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PROCEDE ET DISPOSITIF DE COULEE CONTINUE.
La présente invention est relative à un procédé de coulée continue de métaux à coquilles de passage refroidies, et à un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Le but de l'invention est de perfectionner les procédés et dispositifs connus, en particulier pour autant qu'ils emploient de grandes sections de coquilles, pour éviter certains phénomènes désavantageux qui conduisent à de mauvaises qualités des surfaces des objets coulés. Dans la coulée continue par exemple de plaques de grandes sections on observe notamment sur la pellicule superficielle des recouvrements "en auvents" et des replis de la masse coulée, qui rendent nécessaire un usinage ultérieur coûteux par enlèvement à la fraise, ou qui même conduisent au rejet de la pièce.
La cause de ce phénomène est que dans le mode d'amenée usuel du métal liquide à un seul et même endroit, généralement au milieu et en tous cas en une ou plusieurs zones médianes de la section de la coquille, le métal se solidifie plus vite dans la zone du bord de la coquille et doit être de temps en temps recouvert de métal liquide arrivant frais. On observe cet inconvénient aussi dans les distributeurs ou poches de coulée connus à plusieurs orifices de sortie. Car avec la subdivision des quantités de métal qui arrivent, les divers jets métalliques sont trop faibles pour pouvoir empêcher la formation de petites zones de solidification et des recouvrements de la matière coulée.
Ceci vaut particulièrement pour la coulée de métaux facilement oxydables.. pour lesquels la pellicule d'oxyde possède une tension superficielle si grande que les petites quantités de métal arrivant frais s'étalent peu localement et peuvent arrêter les pellicules d'oxyde dans leur mouvement vers le bord de la coquille.
La présente invention repose sur la constatation que les phénomènes gênants décrits plus haut peuvent être évités par l'amenée du jet de coulée dans la tête de coulée en changeant continuellement son point d'arrivée. En pratique, il suffira d'amener le métal liquide frais dans les zones
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de la section de coquille les plus fortement influencées par le refroidissement, en principe donc dans les zones des bords. L'amenée doit se faire de telle façon que le jet pénétrant sous la surface libre de la coulée ne fasse pas enfler celle-ci et ne déchire pas les pellicules d'oxydes surnageant éventuellement en les poussant à l'intérieur du bain.
Par conséquent, suivant une particularité additionnelle de l'invention, on fait en quelque sorte glisser dans la tête de coulée liquide le jet de coulée incliné tout à fait à plat sur la direction du mouvement du moyen d'amenée. La vitesse de déplacement de point à point., ou de transport du jet de coulée, dépend de la nature du métal coulé et de la vitesse de coulée. Aussi, de préférence réglerat-on la vitesse de transport en dépendance de la vitesse de coulée.
Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention peut comprendre soit un conduit d'amenée du métal agencé de façon mobile pour pouvoir réaliser le changement de place nécessaire, soit en un récipient répartiteur rotatif mobile, par exemple de section ronde.
Suivant une autre particularité additionnelle de l'invention, lemouvement d'entraînement du dispositif de mise en mouvement pour l'amenée de métal peut être empruntée au dispositif de commande de la machine à couler.
D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description subséquente du dessin de plusieurs formes de réalisation du dispositif de mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, et des revendications du brevet.
- Figure 1 montre en vue latérale partiellement coupée, une tige coulée avec les recouvrements caractéristiques de la pellicule de coulée.
- Figures 2 et 3 sont une coupe longitudinale, respectivement une vue de dessus,de la partie supérieure d'une coquille de passage pour la coulée de tiges rondes, avec un récipient répartiteur tournant, pourvu d'un conduit ou manche d'évacuation unique.
- Figure 4 est un récipient répartiteur dans une représentation analogue à celle de la figure 2, avec plusieurs conduits ou manches d'évacuation.
- Figure 5 montre la partie supérieure d'une coquille continue vue en perspective, avec un récipient répartiteur tournant présentant un conduit d'évacuation amené au niveau du plan de coulée suivant un angle tout-à-fait aplati.
