CH518757A - Machine à couler en continu - Google Patents

Description

  
 



  Machine à couler en continu
 La présente invention a pour objet une machine à couler en continu. Elle se rapporte plus particulièrement à une machine permettant de refroidir un moule afin d'obtenir un métal coulé en vue d'un travail à chaud à une température   choisie.   



   On connaît une machine à couler comportant une roue de coulée rotative présentant une rainure   périphé-    rique formée dans une pièce annulaire et fermée par une courroie sans fin. La rainure périphérique et la courroie délimitent un moule dans une extrémité duquel le métal fondu est versé et à travers l'autre extrémité duquel le métal coulé sort quand la roue tourne.



   Cette machine permet de refroidir un moule en le refroidissant dans plusieurs zones de refroidissement. Ce refroidissement dans plusieurs zones fournit, par exemple, un métal coulé à base de cuivre supérieur à celui obtenu jusqu'ici. Ce résultat est dû à ce que le refroidissement du métal fondu à base de cuivre dans le moule sert à solidifier le métal fondu d'une façon non encore atteinte dans la pratique antérieure.



   Une limitation dans le refroidissement d'un moule par les machines connues est due au fait que ces machines fournissent un métal coulé qui n'est pas à une température spécifique choisie pour le travail à chaud quand ce métal sort du moule. Cela provient de ce que ces machines sont destinées principalement à refroidir le moule pour obtenir la solidification du métal fondu dans le moule, et il en résulte que la température du métal coulé à sa sortie du moule est imposée par le refroidissement du moule en vue de solidifier le métal fondu plutôt qu'une température choisie pour le travail à chaud du métal coulé.



   La présente invention a pour but de fournir une machine ne présentant pas cette limitation. La machine envisagée maintenant non seulement permet de solidifier le métal fondu dans le moule, mais donne aussi un métal coulé qui sort du moule à une température déterminée propre au traitement à chaud subséquent Cette machine assure un meilleur refroidissement du moule en refroidissant ce dernier de la quantité requise pour solidifier le métal, fondu dans le moule et aussi de la quantité requise pour refroidir le métal coulé résultant à une température donnée. Ainsi, la machine est bien adaptée au travail à chaud du métal coulé à sa sortie du moule puisque la température du métal coulé à ce moment est la température de travail à chaud désirée et non simplement la température nécessaire pour solidifier le métal fondu.



   Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine selon l'invention:
 La fig. 1 est une vue schématique de cette forme d'exécution et d'un laminoir qu'elle alimente.



   La fig. 2 est une vue de face à plus grande échelle de cette forme d'exécution, et
 la fig. 3 est une vue latérale à plus grande échelle correspondant à la fig. 2.



   La machine à couler T représentée comprend un anneau rotatif 10 présentant une rainure périphérique 11.



  Une courroie métallique 12 engage la périphérie de l'anneau 10 et sert à fermer une partie de la rainure 11 afin de constituer un moule M qui reçoit du métal fondu 13 à partir d'un creuset 14 et   d'où    ressort le métal coulé 15. La courroie 12 est disposée contre la périphérie de l'anneau 10 et peut se déplacer avec celle-ci grâce à des roues 16. On pourrait aussi utiliser une seule roue.



   Quelle que soit la manière dont la courroie 12 est maintenue contre la périphérie de l'anneau 10, il est évident que le moule M se déplace le long d'une trajectoire déterminée d'un point A où le moule M reçoit le métal fondu 13 à un point B où le métal coulé 15 sort du moule
M pour passer dans une machine de travail à chaud, dans le cas présent un laminoir H (fig. 1). Ce laminoir est conventionnel et il est évident qu'avec l'installation formée par la machine à couler T et le laminoir H le métal coulé 15 peut être travaillé à chaud dans le lami  noir H à une température qui est déterminée en partie par la température du métal coulé 15 quand il sort du moule M.



   La machine à couler T décrite jusqu'ici est connue.



