Brevet FR2634406A1 — publié le 19900126

La présente invention est reltive à un procédé et un appareil perfectionnés pour l'enlèvement d'une bavure formée sur une barre métallique réalisée par coulée en continu. Plus particulièrement, elle est relative à un procédé et un appareil pour entailler les bavures d'une barre coulée en continu, avant l'enlèvement de cette bavure, de manière que lorsque cette bavure entaillée est arrachée par un couteau de coupe, elle se divise en petits morceaux de manipulation plus commode. La technique de la coulée en continu de métal fondu est bien connue dans l'industrie. On connaît de nombreux procédés et dispositifs pour mettre en oeuvre la coulée en continu de métal fondu. On désigne sous le nom de machines fondeuses à bande ou courroie, un grand groupe de telles machines. Une caractéristique commune à toutes les machines fondeuses de ce type tient en ce qu'une ou plusieurs des faces de la chambre de coulée est constituée par une courroie mobile. L'interface existant entre une telle courroie mobile et les autres parties de la chambre de coulée autorise typiquement une certaine quantité de métal fondu à s'échapper de la chambre de moulage en formant ce que l'on appelle couramment une bavure. Dans une machine fondeuse du type à courroie ou à bande, la bande flexible constitue l'une des faces de la chambre de coulée. Il s'ensuit qu'avec un tel dispositif on produit deux bavures. Dans un système de coulée à quatre courroies, dans lequel des courroies mobiles sont utilisées pour délimiter quatre faces d'une chambre de coulée à faces rectangulaires, on forme quatre bavures. Au début du développement des machines de coulée de ce type, on tâchait simplement de minimiser la quantité des bavures formées sur la barre coulée. On s'efforçait d'atteindre ce résultat en portant une attention soutenue au système de coulée lui-même. Avec la complexification croissante des utilisations des produits de ces systèmes de coulée, il est apparu évident qu'on ne pouvait plus effacer les bavures par cylindrage du produit final, et qu'il fallait les enlever physiquement. On a disposé des appareils d'enlèvement entre la machine de coulée et le laminoir, ces appareils étant disposés de manière à enlever par arasage les bavures de la barre de métal formée par coulée continue, alors que celle-ci passe devant ces appareils. Malgré ses inconvénients, ce procédé d'enlèvement des bavures des barres a constitué un procédé préféré. Un des inconvénients de ce procédé tient à la tendance naturelle de la bavure à former une boucle continue quand on la détache par arasage de la barre coulée en continu. Ces longues boucles de métal chaud s'enroulent d'elles-mêmes autour des appareils qui supportent des couteaux d'arasage des bavures. Au fur et à mesure de l'écoulement du temps de travail d'une équipe, la zone qui entoure les appareils d'arasage des bavures finit par s'encrasser complètement avec ces boucles ou copeaux de métal arraché. L'enlèvement des copeaux de la zone de travail et le maintien de conditions de travail en sécurité exigent de la part du personnel de surveillance du laminoir une attention constante. C'est donc un but de la présente invention que de fournir un procédé et un appareil grâce auquel on peut enlever des bavures d'une barre métallique formée par coulée en continu. La présente invention a aussi pour but de fournir un procédé et un appareil grâce auxquels une bavure enlevée d'une barre métallique formée par coulée en continu prend une forme qui facilite son évacuation. La présente invention a encore pour but de fournir un procédé de contrôle de l'enlèvement des bavures d'une barre métallique, qui soit économique. La présente invention a également pour but de réaliser un appareil dans lequel la zone d'enlèvement des bavures n'exige pratiquement pas d'entretien. - Suivant une caractéristique principale de la présente invention, on dispose d'une série de lames qui entaillent les bavures d'une barre métallique formée par coulée en continu, de manière à contribuer à la réalisation d'un produit de rebut qui se divise en petits morceaux facilitant son évacuation. Suivant une autre caractéristique de la présente invention, les lames d'entaillage sont facilement remplaçables. Suivant encore une autre caractéristique de la présente invention, celle-ci fournit un appareil qui fonctionne sans apport d'énergie extérieure. La simplicité de la structure de l'appareil suivant la présente invention constitue encore une autre caractéristique importante de celle-ci. La présente invention est encore caractérisée en ce qu'un fonctionnement correct est obtenu avec extrêmement peu de maintenance et d'entretien. Aucun réglage de l'appareil suivant l'invention n'est nécessaire pendant son temps de travail. L'appareil suivant l'invention se distingue encore en ce qu'il constitue un guide pour une barre en métal fondu continuement. Un premier avantage de l'invention tient en ce qu'elle transforme les bavures en pièces petites, faciles à contrôler et à évacuer. La simplicité et la facilité