CH353318A - Procédé pour la coulée continue d'une matière fusible et machine pour la mise en oeuvre du procédé - Google Patents

Description

  Procédé pour la coulée continue d'une matière fusible  et machine pour la mise en     aeuvre    du procédé    Le présent brevet comprend un procédé pour la  coulée continue d'une matière fusible, notamment  d'un métal; il comprend également une machine  pour la mise en     oeuvre    de ce procédé.  



  Il existe de nombreux procédés pour la coulée  continue des métaux, mais chacun d'eux présente  certains     inconvénients    rendant plus ou moins     difficile     l'exploitation industrielle. Le procédé     consistant    à  verser le métal dans la gorge que présente une roue,  fermée par une bande continue ou articulée, ainsi que  la méthode de coulée entre deux bandes, présentent  des difficultés importantes lorsqu'on cherche à  obtenir des produits de grande largeur ; ces procédés  conduisent, en outre, à des complications mécaniques  excessives.

   De même, le procédé consistant en une  coulée verticale, entre     cylindres    dont les axes se trou  vent dans un plan horizontal, est d'une application  délicate, à cause de l'accessibilité     difficile    du dispo  sitif de coulée, et également par suite des complica  tions dans la reprise des produits coulés obtenus.  



  Le présent brevet a pour but de     remédier    aux  inconvénients précités.  



  Le procédé objet d'une des inventions est carac  térisé en ce qu'on introduit la matière, à l'état fondu,  entre deux cylindres rotatifs à axes de rotation paral  lèles et situés dans un plan au moins approximative  ment vertical par l'intermédiaire d'un récipient dont  les parois terminales sont pressées contre lesdits  cylindres     par    au     moins    un moyen élastique adapté à  assurer l'étanchéité entre lesdites parois et lesdits  cylindres.  



  La machine objet de l'autre invention est carac  térisée en ce qu'elle comprend deux cylindres à axes    parallèles et situés dans un plan au moins approxi  mativement vertical dont les périphéries sont dis  tantes l'une de l'autre, des moyens d'injection de  matière fondue entre lesdits cylindres, moyens qui  comportent un récipient présentant deux parois obli  ques     terminales    destinées à entrer en contact avec  lesdits cylindres dans la région de l'espace     compris     entre les cylindres, et des moyens pour presser     élas-          tiquement    lesdits moyens d'injection contre les cylin  dres.  



  Le dessin illustre, à titre d'exemple, une machine  pour la mise en     oeuvre    du procédé,     ainsi    que des       variantes    de détails.  



  La     fig.    1 est une coupe-élévation schématique de  cette machine.  



  La     fig.    2 en est une vue en plan.  La     fig.    3 en est une vue de côté.  



  La     fig.    4 montre schématiquement un régulateur  de niveau.  



  La     fig.    5 montre un détail d'un contacteur de ce  régulateur.  



  La     fig.    6 est une coupe axiale d'un     cylindre          pourvu    d'un dispositif de refroidissement.  



  La     fig.    7 est une coupe transversale du cylindre  de la     fig.    6.  



  La     fig.    8 montre le schéma d'une installation com  plète de coulée et de laminage.  



  La     fig.    9 est une coupe-élévation schématique  d'une     variante    de     l'injecteur.     



  La     fig.    10 est une vue de plan de l'injecteur de  la     fig.    9.  



  La     fig.    11 est l'élévation d'une paroi latérale de  l'injecteur des     fig.    9 et 10.      La     fig.    12 représente deux cylindres de coulée,  à axes     parallèles    situés dans un plan vertical, vus du  côté de l'injecteur.  



  Pour procéder à la coulée continue d'une matière  fusible,     notamment    d'un métal, on introduit la  matière à l'état fondu entre deux cylindres     rotatifs     2 et 2' à axes de rotation parallèles et situés dans un  plan au moins approximativement     vertical,    par l'in  termédiaire d'un injecteur 1 qui comprend un réci  pient dont les parois     terminales    sont pressées contre  les cylindres 2, 2' comme il sera décrit ci-dessous.  