  Toutefois, elle est destinée non seulement à obtenir la solidification du métal fondu 13, mais à obtenir aussi une température choisie du métal coulé 15 quand il sort du moule M. On a représenté l'installation nécessaire qui comprend la machine pour assurer le refroidissement du moule M.



   Le refroidissement du moule M est assuré par un dispositif de refroidissement interne N agencé pour diriger un réfrigérant contre la périphérie interne 17 de l'anneau 10, par un dispositif de refroidissement externe
O agencé pour diriger le réfrigérant contre la courroie 12, par un premier dispositif de refroidissement latéral
L agencé pour diriger le réfrigérant contre un côté 18 de l'anneau 10, et par un second dispositif de refroidissement latéral S agencé pour diriger le réfrigérant contre l'autre côté 19 de l'anneau 10. Le dispositif interne N comprend un collecteur 20 qui est monté fixe dans la périphérie interne 17 de l'anneau 10.



   Le collecteur 20 comporte une paroi externe 21 coaxiale avec la périphérie interne 17 de l'anneau 10 à une certaine distance de cette périphérie et s'étendant du point A d'introduction du métal fondu 13 dans le moule
M jusqu'au point B où le métal coulé sort du moule. Le collecteur 20 délimite une cavité 22 qui est divisée par une cloison 23 en deux chambres de refroidissement 24 et 25. La cloison 23 est disposée dans la cavité 22 de manière que la partie de la paroi externe 21 du collecteur 20 délimitant la chambre 24 s'étende du point A à un point
C le long de la trajectoire du moule M entre les points A et B. La partie de la paroi externe 21 délimitant la chambre 25 s'étend du point C au point B.



   On voit que le collecteur 20 renferme les deux chambres de refroidissement 24, 25 disposées successivement à proximité de la périphérie interne 17 de l'anneau 10 le long de la trajectoire du moule M entre les points A et B.



  Un réfrigérant est amené à la chambre 24 par une vanne 27 et une conduite d'alimentation 28 et à la chambre 25 par une vanne 29 et une conduite d'alimentation 30. Des tuyères 31 disposées le long de la paroi externe 21 du collecteur 20 servent à diriger le réfrigérant dans les chambres 24 et 25 en direction de l'extérieur contre la périphérie interne 17 de l'anneau 10.



   Le premier dispositif de refroidissement latéral L comprend un premier tube arqué 32 s'étendant du point
C au point A le long et à proximité du côté 18 de l'anneau 10, et un second tube arqué 33 s'étendant du point C au point B également le long et à proximité du côté 18. Le réfrigérant est amené dans le premier tube 32 par une vanne 34 et une conduite d'alimentation 35 et au second tube 33 par une vanne 36 et une conduite d'alimentation 37. Chaque tube 32 et 33 comporte des tuyères 38 espacées sur sa longueur pour diriger le réfrigérant depuis ces tubes 32 et 33 contre le côté 18 de l'anneau 10.



   Le second dispositif de refroidissement latéral S est semblable au premier dispositif L et comprend un premier tube arqué 39 à proximité du côté 19 de l'anneau 10 entre les points A et C et un second tube arqué non représenté s'étendant à proximité du côté 19 de l'anneau entre les points C et B. Le réfrigérant est amené au premier tube 39 par une vanne 42 et une conduite d'alimentation 44 et au second tube arqué par une vanne 43 et une conduite d'alimentation 45. Chaque tube arqué   comw    porte plusieurs tuyères 41 sur sa longueur pour diriger le réfrigérant dans les tubes contre le côté 19 de l'anneau 10.



   Le dispositif de refroidissement externe O est également similaire au dispositif L et comprend un premier tube arqué 46 s'étendant du point C au point A le long et à proximité de la courroie 12 et un second tube arqué 47 s'étendant du point C au point B également le long et à proximité de la courroie 12. Le réfrigérant est amené au premier tube 46 par une vanne 48 et une conduite d'alimentation 49 et au second tube 47 par une vanne 50 et une conduite d'alimentation 51. Des tuyères 52 sont espacées sur la longueur des tubes 46, 47 pour diriger le réfrigérant de ces tubes contre la courroie 12.



