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La presente invention concerne un procede de protection contre
l'oxydation et/ou la nitruration d'un jet de metal liquide s'ecoulant de
l'orifioe de sortie d'une pcche ou d'un repartiteur dans une lingotière
oscillante, procede dans lequel on entoure le jet de coulee, sur une
partie au moins de sa hauteur, d'un manchon dans lequel on injecte un gaz
de protection du metal liquide de manière à limiter le contact de
celui-ci avec l'air ambiant entre l'orifice de sortie et la lingotière
oscillante.
Elle se rapporte egalement à un dispositif de nuse en oeuvre
d'un tel procede ainsi qu'à l'utilisation de ce dispositif.
L'invention s'applique plus particulièrement à la coulee
continue, en particulier à la coulee continue de petites din;ensions.
Les installations de coulée continue comprennent generalement
un ou plusieurs jets verticaux qui tombent dans une lingotière oscillant
verticalement. Pendant sa chute libre, du repartiteur (ou de la poche)
dans la lingotière, le m~tal liquide est susceptible de s'oxyder et/ou de
se nitrurer. Par consequent, on a dejà envisage de proteger le ~étal
contre de telles reactions en l'entourant, sur la plus grande partie de
sa chute libre, par une gaine ou couronne de gaz neutre tel yue l'argon,
l'azote, l'anhydride carbonique, etc... Toutefois, les dispositifs connus
actuellement presentent un oe rtain nombre d'inconvenients, notamment en
ce qui concerne les dif~icultés d'étanchéite, de mise en place, de tenue
dans le temps et de consommation du gaz neutre protecteur.
En particulier, dans la coulee continue pour former des
billettes de petites sections, on utilise generalement un tube que l'on
plaoe autour du jet de coulee. Mais oe s tubes doivent être changes
fr~quemnlnt, la manoeuvre du repartiteur les endonmage. De plus, leur
fixation, après debut de la cYulee provoque des projections. Enfin, il
n'est pas aise de les enlever en cas de probl~mes.
Cependant, quel que soit le dispositif utilise actuellement
connu, il se pose des problèmes de dilution du gaz de protection, d'une
part, et d'aspiration d'air, d'autre part. Le problème de dilution se
pose essentiellement lors de l'utilisation de dispositifs tels que
decrits dans les brevets americains 4 084 799 ou 4 102 386. Dans le
brevet US 4 084 799, le manchon cylindrique de protection est solidaire
du repartiteur ou de la poche, de manière sensiblement etanche. Compte
tenu d'une distance habituelle de l'ordre d'une quarantaine de
centim~tres entre le repartiteur et la p~sition mDyenne de la lingotière
~æ
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oscillante, ce dispositif qui a une longueur sensiblement égale à la
moitié de oe tte distance se trouve donc à environ vingt centimètres de la
lingotière oscillante. De plus, le diamètre interne du manchon, à sa
partie inférieure, apparait legèrement supérieur à la largeur de la
lingotière oscillante. Enfin, aucune indication n'est donnee dans ce
brevet quant à la manière d'injecter le gaz dans le manchon pour éviter
la dilution de ce gaz avec l'air ambiant lorsque ledit gaz sort du
manchon de protection. On a constate, en pratique, qu'avec une telle
géanétrie du manchon, on ne pouvait generalement pas atteindre le but
fixe ~ar l'invention, ~ savoir une concentration en oxygène autour du jet
de coulee jusqu'au pied de jet dans la lingotière, inferieure à environ
1 %.
Le problème d'aspiration d'air se pose essentiellement lors de
l'utilisation de dispositifs tels que décrits dans le brevet US 3 439
735~
Les dispositifs de ce type comportent un manchon circulaire
entourant le jet de coulee, manchon s'elargissant à sa partie inférieure
de manière à venir reposer sur la table entourant la lingotière
oscillante, le diamètre interieur de la partie inférieure dudit manchon
etant, là encore, superieur à la largeur de la lingotière oscillante. Si
1'on évite ainsi les entrees d'air par le bas et donc le pheno~ene de
dilution progressive du gaz de protection lors de sa descente de long du
jet de coulee, on engendre avec un tel système, une importante aspiration
par le haut de l'air ambiant. En effet, le yaz de protection envoyé vers
le bas, dans le m~ne sens que le jet de coulée, ne peut s'opposer à
l'aspiration de l'air ambiant, compte tenu des différences importantes de
temperatures du gaz à proximite du jet et de l'air ambiant. Il se crée
ainsi des turbulenoe s à proximité du jet de coulee et celui-ci est ainsi,
par endroits, ~irectement au contact de l'air ambiant. En l'absence de
quelconques indications quant au debit de gaz de protection, il n'est pas
possible d'atteindre ainsi le but fixé par l'invention.
