Brevet FR2670143A1 — publié le 19920612

La présente invention concerne un dispositif de coulée continue entre parois mobiles, en particu- lier pour la coulée entre cylindres d'une bande mince de métal, notamment d'acier. 9 On connait des installations de ce type qui comprennent deux cylindres parallèles énergiquement refroidis, disposés en regard l'un de l'autre de manière à délimiter entre eux un espace de coulée pour le métal liquide, déterminant l'épaisseur du produit *jg coulé - L'espace de coulée est obturé vers les extrémités des cylindres par des parois d'obturation latérale, appelées couramment "petites faces". Comme on le sait, le métal coulé tend à se *j 5 solidifier au contact des parois latérales qui sont généralement fixes ce qui entraine la formation d'un coin de métal solidifié. Ce coin de métal solidifié ne peut passer entre les cylindres qu'en étant laminé au risque de bloquer les cylindres ou encore de conduire à des percées sur les bords de la bande coulée. On a proposé jusqu'à présent divers moyens pour éviter cette solidification indésirable du métal liquide sur les petites faces, notamment la mise en oeuvre d'inducteurs magnétiques disposés près de ces dernières et destinés à chauffer le métal liquide. Toutefois les solutions proposées en ce sens sont relativement complexes et n'ont pas donné satis- faction. Une autre solution proposée consiste à réaliser les parois latérales d'obturation en deux parties, une partie supérieure fixe, isolante ou chauffée et une partie inférieure, au niveau du plan des axes de cylindres, constituée par une bande ou chaine à blocs entrainée à la même vitesse que la bande coulée, et qui retient le bord de ladite bande tout en l'accompagnant. Mais, cette solution n'est pas suffisante car il peut se produire quand même un excès de solidification sur les bords des cylindres. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de coulée continue de bandes minces de métal qui ne présente pas les inconvénients * O des dispositifs précités. La présente invention a pour objet un dispositif de coulée continue d'une bande mince de métal, notamment d'acier comprenant deux cylindres parallèles refroidis, disposés en regard l'un de 1 l'autre de manière à délimiter entre eux un espace de coulée pour le métal liquide, lesdits cylindres étant pendant la coulée entraînés en rotation en sens contraire, et deux parois d'obturation latérale dudit espace de coulée placées aux extrémités des cylindres, caractérisé en ce que les cylindres comportent à chacune de leurs extrémités, un disque concentrique, de même diamètre et entrainé en rotation à une vitesse supérieure à celle desdits cylindres. Selon d'autres caractéristiques: 2 A 5 les disques sont cylindriques ou tronconiques, la surface périphérique des disques en contact avec le métal liquide est moletée ou comporte une rugosité contrôlée, n O l'excédent de la vitesse de rotation des disques est inférieur à 10 % de la vitesse de rotation des cylindres, les disques sont entraînés en rotation par friction par au moins un moteur, les disques sont entraînés en rotation par des engrenages entrainés par au moins un moteur, les surfaces de contact entre les disques et les cylindres correspondant sont lubrifiées. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la Fig 1 est une vue schématique en *j perspective d'une extrémité des cylindres du dispositif de coulée continue conforme à l'invention, la Fig 2 est une vue de dessus d'une extrémité des cylindres du dispositif de coulée, les Figs 3 et 4 sont des schémas montrant les profils de solidification de la bande de métal, la Fig 5 est une vue de dessus d'une extrémité des cylindres selon une seconde forme de réalisation du dispositif conforme à l'invention, la Fig 6 est une vue de dessus d'une extrémité des cylindres selon une troisième forme de réalisation du dispositif conforme à l'invention. Les Figs 7 et 8 sont deux vues respecti- vement de côté et frontale, du dispositif de coulée muni de parois d'obturation latérale en deux parties. Le dispositif représenté aux Figs 1 et 2 est destiné à la coulée continue de bandes minces de métal, notamment d'acier entre deux cylindres 1 et 2 parallèles, disposés en regard l'un de l'autre de manière à déterminer entre eux un espace de coulée 3 pour un bain de métal liquide 4. Ces cylindres 1 et 2 sont pendant la coulée entraînés en rotation en sens contraire à une vitesse VO, selon les flèches indiquées sur la Fig 1, par un moteur 5 et des moyens de transmission non représen- tés. Le métal 4-en fusion est coulé dans l'espace 3 situé entre les cylindres 1 et 2 au-dessus du plan passant par les axes desdits cylindres, c'est à dire au-dessus du "col" 6 entre les cylindres. Les cylindres 1 et 2 sont refroidis et le métal en fusion se solidifie à leur contact de sorte que le produit 4 a au moins solidifié en surface, peut être extrait vers le bas en dessous des cylindres lors 1 o de leur rotation. Conformément à l'invention, les cylindres 1 et 2 comportent à chacune de leurs extrémités, un disque 10 et 11 concentrique, de même diamètre et entrainé en rotation en sens contraire, à une vitesse * 5 V 1, selon les flèches indiquées sur la Fig 1. Pour contenir latéralement le métal, le dispositif comporte une paroi d'obturation latérale 12 ou "petite face" disposé de chaque côté de l'espace de coulée 3. La paroi d'obturation 12 est de préférence en matériau isolant. Les disques 10 et 11 sont montés libres