Brevet FR2703934A1 — publié le 19941021

La présente invention concerne les moules de coulée continue d'un métal liquide tel que l'acier. Pour fabriquer des brames d'acier on coule l'acier dans des machines comportant notamment au moins un moule de section rectangulaire constitué de deux petites faces sur lesquelles viennent s'appuyer deux grandes faces. Les grandes faces sont portées par des bras supports permettant de les serrer contre les petites faces ou de les écarter. Ces bras support sont réglables. Certaines lingotières sont dites à largeur variable parce que les petites faces sont portées par des dispositifs permettant d'écarter ou de rapprocher les petites faces pendant la coulée, ce qui permet de faire varier en continu la largeur des brames obtenues. Pour pouvoir déplacer les petites faces, il faut pouvoir desserrer les grandes faces pendant la coulée de façon à réduire les frottements. Certains moules de coulée continue sont équipés de freins électromagnétiques destinés à agir sur l'écoule- ment du métal liquide dans le moule de façon à améliorer la qualité des brames. Ces freins électromagnétiques sont constitués de bobines et de circuits magnétiques comportant des noyaux venant s'appliquer contre les grandes faces de la lingotière. Les noyaux sont incorporés aux bras support de grande face et comportent au moins deux pièces pouvant écarter afin de permettre les réglages de position des grandes faces. Lorsque les grandes faces sont en position, ltespace compris entre les deux pièces d'un noyau est comblé par des clinquants qui assurent la continuité du circuit magnétique. Cette technique présente plusieurs inconvénients. Tout d'abord, les grandes faces ne sont pas toujours exactement perpendiculaires aux axes des bras support et comme les bras supports sont rigides, les appuis des différentes pièces les unes sur les autres ne sont pas bons, il peut en résulter une mauvaise fermeture du moule et des fuites de métal notamment lorsqu'on met en service le frein magnétique. De plus, lorsque le moule comporte un frein électromagnétique, les mauvais appuis des différentes pièces des noyaux magnétiques engendrent des efforts très importants qui tendent à détériorer la géométrie du moule, ce qui accroît les inconvénients déjà cités. Ensuite, la technique de réglage des noyaux magnétiques à l'aide de clinquants ne permet des réglages que lorsque le moule est hors service, ce qui ne permet pas d'utiliser de frein électromagnétique lors de la coulée à largeur variable. Il en résulte soit des pertes de productivité soit une baisse de qualité. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant une technologie de construction des moules de coulée continue qui permette d'assurer un bon appui des grandes faces et d'utiliser des freins électromagnétiques lors de la coulée à largeur variable. A cet effet, l'invention a pour objet un bras support de grande face d'un moule de coulée continue d'un métal liquide du type comprenant un poussoir coopérant avec la grande face, un dispositif de réglage et de serrage/desserrage de la grande face par l'intermédiaire du poussoir et un châssis de support du dispositif de réglage caractérisé en ce que le châssis comporte un évidement généralement cylindrique dans lequel le poussoir est monté coulissant dans la direction d'actionnement du dispositif de réglage. L'invention a également pour objet un bras support de grande face de moule de coulée continue d'un métal liquide du type comprenant un poussoir coopérant avec la grande face, un dispositif de réglage et de serrage/desserrage de la grande face par l'intermédiaire du poussoir et un châssis de support du dispositif de réglage, dont le poussoir est constitué d'au moins deux pièces coopérant par l'intermédiaire de deux surfaces courbes pouvant glisser l'une sur l'autre de façon à former une rotule. L'invention concerne aussi un bras support de grande face de moule de coulée continu d'un métal liquide du type comprenant un poussoir coopérant avec la grande face un dispositif de réglage et de serrage/desserrage de la grande face par l'intermédiaire du poussoir et un châssis de support du dispositif de réglage qui comporte un évidement généralement cylindrique dans lequel le poussoir est monté coulissant et dont le poussoir comporte au moins deux pièces coopérant par l'intermédiaire de deux surfaces courbes pouvant glisser l'une sur l'autre de façon à former une rotule. Les surfaces courbes peuvent être des surfaces cylindriques ayant un axe commun parallèle à la grande face pouvant tourner l'une sur l'autre autour de leur axe commun. Les surfaces courbes peuvent être constituées, dans une variante de réalisation, par des surfaces sphériques glissant l'une sur l'autre pour constituer une rotule. Le poussoir du bras support de grande face peut