EP0206869B1

EP0206869B1 - Installation de coulée continue de métal en bande mince

Info

Publication number: EP0206869B1
Application number: EP86401134A
Authority: EP
Inventors: Jacques Barbe
Original assignee: Clecim SAS
Current assignee: Clecim SAS
Priority date: 1985-05-28
Filing date: 1986-05-28
Publication date: 1990-07-18
Anticipated expiration: 2006-05-28
Also published as: FR2582551B1; EP0206869A1; DE3672702D1; ES8705270A1; FR2582551A1; ATE54588T1; ES555429A0

Description

L'invention a pour objet une installation de coulée continue de métal sur une roue de coulée, sous forme d'une bande mince, suivant le préambule de la revendication 1. On connaît depuis longtemps des installations de coulée continue d'acier sous forme de barres appelées billettes ou de plaques épaisses appelées brames.
Dans les installations de coulée continue de l'acier, la coulée se fait généralement dans un moule sans fond formant une lingotière à parois refroidies. L'acier coulé dans la lingotière et refroidi superficiellement le long des parois de celle-ci, est évacué par un orifice de sortie sous forme d'une barre ou d'une bande comprenant, à la sortie de la lingotière, une partie centrale encore liquide maintenue par une croûte solidifiée. Généralement, la lingotière est animée de mouvements d'oscillations ou de vibrations évitant le collage de la croûte solidifiée sur les parois refroidies.
La bande ou barre de métal sortant de la lingotière passe alors dans un dispositif de guidage et de refroidissement secondaire qui, dans les installations classiques, est constitué de plaques ou de séries de rouleaux écartés formant un passage de largeur égale à l'épaisseur de la bande de métal coulée et qui sont associés à un système de refroidissement, par exemple par aspersion d'eau, permettant d'achever le refroidissement du métal de telle sorte qu'à la sortie du dispositif de refroidissement, la solidification soit complète.
En outre, le dispositif de refroidissement secondaire est muni généralement de moyens d'extraction, par exemple des rouleaux qui exercent une traction sur la bande de métal dans le sens de coulée pour déterminer son avancement. A la sortie du dispositif de refroidissement secondaire et d'extraction, la bande continue de métal peut être divisée en plaques ou en barres de longueur voulue.
Pour assurer la continuité de la coulée, l'acier liquide amené dans une poche, est déversé dans un récipient intermédiaire muni d'une busette permettant de régler le débit de coulée et dont la capacité permet d'assurer la continuité de la coulée lors du remplacement d'une poche vide par une nouvelle. L'orifice de sortie du récipient intermédiaire est muni d'un tube de coulée qui plonge à l'intérieur de la lingotière de façon à éviter l'oxydation du métal pendant la coulée. En réglant le débit de sortie du récipient intermédiaire, on peut donc maintenir le niveau du métal dans la lingotière à une hauteur sensiblement constante.
Jusqu'à présent, les installations de ce type n'ont été utilisées industriellement que pour la réalisation de barres ou de bandes relativement épaisses. Lorsque l'on désire réaliser des bandes minces, de l'ordre de quelques millimètres par exemple, on est obligé de soumettre les brames à des laminages successifs, ce qui, évidement, augmente le coût de production.
Différents systèmes de coulée continue de bandes minces ont été imaginés, mais jusqu'à présent, les difficultés présentées par l'opération n'ont pas premis de réaliser une véritable production industrielle.
En particulier, on a déjà proposé d'injecter le métal liquide entre deux cylindres refroidis superficiellement et entraînés en rotation de telle sorte que leurs parois refroidies en vis-à-vis se déplacent à la même vitesse et constituent ainsi les deux parois longitudinales d'une sorte de lingotière dont l'orifice de sortie serait constitué par l'espace ménagé entre les deux cylindres dans le plan passant par leurs axes. On peut ainsi réaliser la solidification superficielle du métal qui, lorsqu'il dépasse le plan des axes, se présente sous la forme d'une bande mince qui est alors décollée de l'un des cylindres et maintenue appliquée par différents moyens sur l'autre cylindre jusqu'à refroidissement complet. Une telle installation est décrite par exemple dans le brevet français n° 69 45 157. Cette disposition présente des avantages mais n'a pu se développer industriellement. L'une des principales difficultés réside dans le fait que le métal durci entre les parois périphériques convergentes des deux cylindres forme une sorte de coin qui est soumis à un effet de laminage entre les parois des cylindres, ce qui entraîne une usure de celles-ci et une fatigue du dispositif qui n'est pas prévu normalement pour une telle opération de laminage.