   Les conduites d'alimentation 28, 30, 35, 37, 44, 45, 49 et 51 sont toutes reliées à un tube de réfrigérant principal 54 qui reçoit le réfrigérant, de l'eau par exemple, d'une source non représentée à travers une vanne principale 55. On voit que les dispositifs de refroidissement interne
N, externe O et latéraux L et S constituent ensemble une installation de refroidissement qui permet de diriger le réfrigérant contre tous les côtés du moule M quand ce dernier passe entre les points A et B.



   On comprend également que le réfrigérant est dirigé contre le moule M entre les points A et C seulement depuis la chambre de refroidissement 24 et les tubes arqués 32, 39 et 46, et que le réfrigérant est dirigé contre le moule M entre les points C et B depuis la chambre de refroidissement 25 et les tubes arqués 33, non représenté et 47. Comme l'écoulement du réfrigérant vers les chambres 24 et 25 et vers les tubes arqués dépend non seulement du réglage de la vanne principale 55 mais aussi des réglages individuels des vannes 27, 29, 34, 36, 42, 43, 48 et 50 respectivement, il est évident que l'installation de refroidissement décrite comprend une zone de refroidissement X entre les points A et C (fig. 1) et une zone de refroidissement Y entre les points C et B dans chacune desquelles le refroidissement du moule M et de ses divers côtés est réglable.



   Avec cette installation de refroidissement du moule
M, et après que le métal fondu 13 a été versé dans le moule, le refroidissement de ce dernier dans les zones X et Y est réglé de façon à solidifier pratiquement complètement le métal fondu 13 dans le moule M et, en plus, il est réglé de façon à refroidir en supplément et indépendamment le métal coulé 15 à une température de décharge choisie à la sortie du moule M.

  Ainsi, le refroidissement du moule M dans chaque zone de refroidissement
X et Y est réglable indépendamment, comme on vient de le voir, et cela s'accomplit le plus aisément en réglant le refroidissement du moule M dans les zones X et Y à l'intensité requise pour refroidir le métal fondu 13 à une température qui est la plus haute température du métal coulé 15 compatible avec la solidification de ce métal fondu 13, et en réglant en outre le refroidissement du moule M dans la zone Y à l'intensité supplémentaire requise pour refroidir le métal coulé 15 avant sa sortie du moule à une température déterminée.



   La température choisie peut être la température de travail à chaud la plus élevée pour le métal coulé compatible avec la solidification recherchée du métal fondu 13.



  Ainsi, en réglant l'intensité supplémentaire de refroidissement du moule M dans la zone Y, la température du métal coulé 15 à la sortie du moule peut être toute la température choisie dans un domaine de températures qui n'est pas contraire à la solidification désirée du métal fondu.  



   Dans la plupart des applications de la machine décrite, la température choisie pour le métal coulé 15 à la sortie du moule M est suffisamment supérieure à la température de travail à chaud choisie pour le métal coulé 15 à l'entrée du laminoir H pour compenser le refroidissement de ce métal entre la machine à couler T et le laminoir H. Toutefois, la température choisie peut être inférieure à cette température de travail à chaud pour permettre le chauffage du métal coulé 15 entre la machine à couler T et le laminoir H.

  En outre, quelle que soit la température choisie pour le métal coulé 15 à sa sortie du moule et qui est nécessaire pour satisfaire aux conditions d'opérations particulières de la machine T et du laminoir
H, la température choisie est réglée pendant le fonctions nement de la machine T pour compenser les changements des conditions opératoires afin que le métal coulé 15 soit reçu dans le laminoir H à la température de travail à chaud désirée.



