Brevet FR2585272A1 — publié le 19870130

"Coquille de coulée en continu de métaux pouvant être utilisée pour des châssis de forme quelconque." La présente invention concerne une coquille de coulée en continu de métaux notamment d'acier, coquille se composant de plaques métalliques refroidies, maintenues et fixées sur un châssis et qui à l'état monté constituent la cavité de coulée. De telles coquilles de coulée en continu sont utilisées dans des installations de coulée en continu verticales et en arc de cercle pour la coulée d'ébauches et de brames; de telles coquilles sont con- nues depuis longtemps (DE-OS 15 08 902, DE-AS 19 39 777 etc) et sont utilisées avec succes. Les plaques de coquille présentent souvent des fentes de refroidis sement longitudinales dans leur face plane tour- née vers la cavité de moulage; ces plaques peuvent également avoir des perçages de refroidissement qui les traversent dans la direction du cordon de coulée. En par- ticulier dans des installations a brames, on utilise de préférence des plaques de coquille ayant des fentes de refroidissement ou des chambres d'eau dans la face arrière à cause d'un meilleur refroidissement. On connait également des coquilles de coulée en continu dont à la fois la face tournée vers la cavité de moulage et celle tournée vers le châssis sont courbées dans le sens de la forme d'arc du cordon de coulée. I1 est difficile d'arriver à un refroidissement intense par des fentes de refroidissement réalisées dans la surface extérieure par exemple du fait de la courbure de la surface à cet endroit, de sorte que le refroidisse- ment de telles plaques se fait par des perçages de refroi- dissement réalisés à l'intérieur de la plaque et qui sont dirigés dans le sens du cordon de coulée en étant égale- ment courbés; ces perçages sont traversés par l'eau de refroidissement. Abstraction faite de ce que le refroi- dissement laisse à désirer et que la précision des mesu- res ainsi que la tenue des mesures ne sont pas toujours suffisantes pour tenir compte des exigences de plus en plus strictes, l'utilisation de telles plaques de coquil- le supposent toujours des châssis mis en forme au préala- ble pour réaliser les garnitures de coquille formées des plaques longitudinales et transversales. La présente invention a pour but de permettre d'utiliser des coquilles pour des châssis de forme quelconque. A cet effet, l'invention concerne une installation de coulée en continu caractérisée en ce que les plaques sont réalisées en totalité ou en partie de chaque fois deux plaques distinctes venant l'une con- tre l'autre par leur surface plane, plaques dont la face de l'une éloignée de l'autre forme la cavité de moulage et la face de l'autre plaque assure la liaison avec le châssis. Un tel mode de réalisation permet une application universelle des garnitures de coquille pour des châssis de forme quelconque. C'est ainsi que pour des surfaces extérieures planes de la plaque tour- née vers le châssis, on peut monter de telles garnitures dans une structure en châssis habituelle et dans le cas de plaques séparées à surface extérieure courbe, les plaques de coquille selon l'invention peuvent s'utiliser immédiatement dans de telles structures de châssis dont les moyens de réception sont réalisés en forme courbe correspondant aux surfaces de la coquille formant la cavité de coulée. En plus des possibilités d'utilisa- tion universelles de plaques de coquille en deux parties, on a également d'autres avantages du fait de la réali- sation quelconque de la plaque située du côté du châssis puisque les perçages de refroidissement, les canaux de refroidissement et/ou l'alimentation en eau peuvent être modifiés par exemple pour améliorer l'effet du refroidis- sement, en augmentant leur section. I1 n'est pas néces- saire de modifier en même temps ou de remplacer les dif- férentes plaques séparées délimitant la cavité de coulée. En outre, l'invention permet même dans le cas de coquilles non réglables, de modifier les dimensions des plaques situées du coté du châssis pour changer le format du cordon de coulée. Cette remarque s'applique à la fois pour un cordon de coulée unique par exemple une installation de fabrication de brames ainsi que pour une coulée à cordons jumelés réalisant deux cordons de coulée parallèles. I1 est en outre particulièrement avantageux que suivant un développement de l'invention, les surfaces intérieures des plaques, qui définissent la forme de la cavité de coulée soient