CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -
CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE,
Association sans but lucratif -
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à BRUXELLES, (Belgique).
Dispositif de guidage du mannequin dans une installation de coulée continue des métaux.
La présente invention concerne un dispositif perfectionné permettant d'assurer le guidage du mannequin, dans une installation de coulée continue de billettes de métal, notamment d'acier.
On sait que pour permettre le démarrage d'une opération de coulée continue, on obture généralement le fond de la lingotière
au moyen d'un mannequin, ou faux lingot, auquel se raccorde la tête du brin de métal coulé. Dans les installations de coulée continue, la mise en place du mannequin se fait habituellement par le fond de la lingotière à laquelle il doit s'adapter.
Cette opération n'est cependant pas très aisée, car le mannequin est le plus souvent constitué par un bouchon disposé à l'extrémité d'une chaîne articulée qui ne présente aucune rigidité longitudinale. Sa mise en place nécessite donc l'utili-
<EMI ID=1.1> celui de l'extrémité de sortie de la lingotière.
Cette disposition présente cependant un inconvénient sérieux car, en cas de percée, c'est-à-dire en cas de déchirure de la peau déjà solidifiée du brin, le métal en fusion se répand notamment dans le système de guidage. Outre les dégâts qu'il peut provoquer, un tel incident nécessite un nettoyage de l'installation, y compris du système de guidage, ce qui entraîne des frais parfois élevés, une perte de temps et en définitive une diminution de la productivité de l'installation de coulée continue.
Pour prévenir ce risque, on a déjà proposé d'installer un système de guidage rétractable, que l'on peut donc retirer dès que le mannequin est correctement mis en place.
On connaît en particulier un dispositif dans lequel le système de guidage du mannequin est suspendu à un chariot, lui-même mobile le long d'un rail fixé à un niveau supérieur, par exemple au plafond de la chambre d'aspersion. Avec un dispositif de ce type, le système de guidage peut être retiré au moment opportun et amené en un endroit où il ne gêne pas les opérations requises par la coulée.
Ce type de dispositif n'est cependant pas utilisable dans tous les cas, parce qu'il nécessite un espace de manoeuvre et de rangement dont l'utilisateur ne dispose pas nécessairement.
En effet, toute installation de coulée continue de métal comporte une zone de refroidissement, généralement par aspersion d'eau, du lingot immédiatement après sa sortie de la lingotière. Cette zone, dite de refroidissement secondaire, comporte des rampes d'arrosage assurant le refroidissement des
<EMI ID=2.1> lingotière, c'est également dans cette zone de refroidissement secondaire que le mannequin doit passer avant le début de la coulée. Le guidage s'effectue habituellement par l'extrados du mannequin, c'est-à-dire par la face présentant le plus grand rayon de courbure dans le sens longitudinal.
La présente invention a pour objet un système de guidage du mannequin de coulée continue qui ne présente pas les inconvénients qui viennent d'être mentionnés.
En particulier, le système de guidage du mannequin qui fait l'objet de la présente invention est rétractable et de faible encombrement; il se manoeuvre aisément et ne nécessite pas de grands espaces de manoeuvre et de rangement. Le système de guidage du mannequin selon l'invention est conçu de telle façon qu'il puisse s'adapter aisément à une installation existante, sans nécessiter de modifications aux rampes de refroidissement secondaire.
Avant d'en venir à la description générale du dispositif visé par la présente invention, on va d'abord en décrire une forme d'exécution particulièrement intéressante, adaptée à une installation de coulée continue équipée de rampes de refroidissement secondaire.
A cet effet, il sera fait référence aux figures annexées, dans lesquelles :
- la figure 1 représente le dispositif de l'invention monté sur la rampe d'extrados de refroidissement secondaire d'une billette;
- la figure 2 montre l'agencement du dispositif par rapport à la rampe de refroidissement.
Les mêmes éléments sont désignés par les mêmes repères numériques dans les deux figures.
A la figure 1, la charpente de la machine désignée par A est représentée schématiquement en traits interrompus. Cette charpente porte la rampe d'extrados 1 équipée de gicleurs 2. Le châssis de la rampe 1 porte un étrier 3 auquel est fixé un vérin hydraulique à double effet 4. La tige 5 du vérin est filetée à son extrémité et elle est solidarisée, au moyen d'un écrou, à une plaque 6 perpendiculaire à l'axe longitudinal du vérin 4. Cette plaque 6 est percée de quatre trous dans lesquels sont introduites les extrémités filetées de quatre bras
7 parallèles à la tige 5 du vérin. Ces extrémités filetées reçoivent chacune deux écrous 8 et 9, de part et d'autre de la plaque 6. Aux écrous 9 sont soudés des tubes 10 dans lesquels sont logés les bras 7. Ces tubes 10 coulissent dans des trous percés dans une plaque 11, parallèle à la plaque 6 et solidaire du corps du vérin 4. L'étrier de support 3 porte une plaque 12, parallèle également à la plaque 6 et percée de quatre trous dans lesquels coulissent les bras 7. A leur autre extrémité,les bras 7 portent l'organe 13 de guidage du mannequin, constitué de profilés parallèles à la trajectoire de la billette 14. Les extrémités de l'organe 13 portent des déflecteurs 15 assurant l'engagement correct du mannequin sur l'organe 13.