Par ailleurs, bien avant que l'on parvienne à réaliser de façon industrielle la coulée en continu de l'acier, on avait déjà développé des techniques de coulée en continu pour les métaux non ferreux comme le cuivre, le laiton ou le zinc. Dans ce das, on cherche à réaliser généralement des fils ou des profilés de faible section et la coulée est faite dans une gorge à paroi refroidie ménagée sur la périphérie d'une roue entraînée en rotation et appelée roue de coulée.
A titre d'exemple, le document US-A-2 139 215 montre une telle installation comprenant une roue de coulée limitée sur sa périphérie par une paroi cylindrique refroidie dans laquelle sont ménagées une ou plusieurs rainures de coulée fermées vers l'extérieur par une paroi cylindrique également refroidie et placée dans le prolongement d'une cuve d'alimentation en forme de trémie munie à sa base d'un orifice qui débouche dans l'espace compris entre la périphérie de la roue de coulée et la paroi circulaire. Le métal liquide déversé dans la cuve d'alimentation se refroidit donc dans la cavité annulaire ainsi formée qui s'étend jusqu'à un point diamétralement opposé où la bande de métal solidifié est décollée de la roue de coulée.
Une telle disposition, prévue pour la coulée du zinc ne serait pas utilisable pour la coulée de l'acier dont la solidification s'effectue dans des conditions très différentes et présente des difficultés encore accrues dans le cas de la coulée d'un produit mince, d'autant plus que, pour assurer un débit de production de niveau industriel, la coulée doit être réalisée sur une grande largeur.
C'est pourquoi, les propositions les plus récentes pour la coulée en continu de l'acier en bandes minces utilisaient des lignes de coulée de type assez classique prévoyant par exemple une coulée en lingotière de large épaisseur suivie immédiatement d'un aplatissement.
La Société déposante a cependant eu l'idée d'apporter à une roue de coulée du type utilisé pour la coulée de métaux non ferreux les adaptations nécessaires pour réaliser la coulée de l'acier en contrôlant le processus de solidification d'une façon permettant de diminuer les risques de blocage de l'installation en combinant les avantages de la roue de coulée et des installations classiques de coulée de l'acier.
L'installation de coulée selon l'invention est donc du type connu pour la coulée de métaux non ferreux et comprenant, d'une façon générale, une roue de coulée entraînée en rotation autour d'un axe et limitée sur sa périphérie par une paroi de coulée cylindrique refroidie, une cuve d'alimentation dans laquelle est déversé le métal liquide, appliquée de façon étanche sur la roue de coulée et munie à sa base, du côté aval dans le sens de rotation de la roue, d'un orifice de sortie débouchant dans une cavité de coulée limitée sur une face par la paroi de coulée de la roue et sur l'autre par une paroi circulaire associée à des moyens de refroidissement et comportant une face interne en forme de portion de cylindre centrée sur l'axe de la roue et écartée de la paroi de coulée d'une distance égale à l'épaisseur de la bande à couler.
Conformément à l'invention, la cuve d'alimentation comprend une cavité sans fond de section rectangulaire, limitée par quatre parois sensiblement verticales, respectivement une paroi longitudinale placée du côté amont dans le sens de rotation de la roue, deux parois transversales et une paroi frontale placée du côté aval et la paroi externe circulaire est constituée par un élément séparé fixé, du côté amont, à la base de la paroi frontale de la cuve d'alimentation et suivi, du côté aval, par au moins une plaque circulaire d'application de la bande sur la paroi de coulée, constituant un dispositif de guidage et de refroidissement secondaire de la bande coulée.
En réalisant, selon l'invention, la paroi externe circulaire sous forme d'un élément séparé, il est possible de réaliser celle-ci d'une façon analogue aux parois refroidies des lingotières classiques de coulée continue et en particulier de l'associer à des moyens de commande d'oscillations tangentielles ou de vibrations permettant d'éviter le collage du métal solidifié. Cependant, comme dans les installations classiques, cette paroi circulaire formant lingotière ne s'étend que sur la longueur nécessaire pour l'obtention d'une croûte solidifiée suffisamment résistante et elle est suivie d'une ou plusieurs plaques circulaires refroidies constituant, avec la partie de la roue de coulée placée en vis-à-vis, un dispositif de guidage et de refroidissement secondaire dans lequel la solidification se poursuit. De plus, grâce à l'utilisation d'une cuve d'alimentation en forme de cavité sans fond de section rectangulaire limitée par quatre parois verticales appliquées sur la roue de coulée, on permet au processus de solidification de débuter à l'intérieur même de la cuve d'alimentation de telle sorte que la croûte solidifiée tournée vers la roue de coulée commence à se former et à s'épaissir avant que ne débute la solidification sur la face externe de la bande, au contact de la paroi circulaire refroidie.
