Machine de coulée continue de métal sous forme de bandes

Description

[0001] L'invention a pour objet une machine de coulée continue de métal sous forme d'au moins deux bandes d'épaisseur relativement faible par exemple de l'ordre de 20 à 70 mm, et de largeur importante, pouvant aller par exemple jusqu'à 2 métres.

[0002] La coulée continue du métal et notamment de l'acier est maintenant parvenue à un stade industriel et permet de couler non seulement des barres, appelées souvent billettes, mais également des brames, c'est-à-dire des plaques de métal de largeur importante, pouvant dépasser 2 mètres par exemple.

[0003] D'une façon générale, une installation de coulée continue comprend, dans le sens de la coulée, un récipient distributeur destiné à recevoir le métal liquide venant de l'aciérie dans des poches, un moule sans fond et un dispositif d'extraction et de refroidissement secondaire.

[0004] Le récipient distributeur sert à assurer la continuité de la coulée, notamment lors du remplacement d'une poche parvenue en fin de coulée. Le moule sans fond, placé audessous du récipient distributeur et alimenté en continu à partir de celui-ci, est constitué de deux parois longitudinales paralléles et de deux parois transversales montées sur un châssis et limitant une cavité de coulée de section rectangulaire pour la coulée de brames, les grands côtés étant constitués par les parois longitudinales et les petits côtés par les parois transversales. Les parois du moule sont limitées vers l'intérieur par une plaque de contact avec le métal, généralement en cuivre, appelée aussi "plaque de frottement". Au moins les parois longitudinales sont munies d'un système de refroidissement constitué, normalement, de canaux de circulation d'un fluide caloporteur, généralement de l'eau, le long de la face interne de la plaque de contact. De ce fait, il se forme le long des plaques de contact refroidies une peau solidifiée dont l'épaisseur augmente progressivement vers le bas et à l'intérieur de laquelle est maintenu le métal liquide, ce qui permet d'extraire par le fond du moule un ruban de métal dont la section transversale correspond à celle du moule. Pour éviter que le métal n'adhère aux plaques de contact, le moule est généralement soumis à un léger mouvement d'oscillation, qui peut être provoqué par des mécanismes divers et bien connus.

[0005] Le ruban de métal sortant par le fond du moule passe alors dans un dispositif de refroidissement secondaire constitué généralement d'une série d'éléments de guidage formant un couloir placé dans le prolongement du moule et de même section que celui-ci, chaque élément de guidage étant muni de moyens de maintien et de refroidissement de la bande de métal. D'autre part, pour faciliter l'extraction de la bande de métal, au moins certains éléments de guidage sont munis de moyens exerçant une traction sur la bande.

[0006] A l'origine, les machines de coulée continue travaillaient uniquement verticalement, puis l'on a réalisé des machines de coulée courbes dans lesquelles le dispositif de refroidissement secondaire réalise un redressement à l'horizontale de la bande de métal de façon à découper facilement celle-ci en brames susceptibles d'être ensuite laminées de façon conventionnelle.

[0007] Les machines connues comportent des moyens de réglage des dimensions du produit coulé, notamment par déplacement des parois longitudinales pour le réglage de l'épaisseur et des parois transversales pour le réglage de la largeur de la bande. Cependant, les possibilités de réglage restent limitées, chaque machine étant prévue pour la coulée de prod'uits d'une certaine catégorie. On a toutefois prévu (US-A-4.562.876) de oouler en même temps plusieurs barres de faible largeur à partir d'une machine-prévue pour la coulée de brames, en divisant la cavité du moule par des cloisons transversales écartées les u'nes des autres dans le sens longitudinal de façon à ménager plusieurs cavités juxtaposées ayant chacune l'épaisseur correspondant à la distance entre les parois longitudinales. Pour des raisons diverses, cette épaisseur doit rester, dans les machines connues, relativement importante, d'au moins 100 mm par exemple. De telles machines ne peuvent donc pas être utilisées pour la coulée continue de bandes d'épaisseur relativement faible.

[0008] A cet effet, on a déjà proposé différents systèmes. Par exemple, dans le brevet français no 69 45 157, le métal est introduit de bas en haut entre deux cylindres refroidis constituant les deux' parois du moule dans lequel se forme la bande, celle-ci restant appliquée contre l'un des cylindres jusqu'à solidification. De tels systèmes posent de multiples problèmes et ne sont pas parvenus au stade industriel.

[0009] Pour éviter les inconvénients présentés par la mise au point de machines de type nouveau, l'invention a pour objet une nouvelle disposition permettant de réaliser des bandes minces sur une machine du type conventionnel décrit précédemment et dont, par conséquent, le fonctionnement est bien connu.

[0010] Conformément à l'invention, le métal liquide est déversé dans une cuve d'e répartition interposée entre le récipient distributeur et le moule, ladite cuve étant posée sur le moule, solidarisée avec ce dernier, et équipée de moyens de maintien du métal à la température de coulée; le moule est divisé en au moins deux cavités de coulée parallèles délimitées par au moins une plaque intermédiaire interposée entre les parois longitudinales du moule et s'étendant paralléle- ment à ces dernières entre les deux plaques transversales, la plaque intermédiaire étant munie sur ses deux faces de moyens de refroidissement superficiels; le métal déversé dans la cuve de répartition se répartit don centre les deux cavités parallèles pour la formation de deux bandes dont l'épaisseur correspond à l'écart entre la plaque intermédiaire et la paroi longitudinale correspondante et au moins le premier élément de guidage placé audessous du moule est divisé longitudinalement en au moins deux cavités paralléles munies chacune de moyens de refroidisse- men't et de traction des bandes sortant des cavités correspondantes du moule.

