Brevet FR2599283A1 — publié le 19871204

L invention concerne un dispositif de fixation dune busette de coulée sous un répartiteur de coulée continue. L'invention concerne en particulier mais non exclusivement la fixation d'une busette courbe sous un répartiteur de coulée continue rotative. Les installations de coulée continue rotative comportent généralement un ou plusieurs ensembles de coulée et de refroidissement disposés verticalement sous un répartiteur qui permet d'alimenter en métal liquide une ou plusieurs lingotières rotatives constituant la partie supérieure de l'ensemble de coulée. Le fond du répartiteur recevant le métal liquide comporte une ou plusieurs ouvertures dans chacune desquelles est disposée une busette de sortie de métal liquide qui est accessible depuis le dessous du répartiteur. Pour assurer la coulée du métal liquide dans la lingotiére. on vient fixer sous la busette de sortie du répartiteur, une busette de coulée comportant, a sa partie supérieure, une portée d appui des tinée a venir en contact avec une portée correspondante ménagée a I extrémité inférieure de la busette du répartiteur. Pour assurer une continuité entre les deux busettes et pour éviter toute fuite de métal liquide, il est nécessaire de fixer fermement la busette de coulée sous le fond du répartiteur, de façon que sa portée d'appui vienne en contact avec la busette de répartiteur. avec une force de serrage suffisante. Pour cela, la busette de coulée comporte un epaulement a sa partie supérieure, sur lequel on vient appuyer une bride montée dans un ensemble de serrage a clavette lui-même fixé sous le fond du répartiteur. au niveau de son ouverture de sortie. On connait par exemple un ensemble de serra ge a clavette comportant des ergots soudés sous le répartiteur une bride a créneaux périphériques pouvant s'engager sous les ergots et des clavettes qu'on intercale pour réaliser le serrage entre les ergots et la bride. On connait aussi un dispositif comportant deux axes soudés sur le fond d repartitetir et percés d'ouvertures transversales pour le passage de clavettes et une bride comportiant deux ouvertures pour son engagement sur les axes. je serrage étant réalisé par engagement des clavettes dans les ouvertures des axes et sn appui sur la bride. Ces dispositifs sont couramment utilisés o'Jr la fixation de busettes de coulés courbes sous un répartiteur c'est-à-dire de buvettes permettant de placer l'ensemble de coulée dans ure disposition qui n'est pas alignée avec J. axe de la busette de sortie du répartlteur. De tels dispositifs de fixation présentent des inconvénients qui peuvent avoir des conséquences importantes sur l'exploitation de la ligne de coulée. Les clavettes assurant le serage peuvent étre deformees ou perdues en cours d'exploitation. Si bien qu'il est necessaire d déposer d' un jeu suffisant de clavettes pour assurer le remplacement. Les ergots ou les axes soudés sous le fond d.; répartiteur peuvent etre déformés, lors du serrage de ;.a bride, si b;en que le dispositif devient inopérant. En outre. il est très difficile d'obtenir un serrage homogene sur le pourtour des portées ci. appui des deux busettes en contact s bn qu'il peut se produire des fuites de métal liquide au niveau du joint entre les deux busettes. En cas de percée du joint, les conditions de travail sont extrêmement dan gereuses pour le personnel et il est nécessaire d'arreter la coulée pendant un temps plus ou moins long Si bien qu'on subit une perte de production. De plus, du métal liquide peut venir se solidifier sur certaines parties du dispositif de fixation, Si bien que le déblocage n est plus possible qu'en utilisant un chalumeau ou une masse. On est ainsi amené à détériorer complètement le dispositif de fixation. De manière genérale, il en résulte un coût annuel important relatif à l'entretien du dispositif et a la nécessité de disposer et d'utiliser de nombreuses piéces de rechange. Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de fixation d'une busette de coulée sous un répartiteur de coulée continue ayant un fond inférieur sensiblement horizontal percé d'une ouverture et une busette de sortie de métal liquide disposée dans 1 ouverture du fond, la busette de coulée comportant, a sa partie supérieure, un épaulement d'appui dirigé vers le bas et une portee d'appui sur la busette de sortie du répartiteur, dirigée vers le haut, ce dispositif de fixation assurant une trés bonne jonction entre la busette de coulée et la busette du répartiteur, ne nécessitant pas l'utilisation de pièces auxiliaires telles que des clavettes, étant d'une utilisation et d'un entretien faciles et permettant ainsi de diminuer considérablement le coût d'exploitation de la ligne de coulée. Dans ce but. le dispositif de fixation sui vant l'invention comporte - deux paliers solidaires de la face inférieure du fond du répartiteur, dont les axes sont horizontaux et alignés, placés de façon adjacente par rapport a l'ouverture du fond et de part et d'autre de cette ouver ture, l'un des paliers étant entièrement fermé sur sa périphérie et l'autre comportant une ouverture traversant sa périphérie et débouchant vers le bas, - un axe d'un diamètre correspondant au diamètre inté- rieur du palier fermé engagé par une de ses extrémités dans ce palier et comportant une zone de longueur limitée dont le diamètre est supérieure au diamètre de sa partie courante engagée dans le palier ouvert qui présente un diamètre correspondant et dont l'ouverture débouchante permet le passage de la partie courante de 1' axe, - deux butées solidaires de l'axe et saillantes par rapport a sa surface externe situées sur cet axe avec un écartement axial sensiblement égal a la distance entre les faces en regard des paliers, une de ces butées située en position adJacente a la partie å grand diamètre de l'axe ayant une dimension lui permettant de passer par déplacement axial dans 1 ouver- ture débouchante du palier ouvert, - un verrou constitué par un fourreau solidaire de l'axe a son extrémité opposée au palier fermé et dirigé transversalement par rapport a l'axe et par une tige de verrou montée coulissante dans le fourreau et d'une longueur supérieure a ce fourreau, - une plaquette fixée rigidement sur l'axe au voisina- ge de l'un de ses bords, comportant une échancrure dans laquelle la busette de coulee est engagée avec son épaulement reposant sur la plaquette, - et une surface de blocage de la tige du verrou solidaire du fond du répartiteur pour le blocage en rotation de l'axe et de la plaquette, dans une position de la plaquette mettant en appui la busette de coulée et la busette du répartiteur, l'une contre l'autre, l'axe étant alors également bloqué axialement par appui des butées sur les faces en regard des paliers. Le dispositif de fixation suivant l lnven- tion permet également de disposer un gabarit sous le répartiteur pour la mise en place de la busette de sortie du répartiteur. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures jointes en annexe. un mode de realisation d'un dispositif de fixation suivant l'invention et son application a la fixation d'une busette de coulée courbe et å la mise en place d'un gabarit sous Le rêpartiteur. La figure 1 est une vue en perspective du dispositif de fixation suivant l'invention assurant le maintien d'une busette courbe sous un répartiteur de coulée continue rotative. La figure 2 est une vue de face en élévation du dispositif de fixation représente sur la figure 1. La figure 2a est un détail suivant A de la figure 2 montrant le palier fermé du dispositif. La figure 2b est une vue de détail suivant 8 de la figure 2 montrant le palier ouvert du dispositif. La figure 3 est une vue en coupe suivant III-III de la figure 2. La figure 4 est une vue en perspective montrant le dispositif de fixation suivant l'invention en position ouverte et équipé d'un gabarit de mise en place de la busette du répartiteur. La figure 5 est une vue en coupe par un plan vertical du dispositif de fixation suivant l'invention dans sa position de fermeture assurant la mise en place du- gabarit sous le répartiteur. La figure 6 est une vue de dessous suivant VI-VI de la figure 5. Sur les figures 1, 2 et 3, on voit un répartiteur 1 comportant un fond 2 sensiblement horizontal et percé d'une ouverture 3 permettant le passage d'une busette de sortie de métal liquide 4. L'ouverture 3 permet également d'avoir accès, depuis le dessous du répartiteur, a l'extrémité inférieure de la busette 4 constituant une portée d'appui 5. L'ouverture 3 est entourée par une bride de renforceme-nt 