La longueur des bras 7 et la course du vérin 4 sont déterminés de façon à permettre le retour de l'organe de guidage 13 jusqu' à une position de repos située légèrement en arrière des gicleurs 2. Dans cette position de repos, l'extrémité de la tige 5 et la plaque 6 occupent la position représentée en traits interrompus. La position de l'organe de guidage 13 peut être réglée au moyen des écrous 8 et 9.
La figure 2 montre que les bras 7 sont disposés de chaque côté de la rampe 1. Les organes de guidage 13 présentent une surface d'appui 16 du mannequin, ainsi que des déflecteurs latéraux 17 destinés à dévier le métal répandu en cas de percée.
La position de repos est représentée en traits pleins; la position de guidage est ici représentée en traits interrompus.
A partir de cette description particulière, on comprend que la présente invention porte sur un dispositif rétractable de guidage d'un mannequin de coulée continue, destiné à être combiné à une rampe de refroidissement secondaire, essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte :
a) un organe de guidage du dit mannequin, composé d'au moins une paire de profilés sensiblement parallèles à la trajectoire du lingot, les profilés d'une même paire étant séparés par une distance inférieure à la largeur du mannequin, mais supérieure à la largeur de la rampe de refroidissement; b) pour chacun des dits profilés, au moins un bras porteur mobile permettant de réaliser le déplacement du profilé depuis une position de guidage du mannequin, jusqu'à une position de repos, et réciproquement; c) des moyens de commande du mouvement des dits bras mobiles;
d) des moyens de guidage du déplacement des dits bras mobiles; e) des moyens de support de l'ensemble constitué par des organes repris sous a) à d) .
Selon une forme d'exécution préférée le dispositif de guidage conforme à l'invention se compose de : a) deux profilés sensiblement parallèles à la trajectoire du lingot, séparés par une distance inférieure à la largeur
du mannequin et présentant une surface destinée à recevoir et à guider le dit mannequin; b) quatre bras parallèles, sensiblement perpendiculaires à la dite surface plane présentée par les profilés, et mobiles suivant leur axe longitudinal, chacun des deux profilés étant supporté par deux de ces bras; c) une plaque assurant la liaison mécanique entre les quatre <EMI ID=3.1> d) un vérin hydraulique parallèle à l'axe longitudinal des dits bras mobiles; e) quatre tubes de renforcement dans lesquels sont logés les quatre bras et reliés mécaniquement à la tige du vérin par l'intermédiaire de la plaque c) ; f) une plaque de guidage, solidaire du corps du vérin, et percée de quatre trous dans lesquels coulissent les quatre tubes de renforcement;
g) un support fixe sur lequel prend appui le dit vérin hydraulique;
h) une plaque de guidage des bras solidaire du dit support fixe
et percée de quatre trous dans lesquels coulissent les quatre bras;
i) des moyens de réglage de la longueur des dits bras mobiles.
Selon l'invention, il a été trouvé avantageux de fixer les moyens de support de l'ensemble à la charpente de la dite rampe, et de disposer les bras symétriquement de part et d'autre de la rampe, les éléments de guidage du mannequin venant, en position de repos, se loger également de part et d'autre de la rampe, en retrait par rapport aux gicleurs.
Selon l'invention, les profilés constituant l'organe de guidage du mannequin sont pourvus au moins à une de leurs extrémités, d'un déflecteur facilitant l'engagement du mannequin.
Egalement selon l'invention, l'organe de guidage est pourvu
de déflecteurs latéraux fixés aux arêtes extérieures de la surface de guidage, afin de faciliter l'écoulement du métal liquide en cas de percée.
Comme on l'a exposé plus haut,le dispositif de l'invention est basé sur le principe selon lequel l'organe de guidage du manne-
<EMI ID=4.1> pos, en retrait par rapport aux gicleurs de la rampe de refroidissement secondaire de l'extrados du lingot.