[0011] De préférence, la cuve de répartition est limitée par des parois longitudinales et transversales placées respectivement dans le prolongement de celles du moule.

[0012] De façon particulièrement avantageuse, le moule et la cloison intermédiaire sont munis à leur partie supérieure de moyens de retardement du début de solidification jusqu'à un niveau inférieur au plan de jonction entre le moule et la cuve de répartition.

[0013] Ces moyens de retardement peuvent comprendre un écran thermique placé à la partie supérieure de chaque paroi longitudinale du moule et sur les deux faces de la cloison intermédiaire, ledit écran étant interposé entre le système de refroidissement et la plaque interne de contact avec le métal et s'étendant sur toute la largeur de la cavité de coulée et jusqu'au niveau voulu pour le début de solidification.

[0014] Par ailleurs, la cloison intermédiaire est avantageusement munie, le long de sa tranche supérieure, d'une bordure constituée d'un profilé en matière poreuse et susceptible d'être traversé par un gaz inerte injecté à partir de canaux recouverts par ladite bordure et alimentés en gaz sous pression qui peut être préalablement chauffé à très haute température. De même, la cuve de répartition est munie le long des bords inférieurs de ses parois longitudinales, de deux bordures constituées deprofilés en matière poreuse susceptibles d'être traversés par un gaz inerte injecté à partir de canaux recouverts par lesdites bordures et ali- mentès en gaz sous pression.

[0015] Dans un mode de réalisation préférentiel, la bordure en matière poreuse de chaque paroi longitudinale de la cuve de répartition forme une lévre descendante écartée de la partie inférieure de la paroi par un espace en forme de rainure dans lequel vient s'emboîter le bord supérieur de la plaque interne de la paroi longitudinale du moule, celuici étant ménagé en saillie au-dessus du plan de joint entre la cuve de répartition et le moule, le fond de la rainure étant séparé du sommet du bord supérieur par un espace alimenté en gaz inerte sous pression et constituant le canal d'injection du gaz inerte à travers la bordure poreuse.

[0016] En ce qui concerne le dispositif de refroidissement secondaire, au moins le premier élément de guidage est avantageusement constitué par un châssis en forme de cage dans lequel sont montées deux plaques longitudinales et au moins une cloison intermédiaire placées respectivement dans le prolongement des plaques longitudinales et de la cloison intermédiaire du moule et munies de systèmes de refroidissement des faces en contact avec le métal, l'une des plaques longitudinales servant de référence, fixée sur le châssis et l'autre plaque longitudinale ainsi que la cloison intermédiaire étant reliées au châssis d'une façon permettant de légers déplacements transversaux et associés à des vérins de serrage transversaux.

[0017] Mais l'invention sera mieux comprise par la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté sur les dessins annexés.

- La figure 1 est une vue schématique de l'ensemble d'une installation de coulée selon l'invention, en coupe transversale par un plan perpendiculaire à celui des bandes.

- La figure 2 est une vue de détail, à échelle agrandie, de la partie supérieure du moule.

- La figure 3 est une vue de détail, en coupe transversale au plan des bandes, d'un élément de guidage du dispositif de refroidissement secondaire.

- La figure 4 est une vue en coupe selon le plan IV-IV de la figure 3.

[0018] Sur la figure 1, on a représenté schématiquement l'ensemble d'une installation qui comprend, de haut en bas dans le sens de coulée, un récipient distributeur 1, un moule ou lingotière sans fond 2 surmonté d'une cuve de répartition 3, et un dispositif d'extraction et de refroidissement secondaire 4, constitué d'une série d'éléments de guidage 40, les bandes formées étant enroulées sur des dispositifs de bobinage 18.

[0019] La coulée du métal se fait, à partir d'une poche venant de l'aciérie et non représentée sur les dessins, dans un récipient distributeur 1 de type conventionnel, réglable en altitude et dans le plan horizontal-par rapport à la machine.

[0020] Le distributeur 1 est équipé d'un ou plusieurs tubes de coulée 11 qui plongent dans le bain d'acier liquide 6. Dans les installations classiques, le tube de coulée 11 pénétre à l'intérieur du moule placé directement au-dessous du récipient intermédiaire. Dans invention, au contraire, une cuve 3 est interposée entre le moule 2 et le distributeur 1 et c'est donc à l'intérieur de la cuve 3 qu'est ménagé le bain de métal liquide dans lequel pénètre le tube de coulée 11. De façon bien connue, le débit de coulée est réglé, par exemple par une quenouille ou une busette, de façon à maintenir le niveau 61 de l'acier liquide à une hauteur e] au-dessus de l'orifice de sortie 12 du tube de coulée 11 et à une distance de sécurité e2 au-dessous du bord supérieur de la cuve 3.

[0021] Le moule 2 appelé communément lingotière, est constitué, de façon classique, par un châssis 20 en forme de cadre rectangulaire sur lequel sont montées les parois de la lingotière. Celle-ci comprend habituellement deux paroies longitudinales appliquées par des moyens de serrage 22 contre des parois transversales qui limitent l'écartement des parois longitudinales et déterminent donc, dans les installations classiques, l'épaisseur de la bande coulée.

