Brevet FR2722124A1 — publié le 19960112

Dispositif de coulée continue entre cylindres à parois d'obturation latérale appliquées. La présente invention concerne la coulée continue de produits métalliques minces, notamment de bandes minces en acier, selon la technique de coulée continue entre deux cylindres contra-rotatifs refroidis. Elle concerne plus particulièrement les parois d'obturation latérale, appliquées contre les extrémités frontales des cylindres, pour délimiter l'espace de coulée défini entre les cylindres. II est connu que les installations de coulée continue entre cylindres comportent deux cylindres d'axes horizontaux et parallèles, vigoureusement refroidis intérieurement par circulation d'eau, entraînés en rotation de sens inverse, et espacés l'un de l'autre d'une distance correspondant à l'épaisseur souhaitée du produit coulé. Lors de la coulée, le métal en fusion est déversé dans l'espace de coulée, défini entre les cylindres, se solidifie au contact de ceux-ci, et est extrait vers le bas, lors de leur rotation, sous forme d'une bande mince. Pour contenir le métal en fusion, les parois d'obturation latérale sont plaquées contre les extrémités frontales des cylindres. De telles parois d'obturation latérale sont couramment réalisées en matériau réfractaire dur, au moins dans leur partie amenée à être en contact avec le métal en fusion. II est donc nécessaire d'assurer l'étanchéité entre les cylindres et les parois d'obturation latérales. Pour cela, ces parois d'obturation sont pressées contre les extrémités des cylindres, et, pour réduire le frottement induit lors de la rotation des cylindres, une lubrification de l'interface cylindre - parois d'obturation est habituellement prévue. Cependant, la réalisation effective de cette étanchéité et sa conservation tout au long de la coulée présente encore de nombreuses difficultés, dues notamment - aux déformations géométriques des cylindres et des parois d'obturation, en particulier en début de coulée, provoquées par les dilatations des divers éléments de l'installation, - aux efforts exercés sur ces éléments, notamment les efforts exercés sur les parois d'obturation, dans la direction des axes des cylindres, par le métal coulé, et qui tendent à écarter lesdites parois d'obturation des cylindres. La présente invention a pour but-de résoudre ces problèmes. Avec ces objectifs en vue, I'invention a pour objet un dispositif de coulée continue entre cylindres de produits métalliques minces, comportant deux cylindres contrarotatifs refroidis, deux parois d'obturation latérale et des moyens de support et d'application en pression desdites parois d'obturation contre les chants des cylindres, caractérisé en ce que chaque paroi d'obturation est constituée par une plaque en matériau réfractaire dur entouré d'une ceinture métallique à laquelle elle est liée, l'épaisseur de cette plaque étant supérieure à la largeur de ladite ceinture, de manière à dépasser les limites de celle-ci du côté des cylindres. Comme on l'aura compris, cela revient en fait à placer la plaque réfractaire dans un caisson métallique sans fond. L'absence de fond permet un libre accès à la face interne de cette plaque, et son cerclage par la ceinture de maintien rend possible l'application de dispositions simples permettant d'éviter des phénomènes de dilatation différentielle entre la partie réfractaire et la partie métallique des parois d'obturation latérales de la machine de coulée préjudiciables à leur tenue dans le temps. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va être faite d'un dispositif de coulée continue entre cylindres de bandes minces en acier en référence à la figure unique jointe montrant, vue en coupe verticale de la paroi d'obturation latérale, et l'ensemble qui l'a supporte. Sur cette figure, on n'a représenté que l'un des cylindres 1 de l'installation de coulée, contre le chant 2 duquel est poussée la paroi d'obturation 3, portée par son ensemble de support 4. Cet ensemble de support comprend un châssis rigide 5, qui porte un premier chariot, ou chariot de prépositionnement 6, réglable en position sur le châssis 5, dans la direction axiale A des cylindres, par exemple par un système vis-écrou 7. Le chariot de prépositionnement 6 porte un second chariot 8, guidé en translation dans la direction axiale A. Le réglage en position du second chariot 8 est assuré par un vérin 9 de positionnement et de poussée. Le second chariot 8 supporte une plaque de poussée 10, au moyen de deux axes de support 11. Par ailleurs, la plaque de poussée 10 est maintenue contre des appuis 1 2 liés au chariot 8 et réglables en position, de manière connu en soi, pour assurer la verticalité de la plaque de poussée 10. La plaque de poussée 10 comporte une pluralité d'alésages 13, répartis sur une zone de forme triangulaire correspondant à la forme de la paroi d'obturation. Dans chaque alésage 13 est placé un ressort de compression 14 en appui par une extrémité au fond de l'alésage, et par l'autre extrémité sur un piston 1 5 coulissant dans l'alésage et comportant des moyens de retenue 1 6 pour maintenir ressort et piston dans l'alésage. La plaque de poussée 10 comporte également à sa partie supérieure des blocs d'appui 17, sur lesquels reposent des oreilles 18, d'une platine 19 refroidie intérieurement et dont la face arrière est en contact avec les pistons 1 5. Des moyens 20 de butée latérale de l'extrémité inférieure de la platine 19 par rapport à la plaque d'appui 10 sont également