EP0130887B1 - Dispositif de support d'un produit coulé en sortie d'une lingotière pour coulée continueet procédé de reglage du dispositif - Google Patents

Dispositif de support d'un produit coulé en sortie d'une lingotière pour coulée continueet procédé de reglage du dispositif Download PDF

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EP0130887B1
EP0130887B1 EP84401293A EP84401293A EP0130887B1 EP 0130887 B1 EP0130887 B1 EP 0130887B1 EP 84401293 A EP84401293 A EP 84401293A EP 84401293 A EP84401293 A EP 84401293A EP 0130887 B1 EP0130887 B1 EP 0130887B1
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supporting
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small
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/124—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling
    • B22D11/1243—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cooling by using cooling grids or cooling plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing

Definitions

  • the present invention relates to a device for supporting a continuously cast product and to a method for adjusting the width of said device according to the preambles of claims 1, respectively 3.
  • a continuous casting machine In a machine continuously casting a product of rectangular section, one generally has to support, in addition to the long sides, also the short sides of the cast product, at least in the zone close to the outlet of the mold, where the solidified part offers the less resistance to thrust due to ferrostatic pressure. Furthermore, a continuous casting machine must generally be able to pour products of different widths, so that it is necessary to provide thereon means making it possible to adjust the position of the support devices on the short sides.
  • the document FR-A-2,365,390 on which the preambles of claims 1 and 3 are based, describes a method making it possible to modify the position of the short sides of the mold to adjust the width of the product without stopping the casting, the height of liquid metal in the mold being kept constant throughout the operation.
  • complex devices are therefore usually provided which are therefore expensive in terms of manufacturing and maintenance cost to synchronize the movements of the support devices on the short sides of the product with the movements of the short sides of the mold.
  • the device according to the present invention does not have the drawbacks of these known devices. It in fact always ensures good contact with the cast product, and it makes it possible to refrain from using complex synchronization means, as was the case until now, in the case where the mold is adjustable in operation.
  • the invention therefore applies to a device for supporting a product cast in a continuous casting installation comprising an ingot mold limited by two long sides and two short sides for the formation of a product with rectangular section consisting of a core. liquid surrounded by a solidified crust and means for moving the short sides of the mold to modify the width of the cast product, the height of liquid metal in the mold and, consequently, the ferrostatic pressure at each point remaining constant throughout the operation, and a device for supporting the product at the outlet of the mold, comprising four support plates, respectively, of the large and short sides of the product and means of applying said support plates against the sides of the product, taking support on a fixed frame.
  • the means for applying the support plates on the short sides consist, for each plate, of at least one double-acting cylinder bearing on the fixed frame and comprising two inlets to which the same pressure is applied of fluid remaining constant throughout the variation process and determined as a function of the height of the liquid column at this point and of the surface of the small side supported so that the support plate is kept pressed against the product with just sufficient force to balance the ferrostatic pressure, and moves under the action of the solidified crust following the movement of the short sides of the mold.
  • this method is characterized by the characteristics mentioned in the characterizing part of claim 3.
  • the invention is based on the remark that the lateral pressure exerted at a point by the still liquid steel depends only on the height of the liquid column at this point, and not on the width of the product at this point, and remains therefore constant throughout the variation process. Under these conditions, it appeared that, after all, it was not necessary, as one would be tempted to do, to synchronize the position of the support members with the position of the short sides of the mold: it suffices simply apply these support members against the cast product with a force just sufficient to overcome the ferrostatic pressure. This operating mode is made possible by the presence of the crust of solidified product which surrounds the liquid steel core formed by the product at its exit from the ingot mold.
  • the solidified part 2 is supported by four wear plates 3, each fixed to a support plate 4. Also conventionally, these plates and 4 are provided with means making it possible to cool the product poured by spraying with water. .
  • these conventional cooling means consist of the fact that the plates 3 are pierced with a large number of cells 30 regularly distributed, while the plates 4 are pierced with the same number of small channels 40, opening out each in the center of an avola 30, these channels 40 being supplied with spray water by means of long distribution channels 41, pierced in the thickness of the plates 4 perpendicular to the channels 40 as shown, and of pipes 42 of water supply.
  • the plates 4 which relate to the short sides of the cast slab are each supported by the rod of a double-acting cylinder 5 fixed on the frame 5 of the machine.
  • the fluid pressure applied to the inlets 7 of this cylinder is determined, by a simple calculation taking into account the height of the liquid column at this location and the small side surface that is supported there, to balance the ferrostatic pressure in this location.
  • this plate 4 on the short side remains substantially vertical, this plate has a second fixing point 8 connected elastically, using a rod 9 and a spring 10, to a part 11 fixed on the rod 12 of the jack 5.
  • the plates 4 are applied against the sides of the mannequin, then on the product when the mannequin is removed and the operation is consequently started.

