Brevet FR2566302A1 — publié le 19851227

Obturateur à tiroir pour la busette de coulée, notamment horizontale, de récipients contenant du métal en fusion L'invention concerne un obturateur à tiroir pour la busette de coulée, notamment horizontale, de récipients contenant du métal en fu- sion, avec au moins deux plaques d'obturation pouvant coulisser de ma- nière étanche l'une par rapport à l'autre et présentant chacune au moins un orifice d'écoulement. Pour des raisons de technique de traitement, c'est particulière- ment dans le domaine de la coulée des métaux non ferreux qu'a fait ses preuves la méthode consistant à pourvoir des récipients contenant du métal en fusion, fours de fonderie ou distributeurs de coulée par exemple, d'une busette de coulée horizontale ou du moins approximati- vement horizontale, et à disposer un obturateur à tiroir sur leur pa- roi latérale. Quand l'obturateur à tiroir est ouvert, le métal en fu- sion s'écoule dans le sens horizontal, pour être ensuite dirigé di- rectement dans un moule par exemple. Avec les orifices d'écoulement ronds habituellement employés sur les plaques d'obturation réfractai- res, il se forme à la sortie de l'obturateur à tiroir un jet de métal en fusion en faisceau, grevé de fortes turbulences, et qui, lors de son arrivée dans l'entonnoir d'entrée d'un moule par exemple, risque d'engendrer des projections indésirables, et un comportement irrégu- lier et ondulant du métal en fusion. Ce comportement favorise par la suite la formation d'oxyde dans le métal en fusion, ce qui peut engen- drer une dégradation de la qualité du métal à l'état solidifié. I1 faut en outre pouvoir avec de tels obturateurs à tiroir couler des quantités de métal en fusion précisément dosées, se succédant à un rythme rapide. Avec des plaques d'obturation munies d'orifices d'écoulement ronds, le coulisseau doit obligatoirement avoir une cour- se de fermeture relativement longue. Ceci entraîne des retards lors de l'arrêt de la coulée évacuée, qui rendent plus difficile le dosage précis de la quantité de métal en fusion. La présente invention a donc pour objectif de configurer un obtu- rateur à tiroir du type décrit en introduction de sorte que le métal -2- 1 en fusion s'écoule de l'obturateur à tiroir de manière régulière et largement laminaire, la quantité de métal en fusion devant pouvoir être dosée rapidement et précisément. Selon l'invention, cet objectif est atteint par le fait que les orifices d'écoulement prévus dans les plaques d'obturation sont réa- lisés en forme de fentes, dont les directions longitudinales sont pa- rallèles l'une à l'autre, et perpendiculaires à la direction de cou- lissement des plaques d'obturation. La configuration en forme de fente et le parallélisme des direc- tions longitudinales des orifices d'écoulement des plaques d'obtura- tion permettent d'obtenir un écoulement du métal en fusion réparti régulièrement sur toute la section de la fente, ou encore un flux de métal en fusion plat, de faible profondeur. Grâce au fait que la di- rection de coulissement est perpendiculaire aux directions longitudi-- nales des orifices d'écoulement en forme de fentes, on peut réaliser de manière très simple le dosage rapide et précis de la quantité de métal en fusion. Avec une busette de coulée horizontale, il est en outre opportun que les directions longitudinales des orifices d'écoulement en forme de fentes des plaques d'obturation soient alignées horizontalement. Avec un obturateur à tiroir muni d'un manchon d'entrée et/ou d'un manchon de sortie, il est également opportun que les orifices d'écou- lement prévus dans le manchon d'entrée et/ou dans le manchon de sortie aient une section en forme de fente, dont en outre la direction longitudinale doit être en concordance avec la direction longitudi- nale de la plaque d'obturation adjacente. Avec un obturateur à tiroir muni d'une rigole de coulée du côté sortie, il est opportun que le fond de la rigole de coulée soit adapté à l'orifice d'écoulement de la plaque d'obturation adjacente. Enfin, il est avantageux que les orifices d'écoulement en forme de fentes