       L'injecteur    1 représenté aux figures 1 et 2 est  centré sur les cylindres 2 et 2', le centrage étant faci  lité par des oreilles 3. Des évidements 4 sont réservés  sur les     parties    frottantes des parois en biseau 11 et  11' de l'injecteur 1 ; de même, les parties frottantes  des oreilles 3 présentent des évidements 4'. Le frotte  ment est ainsi réduit, ce qui atténue l'influence de  toute déformation par suite d'une dilatation irrégu  lière de l'injecteur. Les parois obliques de l'injecteur  1 sont     calorifugées    intérieurement par des plaques 5  de matière isolante.     Les        extrémités    des parois 11 et  11' de l'injecteur sont arrondies, l'écoulement de la  matière étant ainsi facilité.

   L'extrémité de l'injecteur  est partiellement obturée, sur toute sa largeur, par  une barrette 6, en matière isolante, percée     d7ouver-          tures    20 en vue d'une meilleure répartition de la  matière entre les cylindres.  



  La largeur de la bande coulée est délimitée par  des prolongements la et lb des parois latérales de  l'injecteur 1, qui pénètrent en biseau entre les cylin  dres 2 et 2', et assurent     ainsi    l'étanchéité latérale.  



  L'injecteur 1 est adapté à un réservoir d'alimen  tation 7 au moyen de goujons 9 ; des clavettes 8, 8'  contribuent à fixer exactement la position de l'injec  teur 1 par     rapport    au réservoir 7. Une plaquette d'iso  lant 10     sert    de joint d'étanchéité entre     l'injecteur    1  et le réservoir 7.  



  Un trop-plein 12, visible sur la     fig.    2, limite la  pression du métal entre les     cylindres,    en cas de       déréglage    du dispositif     d'alimentation.    Le réservoir 7  présente une ouverture 13, normalement obturée,  pour la vidange éventuelle. Ce réservoir est chauffé  par des brûleurs 14, installés dans une chambre 15.  



  Une goulotte 16 et un     flotteur    17 assurent la  régulation du niveau de la matière dans le réservoir  7. La goulotte étant fixée sur un berceau 18 qui se  déplace sur une colonne 19, le niveau approximatif  de la matière peut être ajusté à la hauteur voulue ;  le flotteur 17 règle, à son tour,     ce    niveau, avec la  précision désirée. En effet, si le niveau du liquide  monte, le flotteur 17 remonte et son fond 17' vient  s'appliquer contre la bouche 16' par laquelle la  matière liquide s'écoule.  



  Comme on peut le voir sur la     fig.    8, l'ensemble  constitué par la chambre à brûleurs 15, le réservoir  7 et l'injecteur 1, est monté sur un chariot 42 sur  rails réglables 43, de façon à permettre la mise en       place    et le     centrage    rapide entre les cylindres. Le  chariot est relié     élastiquement    au bâti d'un laminoir    par un ressort réglable 44, ce qui procure l'étan  chéité, à frottement doux, entre les parois en biseau  11 et 11' de l'injecteur 1 et les parois des cylindres  2 et 2'.  



  Dans les installations dépourvues de chambre de  chauffage 15, et éventuellement ne comportant pas de  chariot 42, un ressort, ou un vérin (pneumatique,  hydraulique ou électromagnétique), est relié directe  ment au réservoir 7 ou à l'injecteur 1.  



  Le régulateur automatique de niveau, représenté  sur la     fig.    4, comporte un     flotteur    21 qui commande  un balancier 22 aboutissant à un contacteur 23. Le       flotteur    21, placé dans la goulotte 16, subit les mon  tées et     descentes    du niveau de la matière fondue, et  réagit contre elles en provoquant la coupure ou le  rétablissement du contact d'un circuit électrique qui  assure le basculement d'un four de coulée 31 (voir       fig.    8).  



  Le contacteur 23 comprend plusieurs touches  fixes<I>(45a, b</I> et c), et plusieurs touches mobiles (23a,  b et c), montées sur le balancier 22. Les touches  mobiles ont une     flexibilité    suffisante pour pouvoir  agir indépendamment les unes des autres     (fig.    5) ;  cette disposition augmente la sécurité du contact.  