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Description

  • La présente invention se rapporte à un dispositif de support d'un produit coulé en continu et à un procédé de réglage de la largeur dudit dispositif suivant les préambules des revendications 1, respectivement 3.
  • Dans une machine coulant en continu un produit de section rectangulaire, on doit généralement supporter, outre les grands côtés, également les petits côtés du produit coulé, au moins dans la zone proche de la sortie de la lingotière, là où la partie solidifiée offre le moins de résistance à la poussée due à la pression ferrostatique. Par ailleurs, une machine de coulée continue doit généralement pouvoir couler des produits de largeurs différentes, de sorte qu'il est nécessaire de prévoir sur celle-ci des moyens permettant de régler la position des dispositifs de support des petits côtés.
  • Dans les dispositifs connus jusqu'alors, on utilise des moyens permettant de modifier cette position par rapport au bâti de la machine (FR-A-2.058.374). De tels moyens ne donnent cependant pas la garantie d'obtention d'un contact optimal entre le dispositif de support des petits côtés et le produit coulé.
  • Par ailleurs, le document FR-A-2.365.390, sur lequel les préambules des revendications 1 et 3 sont basés, décrit un procédé permettant de modifier la position des petits côtés de la lingotière pour régler la largeur du produit sans arrêter la coulée, la hauteur de métal liquide dans la lingotière étant maintenue constante durant toute l'opération. Dans un tel cas, on prévoit habituellement des dispositifs complexes donc onéreux en coût de fabrication et d'entretien pour synchroniser les déplacements des dispositifs de support des petits côtés du produit avec les déplacements des petits côtés de la lingotière.
  • Le dispositif selon la présente invention ne présente pas les inconvénients de ces dispositifs connus. Il permet en effet d'assurer toujours un bon contact avec le produit coulé, et il permet de s'abstenir d'utiliser des moyens de synchronisation complexes, comme c'était le cas jusqu'à présent, dans le cas où la lingotière est réglable en marche.
  • L'invention s'applique donc à un dispositif de support d'un produit coulé dans une installation de coulée continue comportant une lingotière limitée par deux grands côtés et deux petits côtés pour la formation d'un produit à section rectangulaire constitué d'un noyau liquide entouré par une croûte solidifiée et des moyens de déplacement des petits côtés de la lingotière pour modifier la largeur du produit coulé, la hauteur de métal liquide dans la lingotière et, par conséquent, la pression ferrostatique en chaque point restant constantes durant toute l'opération, et un dispositif de support du produit à la sortie de la lingotière, comprenant quatre plaques de support, respectivement, des grands et des petits côtés du produit et des moyens d'application desdites plaques de support contre les côtés du produit, en prenant appui sur un bâti fixe.
  • Conformément à l'invention, les moyens d'application des plaques de support des petits côtés sont constitués, pour chaque plaque, par au moins un vérin à double effet prenant appui sur le bâti fixe et comprenant deux entrées sur lesquelles est appliquée une même pression de fluide restant constante durant tout le processus de variation et déterminée en fonction de la hauteur de la colonne liquide à cet endroit et de la surface du petit côté supporté de façon que la plaque de support soit maintenue appliquée contre le produit avec une force juste suffisante pour équilibrer la pression ferrostatique, et se déplace sous l'action de la croûte solidifiée en suivant le déplacement des petits côtés de la lingotière.
  • Conformément à l'invention, au regard du procédé de réglage du dispositif selon la revendication 1, ce procédé est caractérisé par les caractéristiques mentionnées dans la partie caractéri- sante de la revendication 3.
  • L'invention se base sur la remarque selon laquelle la pression latérale exercée en un point par l'acier encore liquide dépend uniquement de la hauteur de la colonne liquide en ce point, et non pas de la largeur du produit à cet endroit, et reste donc constante pendant tout le processus de variation. Dans ces conditions, il est apparu qu'il n'était somme toute pas nécessaire, comme on serait tenté de le faire à l'évidence, de synchroniser la position des organes de support à la position des petits côtés de la lingotière : il suffit simplement d'appliquer ces organes de support contre le produit coulé avec une force juste suffisante pour vaincre la pression ferrostatique. Ce mode d'opération est rendu possible par la présence de la croûte de produit solidifié qui entoure le coeur d'acier liquide formé par le produit à sa sortie de la lingotière. C'est cette croûte solidifiée, par le fait qu'elle agit comme une peau tendue, qui, avec le dispositif de l'invention, permet aux organes de support de suivre le déplacement des petits côtés de la lingotière, sans autres moyens et sans variation des données prédéterminées, à condition bien sûr que ce déplacement soit progressif, ce qui est toujours le cas.
  • L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • - la figure 1 est une vue, en demi-coupe selon la direction bb de la figure 2, donc en demi-coupe dans la direction de coulée, du dispositif de l'invention,
    • - la figure 2 est une vue, en demi-coupe selon la direction aa de la figure 1, donc en demi-coupe orthogonale à la direction de coulée, dudit dispositif de l'invention.
  • En se reportant à l'ensemble des figures 1 et 2, on distingue le produit coulé en sortie de la lingotière (non représentée), composé d'un coeur d'acier liquide 1 entouré d'une mince croûte solidifiée 2, encore très souple en raison de sa température élevée.
  • De manière classique, la partie solidifiée 2 est supportée par quatre plaques d'usure 3, fixées chacune à une plaque de support 4. De manière classique également ces plaques et 4 sont pourvues de moyens permettant de refroidir le produit coulé par pulvérisation d'eau.
  • Dans l'exemple représenté, ces moyens classiques de refroidissement sont constitués par le fait que les plaques 3 sont percées d'un grand nombre d'alvéoles 30 régulièrement réparties, tandis que les plaques 4 sont percées du même nombre de petits canaux 40, débouchant chacun au centre d'une avéole 30, ces canaux 40 étant alimentés en eau de pulvérisation par l'intermédiaire de longs canaux de distribution 41, percés dans l'épaisseur des plaques 4 perpendiculairement aux canaux 40 comme représenté, et de conduites 42 d'alimentation en eau.
  • Conformément à l'invention, les plaques 4 qui sont relatives aux petits côtés de la brame coulée sont supportées chacune par la tige d'un vérin à double effet 5 fixé sur le bâti 5 de la machine. La pression de fluide appliquée sur les entrées 7 de ce vérin est déterminée, par un calcul simple tenant compte de la hauteur de la colonne liquide à cet endroit et de la surface de petit côté que l'on y supporte, pour équilibrer la pression ferrostatique à cet endroit.
  • Par ailleurs, de façon à ce qu'en absence de produit, la plaque 4 du petit côté reste sensiblement verticale, cette plaque comporte un deuxième point de fixation 8 relié élastiquement, à l'aide d'une tige 9 et d'un ressort 10, à une pièce 11 fixée sur la tige 12 du vérin 5.
  • Au départ de l'opération de coulée, on applique les plaques 4 contre les côtés du mannequin, puis sur le produit lorsque le mannequin est retiré et que l'opération est par suite démarrée.