[0022] La cuve 3 est constituée elle-même d'un châssis 31 recouvert de parois réfractaires 32 limitant une cavité rectangulaire 33. Le châssis 31 de la cuve 3 est muni de moyens de centrage 34 sur le châssis 20 de la lingotière 2, celle-ci comprenant d'autre part des moyens 23 de fixation amovibles de la cuve 3, par exemple des tirants élastiques constitués chacun d'une tige filetée 23 s'engageant dans un orifice ménagé sur une bride 35 fixée à la base du châssis 31 de la cuve 3 et sur laquelle est vissé un écrou de serrage 24 s'appliquant sur la bride 35 par l'intermédiaire de rondelles Belleville. De la sorte, on peut assurer le centrage et la solidarisa- tion de la cuve 3 avec la lingotiére 2 tout en permettant une libre dilatation.

[0023] La largeur e de la cavité de coulée 33 doit être assez importante pour qu'il n'y ait pas de peau de solidification entre le tube de coulée 11 et les parois intérieures de la cavité 33. En pratique, cette largeur e devra donc avoir une valeur minimale de 200 à 250 mm.

[0024] La longueur de la cavité 33 est égale à la largeur des bandes coulées et par conséquent à la distance entre les plaques transversales de la lingotiére 2.

[0025] De façon connue, le ménisque constituant la surface libre 61 du bain d'acier 6 est recouvert d'une poudre isothermique ayant des propriétés connues en matière de piégeage des inclusions contenues dans l'acier liquide.

[0026] La hauteur H de la cuve 3 et la hauteur h de métal maintenue dans la cavité 31 sont déterminées en fonction du débit spécifique de la machine.

[0027] Selon l'une des caractéristiques essentielles de l'invention' le garnissage réfractaire 32 de la cuve 3 est fortement chauffé avant la coulée et maintenu en température pendant la coulée par des moyens faciles à concevoir, comme, par exemple, une circulation de gaz à haute température dans des canaux 36 ménagés dans le réfractaire 32. Le chauffage est réglé de façon à maintenir le métal à la température de coulée. Bien entendu, d'autres moyens pourraient être utilisés, comme par exemple un chauffage électrique.

[0028] Selon une autre caractéristique essentielle de l'invention, la lingotiére 2 est divisée en au moins deux parties par au moins une cloison intermédiaire 7. Sur la figure 1, on a représenté, à titre d'exemple, une installation de coulée continue de trois bandes 60 dans laquelle la lingotière 2 et les éléments de guidage 40 sont divisés en trois parties chacun par deux cloisons intermédiaires 7. Pour plus de simplicité, sur la figure 2 à échelle agrandie, on a représenté une seule cloison intermédiaire 7 déterminant par conséquent deux cavités de coulée 62 et 63.

[0029] Chaque cavité de coulée est limitée à ses deux extrémités par des plaques transversales 26 de largeur 1 qui sont interposées entre les faces en regard de la cloison intermédiaire 7 et de la paroi longitudinale 21 correspondante. De façon classique, l'ensemble est contenu par des éléments porteplaques 25 serrés l'un vers l'autre par les moyens de serrage 22 prenant appui sur le châs- si.s 20 de la lingotière. De préférence, l'un des éléments porteplaque 250 est plaqué directement contre le châssis 20 et la paroi longitudinale 210 qu'il supporte constitue donc la référence d'alignement de la machine, l'autre élément porteplaque 251 étant repoussé par les moyens de serrage 22.

[0030] On voit donc que l'acier coulé à l'intérieur de la cuve 3 et maintenu liquide par le chauffage de celle-ci peut se répartir entre les cavités 62 et 63 dans lesquelles se forment deux bandes d'acier, dont l'épaisseur est déterminée par la largeur 1 des plaques transversales 26 et la largeur par l'espacement des deux plaques transversales 26 placées aux deux extrémités d'une même cavité. En changeant la largeur des plaques intercalaires 26, et par conséquent l'espacement des parois longitudinales 21, on peut modifier l'épaisseur des bandes coulées 60.

[0031] Les moyens qui permettent de régler les dimensions de la cavité de coulée sont nombreux et bien connus; il n'est donc pas nécessaire de les décrire en détail.

[0032] De même, chaque paroi longitudinale 21 peut être constituée de façon classique et recouverte, par exemple, vers l'intérieur, par une plaque interne ou plaque de frottement 27, généralement en cuivre et, vers l'extérieur, par une plaque extérieure 28 dans laquelle sont ménagés des canaux de circulation d'eau de refroidissement.

[0033] De façon analogue, chaque cloison intermédiaire 7 est constituée d'une âme centrale 71 parallèle aux parois longitudinales 21 et portant, de part et d'autre, deux plaques 72 de support des plaques de frottement 73 placées en regard des plaques correspondantes 27 des parois longitudinales. A l'intérieur de l'âme 71 sont ménagés des canaux 74 de circulation d'un fluide caloporteur reliés au circuit d'alimentation'et d'évacuation du fluide de refroidissement.

[0034] Selon une autre caractéristique avantageuse del'invention, les parois longitudinales 21 et les cloisons intermédiaires 7 sont munies à leur partie supérieure de dispositifs 8 permettant de retarder la solidification.

