Installation de coulée continue de métal

Description

[0001] L'invention a pour objet une installation de coulée continue de métal et notamment d'acier selon le préambule de la revendication 1.

[0002] On connaît depuis longtemps de telles installations qui, d'une façon générale, comprennent, sur un bâti de support fixe, une lingotière et un dispositif de refroidissement secondaire alignés suivant un axe de coulée.

[0003] La lingotière est constituée d'un ensemble de parois refroidies par circulation de fluide, délimitant une cavité de coulée sans fond et montées sur un châssis en forme de cadre suffisamment rigide pour maintenir de façon précise le positionnement des parois, celles-ci pouvant éventuellement être déplacées pour régler les dimensions de la cavité de coulée.

[0004] Le dispositif de refroidissement secondaire est constitué lui-même d'un ensemble d'organes de guidage et de refroidissement, généralement des rouleaux ou des plaques de guidage associés à des rampes d'aspersion d'eau, l'ensemble étant monté sur un châssis de support et délimitant ainsi un couloir placé dans le prolongement de la lingotière le long de l'axe de coulée et appelé parfois "corset de guidage".

[0005] L'acier coulé dans la cavité de la lingotière forme, le long des parois refroidies de celles-ci une croûte dont l'épaisseur augmente vers le bas et qui est évacuée par l'extrémité opposée de la cavité, le produit coulé, constitué d'un noyau liquide enfermé dans la croûte solidifiée, passant alors dans le corset de guidage dont la partie supérieure est placée à proximité de la sortie de la lingotière. Le refroidissement se poursuit à l'intérieur du corset de guidage qui débouche, à sa partie inférieure, dans un organe d'extraction du produit. La coulée peut se faire de façon verticale ou bien de façon courbe, le corset de guidage ramenant à l'hori ontale le produit coulé verticalement.

[0006] Pour que le produit soit évacué facilement de la lingotière, il faut que la croûte solidifiée n'adhère pas aux parois refroidies et c'est pour quoi la lingotière est aminée d'un léger mouvement d'oscillation parallèlement à l'axe de coulée. A cet effet, la lingotière est portée par des organes de support et de guidage permettant des oscillations parallèlement à l'axe de coulée et associés à un moyen de commande des oscillations dont l'amplitude et la fréquence sont réglables en fonction des besoins. Comme le produit est continu et se déplace dans le corset de guidage à une vitesse sensiblement constante, à chaque période du mouvement d'oscillation, la lingotière descend tout d'abord à la même vitesse que le produit, jusqu'à un certain niveau, puis remonte au niveau initial, les parois se décollant alors du produit retenu par le corset de guidage. Pour réaliser ce décollement, les organes de supports et d'oscillation doivent donc exercer sur la lingotière un certain effort. En outre, si la technique de la coulée continue s'est d'abord développée pour réaliser des produits de section relativement faible, on est rapidement passé à des installations beaucoup plus importantes puisque, actuellement, on coule en continu des brames de plus d'un mètre de largeur sur une épaisseur supérieure à 10 mm. La lingotière atteint alors une taille et un poids important et les organes de support, de guidage et de commande d'oscillations doivent être prévus en conséquence. En outre, la lingotière est un organe délicat, qui doit être réglé avec précision et peut être détérioré par des percées de métal, c'est pour quoi elle doit pouvoir être enlevée facilement de l'installation pour entretien ou réglage ou bien pour être remplacée.

[0007] On a donc pris l'habitude de réaliser la lingotière sous forme d'un organe séparé qui peut être fixé de façon amovible sur un support généralement plan et appelé pour cela table d'oscillation, celle-ci étant fixée à demeure sur les moyens de support et de guidage eux-mêmes fixés sur le bâti de l'installation constitué généralement d'une charpente métallique s'appuyant sur un massif en béton.

[0008] Le guidage des oscillations peut être assuré par des glissières parallèles à l'axe de coulée et, dans ce cas, pour donner le degré de liberté voulu, le levier de support et d'oscillation, qui comporte normalement deux branches placées de part et d'autre de la lingotière, peut être relié à la table d'oscillation par deux bielles articulées d'un côté sur la table et de l'autre sur chacune des deux branches. Mais les deux branches du levier peuvent également être articulées directement sur la table d'oscillation, cette dernière étant maintenue par deux autres bielles dirigées suivant des directions sensiblement parallèles aux deux branches du levier, l'orientation exacte étant déterminée de façon que le déplacement de la lingotière se fasse suivant l'axe de coulée. Le levier et les bielles de maintien sont articulés sur des paliers portés par des pièces formant des chaises de support posées et fixées sur une plateforme fixe (FR-A 2 055 784).

[0009] Le levier est animé d'un mouvement alternatif par un mécanisme de commande d'oscillation qui, le plus souvent, est un mécanisme à excentrique monté sur le bâti du support en un point relativement écarté de la lingotière, au-dessous du plancher de travail. Les efforts dus au poids de la lingotière et à l'effet de décollement, éventuellement amplifiés par les leviers, sont assez importants et sont encaissés par les paliers des axes d'articulation. Ces organes sont donc, dans l'ensemble, lourds et coûteux et sont soumis à une usure relativement importante du fait de la fréquence élevée des mouvements d'oscillations et des charges appliquées.

[0010] Dans de telles installations, les leviers d'oscillation assurent simultanément le support, le guidage et la commande d'oscillations de la lingotière et doivent donc être dimensionnés en conséquence. Pour s'implifier et alléger les mécanismes, on a déjà proposé (DE-A 2 248 066, sur lequel le préambule de la revendication 1 est basé) de séparer les fonctions de guidage et de commande des oscillations, celles-ci étant appliquées directement sur la lingotière, au moyen d'un ou deux vérins prenant appui sur la charpente. Les leviers d'oscillations sont alors supprimés, le support et le maintien de la lingotière sur sa trajectoire étant assurés par deux paires de lames flexibles fixés à leurs extrémités, respectivement sur la lingotière et sur la charpente.

