EP0220456A1 - Appareillage pour l'extraction, pas à pas, hors d'une lingotière d'un produit de forme allongée obtenu par coulée continue ascendante - Google Patents

Appareillage pour l'extraction, pas à pas, hors d'une lingotière d'un produit de forme allongée obtenu par coulée continue ascendante Download PDF

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EP0220456A1 EP86112724A EP86112724A EP0220456A1 EP 0220456 A1 EP0220456 A1 EP 0220456A1 EP 86112724 A EP86112724 A EP 86112724A EP 86112724 A EP86112724 A EP 86112724A EP 0220456 A1 EP0220456 A1 EP 0220456A1
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    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
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    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
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    • A47F—SPECIAL FURNITURE, FITTINGS, OR ACCESSORIES FOR SHOPS, STOREHOUSES, BARS, RESTAURANTS OR THE LIKE; PAYING COUNTERS
    • A47F5/00—Show stands, hangers, or shelves characterised by their constructional features
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    • A47F5/0869—Accessories for article-supporting brackets, e.g. price- indicating means, not covered by a single one of groups A47F5/08
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds

Definitions

  • the apparatus according to the invention applies essentially to the preparation of metallic tubular products, in particular of cast iron tubes of circular section, but said apparatus can also be used for the preparation of other products of elongated shape.
  • tubular products can be produced using an upward continuous casting technique.
  • Such a technique is for example described in French patent 7616285 (published under the number 2 352 612); in this patent the tubular product is obtained by continuous casting; liquid iron exiting from bottom to top of an ingot mold, subjected to pressure, enters a cylindrical enclosure in which it is calibrated, by using a magnetic field, and cooled and the solidified tubular product is pulled upwards then that the base of said enclosure is continuously supplied by liquid iron.
  • the technical problem consists in using an apparatus capable of pulling, in optimal conditions, upwards the elongated (tubular) product thus obtained.
  • Patent FR 2 375 936 discloses a device for horizontal extraction, step by step, of an ingot from an ingot mold, of the type comprising a body, capable of moving along the axis of the ingot to be extracted, in which of the jaws, in contact by their internal face with the external face of the ingot to be extracted, are connected to the body of the device by return members mounted elastically and producing a force in the opposite direction to that of the extraction of the ingot, the jaw being in contact by their external face with rollers, perpendicular to the axis of the ingot, bearing on corners located on the internal face of the body of the device.
  • this device provided for the horizontal extraction of an ingot from an ingot mold, is not applicable to the ascending vertical extraction of a long product from an ingot mold.
  • the use of return members provided with elastic means means that the jaws are not immediately released from the ingot when the extraction device returns to its starting position, since it is necessary to reach a certain compression ratio of said elastic means so that the jaws no longer clamp the ingot to be extracted.
  • the present invention therefore relates to an apparatus for the extraction step by step, from an ingot mold, of an elongated solid product obtained by continuous ascending casting, conformation, calibration and solidification in a suitable enclosure, said apparatus being characterized in that 'it consists : - a first fixed device, located in the immediate vicinity of the outlet orifice of said enclosure, consisting of a ring, surrounding said solid, having an internal face in the form of a truncated cone opening of between 10 and 20 ° and having its small base downwards, the space situated between the external surface of said solid and the internal face of said ring being provided with balls of several diameters capable of ensuring the jamming of said solid in the event of initiation of movement upstream of this solid; - And a second mobile device having the same structure as the first device and also comprising balls, this second device being driven in a longitudinal movement back and forth along the axis of said solid.
  • a tube 1, of axis XX ′ is produced by continuous vertical ascending casting in a mold 2 from which it is extracted vertically upwards.
  • the mold itself is surmounted by a device making it possible to shape, calibrate and cool to a sufficient degree the elongated article (tube) so that the level 2 ′ represents the upper exit surface of this together.
  • the apparatus according to the invention consists - a ring 3 located in the immediate vicinity of level 2 'and which can even be made integral with the ingot mold-forming-cooling device; this ring 3 has any external surface but internally has an internal face 4 of frustoconical shape; the opening of this frustoconical shape is oriented upwards (towards X ′), the small base of this shape therefore being towards the bottom of this ring; the shape of this internal face 4 is obviously adapted to the external shape and to the dimension of the tube 1, most often the truncated cone therefore has circular straight sections; the inclination of the frustoconical internal face of the ring 3 relative to the axis of the tube 1 (vertical) is between 10 and 20 ° and is preferably 15 °; the space between the internal face of the ring 3 and the external surface of the tube 1 is filled with balls 5 of several diameters, these balls are distributed, according to their size, in two or more successive beds, each bed being formed of balls of the same size which are
  • the operation of the apparatus according to the invention is as follows: the rise of the ring 6 from a height h causes by the jamming of the balls 5 of the ring 6 between the outer surface of the tube 1 and the internal frustoconical surface of said ring 6, the rise of the tube 1. Once the extraction of the tube 1 carried out from a height h , the ring 6 descends, which provides a release of the balls 5 from this ring 6, while the balls 5 from the ring 3 then prevent the descent of the tube 1 to the inside of the mold 2.
  • a new cycle can begin when the ring 6 has returned to its starting position.
  • This device therefore allows a step-by-step extraction of the tube 1 from an ingot mold 2 in an ascending vertical continuous casting process.

