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1 GRA 9l0
Procéd~ d'amorçage d'une coulée continue de méf,al liquide sur
un cylindre et dispositif pour sa mise en oeuvre.
La présente invention concerne un procédé et
un dispositif de coulée continue de métal en ~usion,
notamment de l'acier, sur un cylindre.
Ces dispositifs comportent essentiellement
un cylindre à axe horizontal tournant autour de son
axe et muni de moyens de refroidissement énergiques de
sa paroi externe. Ce cylindre reçoit le métal liquide
à partir d'un caisson qui comporte une paroi ~rontale
inclinée dont la surface du cylindre de coulée vient
lécher le bord supérieur libre par lequel le métal en
fusion a tendance à se déverser Cette coopération
cylindre caisson s'effectue de façon jointive pour
éviter entre eux toute fuite de métal liquide.
Le cylindre est donc alimenté en amont de sa
génératrice supérieure par rapport au sens d'écoule-
ment du produit. Du fait de la rugosité et de la
rotation du cylindre, le métal liquide se dépose sur
celui-ci et sous l'effet de la rotation, se trouve
entraîne hors du bain pour quitter le cylindre lorsque
son refroidissement est suffisant. On peut ainsi
obtenir des produits en acier dont l'épaisseur est
inférieure à 1mm.
En fait, l'épaisseur solidifiée du métal,
lorsqu'il quitte le cylindre, dépend bien évidemment
de la durée de contact avec le cylindre, et de
l'efficacité du refroidissement réalisé.
Du fait que l'alimentation en métal liquide
s'effectue en amont de la génératrice supérieure du
cylindre, le métal en fusion, qui adhère à la paroi
froide du cylindre, doit tout d'abord monter jusqu'à
cette génératrice supérieure ~.v~nt de redeæendre un peu
et de quitter la surface du cylindre. Il se trouve
que, dans certain cas, la ru~osité du cylindre devient
à elle seule insuffisante pour entraîner le produit,
2 1~ t,~
au début de la coulée. A ce moment là, en effet,
l'angle d'attaque, c'est-à-dire l'angle au centre du
cylindre interceptant l'arc situé entre le point où le
métal coulé vient au contact du cylindre et l'hori~on-
tale, peut être relativement faible. La valeur de cetangle, on le comprend, varie comme la longueur de
l'arc de contact du mét.al coulé avec le cylindre, arc
qui, pour une vitesse de rotation donnée dUcylindre
détermine une durée de contact, donc l'épaisseur du
produit.
La présente invention a pour objet un
procédé de coulée continue sur un cylindre refroidi
tournant autour de son axe horizontal,qui permet de
travailler avec des angles d'attaque faibles même
lorsque la rugosité du cylindre n'est pas suffisante
pour démarrer la coulée à ces faibles valeurs de
l'angle d'attaque. L'invention p~rmet même de tra-
vailler avec des angles d'attaque négatifs.
Le procédé selon l'invention est notamment
remarquable en ce que l'amorçage de la coulée continue
s'effectue avec un angle d'attaque élevé, supérieur à
45- et de préférence même de l'ordre de 60, et en ce
que, lorsque la coulée est amorcée, on déplace 1
cai,sson de manière à diminuer l'angle d'attaque.
En d'autres termes, l'invention prévoit
d'amorcer la coulée avec un angle d'attaque important
et de réduire progressivement ce dernier lorsque la
coulée est bien amorcée, c'est-à-dire lorsque l'extré-
mité libre du produit coulé a dépassé la génératrice
supérieure du rouleau.
Lorsque cet amorSage est réalisé on peut
alors faire descendre le caisson le long du cylindre
pour parvenir à la valeur optimale, de l'angle
d'attaque. On peut même envisager de travailler à des
' ' ' ~. ',
~3~
valeurs négatives de l'angle d'attaque, c'est-à~dire
placer la génératrice de premier contact avec le métal
coulé en dessous du plan horizontal transversal du
cylindre.
5L'invention a également pour objet un
dispositif de coulée continue pour la mise en oeuvre
du procédé précité.
Il est notamment remarquable en ce qu'il
comprend des moyens de déplacement en rotation de
10l'ensemble constitué par le cylindre et le caisson
autour d'un axe horizontal, tels que la face frontale
inclinée de ce dernier reste toujours jointive avec le
cylindre pour assurer l'étanchéité à l'égard du métal
en fusion.
15Selon un mode de réalisation de l'invention,
cet axe de rotation est l'axe du cylindre lui-même.
~'autres particularités et avantages de
l'inv&ntion apparaîtront au cours de la description
qui va suivre, faite en référence au dessin annexé.qui
20en illustre une forme de réalisation à titre d'exemple
non limitati~.