[0011] Cependant, une telle disposition ne permet pas un enlèvement facile de la lingotière pour entretien ou remplacement puisque les lames flexibles devraient être démontées et remontées à chaque fois.

[0012] De plus, que l'on utilise les leviers et des bielles de guidage ou bien des lames flexibles, dans tous les cas, ces organes et leurs attaches sont soumis à des efforts périodiques dûs au décollement de la lingotière à chaque remontée de celle-ci et qui entraînent une usure assez rapide.

[0013] L'invention a pour object une nouvelle disposition permettant de diminuer les efforts mis en jeu, tant pour ce qui est des masses mortes que pour les frottements, de telle sorte que l'ensemble soit moins coûteux et d'entretien plus facile.

[0014] Conformément à l'invention, le dispositif de refroidissement secondaire étant constitué d'un ensemble d'organes de guidage et de refroidissement du produit coulé montés sur un châssis de support et délimitant un corset de guidage s'étendant entre une partie supérieure placée immédiatement après la sortie de la cavité de coulée et une partie inférieure débouchant dans un organe d'extraction, le moyen de commande des oscillations prend appui directement, d'un côté opposé à la lingotière, sur la partie supérieure du châssis de support des organes de guidage et de refroidissement.

[0015] Compte tenu de la fragilité de la croûte solidifiée à la sortie de la lingotière, la partie supérieure du corset de guidage est constituée généralement d'un élément de refroidissement réalisé de façon particulière et formant une cage supérieure que l'on peut enlever facilement du reste du corset de guidage pour entretien, réparation ou remplacement rapide par une cage de rechange, les risques de percées, et par conséquent d'avaries, étant plus grands dans cette one. En particulier, la lingotière étant placée normalement au niveau d'un plancher de travail qui recouvre l'ensemble de l'installation placé au-dessous. Il est intéressant de pouvoir retirer en même temps la lingotière et l'élément supérieur du corset placé immédiatement au-dessous de celle-ci alors que le remplacment éventuel des autres parties du corset, qui se fait moins souvent, peut être réalisé de façon différente.

[0016] En outre, il faut veiller avec un soin particulier à l'alignement de la lingotière animée de mouvements d'oscillation avec la cage de refroidissement qui lui fait suite et qui, elle, est fixe. Il est intéressant de réaliser cet alignement en un endroit éloigné de l'installation de façon à pouvoir remplacer l'ensemble de la lingotière et de la cage supérieure par un autre ensemble préparé à l'avance. A cet effet, l'élément supérieur de refroidissement, qui est monté de façon amovible sur le bâti de l'installation, est muni de moyens de fixation amovibles avec la lingotière et de moyens d'accrochage sur un palonnier de levage qui permet d'enlever en même temps l'élément supérieur avec la lingotière qui repose alors sur celui-ci. Le réglage du positionnement relatif des deux organes est réalisé sur un chantier de support puis l'on remet en place l'ensemble, la lingotière posée sur l'élément supérieur venant d'abord s'appliquer sur la table d'oscillation restée fixe et l'élément supérieur continuant sa descente jusqu'à des organes d'appui ménagés sur le bâti fixe.

[0017] Pour mettre en oeuvre cette technique d'entretien et de remplacement, on a été amené à renforcer le châssis de l'élément supérieur du corset qui sert alors d'organe de transport de la lingotière. L'invention met à profit cette disposition particulière et ce renforcement de la partie supérieure du corset de guidage. En effet, selon une caractéristique particulièrement avantageuse, le moyen de commande des oscillation est fixé d'un côté sur le châssis de la lingotière et de l'autre sur le châssis de l'élément supérieur de refroidissement.

[0018] Selon une autre caractéristique préférentielle, le moyen de commande des oscillations est un vérin hydraulique, de préférence à double effet, comprenant un corps et un piston reliés respectivement, par au moins deux liaisons articulées, l'un au châssis de la lingotière et l'autre au châssis de la partie supérieure du corset de guidage.

[0019] Ce vérin peut, avantageusement, constituer lui-même l'organe de support de la lingotière qui doit simplement être maintenu sur sa trajectoire par des organes de guidage. Ces derniers ne sont pas soumis aux efforts dus au poids de la lingotière et au décollement de la croute solidifiée et peuvent être constitués de glissières ou bien de bielles articulées sur une pièce de support qui selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, peut être fixée directement sur le châssis de la cage supérieure de refroidissement.

[0020] Dans ce cas, la lingotière et ses moyens de support, de guidage et de commande des oscillations, constituent avec l'élément supérieur de refroidissement un ensemble compact et homogène, démontable et remontable en bloc et sur lequel les réglages d'alignement et d'amplitude des oscillations peuvent être effectués en dehors de l'installation et maintenus en cours de fonctionnement avec toute la fidélité souhaitable.

[0021] Mais l'invention présente d'autres avantages et sera mieux comprise par la description qui va suivre de certains modes de réalisation particuliers, donnés à titre d'exemples et représentés sur les dessins annexés.

La figure 1 est une vue schématique de face de la partie supérieure d'une installation de coulée selon l'invention.

La figure 2 est une vue de côté de l'installation de la figure 1.

La figure 3 est un schéma hydraulique de commande du vérin d'oscillation.

La figure 4 est une vue de côté d'une installation plus perfectionnée.

La figure 5 est une vue de face de l'installation représentée figure 4.

[0022] Sur les figures 1 et 2, on a représenté la partie supérieure d'une installation de coulée continue comprenant une lingotière 1 et un dispositif de refroidissement secondaire 2 formant un corset de guidage dont au moins la partie supérieure est constituée d'une cage séparée 20.

[0023] La lingotière 1 constitue un moule sans fond ménageant une cavité de coulée limitée par des parois refroidies 11 portées par un châssis 12.

