Brevet FR2561958A1 — publié le 19851004

Installation de coulée continue horizontale pour une ou plusieurs lignes de coulée, de métal, notamment de l'acier." La présente invention concerne une ins- tallation de coulée continue, horizontale pour une ou plu- sieurs lignes de coulée, de métal notamment d'acier, ins- tallation comportant une cuve d'alimentation qui est reliée de façon séparable et le cas échéant de façon susceptible d'être fermée à une ou plusieurs coquilles de coulée conti- nue, horizontales, la cuve d'alimentation, les coquilles de coulée continue, horizontales et les machines d'extrac- tion étant alignées suivant les lignes de coulée corres- pondantes. De telles installations de coulée con- tinue, horizontales servent à permettre une coulée conti- nue sans incident. Dans ce contexte, on recherche une exploitation aussi importante que possible du dispositif ou de son temps d'utilisation. Il est connu (DE-S 23 55 015) de créer une liaison amovible entre le récipient contenant le métal liquide et la coquille de coulée continue, horizon- tale, liaison qui évite les pertes de chaleur et permet de couper le cas échéant la coulée du métal hors du réci- pient. Une interruption de l'opération de coulée est en général liée à une coupure du cordon de coulée, de sorte qu'il faut éliminer le résidu de coulée restant dans la coquille de coulée continue, horizontale après solidification de celui-ci. Pour la cuve d'alimenta- tion, lorsqu'on coupe une opération de coulée, il est en général nécessaire de déverser le résidu contenu dans la cuve d'alimentation. Toutefois, après séparation de la cuve d'alimentation et de la coquille de coulée continue, horizontale, on peut basculer la cuve d'alimentation, la nettoyer et la contrôler (modèle d'utilité DE 82 01 246.6). L'état de la technique n'offre toutefois aucune solution sur la manière de pouvoir et de devoir relier la cuve d'alimentation et la coquille de coulée continue horizon- tale une fois l'entretien terminé. En effet jusqu'à présent, on n'a pas tenu compte du fait qu'après un certain nombre de charges, souvent même dès la mise en température pour la première coulée, la cuve intermédiaire, la coquille de coulée con- tinue horizontale et la machine d'extraction ne sont en général plus alignées. Ainsi, l'entrée de la coquille de coulée continue horizontale, détachée de la cuve intermé- diaire est en général très désalignée par rapport à la sortie de la cuve intermédiaire. Suivant que l'installa- tion de coulée continue, horizontale soit à une ou plu- sieurs lignes de coulée, la déviation est fortement accen- tuée et peut atteindre jusqu'à par exemple 10 mm. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients des solutions connues et de permettre d'absor- ber ou de rendre négligeables les déviations et erreurs d'alignement mentionnées ci-dessus, susceptibles d'exister entre la cuve d'alimentation et la coquille de coulée continue, horizontale. A cet effet, l'invention concerne une installation de coulée continue, horizontale, caractéri- sée en ce que pour un remplacement facile et rapide d'une ou plusieurs coquilles de coulée continue, entre la cuve d'alimentation et la coquille de coulée continue, il est prévu respectivement une liaison, réglable par rapport à l'axe de coulée, la cuve d'alimentation comportant un bloc à trou dans lequel est logé un bloc à buse et la liaison réglable par rapport à l'axe de coulée est appli- quée de façon étanche contre la face frontale du bloc à buse. L'installation selon l'invention permet ainsi d'absorber les déviations ou différences mentionnées ci-dessus entre la cuve d'alimentation et l'installation de coulée continue, horizontale grâce à la liaison régla- ble, ce qui supprime tout caractère gênant ou déviations mentionnées cidessus existant entre l'axe de la cuve d'alimentation et celui de la coquille de l'installation de coulée continue, horizontale. Comme la liaison réglable assure en même temps un effet d'étanchéité, on peut absor- ber des différences des axes entre la cuve d'alimentation et l'installation de coulée continue, horizontale à l'in- térieur de la liaison réglable en réalisant une légère déviation du courant de métal liquide, déviation qui n'en- traîne toutefois aucune conséquence gênante. Selon la réalisation de l'invention, il est prévu que la liaison réglable par rapport à l'axe de coulée se trouve du c&té de la cuve d'alimentation tournée vers la machine d'extraction. Cela permet un