On retrouve les deux phenomènes de dilution du gaz de
protection et d'aspiration d'air lors de l'utilisation du dispositif
decrit dans le brevet américain 3 908 734.
La presente invention vise à rem~dier à ces inconvenients en
procurant un procéde de protection efficace ainsi qu'un dispositif
pouvant être aisément mis en plaoe pendant l'ecoulement du metal liquide
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et permettant d'obtenir, pour une f~;hle consommation de gaz,
d'excellents resultats metallurgiques.
Le procede de protection selon l'invention est caracterise en
ce que le manchon de protection est solidaire de la poche ou du
repartiteur et a une longueur telle que la distance maximale Dl entre son
extr~mite inferieure et la lingotière oscillante, lorsque celle-ci est en
position basse, est inferieure à 100 millimetres et en ce que le gaz de
protection est injecte dans le manchon de manière à entourer le jet de
coulee et s'evacuer vers l'exterieur par l'extremite inferieure dudit
manchon avec une vitesse moyenne des gaz evacues à praximite de
l'extr~mite inferieure du manchon comprise entre environ 0,7 m/s et
5,5 m/s, de manière à limiter, d'une part, la dilutian du gaz de
protection avec l'air en un point quelconque situe à proximite du jet de
coulee et, d'autre part, l'aspiration de l'air ambiant vers le jet de
coulee.
La Demanderesse pense, sans pour autant vouloir être liee par
une quelconque theorie, qu'un tel procedé permet au gaz de protection de
suivre le jet de coulee jusqu'à la surfaoe du metal liquide dans la
lingotiere et remonter ensuite pour s'évacuer entre la partie inferieure
du manchon de protectian et la partie superieure de la lingotiere,
repoussant ainsi l'air vers l'exterieur.
De preferenoe , la distan oe Dl est inferieure ou egale à 80 mm.
Selon un mode preferentiel de realisation, le manchon a une
section circulaire dans le plan p~rpendiculaire au jet de coulee, le
diamètre D2 du manchon ~ sa partie inferieure etant de preferenoe
inferieur et au plus egal à la largeur de la lingotiere oscillante.
De preferen oe egalement, on utilisera une collerette placee à
praximite de la partie inferieure du manchon, entourant ledit manchan
sensiblement sur toute sa peripherie, le diametre D2 du manchon etant
choisi de sorte que le diametre D3 de la collerette soit de preferenoe
inferieur et au plus égal à la largeur de la lingotiere oscillante, cette
collerette etant orientee preferentiellement parallelement à l'ouverture
de la lin~otiere.
Selon une autre variante de l'invention permettant notamment de
reduire les consommations, toutes choses egales par ailleurs, le manchon
est muni, dans sa partie inferieure, d'un evasement sur l'ensemble de sa
peripherie, le diametre du manchon etant choisi de sorte que le diam~tre
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D4 de l'evasement svit de preferenoe inferieur à la largeur de lalingotière oscillante.
Le dispositif selon 1'invention comprend, sous le fond et
autour de l'orifice de sortie, une coquille d'inertage, ouvrante, formee
de deux demi-coquilles, pouvant être appliquee contre le fond de la poche
et/ou du panier repartiteur et qui assure l'injection de gaz de
protection à faible velocite, uniformement autour du jet de metal sur la
majeure partie de sa hauteur ; oe lle-ci est realisee de telle fason que
l'etancheite du plan de jonction des demi-coquilles garantit une bonne
etancheite tout au long du jet de metal. Elle est de preferenoe pourvue à
sa partie inferieure d'un dispositif aerodynamique approprie tel qu'une
collerette ou un evasement inferieur permettant de reduire la dilution
et/ou l'aspiration du gaz de protection par l'air ambiant.
Le dispositif selon l'invention est caracterise en ce que les
moyens pour entourer le jet de coulee sont constitues d'une part, par
deux demi-coquilles co~plementaires et d'autre part, par des moyens
d'articulation desdites demi-ooquilles permettant l'ouverture et la
fermeture de celles-ci.