de fonctionnement constituent d'autres avantages de la présente invention. La présente invention présente encore l'avantage d'impliquer des coûts initiaux et des coûts d'entretien peu élevés. La présente invention offre aussi l'avantage suivant lequel l'appareil d'entaillage constitue aussi une barre de guidage pour une barre de métal coulé en continu, sans modification ou fourniture d'énergie extérieure. Pour atteindre ces buts, caractéristiques et avantages de la présente invention, on fournit un procédé et un appareil pour entailler et enlever une bavure d'une barre de métal coulée en continu. Suivant le procédé selon l'invention, on entaille la bavure de place en place suivart sa longueur et on enlève par arasage ladite arête ainsi entaillée, qui se fractionne alors en morceaux de longueur égale à la distance séparant deux entailles successives sur l'arête. Pour la mise en oeuvre de ce procédé, l'invention fournit un appareil d'enlèvement de bavures formées sur un barreau en métal coulé en continu, constitué de plusieurs organes sensiblement identiques pour l'entaillage et l'évacuation d'une bavure, caractérisé en ce que chacun des organes comprend des moyens de support pour supporter plusieurs lames d'entaillage, plusieurs lames drentaillage pour entailler une bavure formée sur une barre en métal coulé en continu, et plusieurs couteaux pour enlever chacun une bavure entaillée de cette barre. Suivant la présente invention, on fournit ainsi un procédé' et un appareil permettant de contrôler à peu de frais le produit enlevé par un couteau d'ébarbage quand on utilise celui-ci sur une bavure formée sur une barre de métal à coulée en continu. Egalement, suivant la présente invention, on fournit aussi un matériau pour constituer les lames d'entaillage, qui allonge considérablement la durée du vie de ces lames. La lame d'entaillage est montée de manière amovible sur un support cylindrique, ce support présentant un diamètre d'environ 7,5 cm. Quand une barre de métal coulé en continu avec une vitesse de coulée nominale d'environ 15 m/mn, est en contact tangentiel avec le support, celui-ci tourne à environ 64 t/mn. Il s'ensuit que chaque lame entre en -contact avec la barre, cette barre se trouvant à une température d'environ 871 C, environ une fois par seconde. Chaque ensemble ou appareil est refroidi avec de l'eau à 29,5 C. Ce cycle constant et fréquent de chauffage suivi de refroidissement est difficile à supporter par la lame. On a commencé par considérer l'emploi de lame en acier au carbone pour constituer les lames d'entaillage. Cependant des expériences avec ce matériau, dans d'autres applications o il entrait en contact avec des barres de métal chaud, ont montré que ce matériau ne convenait pas. On a conduit des essais avec divers aciers alliés qui auraient dû théoriquement fournir de bonnes performances. Des lames réalisées dans l'acier connu sous le nom de TANTUNG G ont eu une durée de vie inférieure à 24 heures. Des lames réalisées en acier inoxydable 304 n'ont pas fait beaucoup mieux. Le cycle thermique constant auquel les lames étaient exposées entrrainèrent des durées de vie abrégée. On a essayé des échantillons d'INCOLOY 800 qui ont permis d'atteindre une durée de vie d'environ 100 heures. On a essayé aussi des échantillons en INCONEL 625 dont la durée de vie a dépassé 800 heures. Le fabricant ne recommandait ni i'INCOLOY ni l'INCONEL pour réaliser des outils finaux pour le traitement de métal chaud. Ces alliages sont recommandés typiquement en tant que matériau de base pour constituer une partie résistante du point de vue thermique plutôt que comme matériau pour constituer un outil. On a essayé de petites pièces avec l'espoir que leur forte teneur en nickel conduirait à une certaine stabilité de la lame du fait de la constance'de son cycle de chauffage et de refroidissement, et au vu de la résistance intrinsèque de l'alliage à des ruptures à haute température. Au dessin annexé donné seulement à titre d'exemple: la figure 1 est une vue latérale de l'appareil suivant la présente invention, représentant les positions relatives de ses organes essentiels, la figure 2 est une vue de dessus de l'appareil suivant la présente invention, montrant les positions relatives de ses organes essentiels. - On se réfère maintenant aux figures 1 et 2 du dessin annexé, chacune représentant l'appareil suivant la présente invention et chacune comportant des références numériques égales pour identifier des organes identiques dans chaque figure, l'appareil représenté constituant le mode de réalisation préféré de l'invention. Une barre 20 coulée en continu passe à travers plusieurs appareils d'entaillage 10 pratiquement identiques, pour la formation d'une entaille 16 sur une bavure 17 de cette barre 20. L'appareil d'entaillage 10 comprend plusieurs lames d'entaillage 12 montées sur un support cylindrique 11 creusé d'un alésage axial 15, ces lames 12 étant forcées dans la bavure 17 de la barre 20 de manière à y laisser leur empreinte. Aucune partie de la matière de la bavure 17 n'est alors