courbées de façon plane et/ou concave/convexe. Cela permet de s'adapter aux construction de coquilles utilisées actuellement. Comme déjà indiqué, l'invention présente des avantages particuliers si les deux faces non en regard de plaques adjacentes sont courbées. Ces plaques de coquille peuvent alors remplacer les structu- res existant dans le commerce et dans lesquelles on réalise des perçages de refroidissement dans une plaque de coquille en une seule pièce, plane, qui est alors pliée en bloc. Dans ce cas, le refroidissement de la plaque laisse particulièrement à désirer. Dans le cas de formats de coulée rectangulaires, les garnitures de coquille sont consti- tuées de plaques longitudinales ou transversales et dans le cas de coquilles réglables, les plaques transver- sales sont montées coulissantes dans la direction des plaques longitudinales pour modifier le format du cordon de coulée. Dans ce cas également, l'invention s'applique de manière avantageuse si par exemple les plaques longi- tudinales et/ou transversales se composent chaque fois de deux plaques distinctes adjacentes par leur surface plane. La subdivision des plaques de coquille en deux plaques distinctes permet non seulement de modifier les dimensions extérieures et les formes mais également d'arriver à des combinaisons de matière, quel- conques. On garantit ainsi les conditions d'une qualité optimale de la coulée. Suivant un développement de l'in- vention, les plaques distinctes peuvent être réalisées en des matériaux à base de cuivre identiques; les pla- ques peuvent également être en des matériaux à base de cuivre ayant une composition d'alliage différente sui- vante les caractéristiques des plaques délimitant la cavité de coulée et des plaques situées du côté du châssis. Dans ce contexte, il peut être en outre avantageux que les plaques distinctes soient réali- sées dans des matériaux totalement différents. C'est ainsi que la plaque située du côté du châssis en acier peut être également réalisée en acier pour des raisons de résistance et que la plaque distincte qui délimite la cavité de coulée peut par exemple être réalisée en un acier de cuivre durci pour arriver à des conditions de refroidissement optimales du cordon de coulée. La subdivision des plaques de coquille en deux parties selon l'invention crée vis-à- vis des plaques en une seule pièce, courbées, mentionnées ci-dessus et ayant des perçages de refroidissement, de meilleures conditions de refroidissement si selon l'in- vention les différentes plaques comportent des canaux de refroidissement et/ou des chambres d'eau dans leurs faces planes tournées l'une vers l'autre. Ces canaux de refroi- dissement et chambres d'eau sont réalisables de manière beaucoup plus simple et de ce fait plus avantageuse sur le plan du coût, abstraction faite d'une meilleure possi- bilité de vérification en cas d'incidents au niveau du circuit de fluide de refroidissement et un montage plus simple. Le montage des différentes plaques peut se faire séparément et du reste il est simplifié du fait que suivant un autre développement de l'invention, le serrage des plaques entre elles et sur le châssis se fait à l'aide d'un tirant traversant la plaque située du côté du châssis et qui est vissé dans la plaque délimi- tant la cavité de coulée. Le plan de jonction des deux plaques est rendu étanche vers l'extérieur notamment si, comme cela est la règle, les canaux de refroidissement ou les chambres d'eau sont ouvertes en direction du plan de jonction. Dans ce cas, on peut également utiliser des moyens connus en soi par exemple des joints toriques mais on peut également recouvrir les canaux de refroidis- sement et/ou les chambres d'eau ouvertes en direction du plan de jonction dans la plaque qui délimite la cavité de moulage, en recouvrant ces ouvertures par une feuille de cuivre qui s'étend sur toute la surface de la plaque. Cette feuille sert en même temps de revêtement des canaux de refroidissement et/ou des chambres d'eau et assure l'étanchéité vers l'extérieur de manière particu- lièrement avantageuse si les plaques distinctes sont réalisées dans des matériaux différents par exemple en acier et en cuivre. On évite ainsi le risque de corro- sion au niveau de la surface de jonction dans le cas o on utilise l'eau pour le refroidissement. La présente invention sera décrite de façon plus détaillée à l'aide d'un exemple de réali- sation représenté schématiquement dans les dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 