constituer le pôle d'un circuit magnétique et le châssis, la culasse de ce circuit magnétique. L'invention concerne enfin un moule de coulée continue d'un métal liquide du type comprenant deux grandes faces, deux petites faces, un bâti de support des petites faces et des grandes faces par l'intermédiaire de bras supports et comportant en outre au moins un bras support de grande face conforme à l'invention. Le moule de coulée continue selon l'invention peut comporter au moins une bobine magnétique entourant l'au moins un bras support de grande face conforme à l'invention. Le moule de coulée continue selon l'invention peut être à largeur variable par déplacement des petites faces parallèlement aux grandes faces. L'invention va maintenant être décrite de façon plus précise mais non limitative en regard des figures annexées. La figure 1 représente en coupe un bras support de grande face de moule de coulée continue. La figure 2 représente schématiquement un moule de coulée continue. Le bras support d'une grande face d'un moule de coulée continue repéré généralement par 1 comporte un poussoir 2, un châssis 3, un moyen de réglage et de serrage/desserrage 4. L'extrémité 5 du poussoir 2 coopère avec la grande face 6 (partiellement représentée) d'un moule de coulée continue. La grande face 6 comporte une plaque de cuivre 7 et des caissons de refroidissement 8 parcourus par une circulation d'eau. Le poussoir 2 est constitué d'une première pièce 9, cylindrique d'axe perpendiculaire à la plaque de cuivre 7 et solidaire de la grande face ; d'une deuxième pièce 10 en forme de portion de cylindre d'axe parallèle à la surface de la grande face 6 ; d'une troisième pièce Il comportant une surface cylindrique 12 complémentaire de la surface cylindrique 13 de la pièce 10 ; un verrou 14 fixé à la pièce 9 par des vis non représentées et s'emboîtant dans une rainure 15 de la pièce 11 avec un jeu 16 important ; une pièce 17 creuse et cylindrique rendue solidaire de la pièce 11 par des vis non représentées. La pièce 10 est maintenue entre les pièces 9 et 11 par le verrou 14. Le jeu 16 entre le verrou 14 et la rainure 15 permet à la pièce 11 de se déplacer légèrement en faisant glisser sa face cylindrique 12 sur la face cylindrique 13 de la pièce 10 par pivotement autour de l'axe commun aux surfaces cylindriques 12 et 13. L'ensemble forme ainsi une rotule. Le châssis 3 comporte un évidement cylindrique 18 dans lequel coulisse la pièce 17 du poussoir. Le dispositif de réglage et de serrage/desserrage est connu en lui-même ; il comporte un fourreau 19 cylindrique, une vis 20 coaxiale au fourreau, un écrou 21 muni d'une tête 22, un vérin annulaire 23, une butée 24 maintenue par un écrou 25. Le fourreau 19 passe à travers un trou 26 ménagé dans le fond 27 de l'évidement cylindrique et à l'intérieur du vérin annulaire 23. Le vérin annulaire 23 coopère avec d'une part la face externe 28 du fond de l'évidement 18 du châssis 3 et avec la butée 24. A l'intérieur de l'évidement 18, des rondelles élastiques 29 disposées autour du fourreau 19 tendent à écarter l'extrémité 30 du fourreau 19 du fond 27 de l'évidement cylindrique 18. La tête 22 de l'écrou 21 coopère avec la pièce 17 et l'écrou 21 coulisse dans le fourreau 19. L'écrou 21 est vissé à la vis 20 coaxiale au fourreau. La vis 20 est maintenue en position dans le fourreau par une butée 31 et un écrou 32. En agissant sur la vis 20 on peut déplacer l'écrou 21 le long de la vis 20, ce qui modifie la longueur du dispositif, on peut ainsi faire un réglage. A l'aide du vérin annulaire 23 on peut pousser sur la butée 24, ce qui pousse l'ensemble vers la droite en comprimant les rondelles 29. On peut ainsi desserrer les grandes faces du moule. Si on relâche le vérin 23, les rondelles 29 repoussent l'ensemble vers la gauche ce qui resserre les grandes faces du moule. Autour de la pièce 17 est disposée une bobine 33 qui peut créer un champ magnétique. Le poussoir 2 constitue alors le pôle d'un circuit magnétique et le châssis 3, la culasse de ce circuit magnétique. Cette disposition présente un avantage. En effet, à la jonction entre le noyau (ou poussoir) et la culasse du circuit magnétique, le champ magnétique exerce des forces radiales sur le noyau, ce qui n'agit pas sur sa position, alors que dans la disposition antérieure, les efforts étaient axiaux, ce qui tendait à ouvrir le moule et à provoquer des percées. Le dispositif peut fonctionner même en l'absence de bobine magnétique et il est adapté à tout type de lingotière de coulée continue de brames, mais il est particulièrement adapté aux lingotières de coulée continue de brames dites à largeurs variables munies de freins électromagnétiques. On notera que la rotule constituée par les deux surfaces cylindriques 12 et 13 glissant l'une sur l'autre peut être remplacée