Ce décalage du début de solidification sur les deux faces respectivement internes et externes du produit permet de diminuer les risques de blocage par formation d'un coin de métal, comme on le verra plus en détail par la suite.
D'ailleurs, selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le point de début de solidification le long de la paroi circulaire externe peut encore être décalé vers l'aval.
La cuve d'alimentation est munie avantageusement de moyens réglables de réglage de sa position relative par rapport à la paroi de coulée. Ces moyens peuvent être constitués par des cales adjustables prenant appui sur un châssis fixe ou bien par des galets montés sur excentrique et roulant sur des pistes circulaires centrées sur l'axe et ménagées sur les deux côtés latéraux de la roue de coulée.
Selon une caractéristique essentielle, la face interne de la paroi circulaire externe est constituée par une plaque de contact en métal conducteur, fixée, du côté extérieur, sur une plaque d'assemblage à l'intérieur de laquelle sont ménagés des canaux de circulation d'un fluide de refroidissement, la plaque de contact et la plaque d'assemblage étant cintrées en forme de cylindres parallèles à la paroi de coulée. En outre, la paroi circulaire externe est munie, le long de son côté amont parallèle à l'axe de la roue et tourné vers la cuve d'alimentation, d'un tenon allongé s'engageant dans une rainure correspondante ménagée à la base de la paroi frontale de la cuve d'alimentation.
De préférence, la paroi circulaire externe est montée sur un châssis prenant appui sur un bâti fixe ou sur des pistes circulaires ménagées sur la roue de coulée, par l'intermédiaire d'organes d'appui réglables en hauteur et les parois transversales de la lingotière sont constituées par des lames cintrées en forme d'arc de cercle centrées sur l'axe de la roue et appliquées contre les côtés latéraux de la paroi circulaire et de la roue de coulée par des organes de poussée prenant appui sur ledit châssis.
Selon une autre caractéristique importante, la paroi arrière et la paroi frontale de la cuve d'alimentation sont munies, le long de leurs bords inférieurs tournés vers la paroi de coulée, de parties perméables réalisées en matière poreuse et sont associées à des moyens d'insufflation d'un gaz neutre à travers lesdites parties perméables.
De façon avantageuse, la partie perméable placée à la base de la paroi frontale est constituée d'une lèvre parallèle à la paroi de coulée et constituant le bord inférieur de la rainure dans laquelle s'engage le tenon allongé solidaire de la paroi circulaire, l'extrémité du tenon étant écartée du fond de la rainure par un espace creux dans lequel débouche au moins un canal ménagé à l'intérieur du tenon et relié à des moyens d'insufflation sous pression d'un gaz inerte dans ledit espace creux, ce dernier étant fermé de façon étanche de telle sorte que le gaz inerte traverse la partie perméable.
Comme on l'a indiqué, la bande de métal coulée à sa sortie de la lingotière est maintenue appliquée sur la paroi de coulée jusqu'à solidification complète par un dispositif de guidage et de refroidissement secondaire comprenant une série de plaques cintrées en forme de portions de cylindre parallèles à la paroi de coulée et reliées chacune à un bâti fixe par des moyens de poussée de la plaque cintrée vers la paroi de coulée avec maintien d'un espacement sensiblement constant et égal à l'épaisseur de la bande coulée. De préférence, les moyens de poussée des plaques cintrées vers la paroi de coulée comprennent, pour chaque plaque, deux paires de vérins dirigés suivant des directions sensiblement radiales et articulés d'un côté sur un bâti fixe et de l'autre sur la plaque et cette dernière est associée à au moins un vérin de déplacement tangentiel de la plaque cintrée parallèlement à la paroi de coulée. Les mouvements des vérins d'application et de déplacement tangentiel de la plaque sont commandés par un système d'alimentation comprenant des moyens de synchronisation déterminant successivement l'application de la plaque cintrée contre la bande, le déplacement tangentiel de la plaque cintrée dans le sens de rotation de la roue et à la vitesse de celle-ci, le décollement de la plaque cintrée et le retour de celle-ci à sa position initiale par déplacement tangentiel.