De preference, il comporte des moyens de deflection
aerodynamiques, pla oes près de la partie inferieure des demi-coquilles.
Les moyens de deflection aerodynamiques comportent de preference, une
collerette fonmee de deux demi-oollerettes, chac~ne solidaire d'une
demi-coquille, et/ou une partie chanfreinee, situee à l'extremite
inf~rieure de la paroi interne de chaque demi-ooquille en direction d'une
paroi externe. Selon une variante de realisation, on rempla oera la
colerette et/ou le chanfrein par un evasement de la partie inferieure des
co~uilles.
De préferenoe , les plans de jonctions des deux demi-coquilles
se recouvrent partiellement de manière à ameliorer l'etancheite de la
coquille.
Selon une variante de realisation, le dispositif selon
1'invention comporte une gaine concentrique placee autour des
demi-ccquilles et formee de deux demi-gaines complementaires, chacune
étant solidaire de sa demi-coquille correspondante, l'espa oe situee entre
la gaine et les demi-coquilles étant relié à des moyens d'injection d'un
gaz protecteur.
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Selon un autre aspect de l'invention, il comporte à sa partie
superieure au moins un joint annulaire penmettant d'assurer l'etanchéité
entre la coquille et le repartiteur de coulée sous lequel il doit être
placee. Lorsque le dispositif est destine à être accouple à un
repartiteur de coulee autour de l'orifice de coulee de celui-ci, il peut
cooperer avec une virole circulaire, solidaire du répartiteur et destinee
à ameliorer l'etancheite au gaz de l'accouplement.
Selon une premi~re variante de realisation, les m~yens
d'articulation des demi-coquilles sont constitues par une charnière.
Selon une seconde variante, les moyens d'articulation des
demi-coquilles sont constitues par un ensemble de bras articules
permettant d'eloigner les demi-coquilles l'une de l'autre, lesdits bras
articules etant commandes par des moyens de commande.
Dans un mode de realisation particulièrement bien adapte à
1'industrie metallurgique, il comporte un bras mobile qui lui est
solidaire à une extremite et relie à des moyens pour plaquer ladite
coquille contre le repartiteur.
Bien entendu, les gaz utilises pour la protection du jet de
coulee contre 1'oxydation et/ou la nitruration sont ceux habituellement
utilises dans de tels cas par l'homme de metier, tels que l'azote,
l'argon, l'anhydride carbonique, etc... utilises seuls et/ou en melanges.
L'invention sera mieux ccmprise à l'aide des exemples de
realisation suivants, donnës à titre non limitatif, conjointement avec
les figures qui representent :
- la figure 1 est une vue en coupe verticale schematique d'un
dispositif de protection contre 1'oxydation d'un jet de metal liquide
suivant l'invention ;
- la figure 2, une vue d'un exemple de realisation selon
l'invention, les deux demi-ooquilles etant en position ouverte ;
- les figures 3A et 3B, des vues en coupe de l'exemple de
realisation de la figure 2, les demi-coquilles etant fermees ;
- les figures 4A et 4B, une vue schematique de variantes de
realisation des moyens de commandes de l'ouverture et de la fermeture des
demi-ooquilles ;
- la figure 5, une vue detaillee de moyens de commande du
mouvement des demi-coquilles, selon un mode prefere de realisation.
:: .
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La figure 1 est une vue en coupe schématique d'un exemple de
réalisation du dispositif selon llinvention ainsi que de certaines
variantes.
Le dispositif de protection selon 1'invention co~porte une
coquille 1 constituée de deux demi-coquilles LA, lB complémentaires,
ainsi que des moyens pour l'injection de gaz protecteur, ces moyens étant
essentiellement constitués d'un canal 8 de forme annulaire placé au
sommet de la coquille 1, ce canal 8 étant muni de perforations 9
permettant le passage du gaz issu des conduites d'alimentation 7A et 7B,
respectivement reliées aux deux demi canaux annul ireS 8A et 8B
constituant le canal 8 et respectivement solidalres des deux
demi-ccquilles lA et lB. Le dispositif comporte en outre des m~yens
d'articulation des demi-coquilles, non représentés sur la figure. Ile
diametre, la position, le nombre des perforations seront déterminés
expérimentalement par l'homme de métier, par de si~ples expériences de
routine, en fonction du résultat que l'on veut obtenir et du débit de gaz
inerte).
