CA2031710A1 - Procede d'amorcage d'une coulee continue de metal liquide sur un cylindre et dispositif pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Procede d'amorcage d'une coulee continue de metal liquide sur un cylindre et dispositif pour sa mise en oeuvre

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CA2031710A1
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CA002031710A
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Jean-Luc Jacquot
Laurent Sosin
Jean-Marie Osswald
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USINOR SA
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USINOR Sacilor SA
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637—Accessories therefor
    • B22D11/064—Accessories therefor for supplying molten metal

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  • Continuous Casting (AREA)
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Abstract

Abrégé descriptif L'invention concerne un procédé d'amorçage d'un dispositif de coulée continue de métal liquide, notamment d'acier, sur un cylindre refroidi (1) tournant autour de son axe horizontal. Un caisson adjacent (4) contient le métal à couler et présente une paroi frontale (5) dont le bord supérieur libre (11) est surbaissé pour permettre la sortie du métal à couler, et que vient lécher la surface refroidie du cylindre (1). Selon l'invention, l'amorçage de la coulée s'effectue avec un angle d'attaque (A) relativement élevé et, lorsque la coulée est amorcée, on déplace le caisson par pivotement autour d'un axe horizontal qui peut être l'axe de rotation du cylindre, de manière à diminuer l'angle d'attaque pour parvenir en une position nominale de travail (4') où le caisson est maintenu fixe. Application à la coulée continue d'acier en bandes minces. Fig. Unique

Description

3~7 1~
1 GRA 9l0 Procéd~ d'amorçage d'une coulée continue de méf,al liquide sur un cylindre et dispositif pour sa mise en oeuvre.

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de coulée continue de métal en ~usion, notamment de l'acier, sur un cylindre.
Ces dispositifs comportent essentiellement un cylindre à axe horizontal tournant autour de son axe et muni de moyens de refroidissement énergiques de sa paroi externe. Ce cylindre reçoit le métal liquide à partir d'un caisson qui comporte une paroi ~rontale inclinée dont la surface du cylindre de coulée vient lécher le bord supérieur libre par lequel le métal en fusion a tendance à se déverser Cette coopération cylindre caisson s'effectue de façon jointive pour éviter entre eux toute fuite de métal liquide.
Le cylindre est donc alimenté en amont de sa génératrice supérieure par rapport au sens d'écoule-ment du produit. Du fait de la rugosité et de la rotation du cylindre, le métal liquide se dépose sur celui-ci et sous l'effet de la rotation, se trouve entraîne hors du bain pour quitter le cylindre lorsque son refroidissement est suffisant. On peut ainsi obtenir des produits en acier dont l'épaisseur est inférieure à 1mm.
En fait, l'épaisseur solidifiée du métal, lorsqu'il quitte le cylindre, dépend bien évidemment de la durée de contact avec le cylindre, et de l'efficacité du refroidissement réalisé.
Du fait que l'alimentation en métal liquide s'effectue en amont de la génératrice supérieure du cylindre, le métal en fusion, qui adhère à la paroi froide du cylindre, doit tout d'abord monter jusqu'à
cette génératrice supérieure ~.v~nt de redeæendre un peu et de quitter la surface du cylindre. Il se trouve que, dans certain cas, la ru~osité du cylindre devient à elle seule insuffisante pour entraîner le produit,
2 1~ t,~

au début de la coulée. A ce moment là, en effet, l'angle d'attaque, c'est-à-dire l'angle au centre du cylindre interceptant l'arc situé entre le point où le métal coulé vient au contact du cylindre et l'hori~on-tale, peut être relativement faible. La valeur de cetangle, on le comprend, varie comme la longueur de l'arc de contact du mét.al coulé avec le cylindre, arc qui, pour une vitesse de rotation donnée dUcylindre détermine une durée de contact, donc l'épaisseur du produit.
La présente invention a pour objet un procédé de coulée continue sur un cylindre refroidi tournant autour de son axe horizontal,qui permet de travailler avec des angles d'attaque faibles même lorsque la rugosité du cylindre n'est pas suffisante pour démarrer la coulée à ces faibles valeurs de l'angle d'attaque. L'invention p~rmet même de tra-vailler avec des angles d'attaque négatifs.
Le procédé selon l'invention est notamment remarquable en ce que l'amorçage de la coulée continue s'effectue avec un angle d'attaque élevé, supérieur à
45- et de préférence même de l'ordre de 60, et en ce que, lorsque la coulée est amorcée, on déplace 1 cai,sson de manière à diminuer l'angle d'attaque.
En d'autres termes, l'invention prévoit d'amorcer la coulée avec un angle d'attaque important et de réduire progressivement ce dernier lorsque la coulée est bien amorcée, c'est-à-dire lorsque l'extré-mité libre du produit coulé a dépassé la génératrice supérieure du rouleau.
Lorsque cet amorSage est réalisé on peut alors faire descendre le caisson le long du cylindre pour parvenir à la valeur optimale, de l'angle d'attaque. On peut même envisager de travailler à des ' ' ' ~. ', ~3~