Claims (4)

1. Dispositif de support d'un produit coulé dans une installation de coulée continue comportant une lingotière limitée par deux grands côtés et deux petits côtés pour la formation d'un produit à section rectangulaire constitué d'un noyau liquide (1) entouré par une croûte solidifiée (2) et des moyens de déplacement des petits côtés de la lingotière pour modifier la largeur du produit en cours de coulée, la hauteur de métal liquide dans la lingotière et, par conséquent, la pression ferrostatique en chaque point restant constantes durant toute l'opération, et un dispositif de support du produit à la sortie de la lingotière, comprenant quatre plaques (4) et (3) de support, respectivement, des grands et des petits côtés du produit et des moyens d'application desdites plaques de support (4) et (3) contre les côtés du produit, en prenant appui sur un bâti fixe (6), caractérisé par le fait que les moyens d'application des plaques (3) de support des petits côtés sont constitués pour chaque plaque, par au moins un vérin à double effet (5) prenant appui sur le bâti fixe et comprenant deux entrées (7) sur lesquelles est appliquée une même pression de fluide restant constante durant tout le processus de variation et déterminée en fonction de la hauteur de la colonne liquide à cet endroit et de la surface du petit côté supporté, de façon que la plaque de support (3) soit maintenue appliquée contre le produit avec une force juste suffisante pour équilibrer la pression ferrostatique, et se déplace sous l'action de la croûte solidifiée en suivant le déplacement des petits côtés de la lingotière.
2. Dispositif de support selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la tige (12) de chaque vérin d'application (5) est munie d'une pièce (11) reliée élastiquement à la plaque de support correspondante (4) en un deuxième point de fixation (8) pour le maintien de la plaque en position sensiblement verticale.
3. Procédé de réglage de la largeur d'un dispositif de support d'un produit coulé à la sortie d'une lingotière de coulée continue à largeur réglable en cours de coulée par déplacement des petits côtés, la hauteur de métal liquide étant maintenue constante durant toute l'opération, ledit dispositif de support comprenant quatre plaques de support (4), (3), appliquées respectivement contre les grands et petits côtés du produit, caractérisé par le fait que l'on applique chaque plaque de support (3) contre le petit côté correspondant du produit avec une force juste suffisante pour vaincre la pression ferrostatique, cette dernière restant constante pendant le processus de variation, de façon à réaliser, en cas de modification de la largeur de la lingotière en cours de coulée, un déplacement desdites plaques de support (3) sous l'action de la croûte solidifiée en suivant le déplacement des petits côtés de la lingotière.
4. Procédé de réglage de la largeur d'un dispositif de support de produit coulé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'on applique chaque plaque de support (3) contre le petit côté correspondant du produit au moyen d'au moins un vérin à double effet que l'on alimente sur ses deux entrées sous une même pression de fluide déterminée à l'avance en fonction de la hauteur de colonne liquide à cet endroit et de la surface du petit côté que l'on supporte de façon à équilibrer la pression ferrostatique à cet endroit.
EP84401293A 1983-06-24 1984-06-21 Dispositif de support d'un produit coulé en sortie d'une lingotière pour coulée continueet procédé de reglage du dispositif Expired EP0130887B1 (fr)

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