[0035] Si l'on se référe, par exemple, à la cloison intermédiaire 7, le dispositif 8 comprend une pièce en U 80 qui coiffe la partie supérieure de l'ensemble constitué par l'âme centrale 71 et les plaques support 72. De part et d'autre de celles-ci, la pièce 8 est munie de flancs 81 qui descendent le long des plaques de support 72 en diminuant d'épaisseur et sont elles-mêmes recouvertes par les plaques de frottement 73 qui montent jusqu'au niveau supérieur de la lingotiére. De la sorte, les flancs 81 créent un écran thermique entre la partie centrale de la cloison intermédiaire et la plaque de frottement 73, l'efficacité de cet écran diminuant progressivement jusqu'à une hauteur e3 au-dessous du niveau du plan P de jonction de la lingotiére avec la cuve de répartition. Grâce à cet écran thermique, l'acier reste liquide sensiblement jusqu'au niveau inférieur P' des flancs 81. En revanche, à partir de ce niveau, le refroidissement des plaques de frottement 73 est assuré et il se forme, de façon classique, une peau de métal solidifié 64 dont l'épaisseur augmente progressivement au fur et à mesure de l'avancement du métal vers le bas, le coeur de la bande 60 restant liquide.

[0036] D'une façon analogue, chaque paroi longitudinale 21 est coiffée à sa partie supérieure par une tête 82 munie de flancs 83 qui descendent le long des parois de support 21 jusqu'au niveau P', en s'interposant entre lesdites parois de support et les plaques de frottement 27. Il en résulte donc que la peau solidifiée 64 se forme le long des plaques de frottement 27 seulement à partir du niveau inférieur P' des flancs 81 formant écran thermique.

[0037] Si l'on revient maintenant à la cloison intermédiaire 7, on voit que celle-ci est munie le long de sa tranche supérieure d'une bordure 84 constituée d'un élément profilé en matière poreuse recouvrant l'ensemble de la cloison 7 et, de préférence, de forme arrondie à sa partie supérieure de façon à diriger l'acier contenu dans la cuve de répartition 3 vers les deux cavités de coulée 62 et 63.

[0038] La bordure poreuse 84 recouvre des canaux 85 ménagés en creux dans la tête 8 et alimentés sous pression par un gaz neutre qui passe à travers la bordure 84 de la façon indiquée par des flèches. Cette injection d'un gaz neutre dans le métal facilite la décantation des inclusions et permet d'éviter que l'acier ne colle à la surface de la cloison intermédiaire, ce qui pourrait produire un engraissement à l'entrée de la cavité de coulée et, à terme, obturer celle-ci. De préférence, le gaz neutre sera introduit avant la coulée et sera porté à haute température de façon à chauffer la bordure 84 avant la coulée puis à maintenir sa température pendant la coulée.

[0039] Entre la bordure 84 et la face supérieure de la tête 8 et des plaques de frottement 73 on laisse deux fentes 86 dans lesquelles débouchent des canaux 87 ménagés à l'intérieur de la tête 80 et alimentés par un brouillard de lubrifiant sous une pression suffisante pour vaincre la pression ferro- statique à ce niveau. Les fentes 86 peuvent n'avoir que quelques dixièmes de millimétres d'épaisseur. L'injection de ce brouillard lubrifiant permet d'éviter l'accrochage de l'acier liquide.

[0040] Il est bien évident que les dispositions que l'on vient de décrire sont appliquées d'une manière symétrique par rapport à l'axe vertical de la cloison intermèdiaire 7. D'autre part, des dispositions analogues sont prévues à la partie supérieure des parois longitudinales 21. A cet effet, le bord supérieur de la pièce 82 recouvrant la paroi longitudinale 21 est constitué par une partie en saillie 87 qui s'engage dans une rainure 35 ménagée sur la face inférieure de la cuve de répartition 3, dans l'épaisseur du réfractaire 32. De façon analogue à la disposition décrite pour la cloison intermédiaire 7, la partie inférieure de chaque paroi longitudinale de la cuve de répartition 3 est constituée par une bordure en matière poreuse 36 et, selon une disposition avantageuse, celle-ci forme une lévre descendante constituant le côté interne de la rainure 35. Par ailleurs, le fond de la rainure 35 est séparé du sommet du bord supérieur 87 de la paroi longitudinale par un espace dans lequel est injecté sous pression un gaz neutre qui traverse la bordure poreuse 36 comme indiqué par des flèches sur la figure 2, cette injection de gaz neutre ayant l'effet indiqué pour la cloison intermédiaire 7. De même, une fente 86 de quelques dixiémes de millimétre d'épaisseur est laissée entre le bord inférieur de la bordure 36 et le bord supérieur de la plaque de frottement 27 et est reliée à un canal 87 ménagé dans la pièce 82 et par lequel peut être injecté sous pression un brouillard de lubrifiant.

[0041] L'écoulement de l'acier maintenu liquide à l'intérieur de la cuve de répartition 3 est ainsi convenablement dévié entre les cavités de coulée 62 et 63, la solidification commençant, comme on l'a vu, au niveau P' sur toutes les faces longitudinales des bandes coulées.

[0042] Outre la lubrification décrite précédemment et assurée par les canaux 87, il est nécessaire, comme dans les machines conventionnelles, d'assurer une rupture de l'équilibre mécanique à l'interface de la plaque de frottement et de l'acier liquide. A cet effet, il est possible de faire osciller la lingotiére 2 par les moyens bien connus pour les lingotières classiques de coulée continue et selon les mêmes lois cinématiques. Cependant, on peut avantageusement utiliser une autre disposition représentée plus en détail sur la figure 2.