prévus pour éviter un basculement sur les appuis 17. Une plaque 21, en matériau réfractaire isolant, est maintenue contre la face avant de la platine 19, par une ceinture métallique refroidie 22 qui l'entoure et qui est suspendue sur la platine par un axe en forme de crochet 23, qui repose dans un berceau 24 de ladite platine, avec une certaine liberté de mouvement dans la direction axiale. La plaque en réfractaire isolant 21 peut également se déplacer par rapport à la ceinture refroidie 22, dans la direction axiale, et a une épaisseur légèrement supérieure à la largeur de ladite ceinture 22. Sur la ceinture refroidie 22 est vissée une seconde ceinture 25 métallique, entourant, conformément à l'objet même de l'invention, la paroi d'obturation 3 qui lui est liée par un ciment réfractaire et dont l'épaisseur est également supérieure à la largeur de ladite seconde ceinture 25, de manière à dépasser de celle-ci du côté des cylindres, pour éviter un contact entre ceux-ci et la ceinture 25, même après une usure maximale admise. Les formes et dimensions des deux plaques réfractaires 3 et 21 et des ceintures 22 et 25 sont telles que même lorsque la seconde ceinture 25 est serrée sur la ceinture refroidie 22, la plaque en réfractaire isolant 21 n'est en contact qu'avec la paroi d'obturation 3, et non avec ladite deuxième ceinture 25. Comme par ailleurs l'épaisseur de la plaque en réfractaire isolant 21 est supérieure à la largeur de la ceinture refroidie, L'effort de poussée transmis par la platine 1 9 est retransmis uniquement à la paroi d'obturation 3, et non à la ceinture 25, ce qui évite de créer des contraintes entre cette ceinture et le matériau réfractaire dur de la paroi d'obturation, et donc des risques de déformations de celle-ci ou sa désolidarisation de la ceinture 25. Lors de la fixation de la seconde ceinture 25 sur la ceinture refroidie 22, il peut se produire un déplacement de cette dernière vers les cylindres. C'est pourquoi la liaison avec la plaque réfractaire isolante 21 n'est pas rigide, et le crochet 23 a aussi une certaine liberté de déplacement dans le berceau 24, dans la direction axiale. Préférentiellement, la platine 19 est en acier, de même que la ceinture refroidie 22, et la seconde ceinture 25 est en un matériau qui présente de bonnes caractéristiques à chaud, tel que de l'acier ou de la fonte d'acier. Son refroidissement naturel est assisté par contact avec la ceinture 22 refroidie par une circulation interne d'eau, ce qui empêche que des phénomènes de dilatation différentielle conduisent à un risque de désolidarisation entre elle et le réfractaire 3 qu'elle enserre. Avant le début de la coulée, il est nécessaire de préchauffer la paroi d'obturation 3. Pour cela, I'ensemble de support 4 est éloigné des cylindres, le châssis 5 étant à cet effet muni de moyens, connus en soi, non représentés, permettant d'assurer son déplacement par rapport à la structure de l'installation de coulée. Un four de préchauffage à rayonnement est alors amené en regard de la face interne ainsi mise à nu de la paroi d'obturation pour porter celleci à une températion élevée, le réfractaire isolant 21, la plaque refroidie 19 et la ceinture refroidie 22 limitant l'échauffement du reste du dispositif. Juste avant le démarrage, le four est évacué, puis le châssis 5 est ramené en position et bridé sur la structure. Le vérin 9 est alors commandé pour amener la paroi d'obturation au contact des chants des cylindres et en continuant son mouvement, déplacer la plaque de poussée 10, ce qui a pour effet de comprimer les ressorts 14. Le vérin 9 est régulé en position. L'effort qu'il fournit est transmis à la plaque de poussée par le chariot 8 et ses appuis 12, et cet effort est ensuite réparti sur la platine 19 par les ressorts. Les efforts fournis localment par chacun desdits ressorts 14 sont donc essentiellement fonction de la compression de ceux-ci et donc de la position relative de la platine et de la plaque de poussée. Ainsi, pour une position déterminée du vérin 9, la paroi d'obturation 3 est appliquée contre les cylindres 1 dans une position qui assure le meilleur contact possible. En effet, même si, par exemple, les chants des deux cylindres sont légèrement voilés ou décalés axialement l'un par rapport à l'autre, la paroi d'obturation est appliquée contre les deux cylindres, avec un minimum de jeu. Cependant, les efforts de poussée, du côté du cylindre dont le chant déborde par rapport à l'autre, sont plus élevés, ce qui va entraîner une usure plus rapide de ce côté de la paroi d'obturation 3, et donc tendre à ramener son plan général parallèle à celui de la plaque de poussée 10, conduire à une répartition plus homogène des efforts fournis par les ressorts 14, et obtenir un contact optimal pour l'étanchéité entre paroi d'obturation 3 et cylindres 1. Ainsi, les ressorts 14 permettent non seulement d'absorber des défauts du contact paroi d'obturation - cylindre, mais tendent à assurer une correction automatique, spontanée de ces défauts. REVENDICATIONS 1. Dispositif de coulée continue entre cylindres de produits métalliques minces, comportant deux cylindres (1} contrarotatifs refroidis, deux parois d'obturation latérale et des moyens de support et d'application en pression desdites parois d'obturation contre les chants (2) des cylindres, caractérisé en ce que chaque paroi d'obturation est constituée par une plaque (3) en matériau réfractaire dur entourée d'une ceinture (25) métallique à laquelle elle est liée.