[0024] L'ensemble de l'installation qui, étant bien connu, n'a été représenté que schématiquement sur la figure 1, est porté par une charpente de support ou un massif en béton 3 et surmonté par un plancher de travail 31 au-dessus duquel dépasse seulement la lingotière 1.

[0025] Le corset de guidage 2 comprend, de façon classique, deux séries de rouleaux de guidage 24 placés de part et d'autre du produit, associés à des rampes d'aspersion non représentée et montés sur un bâti de support 25. Les rouleaux 24 peuvent être regroupés en segments comprenant chacun un cadre 26 de support de plusieurs paires de rouleaux, monté de façon amovible sur le bâti 25.

[0026] De façon également connue, ce dernier s'appuie sur le massif de fondation 3 d'une façon permettant notamment sa dilatation.

[0027] Dans l'exemple représenté la lingotière 1 et la cage supérieure 20 sont portées par une plateforme fixe 33 ménagée à la partie supérieure du massif de fondation 3, au-dessous du niveau du plancher de coulée 31 et sur laquelle sont fixés, éventuellement de façon amovible, les moyens de support et guidage de la lingotière.

[0028] Différents dispositifs peuvent être utilisés, de façon connue, pour assurer le support et le guidage de la lingotière.

[0029] Cependant, comme on l'a indiqué, dans les installations classiques, la lingotière est fixé sur une table qui est supportée par un levier articulé autour d'un axe horiontal fixe et relié à un mécanisme d'oscillation.

[0030] Au contraire, dans l'installation selon l'invention, la table d'oscillation peut être supprimée. En effet, le mouvement d'oscillation est réalisé par un ou deux vérins hydrauliques 5 dont le corps 51 est fixé rigidement directement sur le châssis 12 de la lingotière alors que la tige de chaque vérin prend appui directement sur le châssis de la cage supérieure 20 au moyen d'une bielle 54. La cage supérieure 20 s'appuyant elle-même directement sur le bâti de support, le poids de la lingotière est supporté par les vérins d'oscillation 5. De ce fait, la lingotière doit simplement être guidée dans son mouvement d'oscillation et, dans l'exemple représenté, on utilise à cet effet une paire de bielles 42 placées sur les deux côtés du châssis au-dessous de celui-ci, et articulées autour d'un axe 43 sur le châssis 12 et autour d'un axe 41, respectivement sur deux chaises de support 4 comportant chacune une plaque d'appui 45 qui peut venir s'appliquer sur une plateforme hori ontale 33 ménagée à la partie supérieure du massif de fondation 3. De façon connue, les conduits d'alimentation 13 et d'évacuation 14 en fluide de refroidissement sont reliées à des circuits fixes 16 par des organes de connection amovibles et étanches 15 comprenant deux parties fixées respectivement sur les plaques d'appui 45 et sur la plateforme 33 et qui s'engagent l'une dans l'autre lorsque les chaises de support 4 sont appliquées sur la plateforme 33. Pour être maintenu en position verticale, le châssis 12 de la lingotière doit être soutenu par une seconde paire de bielles de maintien articulées sur la chaise de support 4 et sur le châssis 12. Selon une disposition particulière, la deuxième paire de bielles de maintien peut être remplacée par des lames flexibles 44 fixées à leurs extrémités sur les chaises de support 4 et sur le châssis 12, des deux côtés de celui-ci, ce qui allège encore l'ensemble.

[0031] - Dans l'exemple représenté, l'élément supérieur 20 du corset de guidage s'appuie séparément sur le bâti de support. Par exemple, la plateforme 33 étant ménagée sur un châssis fixe 32, celui-ci peut porter des organes d'appui en forme de fourche 37 placés de part et d'autre de l'élément supérieur 20 et dans lesquels viennent reposer des broches 21 fixées sur les deux côtés du châssis 27 de la cage 20. Pour assurer la continuité du guidage,cette dernière est munie à sa partie inférieure de deux autres broches 22 qui coulissent dans des guidages 23 ménagés à la partie supérieure du corset, soit, directement soit sur le bâti de support, soit de préférence sur le cadre 26 de support des rouleaux du segment du corset suivant la cage supérieure 20. De la sorte, après avoir libéré les plaques d'appui 45 de la plateforme 33, il est possible, au moyen d'élingues non représentées, d'enlever vers le haut la cage supérieure 20 qui vient s'appliquer sur le châssis 12 de la lingotière. Après avoir fixé ce dernier sur le châssis de la cage 20 au moyen d'organes de verrouillage amovibles, on peut enlever simultanément la lingotière avec son châssis, le vérin d'oscillation 5 et les moyens de guidage avec leurs chaises de support 4, l'ensemble étant supporté par la cage supérieure 20.

[0032] On voit ainsi que les dispositions selon l'invention permettent d'enlever en bloc non seulement la lingotière et l'élément supérieur 20 mais également l'ensemble des moyens de support, de guidage et de commande des oscillations. De la sortie, on peut régler en atelier avec précision tous les éléments qui participent à l'oscillation de la lingotière et également l'amplitude des mouvements d'oscillation commandés par le vérin 5.

[0033] Lorsque l'on replace l'ensemble sur l'installation, les plaques d'appui 45 viennent s'appliquer sur la plateforme de support 33 puis la cage supérieure 20, déchargée de la lingotière, vient reposer par les broches 21 dans les fourches 37, les broches 22 s'engageant dans les glissières 23 du segment 26.

[0034] Bien entendu, il serait également possible, en démontant la bielle 54 et en prévoyant un élinguage adéquat du châssis 12 de la lingotière et/ou des chaises de support 4, de retirer uniquement la lingotière et ses moyens de supports et de guidage en laissant en place l'élément supérieur 20 qui, dans ce cas, s'appuierait séparément sur le bâti 25 du corset.

