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COQUILLE REFROIDIE PAR UN LIQUIDE POUR LA COULEE CONTINUE DE METAUX
EN-BARRE-
Dans la coulée continue des métaux en barre, en particulier dans la coulée de métaux à haut point de fusion comme, par exemple, le fer et l'a- cier, il est nécessaire d'enlever de grandes quantités de chaleur de la paroi extérieure refroidie par un liquide de la coquille., A ce propos, afin de con- férer à la coquille un bon effet de refroidissement sur la barre, on attache encore la plus grande importance à ce que la température même de la coquille puisse être maintenue aussi basse que possible. Ceci signifie donc que le coefficient de transmission de la chaleur entre la paroi extérieure de la co- quille et le liquide de refroidissement doit être très élevé.
On sait que le coefficient de transmission de la chaleur entre un liquide et une paroi solide croit à peu près proportionnellement à la vi- tesse du'liquide. Ainsi, par exemple, A. Schack (Der industrielle Warmeuber- gang, 3e éd., Dusseldorf 1948, p. 145) indique que le coefficient [alpha] de transmission de la chaleur doit être calculé selon la formule suivante :
EMI1.1
Dans cette formule, w = vitesse de l'eau et tFl = température de l'eau.
Si donc on veut obtenir un coefficient de transmission de la cha- leur de 20.000 kcal/mé, h, C pour une température de l'eau de 10 C, ceci signi- fie qu'une vitesse de l'eau d'environ 8 m/s est nécessaire. Si, cependant, on veut atteindre un coefficient de transmission de la chaleur de 50.000 kcal/
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m2, h, C, on a besoin d'une vitesse de l'eau de 25 mis. Ces vitesses élevées de l'eau donnent lieu à une consommation d'eau extrêmement élevée, antiécono- mique, lorsque la section d'écoulement dans la coquille n'est pas trop faible.
L'échauffement de l'eau est très minime.
Pour l'augmentation de la vitesse d'écoulement ou passage'dàns la chemise de refroidissement de coquilles de coulée continue en barre, on a fait diverses propositions.
Ainsi, on a proposé de choisir l'épaisseur de la chemise de re- froidissement la plus réduite possible, par exemple 0,6 mm seulement. Toute- fois, une minime déformation ou gauchissement des pièces métalliques, qui, eu égard aux efforts auxquels la coquille est soumise, n'est nullement impôs- sible, provoque déjà de forts changements de la section transversale et, de ce fait, des modifications très importantes de la résistance à l'écoulement et un effet de refroidissement irrégulier de la coquille, extrêmement désavan- tageux pour la réalisation du procédé de coulée continue en barreo
Selon une autre proposition, on ménage dans la chemise de refroi- dissement des passages s'étendant en forme d'hélice pour l'agent de refroidis- sement,
celui-ci étant conduit à contre-courant dans les différents passages à une vitesse de plusieurs mètres à la seconde.
Les vitesses d'écoulement qui peuvent être atteintes avec ce dis- positif sont souvent suffisantes, pour la coulée continue en barre de métaux non ferreux. Dans un autre dispositif créé pour des métaux n'ayant pas un haut point de fusion, il est prévu une coquille avec une chemise de refroidis- sement en deux parties, la partie extérieure, qui entoure la chambre de re- froidissement proprement dite, agissant comme chambre de répartition, tandis que la cloison entre les deux chambres présente des fentes par lesquelles des jets d'eau sortent tangentiellement à la coquille et entrent dans la chambre de refroidissemento La paroi extérieure de la coquille présente en outre des rigoles, le long desquelles l'eau de refroidissement qui la frappe est dépla- cée vers le haut.
A la suite de cette coquille, il est prévu une deuxième che- mise d'eau, dans laquelle il est prévu des moyens pour imprimer à l'eau de refroidissement agissant directement sur la barre un mouvement de rotation aatour de cette dernière. Cette deuxième chemise d'eau est munie d'une garni- tare d'étanchéité en caoutchouc qui est pressée sur la périphérie de la barre de métal,coulé et empêché ainsi l'eau de refroidissement de s'écouler au de- hors par le bas.
. Selon l'invention, il est proposé maintenant une coquille qui, pour une minime consommation d'eau, permet d'atteindre de très hauts coeffi- cients de transmission de la chaleur,comme on en utilise pour les métaux à haut point de fusion, en particulier pour la fonte et l'acier.
Le liquide de refroidissement est amené à la chemise de refroi- dissement de cette coquille par l'extrémité inférieure de celle-ci, monte et s'écoule de nouveau vers le bas à l'extrémité supérieure de la coquille. Afin d'augmenter la vitesse relative entre la coquille et le liquide de refroidis- sement, celui-ci est amené tangentiellement par plusieurs arrivées. De la sor- te, on obtient que l'agent de refroidissement se déplace vers le haut hélicoi- dalement autour de la coquille.
L'élévation du liquide de circulation est obtenue selon l'inven- tion grâce à ce qu'une partie des conduites d'amenée amènent le liquide de refroidissement à la coquille sous une faible surpression mais qu'au moins une conduite d'amenée est parcourue par de l'eau sous une haute pression, l'ouverture de sortie de la conduite d'amenée d'eau sous une haute pression recevant la forme d'une tuyère d'accélération. Le liquide sorte de cette tuyè- re à une vitesse très élevée, donc avec une grande énergie cinétique. Celle- ci est communiquée au reste de la quantité d'eau, qui est animée d'une rota- tion hélicoïdale rapide tournant autour de la coquille.
Par cette disposition selon l'invention, non seulement le besoin d'eau, sous pression ou d'un autre liquide sous pression est beaucoup diminuée,
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mais un avantage particulier est que les quantités totales d'agent de refroi- dissement consommées sont très fortement réduites. Ceci revêt une importance technique économique non négligeable, parce que la consommation d'eau des installations de coulée continue en barre est très considérable et que la pos- siM-lité de réduire cette consommation constitue un progrès important.
EMI3.1
R E Y E N D I C A T'I.o N
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