métal, réalisé sous la forme d'un obturateur à plaque coulissante. Pour la rotation et l'extraction du demi-produit coulé 8, il est prévu un mecanisme 9, assurant sa rotation et son extraction. La paroi 4 en bout a des cavités 10 pour son refroidissement par un liquide de refroidissement (par exemple, l'eau) afin d'augmenter l'extraction de chaleur à la section correspondante du demi-Droduit 8, ce qui se traduit par une augmentation du rendement de la coulée. La figure 2 représente la paroi 4 en bout amovible, avec son hélicoide active 5 ayant un pas t. Le dispositif pour réaliser le procédé de coulée continue horizontale de métaux en demi-produits ronds fonctionne de la façon suivante. Un élément de goulotte 6 (figure 1)- à métal est introduit dans la paroi 4 (figure 1) en bout amovible de la lingotière 3. Sur le second élément de goulotte6 à metal,-on on engage la capacité réceptrice 1, placée sur le chariot 2, et on colmate la jonction de la capacité réceptrice 1 et de la goulotte 6 à métal avec un produit réfractaire. On connecte le sousensemble 7 de réglage du débit de métal à la goulotte 6. A l'aide du mecanisme 9 de rotation et d'extraction du demi-produit 8, on introduit une barre d'amorçage (non représentée sur le dessin) de longueur nécessaire dans la cavité de la lingotière 3. Le dispositif est prêt à la coulée. Le métal liquide amené dans une poche de coulée (non représentée sur le dessin). est versé dans la capacité réceptrice 1, d'oû, en passant par la goulotte 6, il va à la lingotière 3. Le métal arrive dans la lingotière 3 y est tenu en séjour pour la formation de la peau initiale de métal et la solidification du métal sur la barre d'amorçage. Le mécanisme 9 est mis en marche et la barre d'amorçage avec le demi-produit 8 est extraite de la cavité de la lingotière 3 avec rotation continue simultanée du demi-produit 8 autour de son axe longitudinal dans la lingotière 3 fixe. A l'aide du mécanisme 9 de rotation et d'extraction du demi-produit 8,on assure un déplacement longitudinal horizontal par tour du demi-produit 8 inférieur au pas de lthelicolde 5 de la paroi 4 en bout de la lingotière 3, la valeur de ce déplacement se situant entre 0,02 t et 0,1 t, t étant le pas de l'helicolde 5 de la paroi 4 en bout. Grâce à un tel mode d'extraction du demi-produit 8 à la lingotière 3, la section du demi-produit 8 est pressée en permanence contre la paroi 4 en bout refroidie, ce qui se traduit par une extraction supplémentaire de chaleur à la section du demi-produit 8 et par le serrage de la peau initiale de métal s'étant formée. Il en résulte une augmentation du rendement de la coulée et une élévation de la qualite du demi-produit 8. Un déplacement du demi-produit 8 dans la direction horizontale longitudinale par tour inférieur à 0,02 t n'assurerait pas une pression suffisante de la section du demi-produit 8 et l'effet d'extraction supplémentaire de chaleur à la section du demi-produit 8 serait fortement diminué. Un déplacement du demi-produit 8 dans la direction horizontale longitudinale par tour supérieur à 0,1 t provoquerait la rupture de la peau du demi-produit 8, par suite de sa trop forte pression contre la paroi 4 en bout de la lingotière 3. La valeur du pas t de l'hélicoide 5 de la paroi 4 en bout de la lingotière 3 est choisie dans la plage de 10 a 200 mm, selon le diamètre du demi-produit 8 à couler. A la fin de la coulée, quand le niveau du métal s'est abaisse dans la capacité réceptrice 1 jusqu'au niveau de l'orifice de la goulotte 6, on coupe l'admission du métal à la lingotière 3 à l'aide du sous-ensemble 7 de réglage du débit de métal. De la sorte, l'invention permet d'augmenter le rendement de la coulée et d'élever la qualité du demi-produit 8. REVENDICATIONS 1.- Procédé de coulée continue horizontale de métaux en demi-produits ronds, consistant en ce que le metal d'une capacité réceptrice (1) est admis dans une lingotière (3), le métal est tenu en séjour dans la lingo tière (3) pour la formation de la peau de métal initiale, et le demiproduit (8) est extrait avec rotation simultanée, caractérisé en ce que le demi-produit (8) est animé d'un mouvement de rotation par rapport à la lingotière fixe (3) et que, à chaque tour, il est extrait d'une longueur plus petite que le pas de I'hélicolde de la paroi (4) en bout de la lingo tière (3), cette longueur d'extraction se situant entre 0,02 t et 0,1 t, t étant le pas de l'helicolde de la paroi en bout. 2.- Dispositif pour réaliser le procédé de coulée continue horizontale de métaux en demi-produits ronds selon la revendication 1, comprenant une capacité réceptrice (1), une lingotière (3), un conduit (6) à metal reliant la capacité réceptrice (1) a la lingotière (3), un sousensemble (7) de réglage du débit de métal, un mécanisme (9) de rotation et d'extraction du demi-produit (8), caractérisé en ce que la lingotière (3) a une paroi amovible (4) en bout, du coté de la capacité réceptrice (1) pour métal, la surface active (5) de cette paroi étant réalisé sous la forme d'une spire hélico7dale, et le conduit (6) à métal est engagé dans la paroi en bout amovible (4). 3.- Dispositif pour réaliser le procedé de coulée continue horizontale de métaux en demi-produits ronds selon la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi amovible (4) en bout a des cavités (10) pour son refroidissement par un liquide de refroidissement.