[0035] On constate cependant que l'un des avantages essentiels de l'invention réside dans le fait que, les vérins d'oscillation prenant appui directement sur les châssis de la lingotère et de la cage supérieure 20 entre lesquels s'exercent précisément l'effort de décollage des parois de la lingotière, l'intégration de tous les éléments de support et de guidage dans un même ensemble permet de réaliser un bouclage des efforts et par conséquent d'alléger les bielles 42 et 44 qui assurent uniquement un rôle de guidage. De même, les articulations 41 et 43 ne sont plus soumises à des efforts importants et peuvent donc être réalisées de façon plus simple et plus légère.

[0036] Les vérins 5 de commande des oscillations de la lingotière sont, de préférence, des vérins à double effet dont les deux chambres sont reliées à des moyens d'alimentation en huile 55 par des flexibles 56 permettant les mouvements d'oscillation de la lingotière.

[0037] La figure 3 donne, à titre d'exemple, un schéma du système 7 d'alimentation hydraulique des vérins 5.

[0038] Les deux chambres du vérin sont reliées par les flexibles 56 aux deux sorties d'une servo-valve de débit 70 dont les entrées sont reliées respectivement à des circuits d'alimentation 71 en fluide sous pression et d'évacuation 72.

[0039] La servo-valve de débit 70, qui est par exemple du type à contre-réaction mécanique, est actionnée de façon connue sous l'action d'un signal électrique fourni par un dispositif de commande 73 et peut prendre trois positions, respectivement une position neutre pour laquelle les circuits sont coupés et deux positions d'alimentation chacune de l'une des chambres 57, 58 du vérin 5, l'autre chambre étant alors reliée au circuit d'évacuation.

[0040] Le circuit d'alimentation 71 est réalisé de façon classique et comprend notamment un accumulateur de pression 74 permettant d'assurer une pression d'alimentation constante et un limiteur de pression 75. Le circuit d'évacuation 72 est également relié à un accumulateur de pression 76 permettant notamment d'assurer le gavage des circuits.

[0041] On conçoit que le dispositif de commande 73 peut, grâce à des moyens mécaniques ou électriques faciles à concevoir, commander des mouvements rapides de la servo-valve 70 permettant d'alimenter al- temativement les deux chambres 57 et 58 du vérin 5. On peut ainsi très facilement modifier en cours de fonctionnement non seulement la fréquence de l'os- ciallation mais également l'amplitude et la vitesse du mouvement pour choisir le profil des courbes vites- se/déplacement permettant de s'adapter au mieux aux nuances, formats et vitesse de coulée.

[0042] Par ailleurs, selon les pressions utilisées, les vérins 5 peuvent, soit assurer uniquement l'oscillation de la lingotière, dont le poids est alors supporté essentiellement par les lames flexibles 44, soit servir également de moyen de support de la lingotière, la bielle 42 et la lame 44 servant alors seulement au guidage suivant l'axe de coulée.

[0043] Bien entendu, l'oscillation pourrait être commandée également par un seul vérin placé alors dans le plan médian de symétrie de la lingotière.

[0044] Une telle disposition a été figurée à titre d'exemple sur les figures 4 et 5 qui représentent un autre mode de montage de la tête de machine sur le châssis du corset de guidage.

[0045] La lingotière 1 est guidée, de la façon que l'on vient de décrire, par une paire de bielles 42 associées à une paire de lames flexibles 44 et articulées sur deux chaises de support 4. Cependent, le châssis de l'élément supérieur 20 du corset s'appuie par des broches 21 sur des fourches 37' qui sont ménagées sur la partie supérieure du châssis 25 du corset de guidage sur lequel sont montés de façon amovible les autres segments tels que 26. Le châssis 25 porte également, par exemple sur une partie en console, les glissières 23' dans lesquels s'engagent des broches de guidage 22 placées à la partie inférieure de la cage supérieure 20.

[0046] Dans ce mode de réalisation, les deux chaises de support 4 des bielles 42 et des lames flexibles 44 sont fixées rigidement sur les deux côtés 27 du châssis de la cage supérieure 20. Les conduites 13 et 14 d'alimentation et d'évacuation du fluide de refroidissement ainsi, éventuellment, que les conduites d'alimentation et d'évacuation du vérin 5 aboutissent à des organes de connexion 15 qui sont fixés sur une plaque 45' placée à la partie inférieure de l'une des chaises de support 4 et qui vient s'appliquer sur une plaque 33' à laquelle aboutissent les différents circuits. Cette plaque de connexion 33' est, de préférence montée de façon élastique à la partie supérieure du châssis de façon à venir s'appliquer sur la plaque 45 pour réaliser le branchement étanche des différents circuits, l'appui de l'ensemble sur le bâti de support étant cependant réalisé par les broches 21 et 22.

[0047] Dans ce mode de réalisation, le moyen de commande des oscillations est constitué par un vérin uniuqe 5 placé dans le plan médian P (figure 5) de la lingotière 1. Dans ce cas, le mouvements des deux bielles 42, 42' placées de part et d'autre du châssis 12 doivent être synchronisés et, à cet effet, les deux bielles sont calées sur une barre de torsion 46 s'étendant d'une chaise de support à l'autre, de part et d'autre du plan médian.

[0048] Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 4 et 5,le corps du vérin 5 est fixé rigidement sur le châssis 20 de l'élément supérieur, la tige du vérin étant reliée au châssis 12 de la lingotière par une bielle 54 articulée à ses deux extrémités. Dans ce cas, les deux côtés 27 du châssis 20 de l'élément supérieur sont reliés par une entretoise 28 sur laquelle est fixé le corps 51 du vérin.