  Un dispositif de sécurité supplémentaire, non re  présenté, est constitué par un     électrofrein    sur le  moteur de commande du four 31 ; ce frein arrête le  basculement lorsque le niveau de la matière fondue  monte exagérément dans la goulotte 16. Les ampli  tudes de variation de niveau dans la goulotte sont  ainsi réduites.  



  Les     fig.    6 et 7 montrent un dispositif de refroi  dissement particulièrement avantageux, appliqué aux  cylindres 2 et 2'. Les     cylindres    se composent d'une  âme 24 et d'une frette 25. L'âme est percée de deux  canaux 26 et deux canaux 27, longitudinaux. Cha  cun de ces canaux communique avec la périphérie  de l'âme 24 par l'intermédiaire d'une série de petits  canaux 28 ou 30 suivant qu'ils aboutissent aux  canaux 26 ou aux canaux 27. La périphérie de l'âme  24, aux endroits où débouchent les petits canaux 28  et 30, est creusée de rainures circulaires 29.  



  L'eau de refroidissement entre dans le cylindre  par les canaux 26, aboutit jusque sous la frette 25  par les petits canaux 28 ;     elle    coule ensuite dans les  rainures 29, entre la périphérie de l'âme 24 et la  frette 25, pour     ressortir    par les petits canaux 30  aboutissant aux canaux de sortie 27. On arrive ainsi  à un refroidissement très énergique de la frette 25.  



  L'application de la machine a été représentée,  sur la     fig.    8, sous la     forme    d'un ensemble pour la  fabrication de bandes avec du métal liquide prove  nant d'un four de fusion basculant 31. Le four est  suivi de la goulotte d'alimentation 16, munie d'un  dispositif     automatique    32 décrit plus haut et repré  senté sur les     fig.    4 et 5. Sous la partie avant de la  goulotte 16 est situé le dispositif d'alimentation 33,  formé du réservoir 7 et de l'injecteur 1 dont les  détails ont été montrés sur la     fig.    1. Viennent ensuite  les cylindres de coulée 2-2' qui exercent en même      temps une action de laminage.

   Le mécanisme fai  sant tourner les     cylindres    n'est pas représenté sur le  dessin. A la sortie de ces cylindres, on a installé des  rampes d'arrosage 34 pour le refroidissement de la  bande laminée. Des laminoirs 35, 36, 37 et 38 achè  vent le travail jusqu'à l'épaisseur désirée de la bande ;  bien entendu, le nombre de ces laminoirs peut varier  suivant les besoins. A la     sortie    du     laminoir    38 se  trouve une cisaille 39     permettant    de couper la bande  sans en arrêter le mouvement. 40 et 41 représentent  deux enrouleurs continus : des bobines de bandes  sont obtenues     successivement    sur chacun d'eux sans  qu'il soit nécessaire d'immobiliser la bande.

   Ainsi, le  fonctionnement de l'ensemble de     l'installation    est  parfaitement continu.  



  Les     fig.    9 à 11 représentent un injecteur pour  matière fondue à couler, construit suivant une  variante qui donne de particulièrement bons résultats  dans la coulée des métaux légers.  



  Deux plaques semblables 46 et 46', cons  tituent les parois obliques - inférieure et supé  rieure - d'un injecteur remplaçant celui de la       fig.    1. Ces parois entrent en contact avec les  cylindres 2 et 2', suivant les surfaces assez étroi  tes 47 et 47', très soigneusement usinées ; le frotte  ment doux est amélioré par lubrification des cylin  dres, en particulier avec du graphite.  



  L'étanchéité entre les     surfaces    47, 47' et les sur  faces des cylindres 2 et 2' est assurée par la pression  exercée sur l'injecteur au moyen d'un     vérin    pneu  matique relié à un réservoir d'air     comprimé    par l'in  termédiaire d'une vanne de réglage. Le vérin rem  place le ressort 44 de la     fig.    8.  