- Figures 6 et 7 montrent les trajectoires de déplacement de transport de l'arrivée de métal à travers des coquilles de passage pour la coulée de barres de section allongée (plaques).
A la figure 1 on a représenté sur une tige ronde partiellement coupée les recouvrements caractéristiques ou replis de la pellicule superficielle de coulée. Sur une tige ronde d'un alliage de métaux légers d'un diamètre de 300 mm on a par exemple mis en évidence à des intervalles de 10 à 30 mm, des recouvrements avec, visibles extérieurement, des plis d'au moins 10 mm de profondeur, mais qui en fait peuvent se prolonger jusqu'à 20 mm de profondeur dans la pièce coulée.
Comme premier exemple de forme de réalisation pour un dispositif destiné à l'exécution du procédé suivant l'invention, on a représenté schématiquement aux figures 2 et 3 une coquille dite de passage 1 pour la coulée de tiges rondes. La surface libre de coulée est désigné par 2. Au bord supérieur de la coquille, on a prévu un guidage annulaire 3, pour des billes de palier 3, sur lesquelles repose la bague porteuse tournante 5. Son dispositif d'entraînement n'est pas représenté ici. La bague porteuse porte, par l'intermé-
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médiaire de barreaux porteurs soudés 6, 7, le récipient répartiteur 8.
La ri- gole aplatie et courbée en faucille 9 dans le but d'obtenir une pénétration par glissement douce du jet de coulée conduit le métal liquide que la rigole
10 amené au récipient répartiteur, tout contre le bord de la coquille, c'est- à-dire dans la zone influencée le plus par le refroidissement.
La distance 5 de la zone qui est alimentée de métal arrivant frais, d'avec la paroi de la coquille, se règle suivant la grandeur de la section de la coquille et suivant la vitesse de coulée.Il en est de même aussi pour la vitesse de rotation du récipient 8. Il est donc recommandable de dériver la commande de ce dernier de celle de la machine de coulée.
A la figure 4, on a représente un exemple de forme de réalisation qui.. outre un conduit d'évacuation 9 arrivant au bord de la coquille, possè- de deux autres évacuations 11 et 12, qui alimentent en métal frais la zone mé- diane et la zone intérieur de la section de la coquille, c'est-à-dire prati- quement toute la section de la coquille.
Figure 5 montre., en négligeant les moyens de retenue et de guida- ge du récipient répartiteur 8, que l'on doit se représenter aussi comme tour - nant, - une forme particulière de réalisation du conduit d'évacuation 13. Ce dispositif sert en particulier à couler des métaux facilement oxydables et a pour but d'amener le métal frais liquide doucement, en évitant tout tourbil- lon, de telle façon que le jet liquide soit introduit par glissement, en quel- que sorte, sous la surface libre de coulée, sans que l'enveloppe d'oxydes se formant autour du jet de coulée, et la pellicule d'oxydes se formant sur la surface libre de coulée, ne soient déchirées et poussées dans la coulée par les tourbillons.
Dans ce but, on a prévu un tuyau d'évacuation 13 incurvé en forme de faucille,incliné suivant un angle tout-à-fait aplati sur la surface de coulée, et débouchant vers l'arrière par rapport au sens de déplacement du récipient répartiteur 8, qui est indiqué par la flèche. Il dépend du reste aussi du réglage correct de la vitesse de rotation du récipient répartiteur, que le jet de coulée se glisse sans perturbations sous la surface de coulée.
Aux figures 6 et 7 on a représenté des sections de coquilles allongées 18 et 19, telles qu'elles servent à la coulée de plaques. L'amenée du métal doit alors suivre la trajectoire 20 à la figure 6, et la trajectoire 21 à la figure 7, c'est-à-dire se faire suivant une ligne droite.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de coulée continue de métaux par coquilles de passage caractérisé en ce que l'on introduit le jet de coulée dans la tête de coulée liquide en changeant continuellement son point d'arrivée dans celle-ci.