montre une structure en plaques, habituelle actuellement; la figure 2 montre une plaque de coquille, modifiée selon l'invention pour des installa- tions de coulée en continu. - la figure 3 décrit une autre application d'une plaque de coquille selon la figure 2. - la figure 4 montre une autre forme de réalisation des plaques de coquilles. De manière schématique, la figure 1 est une coupe transversale d'une plaque de coquille 1 pour des coquilles à brames comprenant un châssis en acier 3 comme cela existe actuellement dans le commerce. La surface 2 tournée vers la cavité F de moulage de la plaque de coquille 1 est coudée suivant la courbure voulue pour le cordon de coulée; la face 4 de la plaque tournée vers le châssis en acier 3 est également courbée. Cette courbure simultanée des surfaces 2 et 3 est néces- saire pour des raisons de fabrication car on réalise d'abord le perçage de refroidissement 5 dans la plaque I à l'état plat, puis on courbe celle-ci. I1 est égale- ment nécessaire de réaliser un appui courbe sur la structure en acier 3 en fonction de la courbure de la surface 4 de la plaque de coquille 1; la fixation sur le chassis en acier se fait par les tirants 6. Abstrac- tion faite des moyens considérables en machine, on ne peut utiliser de formes de plaque différentes de celle de la plaque de coquille 1, ayant par exemple de meil- leures caractéristiques de refroidissement. Pour résoudre ce problème, l'in- vention prévoit selon la figure 2 que la plaque de coquille 7 soit composée de deux plaques distinctes 8 et 9 qui sont réunies par leur face suivant le plan de jonc- tion 10. La courbure de la surface 11 tour- née vers la cavité de coulée F correspond par exemple à celle de la surface 2 de la figure 1. I1 en est de même de la courbure des faces 4 et 12 qui sont identiques. Dans les deux cas le châssis en acier est le même, de sorte qu'il porte également la référence 3. A la place des perçages de refroidissement selon la figure 1, dans le mode de réalisation de l'invention, on usine mécani- quement par exemple par fraisage, des fentes de refroi- dissement 13, ouvertes et des chambres d'eau 14 dans les surfaces planes des plaques distinctes 8 et 9; la section de ces fentes et chambres et les formes des sections peuvent facilement être adaptées à toutes les conditions. La surface 11 qui délimite la cavité de coulée peut être réalisée au cours d'une opération tota- lement indépendante de celle correspondant à la réalisa- tion des fentes de refroidissement 13 et/ou des chambres d'eau 14 et avant tout cette surface peut recevoir la courbure souhaitée. Inversement, pour l'usinage de la surface 11, on ne risque pas les conséquences négatives sur le plan du refroidissement par déformations éven- tuelles des perçages de refroidissement 5 lors du pliage comme dans le mode de réalisation connu selon la figure 1. Les plaques séparées 8 et 9 sont réunies et sont serrées sur le châssis 3 à l'aide de tirants 15 représentés schématiquement et qui traversent le châssis 3 et la plaque 9 en se terminant dans les trous borgnes de la plaque 8. Des joints 16 par exemple en forme de bagues toriques assurent l'étanchéité des surfaces de jonction par rapport à l'extérieur. Selon l'invention, les différentes plaques n'ont pas nécessairement la seule forme représen- tée à la figure 2, c'est-à-dire un appui sur châssis et la surface adjacente 12 de la plaque 9 ne doit pas toujours être courbée. C'est ainsi que la plaque de coquille, habituelle actuellement,à surface courbe pour le cordon de coulée et à surface d'appui plane peut également être réalisée pour un châssis d'acier, plan, dans le sens de l'invention. L'élément important est la réalisation de la plaque de coquille en deux parties qui donne à l'invention un large champ d'applications. Dans ce contexte, un autre exemple de réalisation est la possibilité de transformer un refroidissement à trous oblongs en un refroidissement à fentes sur les plaques de coquille ou de modifier le format de la coulée dans des installations de réalisa- tion de brames à coquille non réglable. Il peut s'agit dans ce cas d'une coulée simple ou comme selon un autre mode de réalisation de l'invention représenté à la figure 3, d'une coulée dite jumelée. Les plaques de coquille 18 et 19 proprement dites sont maintenues au châssis 17 et y sont fixées de manière habituelle. Si l'on souhaite des for- mats de coulée plus petits, on peut continuer d'utiliser les plaques de coquille 18 