Le répartiteur dont on ne voit que le fond 3 sur la figure est
muni d'une virole S d~ forme compl~mentaire à la forme extérieure du
canal 8, c'est-à-dire circulaire dans le cas présent. Sur sa face
supérieure, le canal annul~;re 8 comporte une gorge circulaire 48 dans
laquelle est logé un joint 4 assurant l'étanchéitë entre le répartiteur
et le dispositif selon l'invention.
Les deux demi-coquilles LA et lB se recouvrent partiellement le
long de la ligne de joint 6, assurant une étanchéité grâce à une
structure en forme de chicane. La paroi interne 66 de la demi-coquille lB
est fixée radialement à oelle-ci, avec un décrochement 72. La paroi
interne 65 est fixee radialement à la demi-ooquille LA, en extrêmite de
celle-ci. Elle comporte également un decrochement 73, complementaire du
décrochement 72, qui forment ainsi une chicane 67, 68 et 69 pour le gaz
venant de l'intérieur de la coquille et qui s'échapperait vers
l'extérieur. Avec une telle perte de charg~, le gaz, introduit scus forme
d'un flux laminaire dans la ooquille par les ouvertures 9, ne peut
pratiq~e~ent s'échapper par le joint latéral 6.
A noter que l'extrémité latérale 70 de AB vient porter, au jeu
pres, apres fermeture, contre l'extrémité lat~rale 71 de la paroi 65.
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,
La réf~rence laA représente deux variantes de réalisation des
moyens aérodynamiques selon l'invention placés à l'extrkmité inférieure
de la coquille 1. La paroi interne de la demi-coquille LA est chanfreinée
à environ 45, d'une part, une collerette 52 étant fixée en extrémité,
sur la paroi extérieure de la coquille 1, tandis qu'un évasement 352 de
diam~tre interne D4 prolonge les coquilles LA, lB, de dlamètre intérieur
D2 à leur partie inf~rieure.
La référence lOB montre une variante de réalisation des parois
de la coquille 1 permettant d'améliorer encore la protection gazeuse.
Les demi-coquilles, telles que lB, sont entour~es, sensiblemEnt
de la base du canal annulaire 8 à l'extrémité inferieure de la
demi-coquille, par une gaine 70, disposée coaxialement avec les
demi-cDquilles, de manière à ménager un espaoe 71 qui communique avec le
canal annulaire 8 d'amenée de gaz ou chambre de répartition du gaz.
(Cette amenée de gaz pourrait être différente si l'on voulait créer une
g a gazeuse de nature différente).
Dans cette variante de réalisation, il est également possible
de supprimer la paroi lB au droit de la paroi 90. De cette manière, un
flux de gaz sera engendré par les perforations 9, tandis qu'un second
flux sera envoy~ par la fente de sortie 71 du canal 8 dirigé vers le bas,
pour entourer le jet à oe niveau. Les debits sont ajus Ws respectivement
selon le diamatre des trous et la largeur de la fente.
Cette gaine 70 comporte de préférence une collerette
aérodynamique 52 à sa base.
Le dispositif de protection ~tant concu en particulier pour la
coulée continue dans des lingotières de petites dimensions, il n'est pas
possible, dans ce cas d'introduire l'extremité inf~rieure de la coquille
dans le metal co~pte tenu des dimensions respectives du jet, de la
coquille et de l'ouverture de la lingotière. C'est pourquoi, il existe un
jeu entre la partie inférieure de la coquille et l'ouverture de coulée,
ce jeu permettant de plus la manoeuvre du dispositif en cours de coulee,
si oela s'avère né oe ssaire.
En position normale de fonctionnement, la coquille d'inertage 1
centree sur le jet de coulée 2 est appuyée contre le fond du répartiteur
3, de facon quasi etanche, à l'aide de joint 4 en produit fibreux
réfractaire ou metalloplastique, et/ou grâ oe a la virole circulaire 5.
-
.
.
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Les deux demi-coquilles LA et lB sont plaquées 1'une contre
l'autre et l'étanchéité entre elles est assurée par le joint en forme
chicane 6 sur toute la longueur du dispositif.