[0049] Cette disposition présente l'avantage de permettre l'alimentaiton du vérin 5 par des circuits rigides fixés sur l'un des côtés 27 de l'élément suprieur et aboutissant à la plaque de connexion 45. Cependant, le vérin 5 est alors plus difficile à protéger des projections d'acier pouvant survenir en cas de percée à la sortie de la lingotière. En revanche, le vérin est mieux protégé des projections d'acier lorsque il est fixé directement sur le châssis 12 de la lingotière, comme dans le cas des figures 1 et 2, mais il faut alors l'alimenter par des flexibles soit à partir du plancher de travail 31 soit à partir de la plaque de connexion 45.

[0050] On voit que les dispositions selon l'invention présentent de nombreux avantages, en particulier du fait que tous les moyens d'oscillation et de guidage sont intégrés à l'ensemble formé par la lingotière et la cage et les liaisons avec la machine peuvent être réduites à deux points d'acrochage par côté, de sorte que l'ajustement est très simplifié et aisément contrôlable.

[0051] Dans les solutions classiques au contraire, la lingotière est reliée, d'une part avec le châssis de support des organes d'oscillation et d'autre part avec la cage supérieure et chacun de ces éléments doit être positionné sur la charpente ou le bâti de support par deux points au moins par côté, ce qui multiplie les réglages. Au contraire, la tête de machine selon l'invention forme un ensemble compact, léger et peu dépendant des autres parties de la machine.

[0052] En outre, les efforts mis en jeu sont plus faibles que dans les constructions classiques, tant pour ce qui est des masses mortes que pour les efforts dus aux frottements, qui sont en grande partie refermés entre la lingotière et la cage supérieure. De plus, les vérins hydrauliques utilisés pour la commande des oscillations de la lingotière et interposés entre la lingotière et la cage supérieure, sont plus accessibles et mieux protégés dans les dispositions habituelles où l'on place le mécanisme de commande des oscillations au-dessous du plancher, à proximité du corset de guidage proprement dit, c'est-à-dire dans une one humide et sale et soumise à de hautes températures.

[0053] Mais l'invention n'est évidemment pas limitée aux seuls modes de réalisation qui viennent d'être décrits, des perfectionnements ou des dispositions équivalentes pourront être utilisés en restant dans le cadre de protection défini par les revendications.

[0054] En particulier, on a décrit un système de guidage des oscillations par bielles ou lames flexibles mais l'invention serait également utilisable dans le cas d'un guidage par glissière ou par galets.

[0055] De même, il serait possible de faire supporter le poids de la lingotière sur la cage supérieure par des ressorts, pour diminuer les efforts appliqués sur le moyen de commande des oscillations. Celles-ci pourraient d'ailleurs être déterminées par d'autres moyens qu'un vérin hydraulique, par exemple un dispositif électrique à moteur linéaire, une bobine à, noyau plongeur ou tout autre système électromécanique de faible encombrement.

Revendications

1. Installation de coulée continue de métal comprenant, sur un bâti de support (3), une lingotière (1) et un dispositif de refroidissement secondaire (2) alignés suivant un axe de coulée, et des organes de support et de guidage (4) de la lingotière avec possibilité d'oscillations parallèlement à l'axe de coulée associés à un moyen (5) de commande des oscillations, la lingotière (1) étant constituée d'un ensemble de parois refroidies délimitant une cavité de coulée sans fond et portées par un châssis (12) en forme de cadre, sur lequel prend appui le moyen (5) de commande des oscillations, caractérisée par le fait que, le dispositif de refroidissement secondaire (2) étant constitué d'un ensemble d'organes (24) de guidage et de refroidissement du produit coulé montés sur un châssis de support (20, 26) et délimitant un corset de guidage dont la partie supérieure (20) est placée immédiatement après la sortie de la lingotière, le moyen de commande des oscillations prend appui directement, du côté opposé à la lingotière (1), sur la partie supérieure (27) du châssis de support des organes (24) de guidage et de refroidissement.

2. Installation de coulée continue selon la revendication 1, caractérisée par le fait que, la partie supérieure du dispositif de refroidissement secondaire étant constituée d'un élément séparé (20), le moyen (5) de commande des oscillations est interposé entre le châssis (12) de la lingotière et le châssis (27, 28) de l'élément supérieur (20) et les moyens (42, 44) de guidage des oscillations sont montés sur un châssis (4) fixé sur le châssis (27) de l'élément supérieur (20) du corset et constituent avec ledit élément supérieur (20), la lingotière (1) et ses moyens de support, de guidage et de commande des oscillations, un ensemble démontable et remontable en bloc sur lequel les réglages d'alignement et des oscillations peuvent être effectués en dehors de l'installation.

3. Installation de coulée continue selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que le moyen (5) de commande des oscillations est constitué d'au moins un organe (5) comprenant deux éléments (51, 52) déplacables l'un par rapport à l'autre et dans un sens ou dans l'autre suivant une direction sensiblement parallèle à l'axe de coulée, l'un des éléments étant fixé sur le châssis (12) de la lingotière et l'autre sur le châssis (27) de la partie supérieure (20) du corset de guidage.

4. Installation de coulée continue selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le moyen de commande des oscillations est un vérin hydraulique (5) comprenant un corps (51) et un piston (52) reliés par au moins deux liaisons articulées (54), respectivement au châssis (12) de la lingotière et au châssis (27) de la partie supérieure du corset de guidage.

5. Installation de coulée continue selon la revendication 4, caractérisée par le fait que le corps (51) du vérin (5) est fixé rigidement sur le châssis (12) de la lingotière et que le piston (52) est relié, par une liaison (54) à deux articulations, au châssis (27) de l'élément supérieur (20) du corset de guidage, le vérin étant relié par des flexibles à des circuits d'alimentation et d'évacuation fixés sur le châssis de l'élément supérieur.

6. Installation de coulée continue selon la revendication 4, caractérisée par le fait que le corps (51) du vérin est fixé rigidement sur le châssis (27) de l'élément supérieur (20) du corset et que le piston (52) est relié par une liaison (54) à deux articulations au châssis (12) de la lingotière, le vérin étant alimenté par les conduites fixées rigidement sur le châssis (27) de l'élément supérieur (20).

