Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 022~9~11 1998-12-31
WO !1~ 32~9 PCT/FR97/01300
Dispositif de bridacle d'une table de coulée d'une machine de coulée
continue ~erticale de pièces, en particulier de tubes, en fonte.
~ La presente invention est relative à la coulée des métaux en
fusion, et plus particulièrement à la coulee continue verticale de pièces
métalliques, notarrlment de tubes, en fonte. Bien qu'elle s'applique à la couléede différents types de pièces métalliques, elle est particulièrement avanta-
geuse pour la coulée de tubes minces en fonte. L'expression "tubes minces~
s'applique à un tube dont le rapport épaisseur/diamètre est faible, inférieur à
10 pour cent, plutot qu'à l'épaisseur considérée isolément en soi.
L'invention concerne plus précisément une machine de coulée
continue verticale, suivant un axe vertical d'extraction, de tubes en fonte,
comprenant un bloc-filière aligné suivant l'axe vertical d'extraction et un
dispositif de fourniture de fonte liquide alimentant la filière, machine dans
laquelle au moins un joint d'étanchéité est disposé entre la sortie du dispositif
d'alimentation et l'entrée de la filière.
Pour assurer une bonne étanchéité au niveau du ou des joints, il
est nécessaire d'appliquer une certaine force de serrage sur ceux-ci
parallèlement à l'axe d'extraction des tubes. Cette force doit agir à l'encontrede la force d'extraclion des tubes afin de comprimer les joints d'étanchéité et
assurer ainsi l'étanchéité de l'ensemble.
Lors de la montée en régime de la machine de coulée, les
différents matériaux en contact avec le métal liquide se dilatent suivant des
proportions differentes selon le matériau. Cette dilatation affecte le serrage
des joints d'étanchéité, de telle sorte que les joints peuvent etre endommagés
et/ou l'etanchéité au métal liquide peut être perdue.
Des difficultés du même ordre peuvent résulter du fluage des
joints au cours du temps, et également des phénomènes d'adhérence à la
filière du tube en cours de fabrication.
La présente invention vise à pallier ces divers inconvénients en
proposant une machine de coulée dans laquelle l'étanchéité au métal liquide
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soit assurée aussi bien dans la phase de montée en régime que dans la
phase de fonctionnement à température élevée constante.
A cet effet, I'invention a pour objet un dispositif de bridage d'une
table de coulée d'une machine de coulée continue verticale, sulvant un axe
vertical d'extraction, de pièces, en particulier de tubes, en fonte, la table decoulée comprenant d'une part un bloc-filière aligné suivant l'axe vertical
d'extraction, et d'autre part un dispositif de fourniture de fonte liquide
alimentant le bloc-filière, au moins un joint d'étanchéité étant disposé entre la
sortie du dispositif de fourniture de fonte liquide et le bloc-filière, caractérisé
en ce qu'il comprend des moyens de serrage à force constante, parallèlement
à l'axe vertical d'extraction, du bloc-filière contre la sortie du dispositif defourniture de fonte liquide pour serrer les joints d'étanchéité.
Le dispositif de bridage de la table de coulée de la machine de
coulée suivant i'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristi-
1 5 ques suivantes:
- les moyens de serrage comprennent un support du bloc-filière déplaçable
suivant un axe sensiblement parallèle à l'axe vertical d'extraction, un châssis
sur lequel est posé le dispositif de fourniture de fonte liquide, et au moins
deux vérins à fluide, régulièrement répartis autour du bloc-filière, chaque verin
étant relié à la fois audit support et audit châssis, et chaque vérin étant relié
par l'intermédiaire d'une canalisation de fluide à une unité de régulation de laforce de serrage de chaque vérin,
- les canalisations de fluide des vérins sont réunies en une canalisation
commune de fluide, et cette canalisation commune est reliée à l'unité de
régulation de la force de serrage,
- les vérins à fluide sont des vérins hydrauliques,
- les vérins à fluide sont des vérins pneumatiques,
- les corps des vérins sont entièrement disposés en-dehors de l'espace
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~ compris entre les deux plans horizontaux qui limitent les enroulements
inducteurs.
L'invention a également pour objet une table de coulée d'une
machine de coulée continue verticale, suivant un axe vertical (X-X) d'extrac-
tion, de pièces, en particulier de tubes, en fonte, la table de coulée compre-
nant d'une part un bloc-filière aligné suivant l'axe vertical (X-X) d'extraction,
et d'autre part un dispositif de fourniture de fonte liquide alimentant le bloc-filière, au moins un joint d'étanchéité étant disposé entre la sortie du dispositif
de fourniture de fonte liquide et le bloc-filière, caractérisé en ce qu'elle
comprend un dispositif de bridage tel que défini ci-dessus.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront
de la description sl~ivante donnée à titre d'exemple sans caractère limitatif, en
regard des dessin; annexés sur Jesquels:
La figwre 1 est une vue de côté d'une table de coulée suivant
I'invention, avec un premier arrachement au niveau de l'entrée du dispositif
de fourniture de fonte liquide et un deuxième au niveau de la sortie de ce
dispositif;
La figure 2 est une vue de dessus de la table de coulée, suivant
la flèche ll de la figure 1; et
La figure 3 est une vue en coupe transversale suivant la ligne lll-lll
de la figure 2.
Sur la figure l est représentée une table l de coulée continue
verticale ascendante de pièces, en particulier de tubes T, en fonte. Cette tablede coulée comprend un dispositif 3 de fourniture de fonte liquide et un bloc-
filière 5 alimenté, par son extrémité inférieure, par ce dispositif de fourniture
3. Le tube T est extrait du bloc-filière 5 par des moyens d'extraction non
représentés, vers le haut, suivant l'axe vertical X-X d'extraction. Le sens de
la force d'extraction est représenté par une flèche F.