enlevée. Le résultat de l'impression de la lame 12 dans la bavure 17 est constitué par une indentation en forme de V ou entaille 16 formée dans la bavure 17, qui facilite la rupture de la bavure 17 en petits morceaux 14 lorsque cette bavure 17 est enlevée de la barre 20 par un couteau 13, ce couteau 13 étant agencé de manière que, lorsque la barre 20 passe contre ce couteau 13, la bavure 17 est arrachée par arasage de la barre 20 et se brise en petits morceaux ou copeaux 14. Le support cylindrique 11- est disposé de manière à entrer en contacttangentiel avec une bavure 17 pendant le passage de la barre 20. Ce contact tangentiel provoque la rotation du support 11 et la formation d'entailles 16 en "V" tandis que les lames 12 sont forcées dans la bavure 17 de la barre 20 qui passe dans l'appareil suivant l'invention. Pendant l'arasage de la bavure par le couteau 13, les entailles 16 provoquent la rupture de la bavure en petits morceaux 14. Ceci facilite l'entretien de l'appareil et l'évacuation de la bavure puisque les petits morceaux 14 sont plus faciles à évacuer. L'angle des faces de la lame d'entaillage 12 est compris entre 30 et 90 environ, l'angle de 60 étant préféré. L'arête de la lame d'entaillage peut présenter un méplat d'une largeur comprise entre 0,127 mm et 0,889 mm environ, un méplat de 0,50 mm étant préféré. Un déplacement radial de l'appareil 10, à l'écart de la barre 20 est limité par des moyens de montage rigides et réglables (non représentés). Un déplacement de la barre à l'écart de l'appareil 10 est également limité par des rouleaux de guidage (non représentés). La présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté et il est évident que des adaptations et modifications peuvent lui être apportées sans s'écarter de l'esprit et du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil d'enlèvement de bavures formées sur un barreau en métal coulé en continu, constitué de plusieurs organes sensiblement identiques pour l'entaillage et l'évacuation d'une bavure, caractérisé en ce que chacun des organes comprend des moyens de support (11) pour supporter plusieurs lames d'entaillage, plusieurs lames d'entaillage (12) pour entailler une bavure formée sur une barre en métal coulé en continu, et plusieurs couteaux (13) pour enlever chacun une bavure entaillée de cette barre. 2. Appareil conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ces moyens de support comprennent un corps cylindrique (11),' ce corps présentant un alésage axial, et ledit corps étant monté à rotation et disposé de manière à tourner autour de son axe tout en venant en contact tangentiellement avec une arête munie d'une bavure, d'une barre coulée en continu. 3. Appareil conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les lames d'entaillage (12) sont montées de manière amovible sur les moyens de support (11). 4. Appareil conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le couteau d'enlèvement (13) de bavure, est disposé de manière que la bavure entaillée portée par la barre est enlevée tandis que cette bavure entaillée passe contre ce couteau. 5. Appareil conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que la rotation des moyens de support (11) est assurée par ladite barre qui vient en contact tangentiel avec les moyens de support pour faire tourner ceux-ci. 6. Appareil conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la lame d'entaillage (12) est disposée de manière que l'entaille (16) résultant dans la bavure (17) de la barre soit suffisamment profonde pour permettre la rupture de cette bavure quand celle-ci est arasée par ledit couteau. 7. Appareil conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les lames d'entaillage sont faites d'un acier pour outil résistant à la température. 8. Appareil conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les lames d'entaillage (12) sont réalisées en alliage INCONEL 625. - 9. Appareil conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle des faces de chaque lame d'entaillage est compris entre 30 et 90 degrés. 10. Appareil conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle des faces de chacune des lames d'entaillage est d'environ 60 degrés. 11. Appareil conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que l'arête d'une lame d'entaillage présente un méplat d'une largeur comprise entre 0, 127 mm et 0,889 mm. 12. Appareil conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que l'arête d'une lame d'entaillage présente un méplat d'une largeur d'environ 0,50 mm. 13. Appareil conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la position des moyens de support est réglable relativement à une arête garnie d'une bavure de ladite barre coulée en continu. 14. Un procédé pour entailler et enlever une bavure d'une barre en métal coulée en continu, caractérisé en ce qu'on entaille la bavure de place en place suivant sa longueur et on enlève par arasage ladite arête ainsi entaillée, qui se fractionne alors en morceaux de longueur égale à la distance séparant deux entailles successives sur l'arête.