7. Installation de coulée continue selon la revendication 4, caractérisée par le fait que le vérin hydraulique (5) est à double effet et est relié à un système (7) d'alimentation alternative des deux ménagées par le piston.

8. Installation de coulée continue selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le moyen de guidage des oscillations est constitué, de chaque côté de la lingotière, de deux éléments allongés (42, 44) de longueur fixe sensiblement parallèles et reliés à leurs extrémités, respectivement en deux points placés à des niveaux différents, d'un côté sur le châssis (12) de la lingotière et de l'autre sur une chaise de support (4).

9. Installation de coulée continue selon la revendication 8, caractérisée par le fait que l'un au moins des éléments de guidage est une bielle (42) articulée à ses deux extrémités, respectivement sur le châssis (12) de la lingotière et sur la chaise de support (4).

10. Installation de coulée continue selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisée par le fait que l'un au moins des éléments de guidage est une lame flexible (44) fixée à ses deux extrémités, respectivement sur le châssis (12) de la lingotière et sur la chaise de support (4).

11. Installation de coulée continue selon l'une des revendications 8, 9, 10, caractérisée par le fait que les chaises de support (4) des éléments de guidage sont fixées sur les deux côtés correspondants (27) du châssis de l'élément supérieur (20) du corset de guidage.

12. Installation de coulée continue selon la revendication 11, caractérisée par le fait que les chaises de support (4) sont montées chacune sur une plaque d'appui (45) susceptible d'être fixée rigidement sur une plateforme (33) correspondante ménagée sur le bâti de support (3) de l'installation.

13. Installation de coulée continue selon l'une des revendications 2 à 11, caractérisée par le fait que le châssis de l'élément supérieur (20) du corset de guidage comprend deux côtés opposés (27) et est relié au bâti (3, 32) de support de l'installation par quatre points d'appui amovible (21, 22) placés par paires sur chacun des côtés opposés et sur deux niveaux décalés.

14. Installation de coulée continue selon la revendication 13, caractérisée par le fait que deux points d'appui placés au même niveau sur deux côtés opposés (27) du châssis de l'élément supérieur (20) sont constitués par deux broches (21) alignées suivant un axe orthogonal à l'axe de coulée et reposant sur des parties d'appui (37) en forme de fourche ouverte vers le haut, ménagées sur le bâti de support (3, 32) et que les deux autres points d'appui sont constitués par les organes (22, 23) de guidage avec possibilité de coulissement suivant une direction parallèle à l'axe de coulée.

15. Installation de coulée continue selon la revendication 14, caractérisée par le fait que les organes (22, 23) de guidage parallèlement à l'axe de coulée sont interposés entre la partie inférieure de l'élément supérieur (20) du corset et la partie supérieure de l'élément suivant (26) du corset.

16. Installation de coulée continue selon les revendications 11 et 13, caractérisée par le fait que les conduites (13, 14) d'alimentation et d'évacuation en fluides sont relieés respectivement à des embouts (15) de connexion automatique placés sur au moins une plaque (45) solidaire d'une chaise de support (4) et qui s'engagent de façon amovible et étanche dans les embouts correspondants placés sur une plaque de connexion (33') susceptible de s'appliquer de façon élastique sur ladite plaque (45).

17. Installation de coulée continue selon la revendication 4, caractérisée par le fait que le vérin (5) de commande des oscillations de la lingotière est alimenté par un circuit hydraulique (7) comprenant des moyens de réglage de la vitesse d'amplitude et la fréquence des oscillations permettant de s'adapter aux nuances, formats et vitesses de coulée.

18. Installation de coulée continue selon la revendication 9, caractérisée par le fait que le moyen (5) de commande des oscillations est un organe unique placé dans le plan médian de la lingotière et que les deux bielles (42) de guidage de la lingotière sont solidarisées en rotation par une barre de torsion (46).

Ansprüche

1. Stranggussanlage für Metall bestehend aus einem Stützgerüst (3), das eine gemäss der Giessachse ausgerichteten Kokille (1) und sekundäre Kühlungsvorrichtung trägt, sowie Abstütz- und Führungsmittel (4) für die parallel zur Giessachse schwingbare Kokille, der ein Steuermittel (5) für die Schwingungsbewegungen zugeordnet ist, wobei die Kokille (1) aus einem Satz gekühlter, einen bodenlosen Giessraum abgrenzender Wände besteht, die von einem als Rahmen ausgebildeten Chassis (12) getragen werden, auf dem sich das Mittel (5) zur Steuerung der Schwingungsbewegungen abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel der Schwingungsbewegungen auf der zur Kokille (1) entgegengesetzten Seite unmittelbar am Oberteil (27) des die Führungs- und Kühlungselemente (24) tragenden Chassis abgestützt ist, wobei die sekundäre Kühlungsvorrichtung (2) aus einem Satz auf einem Stützrahmen (20, 26) angeordneter Führungs-und Kühlungselemente (24) für das Gusserzeugnis besteht, die eine Strangführung abgrenzen, dessen Oberteil (20) sich unmittelbar hinter dem Kokillenaustritt befindet.

2. Stra_liggussanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, wobei das Oberteil der sekundären Kühlungsvorrichtung aus einem getrennten Element (20) besteht, das Mittel (5) zum Steuern der Schwingungsbewegungen zwischen dem Chassis (12) der Kokille und dem Chassis (27, 28) des oberen Elementes (20) dazwischengeschaltet ist und die Führungsmittel (42, 44) der Schwingungsbewegungen auf einem auf dem Chassis (27) des oberen Elementes (20) der Strangführung befestigten Chassis (4) montiert sind und zusammen mit dem oberen Element (20), der Kokille (1) und deren Abstütz-, Führungs- und Steuerungsmittel der Schwingungsbewegungen, eine blockweise ausbau-und wiedereinbaubare Einheit bilden, deren Einstellungen für die Ausrichtung und Schwingungen ausserhalb der Anlage durchgeführt werden können.