   Il est entendu que l'intensité du refroidissement du moule M dans la zone de refroidissement Y est, en fait, la somme de la partie de l'intensité de refroidissement du moule requise pour solidifier le métal fondu 13, refroidissement qui est accompli dans la zone Y plutôt que dans la zone X, et de l'intensité de refroidissement du moule M requise pour amener le métal coulé 15 à une température donnée à la sortie du moule. Cela est dû au fait que le refroidissement du moule pour solidifier le métal fondu 13 est accompli dans les deux zones de refroidissement X et Y.

  Cependant, avec une autre installation de refroidissement, le refroidissement initial du moule M requis pour solidifier le métal fondu 13 peut être accompli entièrement dans la zone X et le refroidissement subséquent du moule dans la zone Y peut être pratiquement restreint à l'intensité de refroidissement requise pour amener le métal coulé à la température donnée à la sortie du moule M. Avec une installation de refroidissement comportant une zone de refroidissement
Y dans laquelle le refroidissement du moule M est réglable indépendamment du refroidissement de ce moule dans la zone X, il est possible de régler facilement et simplement la température choisie pour le métal coulé 15 à la sortie du moule.



   Toutefois, il faut assurer initialement le   refroidisse-    ment du moule M pour solidifier pratiquement le métal fondu 13, et ensuite le refroidissement du moule pour refroidir le métal coulé 15 à une température choisie à laquelle le métal coulé sort du moule et entre dans une machine de travail à chaud telle que le laminoir H.

  Que les stades de refroidissement initial et de refroidissement subséquent du moule M se recouvrent dans le temps ou se succèdent pratiquement indépendamment, et que l'installation de refroidissement assure plusieurs zones de refroidissement le long de la trajectoire du moule ou toute autre disposition pour accomplir ces stades, la machine décrite donne un métal coulé à une température de décharge déterminée à la fois par le changement de la température ambiante autour du métal coulé entre le moule M et la machine de formation à chaud relativement éloignée telle que le laminoir H et par le domaine des températures de travail à chaud pour le métal coulé.



   On assure ainsi au métal coulé dans le laminoir H une température comprise dans ce domaine de températures de travail à chaud, c'est-à-dire la température de travail à chaud initiale à laquelle on désire travailler le métal coulé et qui n'est pas déterminée simplement par l'intensité de refroidissement requise pour solidifier le métal fondu 13. 

Claims (1)

1. REVENDICATION

   Machine à couler en continu, comprenant un moule pour recevoir du métal fondu constitué par une rainure périphérique ouverte vers l'extérieur dans un anneau de coulée et fermée avec une courroie métallique, la machine étant destinée à alimenter un dispositif de formation à chaud séparé et comprenant une installation pour refroidir le moule et couler le métal fondu dans ce dernier, le métal coulé étant délivré de façon continue dans le dispositif de formation à une température de formation à chaud désirée, caractérisée en ce que l'installation de refroidissement comprend un premier ensemble de refroidissement d'une zone de solidification pour soll- difier le métal fondu et un second ensemble de refroidissement, indépendant du premier, d'une zone de réglage de la température pour commander la température de décharge de la barre métallique solidifiée,

   chacun de ces ensembles de refroidissement comprenant un dispositif de refroidissement de la surface interne du moule, un dispositif de refroidissement de la surface latérale du moule et un dispositif de refroidissement de la courroie, le dispositif de refroidissement de la surface interne comprenant des organes d'injection de réfrigérant arqués et indépendants et des organes pour diriger de façon commandée le réfrigérant contre la surface interne du moule, le dispositif de refroidissement latéral étant disposé de chaque côté du moule et comprenant deux organes d'inj,ection de réfrigérant arqués et opposés et des organes pour diriger le réfrigérant contre chaque surface extérieure latérale de la rainure de moulage,

   et le dispositif de refroidissement de la courroie comprenant des organes d'injection de réfrigérant arqués et des organes de commande pour diriger le réfrigérant contre la surface extérieure de la courroie métallique.