des plaques d'obturation, et le cas échéant du manchon d'entrée et/ou du manchon de sortie, soient arrondis aux extrémités lon- gitudinales des fentes. Ceci permet d'une part d'empêcher dans une large mesure un bourrage dans les coins des fentes, et d'autre part de réduire fortement le risque de fissuration, tant dans les plaques - 3 - l d'obturation que dans les manchons d'entrée et de sortie. D'autres avantages apportés par l'invention sont mis en évidence dans la description qui suit. Cette description présente plus en détail l'invention à l'aide d'exemples de réalisation figurés sur le dessin annexé. Ce dessin montre: A la figure 1 une vue schématique en perspective d'un obturateur à tiroir selon l'invention, à la figure 2 une vue schématique en coupe partielle et en perspective d'un obturateur à tiroir muni d'un manchon de sortie, à la figure 3 une vue schématique en coupe partielle et en perspective d'un obturateur à tiroir sans manchon de sortie, et à la figure 4 des plaques d'obturation vues schématiquement de dessus. L'obturateur à tiroir 10 représenté à la figure 1 est installé sur la paroi latérale 14 d'un récipient 12. Il s'agit d'un obturateur à tiroir linéaire, dont le coulisseau (non représenté) peut se déplacer dans le sens vertical. L'obturateur à tiroir O10 est constitué pour l'essentiel d'une boite de tiroir 20, d'un groupe d'entraînement linéaire 22, d'un capot de protection 28, de plaques d'obturation réfractaires 25, 26, d'un manchon d'entrée réfractaire 27, et d'une rigole de coulée réfractaire 30. On ne présentera pas ici l'ensemble des détails techniques de l'obturateur à tiroir 10 schématiquement représenté, mais uniquement les caractéristiques importantes pour la présente invention. Le groupe d'entraînement 22, qui peut être par exemple une unité hydraulique cylindre/piston, permet une ouverture et une fermeture manuelles et/ou régulées automatiquement de l'obturateur 0I dans la direction L, en déplaçant la plaque d'obturation 25 en même temps que la rigole de coulée 30. La plaque d'obturation 25 (ou plaque de tiroir) est d'un côté disposée contre la plaque d'obturation fixe 26 de façon à pouvoir coulisser de manière étanche, et de l'autre côté assemblée à la rigole de coulée 30 qui est fixée sur elle. Le manchon d'entrée 27 (ou brique perforée) est disposé de manière étanche contre la plaque d'obturation 26, et de plus encastré en position fixe dans -4- 1 le récipient 12. Un manchon intermédiaire 15 permet le monta- ge/démontage de la pièce d'obturation 27. Selon l'invention, les pla- ques d'obturation 25, 26 sont, de même que le manchon d'entrée 27, de préférence pourvues chacune d'un orifice d'écoulement en forme de fente, respectivement 25', 26', 27', et la rigole de coulée 30 d'un fond 30' de forme adaptée à l'orifice d'écoulement 25'. En outre, les orifices d'écoulement 25', 26' et 27' sont orientés de telle sorte que leurs directions longitudinales A soient horizontales et perpen- diculaires à la direction L. A la position d'ouverture de l'obturateur à tiroir 10, comme le montre la figure 1, les orifices d'écoulement sont en alignement les uns des autres. L'orifice d'écoulement 27' du manchon d'entrée 27 présente en direction du récipient 12 un élargissement conique 27", lequel permet au métal en fusion-de s'écou- ler sans difficultés dans la busette de coulée 16. Quand l'obturateur à tiroir 10 est en position d'ouverture, le métal en fusion, aluminium par exemple, qui se trouve dans le réci- pient 12 -conçu par exemple comme four de fonderie- s'écoule dans la busette de coulée 16, laquelle se trouve juste au-dessus du fond 13 du récipient 12, et se répartit régulièrement sur toute la largeur des orifices d'écoulement 27', 26', 25', ainsi que du fond 30' de la rigole de coulée 30. Au point de sortie 30" de l'obturateur à tiroir , on obtient ainsi un jet de métal en fusion qui s'écoule de manière plate et régulière, en étant réparti sur toute la largeur de la rigole de coulée 30. En position d'étranglement, attendu que la plaque d'obturation 25 coulisse perpendiculairement aux directions longitudinales des