rem- placement facile et rapide de la coquille de coulée con- tinue horizontale et/ou de la cuve d'alimentation, soit vers le côté, soit vers le haut de l'installation de cou- lée continue, horizontale. Suivant une autre réalisation de l'in- vention, il est toutefois prévu que la liaison réglable par rapport à l'axe de coulée soit prévue sur la face inférieure de la cuve d'alimentation, à l'intérieur d'un moyen de guidage du métal de coulée, de forme coudée, et qui est relié directement à la coquille de coulée continue, horizontale. Dans le cas de ce mode de réalisation, le démontage et le remontage de la coquille de coulée continue par exemple au cas o la cuve d'alimentation doit rester en place, se fait vers le bas et cela d'un côté, après les travaux de démontage, sans avoir de conséquence néga- tive par la poche de coulée qui, au cours de l'opération de coulée, se trouve au-dessus de la cuve d'alimentation. Suivant un autre développement de l'invention, il est prévu que la liaison réglable par rapport à l'axe de coulée comporte une surface d'étanchéité supplémentaire, concentrique, en plus de la face frontale du bloc à buse. Cette surface d'étanchéité prévue de façon concentrique augmente l'effet d'étanchéité au niveau de la face frontale du bloc à buse et convient ainsi parti- culièrement bien pour donner-un effet d'étanchéité poussé pour de grandes déviations axiales entre la cuve d'alimen- tation et la coquille de coulée continue. L'effet d'étanchéité recherché, en com- binaison avec les déviations entre l'axe de la cuve d'ali- mentation et l'axe de la coquille de coulée continue, horizontale, est en outre amélioré du fait quesoit la face frontale du bloc à busesoit un organe de réglage complétant la surface d'étanchéité prévue de façon concen- trique, est mis en forme ovale dans l'espace au niveau de la surface d'appui correspondante par exemple avec une forme sphérique et en ce que l'organe de réglage peut être serré contre le bloc à buse. La plus grande mobilité, recherchée pour le démontage de-la coquille de coulée continue hori- zontale, et qui n'a pas à être détachée des autres compo- sants, s'obtient en ce que dans la branche verticale du moyen de guidage de métal de coulée, en forme de cornière, on prévoit une trémie de coulée montée à la manière d'un cardan, et qui peut être appliquée contre la cuve d'ali- mentation de façon étanche à l'air. Cette décomposition en groupes de composants différents permet de démonter la coquille de coulée continue horizontale avec d'autres composants, soit vers le bas, soit vers l'arrière dans l'installation de coulée continue, horizontale, par exem- ple par déboîtement. Le développement de l'invention tient compte des exigences de la métallurgie pendant la phase de coulée et d'autres caractéristiques consistent à prévoir la trémie de coulée du moyen de guidage de métal de coulée en forme de cornière, pour assurer l'étanchéité vis-à-vis de l'atmosphère extérieure. Un autre développement de l'invention tient compte d'autres exigences de fonctionnement en ce que la hauteur de la partie verticale du moyen de guidage en cornière pour le métal de coulée est dimensionnéesui- vant la pression ferrostatique nécessaire. Le cas échéant c'est-à-dire pour in- terrompre la coulée au niveau d'une coquille de coulée continue horizontale dans une installation de coulée con- tinue horizontale à plusieurs lignes de coulée, il est en outre avantageux de prévoir sur la cuve d'alimentation et/ou le moyen de guidage en cornière pour le métal de coulée, une ouverture de fond, susceptible d'être fermée par un organe de fermeture. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide d'exemples de réalisation repré- sentés dans les dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en plan d'une installation de coulée continue, horizontale, à quatre lignes. - la figure 2 est une coupe verticale selon la ligne de coupe II-II de la figure 1. - la figure 3 est une vue en coupe par- tielle verticale de la cuve d'alimentation et de la co- quille de coulée continue, horizontale, à échelle agrandie. - la figure 4 est une coupe verticale partielle de la cuve d'alimentation et de la coquille de coulée continue, horizontale selon un autre exemple de réalisation. - la figure 5 est une vue en coupe par- tielle verticale de la cuve d'alimentation et de la coquille de coulée continue horizontale correspondant à un autre exemple de réalisation. L'installation de coulée continue, hori- zontale