3. Stranggussanlage nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel (5) der Schwingungen mindestens ein Teil (5) mit zwei Elementen (51, 52) umfasst, die zueinander und in die eine oder die andere, gemäss einer wesentlich zur Giessachse parallelen Richtung verschiebbar sind, wobei ein Element auf dem Chassis (12) der Kokille und das andere auf dem Chassis (27) des Oberteils (20) der Strangführung befestigt ist.

4. Stranggussanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel der Schwingungen ein Hydraulikzylinder (5) ist mit einem Gehäuse (51) und einem Kolben (52), die über mindestens zwei Gelenkverbindungen (54) jeweils an dem Chassis (12) der Kokille und an dem Chassis (27) des Oberteils der Strangführung angelenkt sind.

5. Stranggussanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (51) des Zylinders (5) starr an dem Chassis (12) der Kokille befestigt ist und dass der Kolben (52) über eine Doppelgelenkverbindung (54) mit dem Chassis (27) des oberen Elementes (20) der Strangführung verbunden ist, wobei der Zylinder über Schlauchleitungen mit an dem Chassis des oberen Elementes befestigte Zu- und Abfuhrkreise verbunden ist.

6. Stranggussanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zylindergehäuse (51) starr an dem Chassis (27) des oberen Elementes (20) der Strangführung befestigt ist und dass der Kolben (52) über eine Doppelgelenkverbindung (54) mit dem Chassis (12) der Kokille verbunden ist, wobei der Zylinder über die am Chassis (27) des oberen Elementes (20) starr befestigten Leitungen versorgt wird.

7. Stranggussanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder (5) doppelwirkend ist und mit einem System (7) zur abwechselnden Versorgung der beiden durch den Kolben begrenzten Kammern verbunden ist.

8. Stranggussanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsmittel der Schwingungsbewegungen an beiden Seiten der Kokille aus zwei langgestreckten, wesentlich parallelen Elementen (42, 44) mit fester Länge besteht, die mit ihren Enden jeweils an zwei in unterschiedlicher Höhe angeordneten Punkten, auf einer Seite an dem Chassis (12) der Kokille und auf der anderen Seite an einem Lagerstuhl (4) befestigt sind.

9. Stranggussanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der beiden Führungselemente eine Schwinge (42) ist, die mit ihren beiden Enden jeweils an dem Chassis (12) der Kokille und an dem Lagerstuhl (4) angelenkt ist.

10. Stranggussanlage nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der beiden Führungselemente eine Blattfeder (44) ist, die mit ihren beiden Enden jeweils an dem Chassis (12) der Kokille und an dem Lagerstuhl (4) befestigt ist.

11. Stranggussanlage nach einem der Ansprüche 8, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerstühle (4) der Führungselemente an den entsprechenden beiden Seiten (27) des Chassis des oberen Elementes (20) der Strangführung befestigt sind.

12. Stranggussanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerstühle (4) jeweils auf einer Stützplatte (45) montiert sind, die auf einer entsprechenden, auf dem Stützgerüst (3) der Anlage angeordneten Plattform (33) starr befestigt werden kann.

13. Stranggussanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Chassis des oberen Elementes (20) der Strangführung zwei entgegengesetzte Seiten (27) aufweist und mit dem Stützgerüst (3, 32) der Anlage über vier, höhenmässig versetzten, jeweils an den entgegengesetzten Seiten (27) paarweise angeordneten, lösbaren Auflagenpunkten (21, 22) verbunden ist.

14. Stranggussanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwei auf gleicher Höhe an zwei entgegengesetzten Seiten (27) des Chassis des oberen Elementes (20) angeordneten Auflagenpunkte aus zwei, gemäss einer zur Giessachse orthogonalen Achse ausgerichteten Spindeln (21) bestehen, die auf gabelförmigen, auf dem Stützgerüst (3, 32) angeordneten, nach oben geöffneten Abstützungen (37) aufliegen, und dass die zwei anderen Auflagenpunkte aus in einer zur Giessachse parallelen Richtung gleitbaren Führungselementen (22, 23) bestehen.

15. Stranggussanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Giessachse parallelen Führungselemente (22, 23) zwischen dem unteren Teil des oberen Elementes (20) der Strangführung und dem oberen Teil des folgenden Elementes (26) dazwischengeschaltet ist.

16. Stranggussanlage nach Anspruch 11 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zu- und Abfuhrleitungen (13, 14) der Fluida jeweils an mindestens auf einer mit dem Lagerstuhl (4) fest verbundenen Platte (45) angeordneten Schnellschlussverbindungen (15) angeschlossen sind, die lösbar und abdichtend in entsprechende auf einer Anschlussplatte angeordneten Anschlüssen (33') eingreifen, wobei die Anschlussplatte elastisch auf dieser Platte (45) zur Auflage kommen kann.

17. Stranggussanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerzylinder (5) für die Schwingungsbewegungen der Kokille über einen Hydraulikkreis (7) gespeist wird, der Mittel zur Einstellung der Amplituden- und Frequenzgeschwindigkeit der Schwingungen umfasst, wodurch eine Anpassung an die Sorten, Formate und Giessgeschwindigkeit möglich ist.

18. Stranggussanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel (5) der Schwingungen ein einzelnes in der Kokillen-Mittelebene der Kokille angeordnetes Element ist und dass die beiden FOhrungsschwingen (42) drehbeweglich über einen Torsionsstab (46) miteinander verbunden sind.