Mais l'invention sera mieux comprise par la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné à titre d'exemple et représenté sur les dessins annexés.

la figure 1 est une vue schématique de l'ensemble d'une installation selon l'invention, en coupe transversale à l'axe de la roue de coulée,
la figure 2 est une vue en coupe transversale, à échelle agrandie, de la zone de formation de la bande,
les figures 3 et 4 sont des vues partielles de détail de la lingotière et de la caisse d'alimentation, respectivement en coupe selon les lignes 111-III et IV-IV de la figure 2,
la figure 5 est une vue de détail schématique, en coupe longitudinale, d'un élément du dispositif de refroidissement secondaire.

L'installation de coulée selon l'invention comprend, d'une façon générale, une lingotière 1 alimentée en continu en acier liquide par des moyens d'alimentation 2 et à l'intérieur de laquelle se forme une bande de métal 3 qui achève de se solidifier dans un dispositif de refroidissement secondaire 4 muni également de moyens d'extraction de la bande. Selon une disposition connue pour la coulée de bandes minces, le refroidissement est effectué sur la paroi périphérique cylindrique d'une roue de coulée 5. Après refroidissement, la bande de métal solidifié peut être dirigée directement vers les laminoirs ou bien vers un dispositif 6 d'enroulement en bobine.
De façon classique dans la coulée continue, l'acier amené par une poche de coulée non représentée est déversé dans un récipient distributeur 21 contenant une quantité d'acier liquide 30 suffisante pour assurer la continuité de la coulée pendant le remplacement d'une poche vide par la suivante. La coulée de l'acier se fait par un ou plusieurs orifices 22, la récipient distributeur 21 pouvant alimenter plusieurs installations de coulée. Chaque orifice 22 est fermé par une quenouille ou par une busette à tiroirs de type classique, que l'on n'a pas représentée sur la figure. On peut ainsi régler le débit de l'acier coulé. L'orifice 22 est prolongé par un tube de coulée 23 qui protège le métal de l'oxydation. Dans les installations classiques pour la coulée de billettes ou de brames, le tube de coulée 23 pénètre à l'intérieur de la lingotière 4 parois refroidies. Dans l'installation selon l'invention, le tube de coulée 23 pénètre dans une cuve d'alimentation 7 comprenant un châssis 71 recouvert intérieurement d'une paroi réfractaire 72 à l'intérieur de laquelle est ménagée une cavité sans fond 70 limitée par deux parois longitudinales 73 et 74 parallèles à l'axe 50 de la roue et deux parois transversales 75 perpendiculaires à l'axe.
Les parois longitudinales et transversales de la cuve d'alimentation 3 peuvent être chauffées par des résistances électriques ou par induction à une température suffisante pour maintenir l'acier à l'état liquide.
Comme on l'a représenté en détail sur les figures 2, 3 et 4, la roue de coulée 5 est limitée sur sa périphérie par une paroi cylindrique 51 centrée sur l'axe 50 et réalisée en métal conducteur, par exemple en acier recouvert extérieurement de cuivre. Des canaux 52 sont ménagés à l'intérieur de la roue 5, le long de la face interne de la paroi cylindrique 51 et sont parcourus par un fluide caloporteur tel que de l'eau introduit par un système d'alimentation facile à concevoir.
La paroi longitudinale 73 de la caisse d'alimentation 7, placée du côté amont dans le sens de rotation de la roue et les deux parois transversales 75 sont appliquées de façon étanche sur la roue de coulée alors que la paroi frontale 74 placée du côté aval reste écartée de la face extérieure de la paroi circulaire 51 par un espacé de largeur e. Comme on l'a représenté sur la figure 3, les deux parois transversales 75 peuvent être appliquées le long des flancs latéraux 53 limitant la roue de coulée 5 de part et d'autre de la paroi 51 et la caisse d'alimentation repose sur un bâti fixe 8 par l'intermédiaire d'organes d'appui réglables 80 qui permettant de régler la largeur de l'espace e. Ces organes d'appui réglables 80 peuvent être de simples cales d'épaisseur ou bien des galets montés sur excentriques permettant un réglage de hauteur. Ces galets 80 pourraient avantageusement s'appuyer sur des pistes cylindriques 54 ménagées sur la roue de coulée de part et d'autre des côtés latéraux 53 et centrées sur l'axe 50. On réaliserait ainsi à coup sûr le positionnement de la cuve d'alimentation par rapport à la roue de coulée quelles que soient les déformations éventuelles de celle-ci.