7 soudée sous le fond 2 du répartiteur. Deux paliers 8 et 9 sont également soudés sur le fond du répartiteur, dans une position adjacente a l'ouverture 3 et de part et d'autre de cette ou ouverture, Les paliers 8 et 9 sont constitués chacun par un morceau de plat métallique percé d'une ouverture. Les paliers 8 et 9 sont placés l'un en face de l'autre et parallèlement, de façon que leurs axes soient dans le prolongement 1 un de l'autre. Un axe support 10 est monté dans les paliers 8 et 9 de la façon qui sera décrite ci-dessous. Cet axe de support 10 a une position adjacente par rapport à l'ouverture 3. L'axe 10 est solidaire d'une plaquette 11 sur laquelle vient reposer la busette de coulée courbe 12 par un épaulement 13 usiné dans sa partie supérieure et dirigé vers le bas. Une portée d'appui 14 dirigée vers le haut est également usinée dans la partie supérieure de la busette 12 en matériau réfractaire. Le dispositif de fixation suivant l'inven- tion permet de mettre en contact avec un serrage suffisant assurant l'étanchéité au métal liquide, les portées d'appui 5 et 14 de la busette du répartiteur et de la busette de coulée, respectivement, après avoir placé sur lia partie d appui 14 une patte réfractaire. Comme il est visible sur la figure 2a, le palier d'extrémité 8 est entièrement fermé sur sa périphérie et comporte un perçage 15 dont le diamètre permet un montage tourillonnant de l'extrémité de l'axe support 10. Comme il est visible sur la figure 2b, le palier 9 comporte un perçage 16 d'un diamètre supérieur au diamétre du perçage 15 et une ouverture t7 traversant la périphérie du palier et débouchant vers le bas. L'axe 10 comporte une partie à grand diametre 18 constituée par une bague enfilée sur l'axe sup- port 10 et soudée en place. Le diamètre extérieur de cette bague 18 est tel que l'axe support 10 peut tourillonner dans le perçage 16 du palier 9, lorsque la bague y est introduite. L'ouverture 17 permet le passage de la partie courante de l'axe de support 10 d'un diamètre inférieur au diamètre extérieur de la bague 18. L'axe support 10 comporte deux butées 19 et 20 constituées par des ergots de direction radiale et saillants par rapport à la surface externe de l'axe 10. L'écartement des faces externes de butée des ergots 19 et 20 correspond sensiblement a la distance séparant les faces internes en regard des deux paliers 8 et 9. L'ergot 20 est fixé sur l'axe support 10 de façon adJacente à l'extrémité intérieure de la bague 18. Enfin, les ergots 19 et 20 sont dans des positions angulaires similaires, sur la périphérie de l'axe support 10, Si l'on considère une rotation de cet axe dans espaliers 8 et 9. Une barrette 22 de section carrée et d'une longueur sensiblement égale à la largeur de la plaquette 11 est soudée sur l'axe support 10, suivant toute sa longueur et parallèlement a cet axe support 10. La plaquette 11 et la barrette 22 sont percées de trous 23 dans des positions correspondantes, ces trous permettant l'assemblage rigide de la plaquette 11 et de l'axe support 10 solidaire de la barrette 22, grâce a deux ensembles vis et écrou 24. L'axe support 10 et la plaquette 11 sont ainsi rigidement solidaires, dans une zone voisine d'un des bords de la plaquette de forme rectangulaire. La plaquette comporte de plus une ouverture semi-circulaire 25 dont le diamètre est disposé suivant le bord de la plaquette opposé au bord suivant lequel l'axe support 10 est fixé. La plaquette dl est également nervurée suivant ce bord échancré pour constituer deux rebords d'appui 27 qui viennent en contact, dans la position de serrage du dispositif, avec une bague de support 28 en fonte enfilée sur la busette et en contact avec son épaulement 13. Pour le serrage. les nervures 27 viennent en contact avec la bague 28, suivant une zone voisine d'un diamètre de la busette 12 et de la bague 28. On obtient ainsi un appui parfaitement centré et un serrage homogène sur toute la surface de contact des portées 5 et 14. La plaquette 11 comporte de plus un pion 30 saillant vers le haut dont la fonction sera indiquée dans la partie de la description relative aux figures 4 à 6. L'axe support est solidaire, à son extrémité opposée au palier fermé 8, d'un fourreau 31, par l'intermédiaire d'une patte 32 soudée a l'extrémité de