par une rotule constituée de deux surfaces sphériques glissant l'une sur l'autre, ce qui a l'avantage de donner un degré de liberté supplémentaire permettant un meilleur comportement mécanique. Le moule de coulée continue représenté à la figure 2 comporte un bâti fixe de support 57 deux grandes plaques 40, 41 ou grandes faces et deux petites plaques 42, 43 ou petites faces délimitant entre elles une cavité 44 dans laquelle on peut couler de l'acier. Les grandes faces 40 et 41 sont supportées par le bâti, par l'intermédiaire de paires de bras supports 49-50 et 51-52. Les grandes plaques 40, 41 et les petites plaques 42, 43 sont parcourues de façon connue par une circulation d'eau. Les grandes plaques 40, 41 sont maintenues plaquées contre les faces d'appui 45, 46, 47, 48 des petites plaques 42, 43 par l'intermédiaire des bras supports de grande face 49, 50, 51, 52 conformes au bras support de grande face qui vient d'être décrit. Chacun de ces bras 49, 50, 51, 52 comporte une bobine magnétique respectivement 53, 54, 55, 56. L'ensemble est maintenu dans le bâti 57 servant également de circuit magnétique. Les petites faces 42, 43 sont maintenues en position par des vérins 58, 59 fixés sur le bâti 57. REVENDICATIONS 1.- Bras support d'une grande face d'un moule de coulée continue d'un métal liquide du type comprenant un poussoir (2) coopérant avec la grande face (6), un dispositif de réglage et de serrage/desserrage (4) de la grande face (6) par l'intermédiaire du poussoir (2) et un châssis (3) de support du dispositif de réglage (4) caractérisé en ce que le châssis (3) comporte un évidement (18) généralement cylindrique dans lequel le poussoir (2) est monté coulissant dans la direction d'actionnement du dispositif de réglage (4). 2.- Bras support d'une grande face d'un moule de coulée continue d'un métal liquide du type comprenant un poussoir (2) coopérant avec la grande face, un dispositif de réglage et de serrage/desserrage (4) de la grande face (6) par l'intermédiaire du poussoir (2) et un châssis (3) de support du dispositif de réglage (4), caractérisé en ce que le poussoir (2) est constitué d'au moins deux pièces (10, 11) coopérant par l'intermédiaire de deux surfaces courbes (12, 13) pouvant glisser l'une sur l'autre de façon à former une rotule. 3.- Bras support d'une grande face d'un moule de coulée continu d'un métal liquide du type comprenant un poussoir (2) coopérant avec la grande face (6), un dispositif de réglage et de serrage/desserrage (4) de la grande face (6) par l'intermédiaire du poussoir (2) et un châssis (3) de support du dispositif de réglage (4) caractérisé en ce que le châssis (3) comporte un évidement (18) généralement cylindrique dans lequel le poussoir (2) est monté coulissant et en ce que le poussoir (2) comporte au moins deux pièces (10, 11) coopérant par l'intermédiaire de deux surfaces courbes (12, 13) pouvant glisser l'une sur l'autre de façon à former une rotule. 4.- Bras support de grande face de moule de coulée continue selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les surfaces courbes (12, 13) sont des surfaces cylindriques ayant un axe commun parallèle à la grande face (6) pouvant tourner l'une sur l'autre autour de leur axe commun. 5.- Bras support de grande face de moule de coulée continue selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les surfaces courbes (12, 13) sont des surfaces sphériques glissant l'une sur l'autre pour constituer une rotule. 6.- Bras support de grande face de moule de coulée continue d'un métal liquide selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le poussoir (2) constitue le pôle d'un circuit magnétique et en ce que le châssis (3) constitue la culasse dudit circuit magnétique. 7.- Moule de coulée continue d'un métal liquide du type comprenant deux grandes faces (40, 41), deux petites faces (42, 43), un bâti de support (57) des petites faces (42, 43) et des grandes faces (40, 41) par l'intermédiaire de bras supports (49, 50, 51, 52) caractérisé en ce qu'il comporte au moins un bras support (49, 50, 51, 52) de grande face selon l'une quelconque des revendications 1 à 6. 8.- Moule de coulée continue d'un métal liquide du type comprenant deux grandes faces (40, 41), deux petites faces (42, 43), un bâti (57) de support des petites faces (42, 43) et des grandes faces (40, 41) par l'intermédiaire de bras supports (49, 50, 51, 52) caractérisé en ce qu'il comporte au moins un bras support (49, 50, 51, 52) de grande face selon la revendication 6 et au moins une bobine magnétique (33) entourant ledit bras support (49, 50, 51, 52) de grande face. 9.- Moule de coulée continue d'un métal liquide selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est à largeur variable par déplacement de petites faces (42, 43) parallèlement aux grandes faces (40, 41).