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Abstract

La présente invention concerne un appareillage pour l'extraction pas à pas, hors d'une lingotière, d'un produit solide (1) allongé obtenu par coulée continue ascendante, conformation, calibrage et solidification dans une enceinte(2) convenable, ledit appareillage étant caractérisé en ce qu il est constitué : - d'un premier dispositif fixe (3), situé au voisinage immédiat de l'orifice de sortie de ladite enceinte, constitué par un anneau, entourant ledit solide, présentant une face interne (4) en forme de tronc de cône d'ouverture comprise entre 10 et 20° et ayant sa petite base vers le bas, l'espace situé entre la surface externe dudit solide et la face interne dudit anneau étant pourvue de billes (5) de plusieurs diamètres aptes à assurer le coincement dudit solide en cas d'amorce de mouvement vers l'amont de ce solide ; - et d'un second dispositif (6) mobile présentant la même structure que le premier dispositif et comportant également des billes, ce second dispositif étant animé d'un mouvement longitudinal de va et vient le long de l'axe dudit solide.

Description

  • L'appareillage selon l'invention s'applique essentiel­lement à la préparation de produits tubulaires métalliques, notam­ment de tubes en fonte de section circulaire mais ledit appareil­lage est également utilisable pour la préparation d'autres produits de forme allongée.
  • Il est connu que ces produits tubulaires peuvent être réalisés selon une technique de coulée continue ascendante. Une telle technique est par exemple décrite dans le brevet français 7616285 (publié sous le numéro 2 352 612); dans ce brevet le produit tubulaire est obtenu par coulée continue ;
    la fonte liquide sortant de bas en haut d'une lingotière, soumise à la pression, pénètre dans une enceinte cylindrique dans laquelle elle est calibrée, par utilisation d'un champ magnétique, et refroidie et le produit tubulaire solidifié est tiré vers le haut alors que la base de ladite enceinte est alimentée en continu par la fonte liquide.
  • Le problème technique consiste à utiliser un appareil­lage capable de tirer, dans des conditions optimales, vers le haut le produit allongé (tubulaire) ainsi obtenu.
  • On connaît par le brevet FR 2 375 936 un dispositif d'extraction horizontale, pas à pas, d'un lingot hors d'une lingo­tière, du type comprenant un corps, apte à se déplacer selon l'axe du lingot à extraire, dans lequel des mors, en contact par leur face interne avec la face externe du lingot à extraire, sont reliés au corps du dispositif par des organes de rappel montés élastique­ment et produisant un effort dans le sens contraire de celui de l'extraction du lingot, les mors étant en contact par leur face externe avec des rouleaux, perpendiculaires à l'axe du lingot, en appui sur des coins situés à la face interne du corps du dispositif.
  • Mais ce dispositif, prévu pour l'extraction horizontale d'un lingot hors d'une lingotière, n'est pas applicable à l'extraction verticale ascendante d'un produit long hors d'une lingotière.
  • En effet, dans le cas d'une extraction verticale ascen­dante, une fois l'extraction du lingot hors de la lingotière effec­tuée d'une longueur déterminée, il est nécessaire d'empêcher la descente du lingot dans la lingotière, par le propre poids du lingot, lors du retour du dispositif d'extraction à sa position de départ. Or le dispositif décrit dans le brevet FR 2 375 936 ne permet absolument pas d'éviter cette descente, le problème de la descente du lingot dans la lingotière ne se posant d'ail­leurs pas dans le cas d'un lingot horizontal.
  • Par ailleurs, l'utilisation d'organes de rappel munis de moyens élastiques fait que les mors ne sont pas immédiatement dégagés du lingot lors du retour du dispositif d'extraction à sa position de départ, puisqu'il est nécessaire d'atteindre un certain taux de compression desdits moyens élastiques pour que les mors ne serrent plus le lingot à extraire.
  • Ainsi lors du retour du dispositif d'extraction à sa position de départ il peut se produire, au début de ce mouvement de retour, un retour du lingot à l'intérieur de la lingotière, retour qui ne peut absolument pas être défini puisqu'il est en particulier fonction des irrégularités de la surface externe du lingot à extraire.
  • Enfin, le dispositif décrit dans le brevet FR 2 375 936 nécessite l'utilisation de pièces mécaniques précises et des réglages du dispositif de rappel des mors.