l'axe support 10. Le fourreau 31 a une direction sen slblement perpendiculaire par rapport à l'axe 10. Une tige de verrou 34 comportant une poignée 3 & est engagée de façon coulissante dans le fourreau 31. La tige 34 a une longueur supérieure a la longueur du fourreau 31 et sa partie saillante, dans la position de fermeture et de serrage du dispositif repré sentée sur la figure 1, vient en appui sur une surface de blocage constituée par la surface supérieure d'une plaquette 35 soudée sur le fond du répartiteur 2 de façon à etre légerement inclinée vers le dispositif de fixation. Un point de soudure 39 placé à l'extrémité de la tige 34 après montage, empêche la tige 34 de s'échapper de son fourreau. Le fonctionnement du dispositif sera maintenant explique en se reférant à la figure 1. La busette de coulée 12 est à l'instant initial, dans sa position verrouillée sous le repartiteur, sa portée d'appui 14 étant en contact avec serrage contre la portée d'appui 5 de la busette du répartiteur 1. Le serrage est obtenu par l'intermédiaire de la plaquette 11 et de l'axe support 10 bloqués en rotation dans une position de serrage grâce au verrou 31, 34 dont la tige est en appui sur la surface de blocage 35. De plus, l'axe 10 est bloqué dans la direction axiale grâce aux ergots 19 et 20 dont la position axiale est telle qu'ils sont en contact avec faces internes en regard des paliers 8 et 9. De plus, leur position angulaire sur l'axe support 10 est telle que l'ergot 20 est alors en contact avec une partie fermée du périmètre du palier 9. Le blocage du dispositif dans sa position de serrage est donc parfait. Pour réaliser le déverrouillage et le démontage de la busette 12, on tire tout d'abord la tige du verrou 34 dans la direction de la flèche 3o, de façon à la faire coulisser dans le fourreau 31 et å éloigner son extrémité de la surface de blocage 35. L'ensemble constitué par l'axe support 10, la plaquette 11 et la busette 12 est alors mobile en rotation autour de l'axe des paliers 8 et 9 et peut être déplacé comme indique par la flèche 37. Cette rotation d'un quart de tour environ permet de mettre les ergots 19 et 20 dans une position ou ils sont saillants vers le bas. L'ergot 20 peut alors passer au travers de l'ouverture 17 du palier 9, Si bien que l'ensemble de l'axe, de la plaquette et de la busette peut etre tiré dans le sens de la flèche -38 sur une petite distance suffisante pour sortir entièrement la bague 18 du palier 9.L'axe support 10 peut alors passer par l'ouverture 17 et l'ensemble du dispositif de fixation et de la busette peut être sépare du répartiteur. On peut alors changer la busette, par exemple dans le cas où cette busette est. devenue défectueuse. Pour le remontage du dispositif de fixation muni d'une busette neuve, on opère dans l'ordre inverse en engageant tout d'abord l'axe support 10 dans les paliers 8 et 9, l'engagement dans le palier 9 se faisant par introduction d'une partie à diamètre normal de l'axe 10 dans l'ouverture 17 ; l'axe support est ensuite mis en place en le poussant dans le sens inverse de la flèche 38 pour l'engager dans le palier 8 par son extrémité et pour engager la bague 18 dans le palier 9. L ensemble du dispositif et la busette est ensuite rabattu vers le fond du répartiteur et la busette 4 de ce répartiteur, par rotation dans le sens inverse de la flèche 37. Le serrage et le verrouillage en position serrée sont obtenus en repoussant la tige 34 du verrou pour venir placer son extrémité sur la surface de blocage 28. La plaquette 11 et la bague 28 en fonte peuvent supporter les températures élevées régnant sous le répartiteur sans subir de déformations notables. Sur les figures 4, 5 et 6, on a représenté le dispositif de fixation suivant l'invention, au cours de son utilisation pour mettre en place un gabarit 40 dans le trou 3 ménagé dans le fond 2 du répartiteur 1. Un gabarit tel que le gabarit 40 est utilisé lors de la mise en place de la busette de sortie de métal liquide 4 dans le fond du répartiteur. Le gabarit 40 comporte un plateau circulaire 41 nervuré sur une de ses faces suivant trois directions à 120', un axe de centrage 42 saillant par rapport à la face ner vurée et un arbre de prise et de manutention *3 solidaire d'un flasque 44 fixé sur la face non nervurée. Le