Brevet FR2582969A1 — publié le 19861212

La présente invention se rapporte au domaine de la coulée de métaux, en particulier aux machines pour la mise en oeuvre de procédés de coulage particuliers, entre autres à la coulée en continu de métaux, c'est-à-dire à la coulée selon une longueur illimitée ; plus concrètement, l'invention concerne des lingotières de coulée en continu à parois mobiles, comportant éventuellement un tambour rotatif de coulée et un ruban de recouvrement tournant. Selon la classification internationale des brevets, l'objet de l'invention appartient à la classe B 22D 11/06. L'invention vise à résoudre le problème concernant la manière dont une lingotière de coulée en continu du genre précité doit être conçue pour que la solidification de l'objet coulé en continu (éventuellement une bande) ait lieu optimalement, c'est-à-dire qu'on obtienne,sur la section de la bande, une seule et unique zone de solidification lente s'étendant sur une longueur relativement grande de ladite bande. D'après le programme de fabrication de la société GAUTSCHI (Suisse), l'on connait une machine de coulée en continu munie d'un tambour de coulée, pour produire un objet coulé en bande en un métal non ferreux. Dans cette machine, parmi quatre rouleaux de renvoi du ruban tournant de recouvrement, le rouleau de renvoi situé dans la zone de déversement de la coulée, c'est-à-dire au-dessus du sommet du tambour de coulée, est éloigné en hauteur de ce tambour de telle sorte que le ruban tournant de recouvrement, s'étendant dudit rouleau tangentiellement audit tambour, délimite avec ce dernier une embouchure de coulée qui, par rapport au point du sommet du tambour, est décalée d'un angle considérable dans le sens de rotation dudit tambour. Une rigole de coulée, de section trapézoldale et à flancs rectilignes, est ménagée le long de la surface de l'enveloppe du tambour de coulée. La section de cette rigole détermine la section de la bande venue de coulage., le rapport de la largeur à l'épaisseur de cette bande coulée étant d'environ 10. Au cours du fonctionnement du tambour de coulée connu, dans lequel l'embouchure de coulée occupe la position décrite et dont la rigole de coulée présente le rapport dimensionnel précité, il peut advenir que la section de la bande coulée présente, immédiatement après le coulage, au moins trois zones partielles dans lesquelles la solidification de la masse de métal fondu se déroule plus lentement que dans les autres zones de cette section. Cette circonstance se traduit par des tensions internes excessivement fortes dans la pièce venue de coulée, à cause desquelles cette pièce devient cassante dans les directions longitudinale et transversale. L'invention part de la condition préalable que la dimens ion de la section de. la bande coulée ne soit pas modifiée, en valeur absolue, par comparaison avec l'état de la technique. Selon cette condition préalable, le problème technique susmentionné est converti en la problématique consistant à retarder la dissipation de chaleur et à l'équilibrer dans la section de la bande. Pour parvenir à cette fin, l'on peut faire varier soit la position de l'embouchure de coulée, soit la section de la bande venue de coulage, en tenant compte de la loi géométrique selon laquelle, pour une aire de surface don née d'une figure, le pd tre de ohe figure est minimal lorsqu'il s'agit d'une circonférence ; et/ou en faisant varier l'influence du revêtement sur les surfaces avec lesquelles le bain de métal en fusion entre en contact, à la condition préalable qu'on se cantonne aux produits d'apprêt classiques. Dans la lingotière de coulée en continu selon l'invention, le rouleau de renvoi du ruban de recouvrement de la lingotière, situé du côté du sommet, est abaissé jusqu'à la surface de l'enveloppe du tambour de coulée, ce qui élimine l'embouchure cunéiforme de coulée ; cette dernière est désormais remplacée par une auge de déversement d'un dispositif de coulage conçu à cet effet et, de ce fait, le ruban de recouvrement entre au contact du tambour de coulée sensiblement dès la région du sommet de ce tambour. Le rapport de la largeur à l'épaisseur de la bande coulée est réduit à une valeur inférieure à 10 et, conformément à l'invention, à 9 ou moins. I1 a été constaté d'une manière surprenante que, conformément à l'invention, l'influence du revêtement est considérablement améliorée lorsque la surface du fond de la rigole du tambour de coulée