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Le dispositif 3 de fourniture de fonte liquide est posé sur un
châssis 6 et assuré contre un déplacement latéral et vertical sur celui-ci par
des tirants verticaux 7 et des traverses horizontales 8. Il comporte un siphon
9 en forme de U réalisé d'une seule pièce en béton réfractaire moulé.
Ce siphon 9 comprend un canal 10 d'alimentation en fonte liquide
formé par une partie verticale descendante 1 OA d'entrée de la fonte en fusion,
une partie horizontale (non visible sur les figures) et une partie verticale l OB
de sortie de la fonte liquide, dirigée vers le haut.
En se référant en particulier à la figure 3, on voit qu'une base
chauffante 11 est interposée entre le bloc-filière 5 et la sortie du siphon 9.
L'étanchéité au métal en fusion est assurée par deux joints d'étanchéité
annulaires 12A et 12B, un premier 12A disposé entre la sortie du siphon 9 et
la face inferieure de la base chauffante 11, et un deuxième 12B disposé entre
la face supérieure de la base chauffante 11 et la face inférieure du bloc fiiière
5.
Par ailleurs, le siphon 9 et la base chauffante 11 sont entourés
d'une carcasse 13 dans l'épaisseur de laquelle sont noyés des enroulements
inducteurs t4. Ces enroulements inducteurs 14 sont alimentés en courant
électrique par un générateur de courant extérieur non représenté pour
maintenir la fonte en fusion par un chauffage par induction.
Le bloc-filière 5 est monté fixe dans un support 15 escamotable
en forme de plateau. Ce bloc-filière comporte un bloc de refroidissement 17
relié à un circuit d'un fluide de refroidissement par des tuyaux 17A d'arrivée
et l 7B de sortie. Le bloc 17 présente sur sa face supérieure un prolongement
de diamètre réduit. Il est reçu dans un logement conjugué 15A du support 15
d'axe vertical Y-Y et y est fixé au moyen d'une couronne de vis axiales 15B
(Figure 2).
La position relative du support 15 par rapport au chassis 6 est
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déterminée par dl~ux colonnettes 18 dirigées vers ie bas, fixées au support
15 de façon diamétralement opposée par rapport au bloc-filière 5, comme le
montre la figure 2. La figure 3 montre que chaque colonnette 18 est guidée
dans une douille a billes 19 associée qui est fixée sur le chassis 6.
s Du fat de l'utilisation de colonnettes 18 coopérant avec des
douilles à billes 1'3, la position relative du support 15 par rapport au châssis6 et de ce fait, la position relative du bloc-filière 5 par rapport au châssis 6,
sont précisément définies dans un plan perpendiculaire à l'axe vertical
d'extraction X-X, ~andis que la distance support-châssis peut etre ajustée
parallèlement à l'a.xe X-X.
Pour bloquer la position du support 15 suivant l'axe X-X par
rapport au châssis 6, deux vérins à fluide 21, tels que par exemple des vérins
hydrauliques ou des vérins pneumatiques, sont fixés en des positions
diamétralement opposées sur le support 15 (figure 2). Ainsi que cela est
représenté sur la figure 3, chaque vérin 21 comporte une tige 22 dont
l'extrémité libre 23 est fixée par un tourillon 24 dans une chape 25 solidaire
du chassis 6. Chaque tourillon 24 est arrêté dans la chape 25 par des
goupilles (non représentées) afin que le support 15 puisse facilement être
démonté du châssis 6. Le corps 21A des vérins 21 est fixé par une collerette
21B sur la face supérieure du plateau 15 afin d'être hors portée du champ
d'induction généré par les enroulements inducteurs 14.
Comme on le voit sur la figure 1, chaque vérin à fluide 21 est relié
par une canalisation 26, 27 à une canalisation commune 29. Cette canalisa-
tion commune 29 est reliée à une unité hydraulique 31 de régulation de la
2 5 force de serrage de chaque vérin, représentée schématiquement. Avantageu-
sement, cette unité hydraulique est également montée sur le chassis 6.
Une fois que la position du support 15 par rapport au châssis 6 est
bloquee par les vérins 21, le support et le châssis, ainsi que le bloc-filière 5
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et que le dispositif de fourniture 3, fcrment un ensemble mcnobloc rigide. Cet
ensemble monobloc rigide repose sur un socle 40 fixe.
Pour serrer les joints d'étanchéité 1 2A et 1 2B, on règle une
certaine force de serrage des vérins par l'intermédiaire de l'unité de régulation
31. La force de serrage exercée sur les joints d'étanchéité 12A et 12B
correspond à la force de serrage qu'exercent les vérins 21 pour tirer les
chapes 25 en direction du support 15. Grâce au fait que l'on utilise deux
vérins reliés à l'unité hydraulique 31 par une canalisation 29 commune, la
force de serrage appliquée est identique pour chaque vérin. De plus, une fois
réglée, elle est constante malgré des phénomènes de dilatation qui se
produisent au niveau de la base chauffante 11, et malgré les phénomènes de
fluage des joints et d'adhérence du tube T à la filière, ceci grâce au principe
hydraulique de fonctionnement.
Par ailleurs, I'agencement de serrage par des vérins hydrauliques
joue aussi un rôle de "fusible de sécurité". En effet, lorsque la force d'extrac-
tion du tube T devient supérieure à la force appliquée par les vérins, les
éléments du bloc-filière tendent à se dissocier dans le sens d'extraction du
tube T. Il en résulte un desserrage des joints et une fuite du métal liquide vers
l'extérieur, et la machine s'arrete sans dommages pour l'installation de
production de tubes.