La présente description a porté sur une forme d'exécution particulière d'un dispositif appliquant ce principe. Il va de soi que la présente invention n'est pas limitée à cette forme particulière, mais qu'elle s'étend également à d'autres formes équivalentes, dans lesquelles le déplacement de l'organe de guidage serait assuré, soit par une rotation des bras autour d'un axe perpendiculaire à leur axe longitudinal, soit par une translation des bras dans une direction non perpendiculaire à
<EMI ID=5.1>
Revendications.
1. Dispositif de guidage du mannequin dans une installation de coulée continue de billettes, équipée de rampes de refroidissement secondaire, comportant un organe de guidage déplaçable entre une position de travail et une position de repos et réciproquement, caractérisé en ce qu'il comporte :
a) un organe de guidage du dit mannequin, composé d'au moins une paire de profilés sensiblement parallèles à la trajec-. toire du lingot, les profilés d'une même paire étant séparés par une distance inférieure à la largeur du mannequin, mais supérieure à la largeur d'une rampe de refroidissement; b) pour chacun des dits profilés, au moins un bras porteur mobile permettant de réaliser le déplacement du profilé depuis une position de guidage du mannequin, jusqu'à une position de repos, et réciproquement; c) des moyens de commande du mouvement des dits bras mobiles;
d) des moyens de guidage du déplacement des dits bras mobiles; e) des moyens de support de l'ensemble constitué par les organes repris sous a) à d) .
METALLURGICAL RESEARCH CENTER -
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in BRUXELLES, (Belgium).
Manikin guidance device in a continuous metal casting installation.
The present invention relates to an improved device for guiding the dummy in a continuous casting installation of metal billets, in particular steel.
We know that to allow the start of a continuous casting operation, we generally close the bottom of the mold
by means of a mannequin, or false ingot, to which the head of the strand of cast metal is connected. In continuous casting installations, the manikin is usually placed at the bottom of the mold to which it must adapt.
This operation is however not very easy, because the dummy is most often constituted by a plug disposed at the end of an articulated chain which has no longitudinal rigidity. Its installation therefore requires the use of
<EMI ID = 1.1> that of the outlet end of the mold.
This arrangement however has a serious drawback because, in the event of a breakthrough, that is to say in the event of tearing of the already solidified skin of the strand, the molten metal spreads in particular in the guide system. In addition to the damage it can cause, such an incident requires cleaning of the installation, including the guidance system, which sometimes results in high costs, loss of time and ultimately a decrease in the productivity of the continuous casting installation.
To prevent this risk, it has already been proposed to install a retractable guide system, which can therefore be removed as soon as the manikin is correctly positioned.
In particular, a device is known in which the mannequin guide system is suspended from a carriage, itself movable along a rail fixed at a higher level, for example to the ceiling of the spray chamber. With a device of this type, the guidance system can be removed at the appropriate time and brought to a place where it does not interfere with the operations required by the casting.
However, this type of device cannot be used in all cases, because it requires maneuvering and storage space which the user does not necessarily have.
Indeed, any continuous metal casting installation includes a cooling zone, generally by spraying water, of the ingot immediately after it leaves the ingot mold. This zone, known as secondary cooling, includes watering ramps ensuring the cooling of
<EMI ID = 2.1> ingot mold, it is also in this secondary cooling zone that the dummy must pass before the start of casting. The guidance is usually carried out by the upper surface of the manikin, that is to say by the face having the greatest radius of curvature in the longitudinal direction.
The present invention relates to a guide system for the continuous casting dummy which does not have the drawbacks which have just been mentioned.
In particular, the mannequin guidance system which is the subject of the present invention is retractable and compact; it is easy to maneuver and does not require large maneuvering and storage spaces. The manikin guidance system according to the invention is designed in such a way that it can easily adapt to an existing installation, without requiring modifications to the secondary cooling ramps.
Before coming to the general description of the device covered by the present invention, we will first describe a particularly interesting embodiment, suitable for a continuous casting installation equipped with secondary cooling ramps.
To this end, reference will be made to the appended figures, in which:
- Figure 1 shows the device of the invention mounted on the upper cooling ramp of a secondary billet;
- Figure 2 shows the arrangement of the device relative to the cooling ramp.
The same elements are designated by the same reference numerals in the two figures.