A la base de la paroi aval 74 de la cuve d'alimentation 7, est placé un prolongement 76 qui s'étend parallèlement à la paroi circulaire 51 et sur lequel vient se fixer la lingotière 1.
En effet, selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'espace de largeur e laissé entre le bord inférieur de la paroi aval 74 et la paroi circulaire 51 constitue un orifice de sortie 77 de la cuve d'alimentation qui débouche dans une cavité de coulée 10 à l'intérieur de laquelle se forme la bande de métal et jouant par conséquent le rôle de la lingotière. Comme on l'a représenté en détail sur la figure 2, le métal liquide 31 contenu dans la cuve d'alimentation 7 et qui s'écoule par l'orifice de sortie 77 commence à se solidifier le long de la paroi refroidie 51 de la roue de coulée en formant une croûte solidifiée 32 dont l'épaisseur augmente progressivement. La paroi de coulée 51 constitue donc la face interne de la lingotière dont la face externe est constituée par une paroi circulaire refroidie 11. En effet, selon une autre caractéristique de l'invention, la lingotière 1 peut être constituée en partie d'une façon analogue aux lingotières utilisées jusqu'à présent pour la coulée continue de brames. La lingotière comprendra donc un châssis 12 sur lequel sont montées la paroi circulaire 11 constituant une paroi longitudinale de la cavité de coulée et deux parois latérales 13 (Fig. 4) en forme de lames cintrées en forme d'arcs de cercle centrés sur l'axe 50 et qui sont appliquées contre les côtés de la paroi circulaire 11 et les flancs latéraux 53 de la roue de coulée par des moyens de poussée 14 prenant appui sur le châssis 12. Ce dernier peut avantageusement avoir une forme en U inversé comprenant une base 121 et deux jambes latérales 122 qui s'appuient par l'intermédiaire de moyens de positionnement réglables sur le bâti fixe 8 de l'installation ou bien, comme on l'a déjà indiqué pour la cuve d'alimentation 7, sur des pistes circulaires 34 ménagées de part et d'autre de la roue de coulée 5.
Les moyens de positionnement réglables du châssis 12 peuvent également être de simples cales d'épaisseur ou bien des galets 123 montés sur excentriques de façon à régler la hauteur du châssis 12 par rapport à la roue de coulée, le châssis 12 étant appliqué vers la roue de coulée par des moyens de poussée 81 prenant appui sur le bâti fixe 8.
Comme on l'a indiqué, la paroi circulaire 11 est réalisée d'une façon analogue aux parois de lingotières de coulée continue de brames. Elle comprend donc, de préférence, une plaque de contact 111 en métal conducteur comme du cuivre, constituant la face interne de la lingotière et fixée vers l'extérieur sur une plaque d'assemblage 112 dans laquelle sont ménagés des canaux 113 de circulation d'un fluide de refroidissement. A cet effet, la plaque d'assemblage 112 peut être constituée en deux parties, une partie interne de support de la plaque de contact 111 et une partie externe 114 dans laquelle sont ménagés les canaux 113, ces derniers étant reliés, de façon facile à concevoir, à un système de circulation d'un fluide caloporteur tel que l'eau pour assurer le refroidissement intense de la plaque de contact 111.
De la sorte, il se forme vers l'extérieur, le long de la plaque 111, une seconde croûte solidifiée 33 qui, à la sortie de la lingotière 1, constituera la paroi extérieure de la bande de métal 3. Etant donnée la faible épaisseur de cette dernière, une croûte solidifiée 34 se forme également le long des parois latérales 13 de la lingotière 1 sans que celle-ci ait besoin d'être refroidie. L'acier encore liquide est donc, comme dans les installations classiques de coulée continue, complétement enfermé dans une croûte solide qui s'épaissit au fur et à mesure de l'avancement le long de la paroi de coulée 51.