et 19 qui délimitent la cavité de coulée en ajoutant pardessus celle-ci d'autres plaques 20 entre les plaques de coquille 19 et le châssis en acier 17. Les plaques 19 et 20 ainsi combinées forment les plaques de coquille proprement dites dont les moyens de fixation au châssis, le refroidissement etc peuvent être réalisés comme dans l'exemple de réalisation de la figure 2 ou encore avoir une surface de séparation plane entre le châssis en acier et la première plaque de coquille. La présente invention n'est évi- demment pas limitée aux exemples de réalisation des figu- res 2 et 3. C'est ainsi que la figure 4 montre un autre mode de réalisation dans lequel les plaques longitudina- les 23 sont principalement courbées et les plaques trans- versales 22 sont planes. Dans ce cas également, selon l'invention, les plaques longitudinales et/ou transver- sales sont réalisées en deux parties distinctes adja- centes à surface plane. La section de coquille qui détermine la coulée peut également être en forme de T. de double T, de U ou de L et dans ce cas également la réalisation des plaques de coquille en deux parties est essentielle. R E V E N D I C A T I 0 N S REVENDICATIONS 1 ) Coquille de coulée en continu de métaux notamment d'acier, coquille se composant de plaques métalliques refroidies, maintenues et fixées sur un châssis et qui à l'état monté constituent la cavité de coulée, coquille caractérisée en ce que les plaques (8, 9) sont réalisées en totalité ou en partie de chaque fois deux plaques distinctes (8, 9) venant l'une contre l'autre par leur surface plane, plaques dont la face de l'une éloignée de l'autre plaque forme la cavité de moulage et la face de l'autre plaque assure la liaison avec le chassis. 2 ) Coquille de coulée en continu selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface intérieure donnant la forme, de la plaque située du coté de la cavité de moulage est plane et/ou concave/ convexe. 3 ) Coquille de coulée en continu selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caracté- risée en ce que les deux surfaces des plaques adjacentes,. surfaces non tournées l'une vers l'autre, sont courbées. 4 ) Coquille de coulée en continu selon la revendication 1 ou l'une quelconque des reven- dications suivantes à plaques longitudinales et trans- versales, caractérisée en ce qu'au moins les plaques longitudinales se composent de deux plaques distinctes adjacentes l'une à l'autre par leur surface plane. ) Coquille de coulée en continu selon la revendication 1 ou l'une quelconque des revendi- cations suivantes, caractérisée en ce que les différentes plaques sont chaque fois réalisées dans les memes maté- riaux à base de cuivre. 6 ) Coquille de coulée en continu selon l'une quelconque des revendications I à 5, caracté- risée en ce que les deux plaques (8, 9) sont dans des matériaux à base de cuivre à compositions d'alliage différentes. 7 ) Coquille de coulée en continu selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caracté- risée en ce que les deux plaques (8, 9) sont réalisées dans des matériaux différents. 8 ) Coquille de coulée en continu selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caracté- risée en ce que les différentes plaques comportent des canaux de refroidissement (13) et/ou des chambres d'eau (14) dans leurs faces tournées l'une vers l'autre. 9 ) Coquille de coulée en continu selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caracté- risée en ce que le serrage des plaques entre elles et sur le châssis se fait à l'aide de tirants (15) vissés à travers la plaque située du côté du châssis et venant prendre dans la plaque située du côté de la cavité de moulage. ) Coquille de moulée en continu selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caracté- risée en ce que la surface de jonction des deux plaques (8, 9) est rendue étanche par rapport à l'extérieur (16). 11 ) Coquille de coulée en continu selon la revendication 1 comportant des plaques séparées réalisées dans des matériaux différents, coquille caracté- risée en ce que les canaux de refroidissement et/ou les chambres d'eau (13, 14) ouvertes en direction du plan de jonction, réalisées dans la plaque formant la cavité de moulage sont revêtues d'une feuille de cuivre qui s'étend sur toute la surface de la plaque. ': 12 ) Coquille de coulée en- continu selon l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisée en ce que la feuille de cuivre assure en même temps l'étanchéité entre les deux plaques.