Sur la figure, on voit un cylindre 1 de
coulée continue qui comporte des moyens internes non
r,eprésentés de refroidissement de sa paroi externe. Ce
25cylindre est entraïné en rotation dans la direction de
la flèche 2. Il est alimenté en métal liquide dans sa
partie située en amont de sa génératrice supérieure 3
par rapport au sens de rotation, au moyen d'un caisson
4 rempli de métal liquide. Ce caisson 4 es-t alimenté
30en métal liquide au moyen d'une busette non représen-
tée plongeant dans le métal liquide dont la surface
libre est repérée en 6. ~e métal liquide sort du cais-
son par le bord supérieur surbaissé 11 de la paroi
frontale 5 que vient lécher la surface refroidie du
, . : ,,
,
2~3~
c~lindre de coulée en n'y ménageant qu'un faible jeu
fonctionnel pour éviter que des fuites de métal en
fusion puissent avoir lieu par gravité à leur
jonction.
5La couche 7 de métal liquide qui s~accroche
au cylindre monte tout d'abord avec ce dernier pour
dépasser la g~nératrice supérieure 3 tout en se
solidifiant, elle continue ensuite en redescendant
avec le cylindre 1 et quitte ce dernier lorsque cette
10couche est suffisamment solidifiée de manière à
produire une plaque mince 8 du métal considéré.
Lorsque la rugosité du cylindre n'est pas
suffisante, cette couche 7 ne parvient pas à monter
jusqu'à la génératrice supérieure 3 du fait de la
15gravité qui tend à s'opposer à l'accrochage de la
couche 7.
Conformément à l'invention, on réalise
l'amorçage pour un angle d'attaque A suffisamment im-
portant pour assurer l'amorçage de la couche 7 même si
20l'état de la surface du cylindre ne présente pas une
rugosité importante. On peut par exemple realiser
`l'amorçage de la couche 7 pour un angle d'attaque A
égal à 60-. Ensuite, lorsque la couche 7 formée a dé-
passé la génératrice supérieure 3 et commence à redes-
25cendre de l'autre côté, il y a une phase transitoire
pendant laquelle on fait passer l'angle d'attaque de
l'angle d'attaque maximal d'amorcage à l'angle d'atta-
que de fonctionnement normal B, de l'ordre de 30', qui
est déterminé en particulier en ~onction de la lon-'
30gueur nécessaire pour l'arc de contact. Dans l'exemple
représenté, l'angle d'attaque A à l'amorçage est de
60- et l'angle de fonctionnement normal B est de 30-,
cet angle étant maintenu pendant toute la durée d~ la
coulée après l'étape intermédiaire citée plus haut.
- ,
' ''~ ;'
'
7 ~ ~
Lorsque la coulée est amorcée, on peut en-
core diminuer l'angle de fonctionnement et même l'ame-
ner à des va].eurs négatives, c'est-à-dire que le point
de contact se trouve en-dessous du diamètre horizontal
du cylindre 1. Ceci est intéressant en particulier
pour ~tudier la possiblité de travailler avec des an-
gles d'amorçage faibles ou négatifs même avec un cy-
lindre présentant une rugosité relativement fai~le.
Pour assurer l'étanchéité à la jonction bord
11-cylindre 1, il importe de conserver constant l'an-
gle d'inclinaison a que fait la paroi frontale 5 avec
la surface du cylindre 1, et ce quelle gue soit la
position relative du caisson pax rapport au cylindre.
C'est pourquoi l'ensemble caisson-cylindre forme un
tout indéformable en rotation autour d'un axe hori-
zontal quelconque, qui peut d'ailleurs être confondu
avec l'axe X du cYlindre lui-meme, comme c'est le cas
sur la figure. A cet effet, une bride 10 est prévue
qui relie rigidement 1P fond du caisson à un manchon
12 monté mobile autour de l'axe X au-delà du cylindre 1.
Un vérin motorisé 13 fixé au plancher de coulée assure
le réglage de la position angulaire du caisson à
l'aide de sa tige de travail dont l'extrémité libre 14
est articulée en un point situé à la périphérie du
fond du caisson, opposée à la paroi frontale 5.
Ces moyens permettent donc de déplacer le
caisson 4 en rotation autour de l'axe du cyllndre 1,
entre sa position d'amorcage 4 et sa position de
fonctionnement nominal 4'.
~ien entendu, d'autres variantes de réali-
sation peuvent être retenues qui consistent notamment
à choisir un axe de pivotement distinct de l'axe de
rotation du cylindre, de manière à faire pivoter dans
ce cas l'ensemble cylindre 1 cais30n 4. Des moyens de
2~3~
fixation doivent aloxs être prévus pour solidariser
rigidement le caisson et le cylindre ainsi que des
moyens de liaison de cet ensemble avec l'axe de
pivotement.
