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DISPOSITIF DE COULEE CONTINUE DE B~N~ES MINCES DE
METAL ENTRE DEUX CYLINDRES.
La présente invention a pour ohjet. un
disposit.if de coulee continue de bandes minces de
mé.t.al entre deux cy].indres rotatifs parallèles, ce
d.i~posit.if comportant en ~utre des faces latérales de
ret.enue du métal li.quide aux extrémités des cylindres,
délimitant avec les cylindres l'espace de coulée du
métal li~uide.
On sait que le contact de la surface du
métal liquide dans l'espace de coulée entre les
10 cylindres r dans un tel dispositif, a des effets
néfastes sur la composition des bandes minces
obtenues, en raison en particulier des inclusions
d'oxyde qu~ ce contact peut prov~quer.
On a donc proposé de protéger la surface du
métal liquide c~ntre l'oxydation au moyen d'un caisso~
parallèlépi.pédique disposé en appui sur les cylindres,
traversé par une alimentation vertica1e en métal
liquide à partir d'un récipient disposé au-dessus du
caisson, un ga~ neutre étant injecté à l'intérieur du
ca.isson à travers sa par~i latérale (document JP-A-62
130 749~.
Un tel di.spositif ne remplit cependant pas
une fonction d'écran thermique, susceptible de réflé~
chir sufflsamment de chaleur sur la surface du métal
liquide, appelée "ménisque", p(~ur empêcher tout déhut
de solidification superficielle du métal. En effet, la
forme parallèlépipédique du caisson a pour conséquence
que sa face supérieure est relativemen~ éloignée du
ménisque.
On connaît éga].ement (document JP-A-61 007
049) un disposit:;.f dans lequel un tel cai.sson recouvre
la surface de métal liquide et est percé, dans sa face
supérieure, d'une ou~erture p~ur le versement du métal
liquide issu d'un r'cipient placé au dessus du cais-
2~3~46~
s~n. Dans ce cas, ce dernier n'assuxe aucune prokec-
tion dll menisqlle de mét:al liquide. contre l'oxydation
. atmosphérique, et de plus n'assure que médiocre~ent la
f~nction d'ecran thexmique qu'il est censé remplir, en
raison mê~e de son dimensionnement.
L'inventi~n a donc pour ~ut de remédier à
ce.s inconvénients.
Suivant l'invention, le dispositif de coulée
continue de bandes minces de métal entre deux cylin-
10 dres rotatifs parallèles comprend un couvercle plat.disposé au-dessus d~ l'espace de coulée du métal
liquide et au voisinage immédiat de l'emplacement de
son ménisque pour former un écran thermique dimension-
né pour recouvrir toute la surface du métal liquide,
1~ ce couvercle etant pourvu d'un revêtement réfractaire
sur sa face ~ournée vers le métal liquide et prenant
appui sur les deux cylindres.
Le fait que le couvercle prend ~ppui par ses
bords longitudinaux sur les cylindres ne présente pas
ZO d' nconvénient, et la tres faible distance entre le
ménisque et la surface du réfractaire permet au cou-
vercle d'assurer pleinement sa fonction d'é.ran ther-
mique, en renvoyant sur le métal liquide pratiquement
toute la chaleur dégagée par celui-ci. Dans ces
conditions, tnut début de solidification superficielle
du métal liquide est pratiquement exclu.
Suivant une p~rticularité de l'invention,
les faces latérales appliquées aux extrémités des
cylindres, sont percées d'orifices d'alimentation en
3~ métal liquide de l'espace de c~ulée délimité entre les
deux cylindres.
Ce mode d'alimentation est en effet beaucoup
plus avantageux que celui c~nsistant à alimenter
l'espace de coulée par le haut, à travers un caisson
,
L ~3~
comm~ dans l~s réalisati~ns ankeri~llrex c~nnues. ~n
effet, la comp~sante vertical~. du métal liquide
déversé dans l'espace de coulée par une poche situee
directement au-dessus de cellli-ci, ent.ralne des tur-
bulences et un melange part.iel du métal liqu.ide fraisavec du met.al en c~urs de 501idifi.cat.ion au sein de
l'espace de coulée, ce qui n'est pas souhaitable pour
la qlla~ite du pr~duit. ohtenu. Au cont.raire, l'alimen-
tation au travers des petites faces n'entraîne qu'un
10 m.inimum de ~urbulences dans le bain de métal liqu.ide,
ce. qui est. un fa~teur d'amélioration de l'homogénéité
et d~n~ de la qualité des bandes ~inces obtenues.
D'autres particularités et. avantages de
l'.invention apparaîtront au cours de la description
qui va suivre, faite en réferen~e aux dess.ins annexés
qui en illustrent une ~orme de réalisation à titre
d'exemple non limitati~.
La figure 1 est une vue en élévation en bout
d'une forme de réalisation du dispositif de coulée
continue selon l'invention.
I.a figure 2 est une vue en élévation lon~i-
tudinale partielle du dispositif de la Fig.1.
Le dispositif représente aux d~ssins ~st
des~iné à la-coulée con~inue d'un métal liquide 1 te'
que de l'acier, entre deux cylindres rotatifs paral-
lèles 2, pouvant. etre entraîn~s en rot.ati.on de façon
connue en soi par des moyens n~n représentés.