flasque 44 presente un diamètre extérieur identique celui de la partie supérieure de la busette de coulée 12 et la plaquette 11 vient en prise avec le gabarit 40 par l'intermédiaire de ce flasque 44. Les nervures 27 de la plaquette 11 viennent en appui, suivant une direction diamétrale, sur la face non nervurée du disque 41. Le disque 41 est de plus percé sur toute son épaisseur d'un trou 45 d'un diamètre correspondant à celui du pion 30. Par engagement du pion 30 de la plaquette 11 dans le trou 35, on assure une mise en position parfaite du gabarit sur 1 ensemble de fixation. Après son montage sur le dispositif de fixation, le gabarit 40 est mis en place sous le fond du répartiteur en rabattant la plaquette 11 dans le sens de la flèche 46, par rotation de l'axe support 10. Le verrouillage du gabarit dans sa position de service est assure par le verrou 31-34 dont la tige vient en appui sur la surface de blocage 35. On peut alors assurer la mise en place parfaite de la buse de sortie 4 du répartiteur comme représenté sur la figure 5. Le gabarit peut ensuite être démonté par des opérations identiques à celles mises en oeuvre lors du démontage de la busette de coulée 12 et une busette de coulée peut elle-meme être mise en place sous le répartiteur comme il a été expliqué plus haut. Le dispositif de fixation suivant l'invention présente l'avantage d'être constitué par un ensemble monobloc comportant l'axe support, la plaquette et le verrou qui vient s'engager par des opérations simples dans des paliers solidaires du fond du répartiteur. On évite ainsi l'utilisation de tout élément auxiliaire tel que des clavettes qui peuvent être perdues ou détériorées. D'autre part, le serrage assuré par le verrou et la surface de blocage solidaire du fond du répartiteur est extrêmement efficace et reproductible. L'effort de serrage est reporté sur la busette, suivant une zone amètrale, Si bien que le serrage est parfaitement réparti sur les portées d'appui. On évite ainsi toute percée de métal liquide entre la busette de sortie du répartiteur et la busette de coulée, Si bien que les conditions de sécurité de la ligne de coulée - sont considérablement améliorées et que les temps d'arrêt sont réduits au minimum, avec pour résultat des conditions d'exploitation beaucoup plus économiques. En outre, les frais d'entretien et le coût des pièces de rechange sont considérablement diminués lorsqu'on utilise le dispositif de fixation suivant l'invention. Enfin, le dispositif de fixation peut également servir pour assurer le positionnement d'un gabarit, lors de la mise en place de la busette de sortie du distributeur. L'invention ne se limite pas au mode de- réalisation qui a été décrit. C'est ainsi qu'on peut imaginer l'utilisation d'une fourchette ou plaquette de maintien de la busette d'une forme différente et envisager l'utilisation d un axe support d'une structure différente. Par exemple, on peut usiner l'axe support en une seule pièce pour constituer la partie à plus grand diamètre, au lieu de rapporter sur un axe une bague soudée. La fixation de la plaquette ou fourchette sur l'axe support peut être réalisée d'une autre façon, éventuellement par soudage direct entre ces deux éléments, Les butées de blocage axial peuvent etre rapportees ou usinées sur l'axe et peuvent être constituées par d'autres éléments que des ergots saillants par rapport à l'un des côtés de l'axe support. Le verrou de blocage en rotation de l'axe et de la plaquette peut avoir toute forme lui permettant de coopérer avec une surface de blocage solidaire du fond du répartiteur ou avec une ouverture dans une pièce solidaire de ce fond. Enfin, le dispositif de fixation suivant l'invention peut être utilisé non seulement dans le cas d'une installation de coulée continue rotative utilisant une busette de coulée courbe mais encore dans le cas de toute busette de coulée d'une lnstal- lation de coulée continue verticale. REVENDICATIONS i.