Brevet FR2840828A1 — publié le 20031219

amont et aval de la bande. L'invention concerne la coulee continue des metaux, et plus particulierement la coulee continue de l'acier, notamment sous forme de bandes minces. L'acier liquide est traditionnellement elabore au convertisseur a partir s de fonte liquide ou au four electrique a partir de ferrailles. Puis sa composition precise est reglee dans une poche. Enfin, ii est coule sur une machine de coulee continue. Celle-ci comporte un repartiteur, qui est un recipient revetu interieurement de refractaires et recevant l'acier liquide stecoulant par le fond de la poche a travers un tube en refractaire. Le metal liquide s'ecoule ensuite par le fond du repartiteur dans une ou plusieurs lingotieres sans fond a parois energiquement refroidies, ou s'initie la solidification du produit. Le repartiteur constitue une reserve de metal liquide qui permet de conserver un debit d'alimentation de la lingotiere a la valeur desiree a tous les stades de la coulee, notamment en debut et en fin de vidange de la poche, ainsi que pendant les periodes ou a lieu un changement de poche de coulee. Cela permet de realiser la vidange de plusieurs poches consecutives sans interrompre la coulee (coulee en en sequence). Autrement dit, le repartiteur sert de recipient > entre la poche et la ou les lingotieres. Habituellement, les premieres tonnes d'acier coulees, qui ont servi a remplir le repartiteur initialement vice, presentent une proprete inclusionnaire notablement plus mediocre que les suivantes. Cela est dO a la conjonction de deux phenomenes: - d'une part, le fait que lors des premiers instants du remplissage, I'acier liquide s'ecoule a l'air libre, I'extremite du tube en refractaire n'etant pas encore immergee dans l'acier liquide; - d'autre part des reactions chimiques entre les elements desoxydants contenus dans l'acier liquide et certains composants de la surface des refractaires revetant le repartiteur; les inclusions issues de ces reactions se concentrent dans le metal servant au remplissage du repartiteur. On peut dans une certaine mesure remedier a la premiere cause en capotant le repartiteur et en insufflant un gaz inerte tel que de ['argon sous le capot, de maniere a rendre ['atmosphere du debut de coulee non oxydante. En revanche, on n'a pas de moyen satisfaisant pour remedier a la deuxieme cause, mis a part de revetir le repartiteur avec des refractaires tres resistants aux attaques chimiques, qui vent inevitablement couteux et pas toujours optimaux d'un point de vue thermique. Les inclusions non-metalliques formees lors du remplissage du repartiteur se retrouvent en grande partie dans les couches superficielles des premibres tonnes de produit coulees. Dans le cas ou le produit est une brame classique de forte epaisseur (de l'ordre de 200mm par exemple), il peut etre tolerable de supprimer ces couches superficielles par un meulage de la surface de la brame ou des quelques brames affectees par ce defaut. En revanche, lorsque le produit est une bande mince de quelques mm d'epaisseur, pouvant notamment etre couiee sur une installation de coulee entre deux cylindres refroidis interieurement et tournant en sens contraires, un tel meulage serait absolument redhibitoire d'un point de vue economique. 11 concernerait une surface de produit trop importante et serait done exagerement long, et enleverait une quantite de matiere excessive par rapport a la quantite d'acier coulee. De plus il necessiterait un debobinage de la bande avant ses traitements a froid. Le but de ['invention est de procurer aux utilisateurs de coulees continues des metaux, notamment d'acier, et en particulier d'installations de coulees de bandes minces, un moyen efficace et economique pour ameliorer sensiblement la proprete des premieres tonnes coulees. A cet effet, I'invention a pour objet un procede de coulee de produits metalliques sur une installation de coulee continue comportant un repartiteur revetu interieurement d'un materiau refractaire, caracterise en ce quon fixe des t61es metalliques sur la surface audit materieu refractaire, prealablement au remplissage audit repartiteur par le metal liquide a couier. Selon une variante de ['invention, on fixe au moins une partie desdites t61es avant une operation de prechauffage du repartiteur. Selon une autre variante de ['invention, on fixe lesdites t61es apres une operation de prechauffage du repartiteur. On peut realiser un prechauffage final desdites t61es au moyen d'un dispositif a induction. Lesdites t61es ont de preference une composition correspondent a celle du metal coule. Dans un exemple d'application privilegie, I'installation de coulee continue est une installation de coulee continue de bandes minces. Comme on ['aura compris, I'invention consiste essentiellement a revetir interieurement le repartiteur, avant le debut de la coulee, par un ensemble de t61es metalliques evitant un contact direct entre les premieres tonnes de metal deversees dans le repartiteur et les refractaires neufs du repartiteur. Les contacts entre le metal liquide et les refractaires vent ainsi, pour l'essentiel, retardes jusqu'a la fusion des t61es. Celle-ci se produit de preference a un moment ou le repartiteur est completement rempli, avec des ecoulements de metal correspondent a un regime d'ecoulements stables. L'invention sera mieux comprise a la lecture de la description qui suit. Conformement a la pratique anterieure, le repartiteur est revetu interieurement par des materieux refractaires a base d'oxydes (chaux, magnesie, alumine, silice