Ces deux cylindres 2 délimit.ent entre eux un
espace de coulée rempli par le hain de métal liquide
3n 1, et qui est. ohture aux ext.rémités des cylindres par
deux plaques 3, appelées "petites faces latérales". Le
bain de met.a] liquide 1 présente une surface 4 appelée
ménisque, à partir des bords de laquelle et en suivant
vers le bas la sur'face. des cylindres 2, le métal
' , .
:
2 ~ 3 ~
liquide se solidifie en formant des langues 5 d'épais
seur croissante, qui se rejoignent pour former une
bande mince 6 de métal que l'on extrait par gravité du
dispositif.
S Le dispositif est équipé d'un couvercle plat
7 dispos~ au-dessus de l'espace de c~ulée du métal
liquide et au voisinage immédiat de son mé~isque 4. Ce
couvercle est constitué par une plaque dimensionnée
pour recouvrir toute la surface du métal liquide et
pour prendre appui t au-delà des bords du ménisque 4,
sur la surface des cylindres 2. Sur sa face inferieure
tournae vers le métal liquide 1, le couvercle 7 est
pourvu d'un revêtement 8 réfractaire au métal liquide,
d'épaisseur convenable et dont la surface se trouve au
~oisinage immédiat du ménisque 4.
Le couvercle 7 est percé d'une ouverture 9
dans laquelle débouche~ une tubulure 11 d'injection
d'un gaz neutre, à travers le couvercle 7, dans le
volume intercalaire délimité par le ménisque 4 et par
la surface du réfractaire 8.
L'alimentation de l'espace de coulée entre
les cylindras 2 en métal li~uide est assurée ~ ~ravers
les petites faces latérales 3 par des orifices 12
nle~lagos dans celles-ci, par des moyens connus en soi
et non xeprésentés.
Le fonctionnement et les avantages du
dispositif qui vient d'êt.re décrit sont les suivant.s.
On alimente l'espace de coulée à travers les
orifices 12 des petites faces latérales 3. Par ail-
3~ leurs on injecte un gaz neutre en surpression dans levolume dé~imité par le. ménisque 4 et. le réfractaire a,
par la tubulure 11 et l'(7uvert:ure 9. L'atmosphère est
donc chassée sux le pourtour du c~uvercle 7, et le yaæ
neutre s'échappe le long des côtés du couvercle 7,
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comme indiqué par les flèches F. Ainsi, au lieu de
reposer directement sur la surface des cylindres 2, le
couvercle 7 peu~ alors, si la surpression du ga~ neu-
tre. est suffisante, reposer sur un coussin de ce gaz.
Grâce à s~ p]anéité, le couvercle 7 est
placé, par son revêtement réfractaire, au voisinage
immédiat du ménisque 4 et assure donc efficacement sa
fonction d'écran thermique pour le bain de métal
liquide 1.
I0 . De plus, l'injection d'un gaz neutre entre
- le ménisque 4 et le revêtement réfractaire 8 protège
la surface du métal liquide contre tout risque
d'oxydation.
Le revêtement réfractaire 8 peut être
15 constitué par un ensemble de nappes de réfractaire
fibreux, procurant une bonne isolation thermique de la
lingotière et évitant de faSon satisfaisante un
chauffage intempestif du couvercle 7. Cependant, un
- tel revêtement laissé nu génère pendant sa montée en
température un dégagement gazeux, principalement
carboné, qui peut être nocif pour le personnel et
genant pour la bonne marche de l'installation. En
particulier, il peut pexturber le fonctionnement des
appareils de mesure du niveau de métal par voie
optique. De plus, ces revêtements sont rapidement
dégradés par les projections de mét~l liquide, qui
sont toujours à craindre si le couvercle 7 est placé
à très faible distance du ménisque comme il est
souhaitable.~ C'est pourquoi il est préférable de
~0 recouvrir cet ensemble de nappes de réfractaires
fihreux sur sa face t.ournée vexs le métal liquide par
un tissu de fibres céramiques continues polycristal-
lines, voire d'enrober sur ses deux faces le réfrac-
taire fibreux par une enveloppe de telles ~ihres
``, 2~3~4~
céxamiques. Ces fibres, comp~sées d'oxydes métalli-
ques, tels que SiO2, A1203, B2O~, supportent des
contacts ponctuels avec le métal liquide, et un léger
chalumage avant leur utilisation permet d'en éliminer
toute matière volatile qui pourrait gener la coulée.
D'autre part, ces tissus de couleur blanche présentent
une forte émissi~ité et renvoient efficacement le
rayonnement sur le ménisque. Enfin ils jouent un rôle
de coupe-flux thermique et freinent ou annulent le
I O dégagement gazeux issu des nappes de réfractaire
~ibreux. Bien entendu, il est également possible de
realiser llisolation du couvercle uniquement au moyen
d'un tel tissu de ~ibres céramiques.
L'invention n'est pas limitée à la forme de
1~ réalisation décrite et peut comporter des variantes de
réalisation. Ainsi il n'est pas indispensable d'in-
jecter un gaz neutre entre le ménisque 4 et le couver-
cle 7. Dans ce cas, ce dernier prend appui directement
sur la surface des cylindres 2. ~1 peut alors être
avantageux, afin de limiter son usure, de réaliser la
partie du revêtement réfractaire 8 appelée à être en
contact a~ec les cylindres en un réfractaire dense. Le
reste du revêtement 8 peut être en un matériau plus
tendre, tel que le réfractaire flbreux précité.
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