- Dispositif de fixation d'une busette de coulée sous un répartiteur (1) de coulée continue ayant un fond inférieur (2) sensiblement horizontal percé d'une ouverture (3) et une busette (4) de sortie de métal liquide disposée dans l'ouverture (3) du fond (2), la busette de coulée (12) comportant à sa partie supérieure un épaulement d'appui (13) dirigé vers le bas et une portée Ifr} d d'appui sur une portée d'appui correspondante (5) de la busette de sortie (4) du répartiteur (1), dirigée vers le haut, caractérisé par le fait qu'il comporte - deux paliers (8, 9) solidaires de la face inférieure du fond (2) du répartiteur, dont les axes sont sens blement horizontaux et alignés, placés de façon adjacente par rapport à l'ouverture (3) du fond (2) et de part et d autre de cette ouverture, l'un des paliers (8ï étant entièrement fermé sur sa périphérie et l'autre (9) comportant une ouverture (17) traversant sa périphérie et débouchant vers le bas, - un axe (10) d'un diamètre correspondant au diamètre intérieur du palier fermé (8) engagé par une de ses extrémités dans ce palier (8) et comportant une zone (18) de longueur limitée dont le diamètre est supérieur au diamètre de la partie courante engagee dans le palier ouvert (9) qui présente un diamètre correspondant et dont l'ouverture (17) debouchante permet le passage de la partie courante de l'axe (10), - deux butées (19, 20) solidaires de l'axe (10) et saillantes par rapport à la surface externe, situées sur cet axe (10) avec un écartement axial sensiblement égal à la distance entre les faces en regard des paliers (8, 9), une de ces butées (20) située de façon adjacente à la partie à grand diamètre (18) de l'axe (10) ayant une dimension lui permettant de passer par glissement axial de l'axe (10), dans l'ouverture (17) du palier (9), - un verrou constitué par un fourreau (31) solidaire de l'axe (10) à son extrémité opposée au palier fermé (a) et dirigé transversalement par rapport à l'axe (10) et par une tige de verrou (34) montée coulissante dans le fourreau (31) et d'une longueur supérieure à ce fourreau, - une plaquette (11) fixée rigidement sur l'axe au voisinage de l'un de ses bords. comportant une échancrure (35) dans laquelle la busette de coulée (12) est engagée avec son épaulement (13) reposant sur la plaquette (11), - et une surface de blocage (35) de la tige (34) du verrou solidaire du fond (2) du répartiteur pour le blocage en rotation de l'axe (10) et de la plaquette (11), dans une position de la plaquette (11) mettant en appui la busette de coulée (12) et la busette du répartiteur (4) l'une contre l'autre, l'axe (10) étant alors également bloqué axialement par appui des butées (19, 20) sur les faces en regard des paliers (8, 9). 2.- Dispositif de fixation suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que la zone de l'axe (10) a grand diamètre est constituée par une bague (18) enfilée sur un axe d'un diamètre constant correspondant 7 la partie courante de l'axe (10) et maintenue en place par soudage. 3.- Dispositif de fixation suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'échancrure (25) de la plaquette (11) de forme semi-circulaire est disposée suivant le bord de cette plaquette opposé au bord suivant lequel est fixé l'axe (10) de façon que le diamètre limitant cette échancrure corresponde à ce bord opposé, la plaquette (11) comportant de plus deux nervures (27) placées de part et d'autre de l'échancrure pour venir en appui sur l'épaulement (13) de la busette de coulée (12) suivant un diamètre de cet épaulement. 4.- Dispositif de fixation suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que les nervures (27) viennent en appui sur l'êpaulement (13) par l'intermédiaire d'une bague d'appui (28). 5.- Dispositif de fixation suivant l'une quelconque des revendications 1 à X, caractérisé par le fait que l'axe (10) et la plaquette (11) sont rendus solidaires par l'intermédiaire d'une baguette métallique (22) soudée sur l'axe (10) suivant sa direction longitudinale et fixée par des vis et écrous (24) dans des trous (23) trave-rsant la plaquette (11). 6.- Dispositif de fixation suivant l'une quelconque des revendications 1 a 5, caractérisé par le fait que la plaquette (11) comporte en outre un pion de centrage (44) saillant par rapport a l'une de ses faces, pour la mise en position sur la plaquette (11) d'un gabarit (40) permettant la mise en place de la busette de sortie (4) du répartiteur (1) dans l'ou- verture (3) lorsque le gabarit (40) est maintenu en position au niveau de l'ouverture (3) par la plaquette (11) en position rabattue vers le fond (2) du répartiteur (1).