[0043] Selon cette disposition, les éléments porteplaques 25 sont isolés des parois longitudinales 21 en interposant des éléments élastiques 250 et en plaçant des vibreurs 210 sur les parties extérieures des parois longitudinales 21. Ces éléments vibreurs 210 transmettent une énergie de vibration à l'ensemble des éléments constituant la lingotiére soit d'une maniére directe, soit d'une manière indirecte au travers des bandes de coulée et des intercalaires d'extrémité qui en déterminent les bords.

[0044] Les canaux de refroidissement sont ménagés parallèlement à la largeur de la bande et reliés en série. Ils sont répartis avantageusement en deux zones distinctes superposées pour chaque plaque, chacune de ces zones étant contrôlée en débit, pression et température. La zone supérieure est disposée sensiblement entre les niveaux P et P' de la lingotiére. Elle permet notamment de contrôler l'échange thermique ou du moins les variations d'échange thermique entre le réfractaire 32 de la cuve de répartition 3 et la lingotiére.

[0045] Selon une autre disposition bien connue dans les machines conventionnelles, le bord inférieur de la lingotiére et, d'une façon générale, toutes les extrémités inférieures des éléments de refroidissement sont munies de dents assurant un meilleur supportage de la bande.

[0046] Même si les bandes coulées sont de faible épaisseur, la solidification n'est pas terminée à la sortie de la lingotière en raison de la vitesse de coulée élevée, de l'ordre de 5 à 6 métres/minute pour une bande d'épaisseur 40 mm, soit une longueur de solidification de 4 à 5 mètres. C'est pourquoi la lingotière 2 est suivie d'un certain nombre d'éléments de refroidissement secondaires 40 dont l'un a été représenté en détail sur les figures 3 et 4.

[0047] Chaque élément de refroidissement secondaire 40 est supporté par un châssis 41 en forme d'anneau portant deux plaques extérieures 42 et des plaques intermédiaires 43 placées dans le prolongement des cloisons intermédiaires et en nombre égal à celles-ci. L'une des plaques extérieures 420 constitue l'alignement de référence de l'élément de refroidissement secondaire et est placée dans l'alignement de la paroi longitudinale 210 de la lingotière.

[0048] Les plaques extérieures 42 sont suspendues au châssis 41 par des bielles 44, de même que les plaques intermédiaires 43 dont les bielles de suspension, placées en dehors du plan de la figure, n'ont pas été représentées.

[0049] De même que pour la lingotière, les plaques intermédiaires et les plaques extérieures 42 sont maintenues écartées par des plaques intercalaires qui fixent les épaisseurs de bande et ont donc des largeurs correspondant à celles des intercalaires 26 de la lingotiére.

[0050] L'ensemble est équilibré et maintenu en position haute par quatre vérins hydrauliques ou pneumatiques 13 prenant appui sur le massif de fondation 14. Sur la figure 1, on a représenté uniquement, pour simplifier, la suspension de l'élément de guidage le plus bas.

[0051] Le châssis 41 de chaque élément de guidage est en outre relié au massif de fondation 14 par des vérins d'extraction 15 dont le corps est articulé sur le massif 14 et la tige sur le châssis 41. L'ensemble des vérins est alimenté par un dispositif 9 permettant d'assurer la synchronisation du serrage des plaques avec le dèplacement des vérins d'extraction 15.

[0052] Les vérins d'équilibrage 13 sont alimentés en pression permanente par un accumulateur de pression 91. Une centrale hydraulique 92 alimente, par un réseau 93 les vérins d'extraction 15 et par un réseau 94 les vérins de serrage 45. Un automatisme 95 facile à concevoir et non représenté en détail sur les dessins permet de synchroniser les mouvements commandés par les vérins. Chaque élément de guidage en forme de cage a en effet un mouvement alternatif de vaet-vient commandé par ses vérins d'extraction 15. La cage est serrée par ses vérins 45 lors du mouvement descendant et doit être desserrée lors de la remontée. Pendant ce mouvement ascendant, il est préférable d'éviter le frottement des plaques contre la bande. A cet effet, comme on la représentée sur la figure 4, chaque plaque de la cage de guidage est munie à sa partie supérieure et sur une certaine hauteur, d'orifices 46 reliés à un réseau 47 d'alimentation en air comprimé. On peut ainsi, par soufflage d'air, assurer le décollement de la bande par rapport à la plaque lors de la remontée, l'air comprimé pouvant avantageusement être chargé d'un lubrifiant pour éviter tout risque de grippage lors de la remontée des plaques. Le réseau d'air comprimé 47 est maintenu en pression et peut être muni d'une simple vanne d'isolement, le soufflage n'ayant pas lieu lorsque les plaques sont serrées. De la sorte, le temps de réponse de l'écartement des plaques est quasiment nul.

[0053] Par ailleurs, au-dessous du réseau de soufflage d'air 46, les plaques sont munies de canaux de circulation d'eau 48 alimentés par un réseau 49 muni de vannes de régulation permettant de régler le débit et la pression de l'eau et par conséquent la température de refroidissement.

[0054] Le dispositif de refroidissement secondaire comprend au moins deux cages d'extraction et de guidage de telle sorte qu'il y ait toujours au moins une cage en prise sur les bandes quelle que soit la position d'ouverture des autres cages.