Deux arrivées de gaz 7A et 7B, de diamètre suffisant pour
garantir une très faible vitesse d'alimentation en gaz de protection
debouchent dans les chambres de répartition 8A et 8B. Le gaz ensuite
s'ëcoule en régime laminaire au travers les trous 9 et gaine le jet de
métal jusqu'à la partie inférieure de la coquille.
Pour reduire, de façon significative, la dilution du gaz de
protection avec l'air ambiant et permettre ainsi une protection efficace
sur une plus grande longueur du jet de métal, des mcyens aérodynamiques
sont utilisés.
Ils consistent essentiellement en un chanfreinage (ou un
évasement) de la paroi intérieure et l'adjonction d'un déflecteur sur la
paroi exterieure de la coquille 1.
Le déflecteur, par ailleurs, entra~ne une meilleure couverture
de la partie superieure de la lingotière assurant ainsi une plus grande
efficacit~ de l'inertage. De plus, on peut adapter les dimensions et la
forme du déflecteur aux différents formats des lingotières.
Dans le cas d'une regulation de niveau par visé~e optique et/ou
d'introduction d'addition par fil (Al., par exemple), une echancrure peut
être menagée dans un angle de la lingotière.
La figure 2 est un croquis en perspective representant les
demi-ccquilles en position ouverte autour du jet de coulee schematise par
la reference 102.
Le dispositif de protection selon l'invention comporte deux
demi-ccquilles complementaires lOlA et lOlB, entourees à leur partie
superieure des chambres de repartition complémentaires 108A et 108B de
forme semi-annulaire, reliées respectivement à une alimentation en gaz
non represent~e sur la figure, et percees d'ouvertures 109 regulièrement
reparties sur la surface des demi-coquilles correspondantes lOlA et lOlB,
de manière à permettre le passage du gaz de protection entre les
demi-coquilles lOlA et lOlB et le jet de coulée 102. Les chambres de
répartition 108A et 108B sont ferm~es à leurs extremites.
Chaque demi-coquille comporte à sa partie inférieure une
demi-collerette 15CA et 150B, complementaires l'une de l'autre. La
jonction entre les demi-ooquilles d'une part et les demi-collerettes
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d'autre part se fait à l'aide des plans de jonctions 157 et 158
s'etendant respectivement de la base des chambres de repartition 108A et
108B jusqu'aux demi-collerettes 15CA et 150B. Ces plans de jonction ont
la forme d'un trap~ze-rectangle si la coquille est cylindrique. lMais
cette coquille peut avoir egalement la forme d'un tronc de cône). Les
plans de jonction 157 et 158 ont une épaisseur telle qu'ils chevauchent
le plan de joint des deux demi-coquilles formant ainsi une chicane comme
décrit sur la figure 1. La demi-collerette 150B est leg~rement plus
longue que la demi-circonference de la demi-coquille lOlB à sa base.
Inversement, la demi-collerette 150 A est legèrement moins longue que
lOLA. Ainsi, la demi-collerette 150s deborde leg~rement au-delà des plans
de jonction 157 et 158 ce qui permet de prolonger le joint en chicane au
niveau des demi-collerettes~
Dans leur partie superieure, la cha~bre de répartition comporte
deux gorges annulaires 104 et 1040 pour loger un joint d'etancheit~ avec
la base du repartiteur.
La figure 3 represente deux vues en coupe du dispositif de la
figure 2, en position ferm~e.
Sur la figure 3A (qui est une vue en coupe selon llaxe BB-
figure 3B), les mêmes élements que ceux de la figure 2 portent les m~mes
réferences.
On remarquera particulièrement que les deux demi-ccquilles lOlA
~t lOlB portent sensiblement l'une Æ l'autre en 160, 163, 260, 263, et
delimitent respectivement des chicanes 161, 162 et 261, 262.
La figure 3B, qui est une coupe selon l'axe AA de la figure 3A
porte les mêmes references que la figure 3A.
La figure 4A schematise une première variante de realisation de
l'ensemble du dis~asitif selon l'invention, muni de ses moyens de
commande. La coquille 1 oo~porte une charnière 31 permettant l'ouverture
et la fermeture des demi-coquilles autour du jet de coulee (non
represent~) dans l'ouverture 30 de la lingatière oscillante. La coquille
1 est reli~e via 31 à un premier bras 32 qui pivote horizontalement sur
un second bras 34 autour de l'articulatian 33. (mouvement 1 ). le bras
vertical 34 ooulisse de bas en haut (mouvement 3 sous l'action du verin
35, permettant de venir plaquer le dispositif 1 sur le r~partiteur (non
represente).