In Figure 1, the frame of the machine designated by A is shown schematically in broken lines. This frame carries the upper surface ramp 1 fitted with sprinklers 2. The chassis of the ramp 1 carries a stirrup 3 to which a double-acting hydraulic cylinder 4 is fixed. The rod 5 of the cylinder is threaded at its end and it is secured, by means of a nut, to a plate 6 perpendicular to the longitudinal axis of the jack 4. This plate 6 is pierced with four holes into which the threaded ends of four arms are introduced
7 parallel to the rod 5 of the jack. These threaded ends each receive two nuts 8 and 9, on either side of the plate 6. To the nuts 9 are welded tubes 10 in which the arms are housed 7. These tubes 10 slide in holes drilled in a plate 11 , parallel to the plate 6 and integral with the body of the jack 4. The support bracket 3 carries a plate 12, also parallel to the plate 6 and pierced with four holes in which the arms slide 7. At their other end, the arms 7 carry the mannequin guide member 13, consisting of profiles parallel to the path of the billet 14. The ends of the member 13 carry deflectors 15 ensuring the correct engagement of the mannequin on the member 13.
The length of the arms 7 and the stroke of the actuator 4 are determined so as to allow the return of the guide member 13 to a rest position located slightly behind the nozzles 2. In this rest position, the end of the rod 5 and the plate 6 occupy the position shown in broken lines. The position of the guide member 13 can be adjusted by means of the nuts 8 and 9.
Figure 2 shows that the arms 7 are arranged on each side of the ramp 1. The guide members 13 have a bearing surface 16 of the dummy, as well as side deflectors 17 intended to deflect the metal spilled in the event of a breakthrough.
The rest position is shown in solid lines; the guide position is shown here in broken lines.
From this particular description, it will be understood that the present invention relates to a retractable device for guiding a dummy of continuous casting, intended to be combined with a secondary cooling ramp, essentially characterized in that it comprises:
a) a guide member of said dummy, composed of at least one pair of profiles substantially parallel to the path of the ingot, the profiles of the same pair being separated by a distance less than the width of the dummy, but greater than the width of the cooling ramp; b) for each of said profiles, at least one movable support arm making it possible to move the profile from a guide position of the manikin, to a rest position, and vice versa; c) means for controlling the movement of said movable arms;
d) means for guiding the movement of said mobile arms; e) means for supporting the assembly constituted by members listed under a) to d).
According to a preferred embodiment, the guide device according to the invention consists of: a) two profiles substantially parallel to the path of the ingot, separated by a distance less than the width
of the manikin and having a surface intended to receive and guide said manikin; b) four parallel arms, substantially perpendicular to said flat surface presented by the profiles, and movable along their longitudinal axis, each of the two profiles being supported by two of these arms; c) a plate ensuring the mechanical connection between the four <EMI ID = 3.1> d) a hydraulic cylinder parallel to the longitudinal axis of said mobile arms; e) four reinforcement tubes in which the four arms are housed and mechanically connected to the rod of the jack via the plate c); f) a guide plate, integral with the body of the jack, and pierced with four holes in which the four reinforcement tubes slide;
g) a fixed support on which said hydraulic cylinder bears;
h) an arm guide plate secured to said fixed support
and pierced with four holes in which the four arms slide;
i) means for adjusting the length of said movable arms.
According to the invention, it has been found advantageous to fix the support means of the assembly to the frame of said ramp, and to have the arms symmetrically on either side of the ramp, the guide elements of the dummy coming, in the rest position, also be housed on either side of the ramp, set back with respect to the nozzles.
According to the invention, the sections constituting the guide member of the mannequin are provided at least at one of their ends, with a deflector facilitating the engagement of the mannequin.
Also according to the invention, the guide member is provided
side deflectors fixed to the outer edges of the guide surface, in order to facilitate the flow of liquid metal in the event of a breakthrough.
As explained above, the device of the invention is based on the principle according to which the guide member of the manne-
<EMI ID = 4.1> pos, set back from the nozzles of the secondary cooling ramp of the upper surface of the ingot.
The present description has focused on a particular embodiment of a device applying this principle. It goes without saying that the present invention is not limited to this particular form, but that it also extends to other equivalent forms, in which the movement of the guide member would be ensured, either by rotation arms around an axis perpendicular to their longitudinal axis, or by a translation of the arms in a direction not perpendicular to
<EMI ID = 5.1>
Claims.
1. Device for guiding the dummy in a continuous billet casting installation, equipped with secondary cooling ramps, comprising a guide member movable between a working position and a rest position and vice versa, characterized in that it comprises:
a) a guide member of said dummy, composed of at least one pair of profiles substantially parallel to the path. ingot roof, the profiles of the same pair being separated by a distance less than the width of the manikin, but greater than the width of a cooling ramp; b) for each of said profiles, at least one movable support arm making it possible to move the profile from a guide position of the manikin, to a rest position, and vice versa; c) means for controlling the movement of said movable arms;
d) means for guiding the movement of said mobile arms; e) means for supporting the assembly constituted by the bodies listed under a) to d).