Brevet FR2565137A1 — publié le 19851206

Coquille de coulée discontinue de métaux en fusion ". L'invention concerne une coquille de coulée discontinue de métal en fusion notamment de métaux non ferreux constituant un moule de coulée assimilable sensiblement à une auge. De telles coquilles servent par exemple à des machines de coulée en série, à des carrousels de coulée, à des veines de coulée, à des élévateurs de coulée ou analogues pour former des blocs, des barres, des plaques ou pièces coulées analogues, ayant des masses de quelques centaines de kilogrammes jusqu'à 1000 kg (par exemple des blocs de plomb) et plus. Les coquilles utilisées jusqu'à présent, constituées de tôles d'acier soudées, subis- sent le vieillissement par corrosion et par variation de température. Il faut fréquemment réparer de telles coquilles et ces coquilles sont facilement accessibles de l'extérieur pour le refroidissement à cause de leur forte épaisseur de paroi. Dans le cas d'une perspective de réparation réussie, réduite, on met de telles coquilles au rebut, de façon prématurée. De ce fait, ces coquilles sont peu économiques. L'inventiona pour but d'améliorer la mise en état d'un parc de coquilles, de permettre un refroidissement plus intense et ainsi un meilleur rendement économique. A cet effet, l'invention concerne une coquille. du type ci-dessus, caractérisée en ce qu'elle se compose d'un moule permanent extérieur et d'au moins un moule d'usure, intérieur, interchangea- bles, ces moules formant entre eux un ou plusieurs canaux de refroidissement et étant reliés l'un à l'au- tre de façon amovible. Les avantages sont les propriétés particulières relatives aux dilatations thermiques de la pièce d'usure, à l'économie de matière du fait de la simplification des réparations de la pièce d'usure puisque le corps de base est conservé; de plus, on arrive à un meilleur effet de refroidissement. Globa- lement, on augmente ainsi considérablement le caractère économique du parc de coquilles. Le moule d'usure peut en outre être constitué suivant le besoin de refroidis- sement, même partiellement de matériaux différents ou d'épaisseurs de matériaux différentes, ainsi combinés. De cette façon, on peut commander l'opération de re- froidissement par rapport au refroidissement à l'aide de coquilles connues. De façon fondamentale, la surface intérieure du moule d'usure, soumise à l'action du bain de métal, peut être revêtue d'une couche de pro- tection. On arrive à une évacuation très intense de la chaleur si le moule d'usure présente une surface supé- rieure métallique. Le positionnement du moule d'usure se fait par des ailettes dirigées vers le moule d'usure et prévues sur le moule permanent. De telles ailettes sont particulière- ment avantageuses si des ailettes respectivement voisi- nes forment un canal de refroidissement. Après avoir enlevé le moule d'usure, on peut nettoyer le moule permanent pour rendre optimum le refroidissement et pour effectuer les traitements de fiabilité. Un trai- tement de surface, correspondant, permet d'utiliser un agent de refroidissement de moindre qualité. Un soutien régulier du moule d'usu- re ainsi qu'un guidage prédéterminé de l'agent de refroidissement s'obtiennent en outre si les ailettes sont prévues à de faibles distances et en congé. Pour arriver à un refroidissement intense, il est en outre avantageux que dans la zone inférieure du moule permanent, il soit prévu au moins un raccord pour l'alimentation en fluide de refroidis- sement et que dans la zone supérieure, il soit prévu au moins un raccord pour l'évacuation du fluide de refroidissement. La zone chaude de la coquille est ainsi d'abord sollicitée par le fluide de refroidisse- ment qui est à la température la plus basse. Pour arriver à un refroidissement intense, il est en outre intéressant que la zone de fond et/ou les zones de paroi entre le moule permanent et le moule d'usure forment des circuits de refroidis- sement qui sont alimentés séparément. On arrive à une disposition avanta- geuse et à une étanchéité des canaux de refroidissement si l'on prévoit des joints d'étanchéité élastiques en- tre les ailettes et le moule d'usure. Ainsi, le moule d'usure absorbe mieux les contraintes thermiques car ce moule est monté pratiquement flottant sur les joints d'étanchéité. Un exemple de réalisation de l'in- vention est représenté dans dessins et sera décrit de façon plus détaillée ci-après. Selon les dessins: - la figure 