  L'ouverture 49, pour le passage du métal fondu,  est une fente continue suivant toute la largeur de la  bande à couler.  



  Les plaques 46, 46' de l'injecteur sont assemblées  au moyen de goujons 53, 53' et de tiges 48, 48' dont  les extrémités sont serrées sur des flasques 50 et 50'  formant les parois latérales de l'injecteur. Cette con  ception de l'injecteur en plusieurs éléments apporte  de grands avantages: elle facilite le jeu des dilatations  au cours du chauffage et évite     ainsi    les déformations  possibles. En outre, en cas, de solidification du métal  dans l'injecteur, au moment d'un arrêt de la coulée,  il devient aisé de retirer la masse solide après un  démontage rapide de l'injecteur.     Le    nombre de pla  ques telles que 46, 46' peut varier suivant la largeur  de l'injecteur, il peut, par exemple, être de deux à  trente.  



  La     fig.    11 montre le flasque de droite 50,     qui    se  termine par une     partie    en biseau 51 s'avançant entre  les cylindres de coulée, plus loin que les extrémités  47, 47' des parois obliques 46, 46' ; cette     partie    51  assure l'étanchéité latérale avec les cylindres 2, 2'  suivant les surfaces soigneusement     usinées    60 et 60'.  A gauche, l'injecteur est limité de façon semblable  par le flasque 50'.  



  Lorsqu'on désire obtenir simultanément plusieurs  bandes parallèles en une seule opération de coulée,    on     place    quelques     flasques    supplémentaires, comme  celui de la     fig.    11, entre certaines des plaques 46, 46'.  



  Sur la     fig.    12, on a représenté deux     cylindres    52  et 52' munis de gorges 54 et 54'. Les     cylindres     entrent en contact l'un avec l'autre, suivant les parties  56 et 57 de leurs génératrices, tandis que     l'espace     libre 55 entre eux est destiné à     recevoir    le métal  liquide. Les parties obliques 47, 47' de l'injecteur  s'engagent dans cet     espace    55, alors que les parties  avancées 51 et 51' des flasques 50 et 50' s'y enga  gent plus profondément. La partie 51 vient frotter  contre le bord     droit    58, et la partie 51' contre le  bord gauche 59 de l'espace 55     laissé    libre entre les  deux rouleaux.  



  L'emploi du     dispositif    suivant les     fig.    9, 10, 11  et éventuellement 12, permet de     simplifier    le cen  trage de l'injecteur ; ainsi, les     oreilles    3 ne sont plus  nécessaires.  



  La machine décrite peut naturellement s'appli  quer au travail de divers métaux ou de matières plas  tiques. A titre d'exemple, voici les dimensions qui  ont été choisies pour des machines destinées à la  fabrication de bandes     minces    d'aluminium de 60 cm  de large. Le four 31 a une capacité de 5     tonnes.     L'âme et la     frette    des     cylindres    2, 2' sont en acier  mi-dur.

   Les cylindres ont 600     mm    de diamètre pour  une largeur de table de 1200 mm,     ils    sont     écartés    de  6     mm,    leur vitesse tangentielle peut varier entre 0  et 3     m/min.    Le dispositif de refroidissement 34  comporte un jeu de rampes à air et un jeu de rampes  à eau pulvérisée.

   Les laminoirs 35, 36, 37 et 38 sont  équipés de     cylindres    de     travail    de 200     mm    de dia  mètre et de cylindres d'appui de 400 mm, avec une  largeur de table de 1000     mm.    L'épaisseur de la  bande est, en     partant    des cylindres 2, 2' jusqu'au  laminoir 38, respectivement: 6 mm - 3     mm      1,5 mm - 0,7 mm - 0,3 mm. Les enrouleurs 40  et 41 ont un diamètre de 300 mm, et permettent  l'obtention de bobines de 1200     mm    de diamètre exté  rieur et d'un poids d'environ 1700 kg.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Procédé pour la coulée continue d'une matière fusible, notamment d'un métal, caractérisé en ce qu'on introduit la matière, à l'état fondu, entre deux cylindres rotatifs à axes de rotation parallèles et situés dans un plan au moins approximativement ver tical, par l'intermédiaire d'un récipient dont les parois terminales sont pressées contre lesdits cylin dres par au moins un moyen élastique adapté à assu rer l'étanchéité entre lesdites parois et lesdits cylindres. II.