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Auparavant, on aura refermé les demi-ooquilles autour du jet de
coulée (mouvement 2 sur la figure).
Dans cette variante, on peut fixer 35 à la table de coulée.
Sur la variante de la fiyure 4B, les m~mes éléments portent les
m~mes références. Le vérin 35 est fixe sur le répartiteur de coulée 39 et
est a]imente en air comprime (pour les manoe uvres) via 37 et en gaz
d'inertage (argon et/ou zote, et/ou anhydride carbonique3 via 36.
Le dispositif de protection est fixe sur un support fornant
conduite de gaz de protection et comportant une partie mobile permettant
l'ouverture des coquilles, oe lui-ci peut être fixe sur la paroi de la
poche ou du r~partiteur ainsi que sur tout support solidaire de son
berceau, à telle fin de pouvoir manoeuvrer le dispositif d'une fason
solidaire de la poche ou du r~partiteur ; dans certains cas, il est
possible de fixer cet ensemble sur la table de coul~e.
Le bras support est fixé sur un tourillon permettant
l'échappement du dispositif de protection de jet par une rotation de
celui-ci.
Une fois mis en plaoe , un verin en appui sur l'extrémite du
bras applique le dispositif en demi-ooquille sur le fond du répartiteur
en exerçant une foroe diaccostage d'environ 50 deca Newton, pour assurer
l'etancheite dès que le verin entre en action pour abaisser le
dispositif, l'articulation d'ouverture est sollicit~e automatiquement par
un ressort qui a ete tendu à la fermeture à 1'aide d'un bras poussant
maintenu en plaoe par un dispositif à doigt commandé par ressort.
La figure 5 représente un exemple prefere de réalisation des
moyens de commande du dispositif selon l'invention.
Les deux demi-ooquilles sont sch~matisées par les repères 40LA
et 401B en position ouverte correspondant à la posi ion des moyens de
commande représentés sur la figure.
Ceux-ci comportent une partie ~rincipale constituée d'un bras
support 435 dont l'extr~mite est coudee du côte de la demi-coquille 401B
qui lui est fixée par une rotule 462. Cette dernière se trouve
~sensiblement à l'extremite de la partie droite du bras 435.
L'autre demi-ooquille 40LA est solidaire, par la rotule 461
d'une pluralite de bras articulés 489, dont l'ex*remite 431 est co~ée
autour de la demi-ccquille 40LA, relie au bras 426 par 1'articulation
428, lui~même relie au bras 423, 421 se termlnant par une manette de
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cammande 420. Le bras 423, 421 coulisse dans un guide cylindrique 422
ainsi que dans un guide cylindrique 424. Le ressort de rappel 432 fixé au
bras 426 en 433 d'une part et au bras 435 en 434 d'autre part maintien
les coquilles en position d'ouverture, la butée 425, solidaire du bras
423, 421 s'appuyant contre le guide cylindrique 424 pour limiter la
course d'ouverture.
Les guides 422 et 424 sont soli~ires du bras 423, luiim~me
fixe par son extrémité droite sur la figure, à un chariot 450 coulissant
sur un rail 451 dans le sens de la flèche F. Une poignée de manoeuvre 437
est pr~vue pour ccmmander la rotation du bras 435 autour de l'axe O
perpendiculaire au plan de la figure. L'axe 436 permet une rotation du
bras 435, de manière à engendrer le mouvement des ccquilles de maniere à
leur faire traverser le plan de la figure.
La mise en place du dispositif s'effectue comme suit
On amene les demi-ccquilles 40LA et 401~ à l'aplomb du jet de
coulee, de part et d'autre de celui-ci, en faisant coulisser le chariot
450 sur le rail 451 et/ou par rotation autour de l'axe O à l'aide de la
poignee de manoe uvre 437.
La manette de commande 420 est poussée vers la gauche en
direction de 422, provoquant la fermeture des demi-coquilles dans la
position sch~matisee en pointill~s. (un systeme de blocage la maintient
dans oe tte position, deverrouilLable manuellement).