selon la figure 1 est par exemple prévue pour qua- tre lignes de coulée 1 et 2 par lesquelles deux lignes se trouvent sous l'axe de symétrie 3 (comme cela est repré- senté) et deux lignes (non représentées) sont situées au- dessus de l'axe de symétrie. Le métal liquide notamment de l'acier liquide sort de la poche de coulée 4 pour arri- ver dans la cuve d'alimentation 5; la poche de coulée 4 peut, le cas échéant également servir de cuve d'alimenta- tion 5, par exemple dans le cas d'une installation de cou- lée à une seule ligne. Les quatre coquilles de coulée con- tinue, horizontales 6 sont reliées à la cuve d'alimenta- tion 5. La cuve d'alimentation 5 peut être déplacée en position de fonctionnement ou être déplacée hors de la position de fonctionnement sur les rails 7. Ces fonctions peuvent également être assurées par une grue. Dans la direction de la ligne de coulée, derrière la coquille de coulée continue, horizontale 6, se trouvent respectivement les machines d'extraction 8. Le métal liquide s'écoule de la poche de coulée 4 dans l'entrée 9 de la poche. La sor- tie 10 du fond est décalée par rapport à l'entrée 9 de la poche. Les coquilles de coulée continue, hori- zontales 6 sont alignées à l'aide par exemple d'une opti- que à laser lors de la construction du dispositif, chaque fois suivant les axes de coulée 11. Lors de la réalisation de l'installation, on aligne également la cuve d'alimenta- tion 5 suivant l'axe 12 du bloc perforé 13 ou du bloc à buse 14 suivant l'axe de coulée 11. Après plusieurs charges 256 1958 ou après la première montée en température, la cuve d'ali- mentation 5 se dilate et se déforme, de sorte que se pré- sente le décalage mentionné des axes 11 par rapport aux axes 12. La liaison 15, réglable, qui sera détaillée ci- après, compense de telles déviations et crée ainsi une étanchéité au niveau de la face frontale 14a du bloc à buse 14. Au niveau du bloc à buse 14 se trouve un organe de fermeture 16 qui arrête le cas échéant la coulée de métal liquide dans la coquille de coulée continue 6, hori- zontale. La liaison réglablel5 est prévue selon la figure 3 sur la face 8a de la cuve d'alimentation 5 tournée vers la machine d'extraction de coulée 8. Contrai- rement à cela, selon la figure 4 ou selon la figure 5, cette liaison réglable 15 se trouve sur la face inférieure a de la cuve d'alimentation 5. Pendant le fonctionnement, le métal liquide sort de la poche de coulée 4 en passant par un moyen de fermeture coulissant 17, ouvert, et par exemple par un tube 18 dans la cuve d'alimentation 5, le moyen de fermeture coulissant 17 servant d'organ0e de réglage. A la fin de la coulée correspondante ou en cas de nécessité, le métal liquide peut être évacué de la cuve d'alimenta- tion 5 par la sortie 10 du fond lorsque le moyen de ferme- ture l0a du fond est ouvert, pour s'écouler dans la poche de sécurité 19. La liaison 15 réglable par rapport à l'axe de coulée 11 est en outre munie d'une surface d'étan- chéité concentrique 20, 21 pour assurer l'étanchéité au niveau de la face frontale 14a du bloc à buse 14. La face frontale 14a est constituée par une pièce d'étanchéité annulaire 22, particulière en un matériau réfractaire. Il est ajouté une pièce de réglage 23. L'étanchéité à savoir la surface d'étanchéité 21, la pièce annulaire d'étan- chéité 22 et l'organe de réglage 23 sont maintenus réunis par des vis de serrage 24. La coquille de coulée continue, horizontale est serrée contre la cuve d'alimentation 5 ou contre le bloc à buse 14 ou contre la surface d'étanchéité 21 ou contre la surface de siège 26 (figure 3). Les modes de réalisation des figures 4 et 5 forment un moyen de guidage de métal de coulée 27, en forme de cornière, avec une branche verticale 27a se succédant de haut en bas comme suit: - La cuve d'alimentation 5 comporte une coupelle inférieure 28 en un matériau métallique corres- pondant, une plaque d'articulation 29 de forme sphérique avec une garniture 30 réglable en hauteur qui, en position de fonctionnement, coopère de façon étanche avec le tube télescopique 31 pour assurer la protection et l'oxydation. Le tube télescopique est guidé par un moyen de recouvre- ment 32 et forme en même temps un palier. Le moyen de recouvrement 32 ferme une cuve intermédiaire 33. Dans le tube télescopique 31 est accrochée une trémie de coulée 34 à la manière d'un cardan. Le cas échéant, on peut in- jecter un gaz protecteur dans le volume de coulée 35. Pour la phase de démarrage, il.est en outre prévu un moyen d'évacuation de l'air du volume de coulée 35 (moyen non représenté). La liaison réglable 15 est réalisée aux figu- res 4 et 5 comme cela a été décrit à la figure 3. La hauteur 36 est dimensionnée de façon générale suivant la pression ferrostatique la plus favo- rable pour le produit de coulée. A la figure 5, la poche de coulée 4 constitue directement la cuve d'alimentation 5 qui n'existe pas séparément. Un tube 18 est rapporté de façon étanche au fond 37. Le niveau 38 du bain (figures 4 et 5) est com- mandé par un moyen de réglage automatique non représenté en détail. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATIONS 1 ) Installation de coulée continue, horizontale pour une ou plusieurs lignes de coulée, de métal notamment d'acier, installation comportant une cuve d'alimentation qui est reliée de façon séparable et le cas échéant de façon susceptible d'être fermée à une ou plusieurs coquilles de coulée continue, horizontales, la cuve d'alimentation, les coquilles de coulée continue, horizontales et les machines d'extraction étant alignées suivant les lignes de coulée correspondantes, Installation caractérisée en ce que: pour un remplacement facile et rapide d'une ou plusieurs coquilles de coulée continue (6), entre la cuve d'alimen- tation (5) et la coquille de coulée continue (6), il est prévu respectivement une liaison (15), réglable par rap- port à l'axe de coulée (11), la cuve d'alimentation (5) comportant un bloc à trou (13) dans lequel est logé un bloc à buse (14) et la liaison (15) réglable par rapport à l'axe de coulée (11) est appliquée de façon étanche con- tre la face frontale (14a) du bloc à buse (14). 201 Installation de coulée continue, horizontale, selon la revendication 1, installation caractérisée en ce que: la liaison (15) réglable par rapport à l'axe de coulée (11) est appliquée contre la face de la cuve d'alimenta- tion (5) tournée vers la machine d'extraction (8). 3 ) Installation de coulée continue, horizontale selon la revendication 1', installation caractérisée en ce que: la liaison (15) réglable par rapport à l'axe de coulée (l) est prévue sur la face inférieure (5a) de la cuve d'ali- mentation (5) à l'intérieur d'un moyen de guidage (27) du métal de coulée, en forme de cornière, et qui est relié directement à la coquille de coulée continue (6), horizon- tale. 4 ) Installation de coulée continue, horizontale selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la liaison (15) réglable par rapport à l'axe de coulée (11) comporte en plus de la face frontale (14a) du bloc à buse (14), une surface d'étanchéité (20, 21a) concentrique. ) Installation de coulée continue, horizontale selon les revendications 1, 2 et 4, installation caractérisée en ce que: la face frontale (14a) du bloc à buse (14) ou un organe de réglage (23) complétant la surface d'étanchéité (20) concentrique, est de forme ovale dans l'espace par rap- port à la surface d'appui (26) correspondante par exemple de forme sphérique et en ce que l'organe de réglage (23) peut être serré contre le bloc à buse (14). 6 ) Installation de coulée continue, horizontale selon l'une quelconque des revendications 1 et 3, installation caractérisée en ce que: dans la branche verticale debout (27a) du moyen de guidage (27) du métal de coulée, en forme de cornière, il est prévu une trémie de coulée (34) montée à la manière d'un cardan, et qui peut être appliquée contre la cuve d'ali- mentation (5) de façon étanche à l'air. 7 ) Installation de coulée continue, horizontale selon l'une quelconque des revendications 1, 3 et 6, installation caractérisée en ce que: la trémie de coulée (34) est prévue dans le moyen de gui- dage de métal de coulée (27) en forme de cornière, en étant fermée de façon étanche vis-à-vis de l'atmosphère extérieure. 8 ) Installation de coulée continue, horizontale selon l'une quelconque des revendications 1, 3, 6 et 7, installation caractérisée en ce que: la hauteur (36) de la branche verticale (27a) du moyen de guidage de métal de coulée (27), en forme de cornière est dimensionnée en fonction de la pression ferrostatique nécessaire. 9 ) Installation de coulée continue, horizontale selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, installation caractérisée en ce qu: un orifice (10) de fond, susceptible d'être fermé par un organe de fermeture (16) est prévu dans la cuve d'alimen- tation (5) et/ou dans le moyen de guidage (27) de métal de coulée, en forme de cornière.