valeurs négatives de l'angle d'attaque, c'est-à~dire placer la génératrice de premier contact avec le métal coulé en dessous du plan horizontal transversal du cylindre.
5L'invention a également pour objet un dispositif de coulée continue pour la mise en oeuvre du procédé précité.
Il est notamment remarquable en ce qu'il comprend des moyens de déplacement en rotation de 10l'ensemble constitué par le cylindre et le caisson autour d'un axe horizontal, tels que la face frontale inclinée de ce dernier reste toujours jointive avec le cylindre pour assurer l'étanchéité à l'égard du métal en fusion.
15Selon un mode de réalisation de l'invention, cet axe de rotation est l'axe du cylindre lui-même.
~'autres particularités et avantages de l'inv&ntion apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé.qui 20en illustre une forme de réalisation à titre d'exemple non limitati~.
Sur la figure, on voit un cylindre 1 de coulée continue qui comporte des moyens internes non r,eprésentés de refroidissement de sa paroi externe. Ce 25cylindre est entraïné en rotation dans la direction de la flèche 2. Il est alimenté en métal liquide dans sa partie située en amont de sa génératrice supérieure 3 par rapport au sens de rotation, au moyen d'un caisson 4 rempli de métal liquide. Ce caisson 4 es-t alimenté
30en métal liquide au moyen d'une busette non représen-tée plongeant dans le métal liquide dont la surface libre est repérée en 6. ~e métal liquide sort du cais-son par le bord supérieur surbaissé 11 de la paroi frontale 5 que vient lécher la surface refroidie du , . : ,, , 2~3~

c~lindre de coulée en n'y ménageant qu'un faible jeu fonctionnel pour éviter que des fuites de métal en fusion puissent avoir lieu par gravité à leur jonction.
5La couche 7 de métal liquide qui s~accroche au cylindre monte tout d'abord avec ce dernier pour dépasser la g~nératrice supérieure 3 tout en se solidifiant, elle continue ensuite en redescendant avec le cylindre 1 et quitte ce dernier lorsque cette 10couche est suffisamment solidifiée de manière à
produire une plaque mince 8 du métal considéré.
Lorsque la rugosité du cylindre n'est pas suffisante, cette couche 7 ne parvient pas à monter jusqu'à la génératrice supérieure 3 du fait de la 15gravité qui tend à s'opposer à l'accrochage de la couche 7.
Conformément à l'invention, on réalise l'amorçage pour un angle d'attaque A suffisamment im-portant pour assurer l'amorçage de la couche 7 même si 20l'état de la surface du cylindre ne présente pas une rugosité importante. On peut par exemple realiser `l'amorçage de la couche 7 pour un angle d'attaque A
égal à 60-. Ensuite, lorsque la couche 7 formée a dé-passé la génératrice supérieure 3 et commence à redes-25cendre de l'autre côté, il y a une phase transitoire pendant laquelle on fait passer l'angle d'attaque de l'angle d'attaque maximal d'amorcage à l'angle d'atta-que de fonctionnement normal B, de l'ordre de 30', qui est déterminé en particulier en ~onction de la lon-' 30gueur nécessaire pour l'arc de contact. Dans l'exemple représenté, l'angle d'attaque A à l'amorçage est de 60- et l'angle de fonctionnement normal B est de 30-, cet angle étant maintenu pendant toute la durée d~ la coulée après l'étape intermédiaire citée plus haut.