Claims

1. Continuous metal casting plant comprising, on a supporting structure (3), an ingot mould (1) and a secondary cooling device (2) which are aligned along a casting axis, and devices for supporting and guiding (4) the ingot mould with the possibility of oscillations parallel to the casting axis and associated with a means (5) for controlling the oscillations, the ingot mould (1) consisting of a set of cooled walls defining a bottomless casting cavity and carried by a casing-shaped frame (12), upon which rests the means (5) for controlling the oscillations, characterized in that the secondary cooling device (2) consisting of an assembly of devices (24) for guiding and cooling the cast product which are mounted on a supporting frame (20, 26) and defining a guiding jacket the upper part (20) of which is placed immediately after the exit of the ingot mould, the means for controlling the oscillations rests directly, on the opposite side from the ingot mould (1), on the upper part (27) of the frame supporting the guiding and cooling devices (24).

2. Continuous casting plant according to claim 1, characterized in that, with the upper part of the secondary cooling device consisting of a separate member (20), the means (5) for controlling the oscillations is inserted between the frame (12) of the ingot mould and the frame (27, 28) of the upper member (20) and the means (42, 44) for guiding the oscillations are mounted on a frame (4) fastened on the frame (27) of the upper member (20) of the jacket and, together with the said upper member (20), the ingot mould (1) and its means of support, of guidance and of control of oscillations, form an assembly capable of being removed and placed back in position as a unit, on which the alignment and oscillation adjustments may be performed outside the plant.

3. Continuous casting plant according to either of claims 1 and 2, characterized in that the means (5) for controlling the oscillations consists of at least one device (5) comprising two members (51, 52) capable of being moved relative to each other and in either direction along a direction which is substantially parallel to the casting axis, one of the members being fastened to the ingot mould frame (12) and the other to the frame (27) of the upper part (20) of the guiding jacket.

4. Continuous casting plant according to claim 3, characterized in that the means for controlling the oscillations is a hydraulic jack (5) comprising a body (51) and a plunger (52) which are connected by at least two articulated couplings (54) to the ingot mould frame (12) and to the frame (27) of the upper part of the guiding jacket, respectively.

5. Continuous casting plant according to claim 4, characterized in that the body (51) of the jack (5) is fastened rigidly to the ingot mould frame (12) and the plunger (52) is connected, by a coupling (54) comprising two articulations, to the frame (27) of the upper member (20) of the guiding jacket, the jack being connected by flexible couplings to supply and discharge circuits fastened to the frame of the upper member.

6. Continuous casting plant according to claim 4, characterized in that the body (51) of the jack is fastened rigidly to the frame (27) of the upper member (20) of the jacket and the plunger (52) is connected by a coupling (54) comprising two articulations to the ingot mould frame (12), the jack being fed by conduits which are fastened rigidly to the frame (27) of the upper member (20).

7. Continuous casting plant according to claim 4, characterized in that the hydraulic jack (5) is a double-action jack and is connected to a system (7) for alternate feed to the two chambers provided by the plunger.

8. Continuous casting plant according to one of the preceding claims, characterized in that the means for guiding the oscillations consists, on each side of the ingot mould, of two elongated members (42, 44) of fixed length which are substantially parallel and connected at their ends to two points placed at different levels, on one side of the ingot mould box (12) and on the other side on a supporting bracket (4), respectively.

9. Continuous casting plant according to claim 8, characterized in that at least one of the guiding members is a connecting rod (42) articulated at its two ends to the ingot mould frame (12) and to the supporting bracket (4), respectively.

10. Continuous casting plant according to either of claims 8 and 9, characterized in that at least one of the guiding members is a flexible blade (44) fastened at its two ends to the ingot mould frame (12) and to the supporting bracket (4), respectively.

11. Continuous casting plant according to one of claims 8, 9 and 10, characterized in that the supporting brackets (4) of the guiding members are fastened on the corresponding two sides (27) of the frame of the upper member (20) of the guiding jacket.

12. Continuous casting plant according to claim 11, characterized in that each of the supporting brackets (4) is mounted on a bearer plate (45) capable of being fastened rigidly on a corresponding platform (33) provided on the supporting structure (3) of the plant.

13. Continuous casting plant according to one of claims 2 to 11, characterized in that the frame of the upper member (20) of the guiding jacket comprises two opposing sides (27) and is connected to the supporting structure (3, 32) of the plant by means of four removable support points (21, 22) placed in pairs on each of the opposing sides (27) and on two offset levels.

14. Continuous casting plant according to claim 13, characterized in that two support points placed at the same level on two opposing sides (27) of the frame of the upper member (20) consist of two spindles (21) aligned along an axis at right angles to the casting axis and resting on supporting parts (37) in the shape of a fork which is open upwards, which are provided on the supporting structure (3, 32), and in that the other two support points consist of guiding devices (22, 23) with a possibility of sliding along a direction parallel to the casting axis.

15. Continuous casting plant according to claim 14, characterized in that the devices (22, 23) for guiding parallel to the casting axis are inserted between the lower part of the upper member (20) of the jacket and the upper part of the following member (26) of the jacket.

16. Continuous casting plant according to claims 11 and 13, characterized in that the conduits (13, 14) for feeding and discharging fluids are connected, respectively, to automatic coupling terminals (15) placed on at least one plate (45) fastened integrally to a supporting bracket (4) and engaging in a removable and leakproof manner in corresponding terminals placed on a connecting plate (33_') capable of being resiliently applied on the said plate (45).

17. Continuous casting plant according to claim 4, characterized in that the jack (5) for controlling the oscillations of the ingot mould is fed by a hydraulic circuit (7) comprising means for regulating the amplitude velocity and frequency of the oscillations, permitting adaptation to the grades, formats and speeds of casting.

18. Continuous casting plant according to claim 9, characterized in that the means (5) for controlling the oscillations is a single device placed in the median plane of the ingot mould and in that the two connecting rods (42) for guiding the ingot mould are integrally connected in rotation by a torsion bar (46).

Dessins