en rotation sur l'arbre la et 2 a des cylindres respecti- vement 1 et 2 et sont entrainés en rotation de telle sorte que la vitesse tangentielle V 1 desdits disques soit supérieure à la vitesse tangentielle V O desdits cylindres. L'excédent de la vitesse de rotation des disques 10 et 11 est inférieure à 10 % de la vitesse de 3 o rotation des cylindres 1 et 2. Les disques 10 et 11 sont entraînés en rotation par exemple par friction, comme représenté sur la Fig 2, soit chacun par un moteur 13, soit par un moteur unique et des moyens de transmission non représentés. L'entrainement des disques 10 et 11 peut également être réalisé par des engrenages. Selon un premier mode *de réalisation représenté aux Fig 1 et 2, les disques 10 et 11 sont cylindriques. Comme on le sait, le métal liquide 4 coulé à tendance à se solidifier au contact des parois d'obturation latérale 12. Le but de la présente invention est de créer grâce aux disques 10 et 11 deux régimes de solidifica- tion distincts dans l'espace de coulée 3 entre les grandes faces constituées par les cylindres 1 et 2 et les rives constituées par les plaques d'obturation latérale 12 en apportant un excès de chaleur aux bords du métal coulé par des débits différents de métal. En effet, comme représenté sur les Figs 3 et 4, la zone de solidification A du métal liquide 4 entre les cylindres 1 et 2 est située sensiblement au niveau du col 6 alors que la zone de solidification B dudit métal liquide entre les disques 10 et 11 est située en aval de la zone de solidification A et par conséquent du col 6, cela grâce à la vitesse tan- gentielle V 1 des disques 10 et Il qui est supérieure à la vitesse tangentielle VO des cylindres 1 et 2. Les rives de la bande ont ainsi une durée de contact avec des disques 10 et 11 plus faible que les zones centrales de la bande au contact des cylindres 1 et 2 si bien que leur solidification est retardée. Cela permet une évacuation de la zone de la petite face encore non totalement solidifiée ce qui évite la formation d'un "coin" de métal solidifié. Dans deux autres formes de réalisation de l'invention illustrées aux Figs 5 et 6, les disques et 11 peuvent être tronconiques avec une pente dirigée, soit vers le centre des cylindres 1 et 2 (Fig 5), soit vers l'extérieur desdits cylindres (Fig 6). Le dispositif selon la présente invention peut s'appliquer quel que soit le principe des "petites faces" de fermeture de l'espace de coulée 3. En effet, les petites faces peuvent être constituées par des plaques d'obturation 12 en une seule partie, fixe, comme représenté sur les Figs 1 et 2, ou par des plaques d'obturation 20 en deux * 10 parties, une partie supérieure 20 a fixe, isolante ou chauffée et une partie inférieure 20 b, au niveau du col 6 des cylindres 1 et 2, constituée en une bande ou une chaîne à blocs entrainée par un moteur 21 à une vitesse linéaire V 2 égale à la vitesse tangentielle V 1 des disques 10 et 11 (Figs 7 et 8). Par ailleurs, la surface périphérique des disques 10 et 11 peut être moletée ou présenter une rugosité contrôlée pour favoriser l'entraînement du métal sodifié et les surfaces de contact entre les disques 10 et 11 et le cylindre 1 et 2 correspondant peuvent être lubrifiées. Le dispositif de coulée continue selon la présente invention permet d'éviter la formation d'un coin de métal solidifié et permet de solliciter le bord de la bande de métal de sorte qu'à faible survitesse des disques, il se produit un allongement des bords de la bande par rapport au centre ce qui favorise son centrage sur la ligne en aval ou, à plus * forte vitesse, il se produit une amorce de rupture volontaire au niveau des rives de la bande. REVENDICATIONS 1 Dispositif de coulée continue d'une bande mince de métal, notamment d'acier, comprenant deux cylindres ( 1, 2) parallèles refroidis, disposés en regard l'un de l'autre de manière à délimiter entre eux un espace de coulée ( 3) pour le métal liquide ( 4), lesdits cylindres étant pendant la coulée entraînés en sens contraire, et deux parois d'obturation ( 12, 20) latérales dudit espace de coulée ( 3) placées aux -10 extrémités des cylindres ( 1, 2), caractérisé en ce que les cylindres ( 1, 2) comporte, à chacune de leurs extrémités, un disque ( 10, 11) concentrique, de même diamètre et entrainé en rotation à une vitesse supérieure à celles desdits cylindres ( 1, 2). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les disques ( 10, 11) sont cylindriques. 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les disques' ( 10, 11) sont tronconiques. 4 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la surface périphérique des disques ( 10, 11) en contact avec le métal liquide ( 4) est moletée, ou comporte une rugosité contrôlée. 5 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'excédent de la vitesse de rotation du disque ( 10, 11) est inférieur à 10 % de la vitesse de rotation des cylindres ( 1, 2). 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les disques ( 10, 11) sont entraînés en rotation par friction par au moins un moteur ( 13). 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les disques ( 10, 11) sont entraînés en rotation par des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les disques ( 10, 11) sont entrainés en rotation par des engrenages entrainés par au moins un moteur. 8 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces de contact entre les disques ( 10, 11) et le cylindre ( 1, 2) sont lubrifiées.