  • La présente invention concerne donc un appareillage pour l'extraction pas à pas, hors d'une lingotière, d'un produit solide allongé obtenu par coulée continue ascendante, conformation, calibrage et solidification dans une enceinte convenable, ledit appareillage étant caractérisé en ce qu'il est constitué :
    - d'un premier dispositif fixe, situé au voisinage immédiat de l'orifice de sortie de ladite enceinte, constitué par un anneau, entourant ledit solide, présentant une face interne en forme de tronc de cône d'ouverture comprise entre 10 et 20° et ayant sa petite base vers le bas, l'espace situé entre la surface externe dudit solide et la face interne dudit anneau étant pourvue de billes de plusieurs diamètres aptes à assurer le coincement dudit solide en cas d'amorce de mouvement vers l'amont de ce solide;
    - et d'un second dispositif mobile présentant la même structure que le premier dispositif et comportant également des billes, ce second dispositif étant animé d'un mouvement longitudinal de va et vient le long de l'axe dudit solide.
  • L'invention sera mieux comprise en se référant à l'exemple non limitatif ci-après dans lequel l'invention est appliquée à l'extraction d'un tube cylindrique. Cet exemple se réfère au schéma unique.
  • Un tube 1, d'axe X-X', est produit par coulée continue verticale ascendante dans une lingotière 2 à partir de laquelle il est extrait verticalement vers le haut. En fait la lingotière pro­prement dite est surmontée d'un dispositif permettant de conformer, de calibrer et de refroidir jusqu'à un degré suffisant l'article allongé (tube) de telle sorte que le niveau 2' représente la surface supérieure de sortie de cet ensemble.
  • L'appareillage selon l'invention est constitué
    - d'un anneau 3 situé au voisinage immédiat du niveau 2' et qui peut même être rendu solidaire de l'ensemble lingotière-dispositif de formage-refroidissement; cet anneau 3 a une surface extérieure quelconque mais présente intérieurement une face interne 4 de forme tronconique; l'ouverture de cette forme tron­conique est orientée vers le haut (vers X'), la petite base de cette forme étant donc vers le bas de cet anneau; la forme de cette face interne 4 est bien évidemment adaptée à la forme extérieure et à la dimension du tube 1, le plus souvent le tronc de cône présente donc des sections droites circulaires; l'incli­naison de la face interne tronconique de l'anneau 3 par rapport à l'axe du tube 1 (verticale) est comprise entre 10 et 20° et est de préférence de 15°; l'espace entre la face interne de l'anneau 3 et la surface extérieure du tube 1 est rempli de billes 5 de plusieurs diamètres, ces billes se répartissent, selon leur grosseur, en deux ou plusieurs lits successifs, chaque lit étant formé de billes de même grosseur qui sont tangentes à la fois à la surface interne de l'anneau et à la surface externe du tube, les diamètres des billes à choisir seront déterminés bien évidemment par l'angle fait par la surface interne de l'anneau avec la verticale et par la hauteur de l'anneau, par exemple pour un tube 1 dont le diamètre extérieur est de 1000 mm et pour un anneau dont l'angle de la surface interne est de 15° on pourra utiliser avantageusement deux lits de billes de diamètre 60 et 80 mm;
    - d'un anneau 6 dont la structure est tout à fait analogue à celle de l'anneau 3; on y retrouve notamment la surface interne tron­conique à ouverture vers le haut et la disposition des billes 5 disposées entre ladite surface interne tronconique et le tube 1; mais de plus ledit anneau 6 est animé d'un mouvement vertical de va et vient le long du tube 1, ce mouvement de va et vient assurant le déplacement dudit anneau sur une hauteur déterminée ; ledit anneau 6 étant entraîné par un dispositif non représenté.
  • Le fonctionnement de l'appareillage selon l'invention est le suivant :
    la montée de l'anneau 6 d'une hauteur h entraîne par le coincement des billes 5 de l'anneau 6 entre la surface externe du tube 1 et la surface tronconique interne dudit anneau 6, la montée du tube 1. Une fois l'extraction du tube 1 réalisée d'une hauteur h, l'anneau 6 redescend, ce qui procure une libération des billes 5 de cet anneau 6, alors que les billes 5 de l'anneau 3 empêchent alors la descente du tube 1 à l'intérieur de la lingo­tière 2.
  • Un nouveau cycle peut commencer quand l'anneau 6 a repris sa position de départ.
  • Ce dispositif permet donc une extraction pas à pas du tube 1 hors d'une lingotière 2 dans un procédé de coulée continue verticale ascendante.