essentiellement) presents dans des proportions variables. Le choix de la composition de ces refractaires est dicte par des considerations de refractarite, de compatibilite chimique avec l'acier a couler et de coGt. Ces refractaires peuvent etre sous forme fa, connee ou coulable. Puis les refractaires du repartiteur vent ulterieurement chauffes par des brOleurs pour les secher et pour leur conferer avant la coulee une temperature elevee limitant les pertes thermiques du metal liquide lors de son introduction dans le repartiteur. Selon ['invention, on prepare egalement des soles metalliques destinees a recouvrir au moins la plus grande partie du revetement interieur du repartiteur. Ces soles peuvent etre fixees separement sur le fond et les parois laterales du repartiteur par des moyens tels que des cious, des agrafes etc. Au moins certaines d'entre elles peuvent aussi etre assemblees les unes aux autres avant leur fixation aux refractaires du repartiteur. Selon une premiere variante de ['invention, les soles vent fixees sur les refractaires du repartiteur alors que ceux-ci vent encore froids. Apres cette fixation des soles, le repartiteur est envoye a la station de prechauffage, de sorte que les flammes des brOleurs viennent au contact non plus directement des refractaires, mais des soles. II peut en resulter des fusions locales des soles au niveau des impacts des flammes. Mais ces fusions ne concernent que des zones limitees et ne remettent pas en question l'essentiel des capacites protectrices des soles. Au cours du prechauffage, les soles vont se dilater: il faut que les moyens de fixation prennent en compte cette dilatation de maniere a eviter que les soles ne se gondolent exagerement. Par exemple, si on utilise des clous, on peut prevoir a froid un jeu important entre les clous et les contours des orifices pratiques dans les soles pour les recevoir. Une autre variante de ['invention consiste a installer les soles dans le repartiteur deja prechauffe, au moins pour l'essentiel, si on peut utiliser des dispositifs de fixation des soles proteges contre le rayonnement des refractaires du repartiteur. Le prechauffage des soles est ensuite effectue par des brOleurs, ou par un dispositif a induction qui permet d'atteindre la temperature souhaitee, de l'ordre de 1100-1200 C, en quelques minutes. On peut aussi combiner ces deux methodes en installant une partie des t61es avant le debut du prechauffage et le restart a une etape ulterieure. Lors du revetement du repartiteur par les soles, il faut laisser libre la zone entourant chacune des busettes par ou le metal liquide s'ecoule lors de la coulee pour que la quenouille commandant 1,ecoulement du metal liquide par ladite busette puisse jouer son role. Le materiau des soles est choisi de telle sorte qu'apres sa fusion, les composants qu'il renferme ne modifient pas la composition du metal coule d'une- fa,con qui le place hors des limites de composition visees pour les produits a couler. Optimalement, les soles ont une composition conforme a celle desdits produits a couler. Avantageusement, elles vent constituees par des portions de bandes qui ont ete rebutees apres leur coulee (si on se trouve dans le cas d'une installation de coulee de bandes minces) ou leur laminage, par exemple des fetes et des queues de bobines. L'epaisseur des soles est preferentiellement choisie pour que leur fusion ne stacheve qu'apres le remplissage du repartiteur, et de preference apres le debut de la coulee, done a un moment ou les ecoulements a l'interieur du repartiteur ont atteint leur regime normal. A ce moment, un contact direct generalise entre le metal liquide coule et les refractaires est possible sans entraner une pollution trop forte du metal. En effet, les inclusions issues des premieres reactions metal- refractaire vont se repartir dans un flux de metal en ecoulement continu, au lieu de se concentrer dans le metal servant au premier remplissage du repartiteur comme dans la pratique anterieure que ['invention vise a ameliorer. L'invention trouve, comme on l'a dit, une application privilegiee aux installations de coulee directe de bandes minces, pour lesquelles, en general, les repartiteurs vent de relativement petite taille, done avec un rapport surface de refractaires/volume de metal renferme eleve. La coulee d'acier est un exemple privilegie d'application de ['invention, mais ii va de soi que celle-ci peut etre utilisee pour la coulee continue d'autres metaux et alliages. s REVENDICATIONS 1. Procede de coulee de produits metalilques sur une installation de coulee continue comportant un repartiteur revetu interieurement d'un materiau refractaire, caracterise en ce qu'on fixe des t61es metalliques sur la surface audit materiau refractaire, prealablement au remplissage audit repartiteur par le metal liquide a couler. 2. Procede selon la revendication 1, caracterise en ce qu'on fixe au moins une partie desdites t61es avant une operation de prechauffage du repartiteur. 3. Procede selon la revendication 1, caracterise en ce qu'on fixe lesdites t61es apres une operation de prechauffage du repartiteur. 4. Procede selon l'une des revendications 1 a 3, caracterise en ce qu'on realise un prechauffage final desdites t61es au moyen d'un dispositif a 1 induction. 5. Procede selon l'une des revendications 1 a 4, caracterise en ce que lesdites t61es ont une composition correspondent a celle du metal coule. 6. Procede selon l'une des revendications 1 a 5, caracterise en ce que ['installation de coulee continue est une installation de coulee continue de bandes