1 est une coupe verti- cale de la coquille. - la figure 2 est une vue de-dessus correspondant à la figure 1. - la figure 3 est une vue de côté de la coquille. - la figure 4 montre le détail "X" de la figure 1 à échelle agrandie. On coule par exemple du plomb liqui- de dans la coquille pour obtenir après solidification un bloc de plomb. La coquille forme à cet effet une auge ouverte en partie supérieure, ayant-un moule per- manent 1 et au moins une garniture qui se compose d'un moule d'usure 3. Le moule permanent 1 et le moule d'usure 3 forment des canaux de refroidissement 4. Pour assurer une évacuation intense de la chaleur ou pour assurer la protection, le moule d'usure 3 est muni d'une surface supérieure 3a, métallique. Le moule d'usure 3 et le moule permanent 1 sont reliés solidai- rement l'un à l'autre par des éléments de fixation 5 avec interposition de moyens d'étanchéité 11. Des ailet- tes 2 sont fixées sur le moule permanent 1 à l'aide de cordons de soudure 10 (figure 4). Chaque fois deux ailettes voisines 2a, 2b forment un canal de refroidis- sement 4. Les ailettes 2 sont prévues à des interval- les réduits 2c (figure 1) et en rangées 2d pour rece- voir le moule d'usure 3 dans le moule permanent 1. Les canaux de refroidissement 4 qui se forment ainsi sont alimentés en agent de refroidissement comme par exem- ple de l'eau, et pour cela le moule permanent 1 com- porte dans sa partie inférieure (figures 2 et 3) un raccord 6 et dans la partie supérieure un raccord 7 pour assurer respectivement l'alimentation en agent de refroidissement et l'évacuation de l'agent de refroidis- sement. La zone 8a du fond et une ou plusieurs zones de paroi 12a, 12b peuvent également être raccordées à des circuits de refroidissement 8, 9 alimentés de façon distincte. Entre les brides du moule permanent 1 et du moule d'usure ou entre les moules d'usure 3, on a des Joints d'étanchéité 11, élastiques, de même qu'entre les ailettes 2 et le moule d'usure 3 (figure 4). Le moule permanent 1 conserve en général ses dimensions et formes pour un passage habi- tuel de fluide de refroidissement (dilatation thermi- que nulle ou voisine de zéro) alors que le moule d'usu- re 3 subit une certaine dilatation thermique. Un tel décalage avantageux est possible, car le moule d'usure 3 s'appuie sur les ailettes 2 sans aucune fixation. Seuls les moyens de fixation 5 appuient le moule per- manent 1 contre le moule d'usure 3 solidement dans la direction horizontale et le système autorise toutefois à l'intérieur de l'auge formée par le moule d'usure, des degrés de liberté dans deux directions. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 ) Coquille de coulée discontinue de métal en fusion notamment de métaux non ferreux constituant un moule de coulée assimilable sensiblement à une auge, caractérisée en ce que, elle se compose d'un moule permanent (1) extérieur et d'au moins un moule d'usure (3), intérieur, inter- changeables, ces moules formant entre eux un ou plu- sieurs canaux de refroidissement (4) et étant reliés l'un à l'autre de façon amovible. ) Coquille selon la revendication l,caractérisée en ce que le moule d'usure (3) présente une surface extérieure (3a) métallique. 3 ) Coquille selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que: des ailettes s'étendant en directionc moule d'usure (3) sont prévues sur le moule permanent (1). ) Coquille selon la revendication 3, caractérisée en ce que: des ailettes (2a, 2b) chaque fois voisines forment un canal de refroidissement (4). ) Coquille selon les revendications 3 et 3, caractérisée en ce que: les ailettes (2) sont prévues à de faibles distances (2c) et en rangées (2d). 6 ) Coquille selon l'une quelconque des revendications I à 5, caractérisée en ce que: dans la partie inférieure du moule permanent (1), il - est prévu au moins un raccord (6) pour l'alimentation en fluide de refroidissement et dans la zone supérieure il est prévu au moins un raccord (7) pour l'évacuation du fluide de refroidissement. 7 ) Coquille selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que: la zone de fond (8a) et/ou des zones de paroi (12a, 12b) entre le moule permanent (1) et le moule d'usure (3) forment des circuits de refroidissement (8, 9) susceptibles d'être alimentés séparément. 8 ) Coquille selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que: entre les ailettes (2) et le moule d'usure (3) on a prévu chaque fois des moyens d'étanchéité (11) élasti- ques.