Enfin, on vient plaquer la coquille sous le repartiteur, par
exemple à l'aide d'un verin qui provoque la rotation du bras 435 autour
de l'axe 436. Les demi-ccquilles initialement, sous le plan de la figure,
ont leur fa oe superieure qui passe au-dessus du plan de la figure. La
reférenoe 40LAB represente les deux demi-coquilles fermees amenees dans
oe tte position apras rotation du bras 435 autcur de l'axe
(perpendiculaire au plan de la figure), suivie d'une fermeture des
demi-coquilles à l'aide de 420 (puis rotation de 435 autour de l'axe
436).
E~PIE 1
Dans le cas d'une coulée d'acier au Si - Mn, dont les billettes
ont une section carrée de 105 mm de côté, on utilise une ooquille (ou
manchon) de protection de diam~tre int~rieur de 80 mm à sa base sans
colerette. le debit d'azote est de 60 Nm3/h, la consommation sFecifique
étant égale à environ 5 Nm /tonne. La partie inférieure de la coquille
1~9~837
12
est placee à une distance moyenne de la lingotiere oscillante egale ~
50 mm. La vitesse d'ejection du gaz de protection de la coquille au
niveau de la périphérie de sa partie inferieure est d'environ 1,5 m/s, et
3,5 m/s environ le long du jet.
Pour oe s conditions de fonctionnement et sans utilisation de
ventilateur, inutile dans ce cas d'un bon inertage, on mesure les teneurs
suivantes en oxyyène :
- à l'intérieur de la coquille < 0,5 %
- à la sortie de la coquille < 0,6 %
- dans la lingoti~re < 0,9 %
Ces valeurs permettent d'obtenir de bons resultats
metallurgiques.
EXEMPLE 2
-
On opère dans les m~mes conditions que precedemment avec- un
debit de 30 Mm3/h. La vitesse de sortie du gaz à la peripherie de la
partie inferieure de la coquille est de 0,7 m/s environ, 1,7 m~s ~
prcximite du jet. On obtient des resultats un peu inferieurs aux
pr~oedents (la courbe de concentration d'oxygène egale à 1 ~ entre la
partie inferieure de la coquille et l'ouverture de la lingoti~re est
légèrement plus proche du jet de coulee que pr~c~demment, mais oelui-ci
reste parfaitement prot~g~).
Cependant, les teneurs en oxygène mesurees dans la lingotière
restent g~neralement superieures ~ 1 ~. Pour des debits inferieurs ou de
l'ordre de 30 Nm3/h, on constate que les oscillations de la lingotiere
induisent une dilution telle qu'il n'est generalement pas possible
d'obtenir une teneur en oxygène inferieure à 1 %, à proximite du jet,
dans la lingoti~re.
EXEMPLE 3
_
On opère dans les m~mes conditons que precedemment avec un
debit de 90 Mm /h. La vitesse de sortie des gaz est respectivement
2,5 m~s et 5,5 mls.
Les resultats sont sensiblement identiques à oeux obtenus dans
l'exemple 1 du point de vue concentration en oxygène.
129~a37
EXEMPLES 4, 5, et 6
On recommence les exemples 1, 2, et 3 en ajoutant une
collerette de 6 mm autour de la coquille avec un chanfre m à 45~ enVirQn,
sa partie inferieure, parallèlement à l'ouverture de la lingoti~re.
Les courbes de concentrations à niveau const~nt d'oxygène
autour du jet de coulee sont sensiblement plus eloignees du jet que les
courbes correspondantes, en l'absence de collerette, ce qui signifie une
leg~re amélioiration des r~sultats. L'utilisation d'une collerette peut
donc s'avérer utile lorsqu'on cherche à abaisser encore les
concentrations en oxyg~ne à proximité du jet.
EXEMPT.F~ 7 8 et 9
On recommenee les exEmples 1, 2 et 3 en formant un évasement
dans la partie inferieure de la coquille, evasement augmentant de 12 mrn
le diamètrQ inferieur de celle-ci (diamètre interne à la partie
inferieure de la coquille de 92 mm environ).
D'une manière generale, on prefère choisir un evasement, de
preference de section circulaire, de hauteur sensiblement egale à
l'augmentation du rayon de la coquille. Dans le cas pr~sent, oette
hauteur est donc sensiblement egale à 6 mm~
On constate qu'avec un evasem3nt de la coquille dans sa partie
inferieure, on obtient des concentrations en oxygene ~gales à celles des
exemples 1, 2 et 3, pour des debits inferieurs, de gaz de protection.