   Machine pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisée en ce qu'elle comprend deux cylindres à axes parallèles et situés dans un plan au moins approximativement vertical dont les périphéries sont distantes l'une de l'autre, des moyens d'injection de matière fondue entre les dits cylindres moyens, qui comportent un récipient présentant deux parois obliques terminales destinées à entrer en contact avec lesdits cylindres dans la région de l'espace compris entre les cylindres, et des moyens pour presser élastiquement lesdits moyens d'injection contre les cylindres.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce qu'on règle le débit de ladite matière en sorte que le passage de cette matière, entre les cylindres, donne lieu à la solidification et au laminage de la dite matière. 2. Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce qu'on règle l'écoulement continu de la matière à couler d'une façon automatique.

   3. Machine suivant la revendication II, caracté risée en ce que lesdites parois obliques sont reliées latéralement par des flasques dont les extrémités pénètrent dans l'espace compris entre les cylindres et sont en contact avec ces cylindres. 4. Machine suivant la revendication II, caracté risée en ce que ledit récipient est muni d'un régula teur automatique du niveau de la matière fondue. 5. Machine suivant la sous-revendication 4, caractérisée en ce qu'un second récipient, destiné à contenir la matière fondue, est placé au-dessus dudit récipient. 6.

   Machine suivant la sous-revendication 5, carac térisée en ce que le .second récipient est muni d'une commande électrique automatique du basculement d'un four dans lequel est fondue la matière alimen tant ledit second récipient. 7. Machine suivant la revendication II, carac térisée en ce que les parties des parois obliques en contact avec les cylindres sont adaptées à glisser en frottement doux sur la périphérie des cylindres. 8.

   Machine suivant la revendication II, carac térisée en ce que les parois obliques portent des évi dements dans leurs parties en contact avec les cylin dres, en sorte que la surface desdites parties entrant en contact avec les cylindres soit aussi petite que possible. 9. Machine suivant la revendication Il, caracté risée en ce que lesdites parois obliques des moyens d'injection se composent de plusieurs éléments juxta posés, assemblés suivant des lignes pratiquement per pendiculaires aux génératrices des cylindres. 10.

   Machine suivant la sous-revendication 9, caractérisée en ce que en plus de deux flasques for mant les parois latérales extrêmes et reliant lesdites parois obliques, d'autres flasques sont interposés entre certains des éléments juxtaposés, pour permettre l'obtention simultanée de plusieurs bandes coulées parallèles. 11. Machine suivant la revendication II, carac térisée en ce que au moins un des cylindres porte une gorge périphérique pour recevoir la matière coulée. 12. Machine suivant les sous-revendications 3 et 11, caractérisée en ce que lesdites extrémités des flasques s'apppuient sur les extrémités desdites gorges. 13.

   Machine suivant la revendication II, carac térisée en ce que lesdits moyens pour presser élasti- quement lesdits moyens d'injection sont adaptés aux moyens d'injection eux-mêmes. 14. Machine suivant la sous-revendication 5, caractérisée en ce que lesdits récipient et moyens d'injection sont fixés sur une chambre de chauffage, elle-même montée sur un chariot auquel sont adaptés lesdits moyens pour presser élastiquement les moyens d'injection contre les cylindres. 15. Machine suivant la revendication II, carac térisée en ce que lesdits moyens pour presser élas- tiquement lesdits moyens d'injection sont constitués par un ou plusieurs ressorts. 16.

   Machine suivant la revendication 11, caracté risée en ce que lesdits moyens pour presser élastique- ment lesdits moyens d'injection sont constitués par un ou plusieurs vérins pneumatiques ou hydrauliques. 17. Machine suivant la revendication II, carac térisée en ce que lesdits cylindres sont munis de moyens de refroidissement.