[0055] Le démarrage de la coulée est réalisé comme sur une machine conventionnelle par des mannequins correspondant à chacune des bandes coulées. On réalise ainsi, selon le nombre de cavitès de coulée, un nombre correspondant de bandes, par exemple trois bandes dans le cas représenté sur la figure 1. La coulée et l'extraction sont communes aux trois bandes A la sortie de l'extraction les bandes sont orientées par des dèflec- teurs 16 vers des tables à rouleaux 17 qui dirigent chaque bande vers un mandrin d'enroulement 18. Un poste de coupe 19, de type connu et représenté symboliquement sur la figure, coupe la bande 60 à la longueur voulue lorsque la bobine enroulée sur le mandrin 18 atteint le poids désiré.

[0056] Compte tenu de la continuité des coulées, chacune des lignes devra être équipée de deux enrouleuses 180, 181 associées à des tables à rouleaux 170, 171 et un rouleau d'aiguillage 172 permettant d'orienter la bande vers l'une ou l'autre des enrouleuses.

Revendications

1. Machine de coulée continue de métal sous forme d'au moins deux produits distincts, comprenant, de haut en bas, un récipient distributeur (1) alimenté en métal liquide, un moule sans fond (2), alimenté en continu par le distributeur (1) et un dispositif (4) d'extraction et de refroidissement secondaire du produit coulé, le moule (2) étant constitué de deux parois longitudinales parallèles et deux parois transversales montées sur un châssis oscillant et limitant une cavité de coulée de section rectangulaire séparée par au moins une cloison en au moins deux parties, lesdites parois étant reliées à un système de refroidissement pour la formation dans chacune des parties de la cavité, d'un produit solidifié en surface et évacué par le fond du moule (2) vers le dispositif (4) d'extraction et de refroidissement secondaire, ce dernier étant constitué d'au moins une série d'éléments de guidage (40) munis de moyens de traction et de refroidissement du produit, ladite machine étant caractérisée par le fait que le métal liquide est déversé dans une cuve de répartition (3) interposée entre le récipient distributeur (1) et le moule (2), solidarisée avec ce dernier, et équipée de moyens (36) de maintien du métal à la température de coulée; que le moule est divisé en au moins deux cavités de coulée parallèles (62, 63) délimitées par au moins une cloison intermédiaire (7), interposée entre les parois longitudinales (21) du moule (2) et parallèle à ces dernières, ladite cloison intermédiaire étant munie sur ses deux faces de moyens (74) de refroidissement superficiel, le métal déversé dans la cuve de répartition (3) se répartissant entre lesdites cavités (62, 63) parallèles pour la formation, dans chacune de celles-ci, d'une bande de métal (60) dont l'épaisseur correspond à l'écart entre la plaque intermédiaire et la paroi longitudinale correspondante; et que, au moins le premier élément de guidage (40) placé au-dessous du moule (2), est divisé longitudinalement en au moins deux cavités parallèles munies chacune de moyens de refroidissement et de traction des bandes sortant des cavités correspondantes du moule (2).

2. Machine de coulée continue selon la revendication 1, caractérisée par le fait que des plaques transversales (26), d'épaisseur correspondant à la largeur à donner aux bandes, sont interposées, respectivement, entre les cloisons intermédiaires (7) et les parois longitudinales (21).

3. Machine de coulée continue selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la cuve de répartition (3) est limitée par des parois longitudinales et transversales placées respectivement dans le prolongement de celles du moule (2).

4. Machine de coulée continue selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les parois longitudinales 1 (21) et la cloison intermédiaire (7) sont munies à eur partie supérieure de moyens (8) de retardement du début de solidification jusqu'à un niveau P' inférieur au plan P de jonction entre le moule (2) et la cuve de répartition (3).

5. Machine de coulée continue selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les moyens (8) de retardement du début de solidification comprennent un écran thermique (83, 81) placé à la partie supérieure de chaque paroi longitudinale (21) du moule (2) et sur les deux faces de la cloison intermédiaire (7), ledit écran (8) etant recouvert par une plaque de frottement (27) en contact avec le métal et s'étendant sur toute la largeur de la cavite de coulée (62) et jusqu'au niveau P' voulu pour le début de solidification.

6. Machine de coulée continue selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la cloison intermédiaire (7) est munie, le long de sa tranche supérieure d'une bordure (84) constituée d'un profilé en matière poreuse et susceptible d'être traversée par un gaz inerte injecté à partir de canaux (85) alimentés en gaz sous pression.

7. Machine de coulée continue selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la cuve de répartition (3) est munie à sa partie inférieure, le long des bords inférieurs de ses parois longitudinales (33), de deux bordures (36) constituées de profilés en matière poreuse susceptibles d'être traversés par un gaz inerte injecté à partir de canaux (87) ménagés le long desdites bordures (36) et alimentés en gaz inerte sous pression.

8. Machine de coulée continue selon la revendication 7, caractérisée par le fait que la bordure (36) en matiére poreuse de chaque paroi longitudinale (33) de la cuve de répartition (3) forme une lévre descendante écartée de la partie inférieure de la paroi par un espace en forme de rainure (35) dans lequel vient s'emboîter le bord supérieur (87) de la paroi longitudinale (21) du moule (2), ledit bord supérieur (87) étant ménagé en saillie au-dessus du plan de joint P entre la cuve de répartition (3) et le moule (2), le fond de la rainure (35) étant séparé du sommet du bord supérieur (87) par un espace alimenté en gaz inerte sous pression et constituant le canal d'injection du gaz inerte à travers la bordure poreuse (36).