est subdivisée en des tronçons annulires qui possèdent à chaque fois un fond curviligne dans un plan axial, tous ces tronçons annulaires étant de préférence mutuellement identiques. Il s'est avéré que, par suite des mesures précitéest la section de la bande coulée présente une seule et unique zone plus tendre, occupant une position centrale et maintenue le long de la bande achevée, sur un secteur considérable de la circonférence du tambour de coulée, zone dans laquelle les tensions internes sont contrebalancées optimalement. L'invention va à présent etre décrite plus en détail à titre d'exemple nullement limitatif, en regard du dessin annexé sur lequel la figure 1 est une élévation latérale générale d'une machine de coulée de la bande (ou du fil) : la figure 2 est une coupe fragmentaire, montrant en détail la zone de déversement de la coulée dans la machine selon la figure 1 la figure 3 est une coupe axiale fragmentaire d'un tambour de coulée de la machine d'après la figure 1 ; et la figure 4 illustre le détail IV delta figure 3. Comme il ressort de la figure 1, un ruban de recouvrement 2 en acier, formant une seconde partie d'une lingotière rotative de coulée en continu d'une bande T, est guidé, tendu et entraîné au-dessus d'un tambour de coulée 1 station naire et rotatif, constituant la partie de base de ladite lingotière. Dans ce cas, un rouleau de renvoi 3 du ruban de recouvrement 2, occupant une position fixe dans la zone de déversement de la coulée, est pressé avec interposition dudit ruban contre le tambour de coulée 1, sensiblement et de préférence directement contre la région du sommet de ce tambour ; conjugué à une rigole rotative de coulée U du tambour 1, ce rouleau forme alors une embouchure de coulée V.Cette embouchure reçoit l'auge 4 d'un dispositif d'alimentation 5, les dimensions et la forme de cette auge étant adaptées à celles de ladite embouchure ; comme le met en évidence la figure 2, le dispositif d'alimentation est réalisé d'après le principe du maintien d'un niveau constant du bain de métal en fusion, à l'aide d'un flotteur. Sur l'illustration de l'agencement d'après la figure 1, l'on voit par ailleurs également l'implantation d'une buse 6a de traitement par pulvdrisation de la rigole de coulée , ainsi que alune autre buse 6b pour pulvériser un produit d'apprêt sur le ruban de recouvrement 2. La figure 3 illustre la rigole de coulée U du tambour 1, présentant une largeur F et une profondeur J obéissant au rapport F : J 4 9. Un détail de la surface du fond de la rigole U est représenté sur la figure -4, dont.il ressort que la largeur F' de cette surface inférieure de la rigole U est subdivisée, dans le sens axial, en une série de tronçons annulaires F" ayant une largeur G et, à chaque fois, un fond curviligne dans un plan axial, dont la profondeur et le rayon sont respectivement désignés par I et R ; ces cotes obéissent aux rapports suivants : J : I = environ 24 ; G : R = environ 1,5 ou 1,2 ; et F : G = environ 125. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la lingotière décrite et représentée, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATION Lingotière de coulée en continu comprenant un tambour de coulée et un ruban tournant de recouvrement, pour produire des bandes venues de coulage, cette lingotière présentant un dispositif d'alimentation réalisé d'après le principe de l'utilisation d'un flotteur pour maintenir un niveau constant du bain de métal en fusion, ainsi que des buses pour traiter par pulvérisation la rigole rotative de coulée et, respectivement, la surface du ruban de recouvrement tournée vers cett rigole, lingotière caractérisée par le fait qu'un rouleau de renvoi (3) du ruban de recouvrement (2), occupant une position fixe dans une embouchure de coulée (V), est directement pressé, avec interposition dudit ruban, contre la région du sommet du tambour de coulée (1), ce tambour étant muni d'une rigole de coulée tU) dont le rapport de sa largeur (F) à sa profondeur (J) est égal ou inférieur à 9, et dont la surface du fond est subdivisée, dans le sens axial, en une série de tronçons annulaires (F") possédant une largeur (G) ainsi qu'un fond curviligne dans un plan axial, ayant une profondeur (I) et un rayon (R), le rapport de la profondeur (J) à la profondeur (I) étant d'environ 24, le rapport de la largeur (G) au rayon (R) étant d'environ 1,2 , et le rapport de la largeur (F) à la largeur (G) étant d'environ 125.