orifi- ces d'écoulement, les orifices d'écoulement 25' et 26' des deux pièces d'obturation 25 et 26 forment une section d'écoulement qui produit un jet de forme géométriquement similaire à celui obtenu en position d'ouverture complète. Ceci met en évidence un nouvel avantage offert par les orifices d'écoulement configurés selon l'invention: l'écoulement régulier et largement exempt de turbulences du métal en fusion est obtenu tant en position d'ouverture complète qu'en position d'étranglement de l'obturateur à tiroir. L'obturateur à tiroir 10 représenté selon une coupe partielle à la - 1 figure 2 se distingue de celui selon la figure 1 en ce que la rigole de coulée 30 y est remplacée par un manchon de sortie 24 de forme tubulaire -soit donc du type habituellement employé pour des obtura- teurs à tiroir. Ce manchon de sortie 24 peut être par exemple disposé de manière étanche contre la plaque d'obturation 25, par un assemblage mécanique avec un coulisseau non représenté. A nouveau, le manchon de sortie 24 est selon l'invention muni d'un orifice d'écoulement 24' en forme de fente qui, en position d'ouverture, est en alignement avec l'orifice d'écoulement 25'. L'obturateur à tiroir 10 selon la figure 3 ne comporte ni manchon d'entrée, ni manchon de sortie. Afin que le métal en fusion qui s'écoule subisse des pertes de qualité et de chaleur les plus faibles possibles, il doit pouvoir s'écouler par la voie la plus directe pos- sible du récipient 12 dans un moule non représenté, ou encore dans une rigole collectrice fixe. Grâce à son mode de construction, l'ob- turateur à tiroir 10 selon la figure 3 répond de manière satisfaisante à cette exigence. I1 est prévu côté entrée un manchon 34 muni d'un orifice d'écoulement 34' nettement plus grand que l'orifice du manchon d'entrée 27 selon la figure 1; côté sortie, il n'y a ni manchon, ni - rigole: le métal en fusion s'écoule donc directement de l'orifice d'écoulement 25' dans le moule. La figure 4 présente les plaques d'obturation 25 et 26 en position de fermeture. On y distingue nettement la configuration en forme de fente des orifices d'écoulement 25' et 26', le parallélisme des di- rections longitudinales A et A', et l'alignement à l'horizontale de ces directions longitudinales. -6 - 1 REVENDICATIONS 1. Obturateur à tiroir pour la busette de coulée, notamment hori- zontale, de récipients contenant du métal en fusion, avec au moins deux plaques d'obturation pouvant coulisser de manière étanche l'une par rapport à l'autre et présentant chacune au moins un orifice d'écoulement, caractérisé en ce que les orifices d'écoulement (25', 26') prévus dans les plaques d'obturation (25, 26) sont réalisés en forme de fentes, dont les directions longitudinales (A) sont parallè- les l'une à l'autre, et perpendiculaires à la direction de coulisse- ment (L) des plaques d'obturation (25, 26). 2. Obturateur à tiroir selon la revendication 1, caractérisé en ce que, avec une busette de coulée (16) horizontale, les directions longitudinales (A) des orifices d'écoulement (25', 26') en forme de fentes des plaques d'obturation (25, 26) sont alignées horizontale- ment. 3. Obturateur à tiroir selon la revendication 1 ou 2, avec un man- chon d'entrée et/ou un manchon de sortie, caractérisé en ce que les orifices d'écoulement (24', 27') prévus dans le manchon d'entrée (27) et/ou dans le manchon de sortie (24) ont une section en forme de fen- te, dont la direction longitudinale (A) est en concordance avec la di- rection longitudinale (A) de la plaque d'obturation (26, 25) adjacen- te. 4. Obturateur à tiroir selon la revendication 1 ou 2, avec une rigole de coulée du côté sortie, caractérisé en ce que le fond (30') de la rigole de coulée (30) est adapté à l'orifice d'écoulement (25') de la plaque d'obturation (25) adjacente. 5. Obturateur à tiroir selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les orifices d'écoulement (24', 25' / 26', 27') en forme de fentes des plaques d'obturation (25, 26), et le cas échéant du manchon d'entrée (27) et/ou du manchon de sortie (24), sont arrondis aux extrémités longitudinales des fentes.