9. Machine de coulée continue selon la revendication 1, caractérisée par le fait que, au moins le premier élément de guidage (40) du dispositif de refroidissement secondaire (4) est constitué par un châssis (41) en forme de cage dans lequel sont montées deux plaques longitudinales (42) et au moins une cloison intermédiaire (43) placées respectivement dans le prolongement des plaques longitudinales (21) et de la cloison intermédiaire (7) du moule (2) et munies de systèmes de refroidissement des faces en contact avec le métal et que, l'une des plaques longitudinales (420) servant de référence fixée sur le châssis (41), la cloison intermédiaire (43) et l'autre plaque longitudinale sont reliées au châs'sis (41) d'une façon permettant de légers déplacements transversaux et sont associées à des vérins (45) de serrage transversaux.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Stranggiessen von mindestens zwei unterschiedlichen Metall-Erzeugnissen, bestehend, von oben nach unten, aus einer mit Flüssigmetall beschickten Giesspfanne (1), einer bodenlosen durch die Giesspfanne kontinuierlich beschickten Form (2) und einer Abzugsund sekundären Kühlungs-Vorrichtung (4) für das Gusserzeugnis, wobei die Form (2) aus jeweils zwei parallelen auf einem oszillierenden Chässis montierten Längswänden und Querwänden besteht, die einen durch mindestens eine Trennwand in mindestens zwei Teile aufgeteilten Giessraum mit rechteckigem Querschnitt begrenzen, und wobei diese Wände mit einem Kühlungssystem zur Bildung in dem jeweiligen Giessraumteil eines an der Oberfläche erstarrten und durch den Austritt der Form (2) zu der aus mindestens einer Reihe Führungen (40) mit Zug- und Kühlungsmittel für das Erzeugnis bestehende Abzugs- und sekundäre Kühlungs-Vorrichtung (4) abgeführten Erzeugnisses verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Metall in ein zwischen der Giesspfanne (1) und der Form (2) zwischengeschaltetes, mit der letzteren fest verbundenes Verteilergefäss (3) fliesst, das Mittel (36) zur Aufrechterhaltung der Metall-Giesstemperatur aufweist, dass die Form in mindestens zwei parallele Giesshohlraüme (62, 63) geteilt ist, die durch mindestens eine parallel zu den Längswänden (21) der Form (2) dazwischengeschaltete, an ihren beiden Seiten Mittel (74) zur Oberflächenkühlung aufweisende Zwischenwand (7) begrenzt sind, wobei das in das Verteilergefäss (3) fliessende Metall zur Bildung eines Metallbandes (60) auf diese parallele Hohlräume (62, 63) verteilt wird, dessen Dicke dem Abstand zwischen der Trennplatte und der entsprechenden Längswand entspricht, und dass mindestens die unter der Form (2) angeordnete erste Führung (40) in mindestens zwei parallele Hohlräume längsgeteilt ist, die jeweils Kühlungs- und Zugmittel für die aus den entsprechenden Räumen der Form (2) herauslaufenden Bänder aufweisen.

2. Stranggiessvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Querplatten (26) mit einer für die gewollte Breite der Bänder entsprechenden Dicke jeweils zwischen den Zwischenwänden (7) und den Längswänden (21) dazwischengeschaltet sind.

3. Stranggiessvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilergefäss (3) durch Längs- und Querwände begrenzt ist, die jeweils in der Verlängerung derjenigen der Form (2) angeordnet sind.

4. Stranggiessvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längswände (21) und die Querwand (7) an deren Oberteil Mittel (8) aufweisen um den Erstarrungsbeginn bis zu einer unter der Verbindungsebene P zwischen der Form (2) und dem Verteilergefäss (3) liegenden Höhe P' zu verzögern.

5. Strangglessvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsmittel (8) für den Erstarrungsbeginn ein am Oberteil der jeweiligen Längswänd (21) der Form (2) und an beiden Seiten der Zwischenwand (7) angeordnetes Wärmeschild (83, 81) umfassen, wobei dieses Schild (8) durch eine mit dem Metall in Kontakt befindlichen Reibungsplatte (27) abgedeckt ist, die sich über die gesamte Breite des Giessraumes (62) und bis zu der für den Erstarrungsbeginn gewünschten Höhe P' erstreckt.

6. Stranggiessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (7) entlang ihrem oberen Abschnitt eine aus porösem Werkstoff bestehende profilartige Umrandung (84) aufweist, die mit eimem von Druckkanälen (85) aus eingeblasenen Inertgas durchströmbar sind.

7. Stranggiessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilergefäss (3) an seinem Unterteil, entlang der Unterkanten seiner Längswände (33), zwei aus porösem Werkstoff bestehende profilartige Umrandungen (36) aufweist, die mit einem von entlang diesen Umrandungen angeordneten Druckkanälen (87) aus eingeblasenen Inertgas durchströmbar sind.

8. Stranggiessvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umrandung (36) aus porösem Werkstoff jeder Längswand (33) des Verteilergefässes (3) als abwärts geneigte Lippe ausgebildet ist, die von dem unteren Wandteil durch einen als Nut (35) ausgebildeten Raum getrennt ist, in den der obere Rand (87) der Längswand (21) der Form (2) eingefügt wird, wobei der obere Rand (87) über der Verbindungsebene P zwischen dem Verteilergefäss (3) und der Form (2) freitragend absteht, und wobei der Boden der Nut (35) von der Spitze des oberen Randes (87) durch einen mit Inertgas druckgespeisten Raum getrennt ist, der den Einblaskanal für das Inertgas durch die poröse Umrandung (36) bildet.