- , ' ''~ ;' ' 7 ~ ~

Lorsque la coulée est amorcée, on peut en-core diminuer l'angle de fonctionnement et même l'ame-ner à des va].eurs négatives, c'est-à-dire que le point de contact se trouve en-dessous du diamètre horizontal du cylindre 1. Ceci est intéressant en particulier pour ~tudier la possiblité de travailler avec des an-gles d'amorçage faibles ou négatifs même avec un cy-lindre présentant une rugosité relativement fai~le.
Pour assurer l'étanchéité à la jonction bord 11-cylindre 1, il importe de conserver constant l'an-gle d'inclinaison a que fait la paroi frontale 5 avec la surface du cylindre 1, et ce quelle gue soit la position relative du caisson pax rapport au cylindre.
C'est pourquoi l'ensemble caisson-cylindre forme un tout indéformable en rotation autour d'un axe hori-zontal quelconque, qui peut d'ailleurs être confondu avec l'axe X du cYlindre lui-meme, comme c'est le cas sur la figure. A cet effet, une bride 10 est prévue qui relie rigidement 1P fond du caisson à un manchon 12 monté mobile autour de l'axe X au-delà du cylindre 1.
Un vérin motorisé 13 fixé au plancher de coulée assure le réglage de la position angulaire du caisson à
l'aide de sa tige de travail dont l'extrémité libre 14 est articulée en un point situé à la périphérie du fond du caisson, opposée à la paroi frontale 5.
Ces moyens permettent donc de déplacer le caisson 4 en rotation autour de l'axe du cyllndre 1, entre sa position d'amorcage 4 et sa position de fonctionnement nominal 4'.
~ien entendu, d'autres variantes de réali-sation peuvent être retenues qui consistent notamment à choisir un axe de pivotement distinct de l'axe de rotation du cylindre, de manière à faire pivoter dans ce cas l'ensemble cylindre 1 cais30n 4. Des moyens de 2~3~

fixation doivent aloxs être prévus pour solidariser rigidement le caisson et le cylindre ainsi que des moyens de liaison de cet ensemble avec l'axe de pivotement.

Claims (6)

1. Procédé d'amorçage d'un dispositif de coulée continue de métal liquide tel que de l'acier en fusion sur un cylindre horizontal, comportant un cylindre refroidi (1) tournant autour de son axe horizontal et un caisson adjacent (4) contenant le métal à couler sur le cylindre et présentant une paroi frontale (5) dont le bord supérieur libre (11) est surbaissé pour permettre la sortie du métal à couler et que vient lécher la surface refroidie du cylindre (1), caractérisé en ce que l'amorçage de la coulée s'effec-tue avec un angle d'attaque (A) relativement élevé, et en ce que, lorsque la coulée est amorcée, on déplace le caisson de manière à diminuer l'angle d`attaque pour parvenir en une position nominale de travail où
le caisson est maintenu fixe.
2. Procédé d'amorçage selon la revendication 1, caractérisé en ce que, on règle l'angle d'attaque de la phase d'amorçage de la coulée à une valeur supérieure à 45°.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on déplace le caisson par pivotement autour d'un axe horizontal quelconque de l'ensemble formé par le cylindre et le caisson.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit axe de pivotement (X) est confondu avec l'axe de rotation du cylindre (1).
5. Dispositif de coulée continue de métal liquide sur un cylindre, comportant un cylindre refroidi ( 1) tournant autour de son axe horizontal et un caisson adjacent (4) contenant le métal à couler et présentant une paroi frontale (5) dont le bord supé-rieur libre (11) est surbaissé pour permettre la sortie du métal à couler et que vient lécher la surface re-froide du cylindre (1), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (10, 12, 13) de déplacement par pivotement du caisson (4) autour d'un axe horizontal (X) tels que la paroi frontale (5) du caisson (4) reste jointive avec le cylindre (1).
6. Dispositif de coulée continue selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de déplacement du caisson sont constitués,d'une part par un vérin (13) articulé sur le fond du caisson et articulé en un point d'appui et,d'autre part,par des organes de liaison (10, 12) reliant le caisson à l'axe de pivotement (X).
CA002031710A 1989-12-26 1990-12-06 Procede d'amorcage d'une coulee continue de metal liquide sur un cylindre et dispositif pour sa mise en oeuvre Abandoned CA2031710A1 (fr)

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