Claims (3)

1. Appareillage pour l'extraction pas à pas, hors d'une lingotière, d'un produit solide (1) allongé obtenu par coulée conti­nue ascendante, conformation, calibrage et solidification dans une enceinte (2) convenable, ledit appareillage étant caractérisé en ce qu'il est constitué :
- d'un premier dispositif fixe (3), situé au voisinage immédiat de l'orifice de sortie de ladite enceinte, constitué par un anneau, entourant ledit solide, présentant une face interne (4) en forme de tronc de cône d'ouverture comprise entre 10 et 20° et ayant sa petite base vers le bas, l'espace situé entre la surface externe dudit solide et la face interne dudit anneau étant pourvue de billes (5) de plusieurs diamètres aptes à assurer le coincement dudit solide en cas d'amorce de mouvement vers l'amont de ce solide;
- et d'un second dispositif (6) mobile présentant la même structure que le premier dispositif et comportant également des billes, ce second dispositif étant animé d'un mouvement longitudinal de va et vient le long de l'axe dudit solide.
2. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture dudit tronc de cône est de 15°.
3. Appareillage selon l'une des revendications 1 et 2, carac­térisé en ce que le produit solide allongé est un tube métallique.
EP86112724A 1985-09-30 1986-09-15 Appareillage pour l'extraction, pas à pas, hors d'une lingotière d'un produit de forme allongée obtenu par coulée continue ascendante Expired EP0220456B1 (fr)

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