9. Stranggiessvorrictung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die erste Führung (40) der sekundären Kühlungsvorrichtung (4) aus einem käfigartigen Chassis (41) besteht, in dem zwei Längsplatten (42) und mindestens eine Zwischenwand (43) montiert sind, die jeweils in der Verlängerung der Längsplatten (21) und der Zwischenwand (7) der Form (2) angeordnet und mit Kühlungseinrichtungen der mit dem Metall in Kontakt befindlichen Seiten ausgestattet sind, und dass die Zwischenwand (43) und die zweite Längsplatte, denen querangeordnete Feststellzylinder zugeordnet sind, derart mit dem Chassis (41) verbunden sind, dass geringe Querbewegungen zulässig sind, wobei die erste der beiden Längsplatten (42) als am Chassis (41) befestige Bezugsplatte dient.

Claims

1. Machine for continuous casting of metal in the form of at least two separate products, comprising, from top to bottom, a tundish (1) supplied with liquid metal, a bottomless mould (2) supplied continuously by the tundish (1), and an extraction and secondary cooling device (4) of the product cast, the mould (2) consisting of two parallel longitudinal walls and two transverse walls mounted on an oscillating frame and limiting a casting cavity of rectangular cross-section separated into at least two parts by means of at least one partition, the said walls being connected to a cooling system for forming, in each of the parts of the cavity, a product solidified at the surface and discharged via the bottom of the mould (2) towards the extraction and secondary cooling device (4), the latter consisting of at least one series of guide elements (40) equipped with means of pulling and cooling the product, the said machine being characterized in that the liquid metal is poured into a distributor vessel (3) interposed between the tundish (1) and the mould (2), secured to the latter and equipped with means (36) of maintaining the metal at the casting temperature; the mould is divided into at least two parallel casting cavities (62, 63) delimited by at least one intermediate partition (7) interposed between the longitudinal walls (21) of the mould (2) and parallel to these, the said intermediate partition being equipped, on its two faces, with superficial cooling means (74), the metal poured into the distributor vessel (3) being distributed between the said parallel cavities (62, 63) to form, in each of these, a metal strip (60) of a thickness corresponding to the distance between the intermediate plate and the corresponding longitudinal wall; and at least the first guide element (40) located underneath the mould (2) is divided longitudinally into at least two parallel cavities, each equipped with means of cooling and pulling the strips leaving the corresponding cavities of the mould (2).

2. Continuous-casting machine according to Claim 1, characterized in that transverse plates (26) of a thickness corresponding to the width to be given to the strips are interposed respectively between the intermediate partitions (7) and the longitudinal walls (21).

3. Continuous-casting machine according to Claim 2, characterized in that the distributor vessel (3) is limited by longitudinal and transverse walls arranged respectively in the extension of those of the mould (2).

4. Continuous-casting machine according to Claim 1, characterized in that the longitudinal walls (21) and the intermediate partition (7) are equipped, in their upper part, with means (8) of delaying the start of solidification up to a level P' below the joining plane P between the mould (2) and the distributor vessel (3).

5. Continuous-casting machine according to Claim 4, characterized in that the means (8) of delaying the start of solidification comprise a heat screen (83,81) arranged in the upper part of each longitudinal wall (21) of the mould (2) and on the two faces of the intermediate partition (7), the said shield (8) being covered by a friction plate (27) in contact with the metal and extending over the entire width of the casting cavity (62) as far as the level P' desired for the start of solidification.

6. Continuous-casting machine according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate partition (7) is equipped, along its upper edge, with a rim (84) which consists of a sectional piece made of porous material and through which can pass an inert gas injected from channels (85) supplied with pressurized gas.

7. Continuous-casting machine according to one of the preceding claims, characterized in that the distributor vessel (3) is equipped in its lower part, along the lower edges of its longitudinal walls (33), with two rims (36) consisting of sectional pieces which are made of porous material and through which can pass an inert gas injected from channels (87) formed along the said rims (36) and supplied with inert gas under pressure.

8. Continuous-casting machine according to Claim 7, characterized in that the rim (36) of porous material of each longitudinal wall (33) of the distributor vessel (3) forms a descending lip set apart from the lower portion of the wall by a groove-shaped space (35), into which fits the upper edge (87) of the longitudinal wall (21) of the mould (2), the said upper edge (87) being made to project above the joining plane P between the distributor vessel (3) and the mould (2), the bottom of the groove (35) being separated from the top of the upper edge (87) by a space supplied with inert gas under pressure and forming the channel for injecting inert gas through the porous rim (36).

9. Continuous-casting machine according to Claim 1, characterized in that at least the first guide element (40) of the secondary cooling device (4) consists of a cage-shaped frame (41), in which are mounted two longitudinal plates (42) and at least one intermediate partition (43) which are arranged respectively in the extension of the longitudinal plates (21) and of the intermediate partition (7) of the mould (2) and which are equipped with systems for cooling the faces in contact with the metal, and in that, with one of the longitudinal plates (420) serving as a reference and fastened to the frame (41), the intermediate partition (43) and the other longitudinal plate are connected to the frame (41) in a way which allows slight transverse displacements and are associated with transverse clamping jacks (45).

Dessins