Pour que la solidification commence sur la roue et non pas sur la paroi réfractaire 73, le bord inférieur de celle-ci est constitué par un élément perméable 78 en matière poreuse qui peut être traversé par un gaz inerte insufflé sous pression par une canalisation 731 ménagée à l'intérieur de la paroi réfractaire 73 au contact de l'élément perméable 78. Ce gaz inerte traverse l'élément poreux 78 pour s'échapper dans le bain 31 suivant les flèches indiquées sur la figure et il peut en outre être chauffé à haute température de façon à éviter le refroidissement de la partie inférieure de la paroi 73 le long de la paroi refroidie 51.
De même, le prolongement 76 du bord inférieur de la paroi frontale 74, constituant la face externe de l'orifice de sortie 77 de la cuve d'alimentation, est remplacé en partie par un élément perméable 79 en matière poreuse à travers lequel est insufflé également un gaz inerte à haute température. On évite ainsi la refroidissement prématuré de l'acier le long de la face supérieure 771 de l'orifice de sortie 77 et, par conséquent, le risque d'effet de coin qui, par une solidification prématurée, pourrait bloquer l'écoulement de l'acier liquide 31 par l'orifice 77 le long de la paroi de coulée 31.
De façon avantageuse, on retarde encore le refroidissement de la partie supérieure de la bande coulée de façon que la croûte supérieure 33 ne commence à se former qu'à une distance d de l'extrémité amont de la paroi 11. Cette dernière est munie à cet effet d'une tête 15 prolongée vers l'aval par un bec 16 qui s'interpose, en s'amincis- ssant progressivement, entre la plaque en contact 111 et la plaque d'assemblage refroidie 112, en constituant ainsi un frein au refroidissement.
Par ailleurs, pour éviter le collage de la croûte 33 sur la plaque de contact 111, la lingotière 1 est animée, par des moyens bien connus en coulée continue, de mouvements d'oscillation suivant une direction tangentielle, ou bien de vibrations transmisses par des vibreurs 18 interposés entre le châssis 12 et la paroi circulaire 11.
La tête 15, qui constitue le bord amont de la paroi circulaire 1, forme en outre un tenon allongé 17 qui s'emboîte dans une rainure 760 ménagée à l'extrémité du prolongement 76 de la caisse d'alimentation 7 et formant mortaise.
Comme on l'a représenté sur la figure 2, l'élément perméable 79 forme avantageusement une lèvre s'étendant parallèlement à la paroi de coulée 51 et constituant le bord inférieur de la rainure 760. En outre, on ménage, entre l'extrémité du tenon 17 et le fond de la rainure 760, un espace creux 761 dans lequel on injecte un gaz inerte chaud par l'intermédiaire d'un canal 171 ménagé dans le tenon 17, alimenté en gaz sous pression et débouchant dans l'espace creux 761. Ce dernier est fermé de façon étanche, de telle sorte que le gaz inerte traverse l'élément perméable 79, comme on l'a indiqué par des flèches sur la figure 2 et évite le collage du métal sur la face supérieure de l'orifice 77.
Pour diminuer encore le risque de collage, un brouillard d'huile peut être injecté entre les extrémités en regard de la cuve d'alimentation 7 et de la lingotière 1 au moyen d'un canal 172 ménagé également dans le tenon 17 et débouchant dans le plan de joint.
Par ailleurs, pour assurer un meilleur suppor- tage de la bande, le bord de sortie de la paroi 11 de la lingotiére, de même que les bords amont et aval des éléments 40 qui lui font suite, peuvent être munis de peignes, selon une disposition connue dans les machines classiques de coulée continue.
La bande de métal se forme donc sans risque de blocage par effet de coin entre les parois parallèles 51 et 11 de la cavité de coulée.
A la sortie de la lingotière 1, la bande de métal froid est maintenue appliquée contre la paroi de coulée 51 qui constitue ainsi la face interne d'un dispositif de refroidissement secondaire 4 dans lequel s'achève la solidification de la bande 3.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure, le dispositif 4 de refroidissement secondaire est constitué d'une série d'éléments 40 d'application de la bande 3 contre la paroi de coulée 51 qui constituent également des moyens d'extraction de la bande.
En effet, chaque élément 40 est constitué par une plaque 41 munie d'une face interne concave de forme cylindrique centrée sur l'axe 50 de la roue et de rayon égal à celui de la paroi de coulée 51 plus l'épaisseur e de la bande. La plaque de contact 41 est montée sur un support rigide 40 muni avantageusement de moyens de refroidissement de la plaque 41 par circulation d'eau analogues au circuit de refroidissement de la lingotière.
L'élément de support 40 est positionné et pressé contre la bande par deux paires de vérins d'application 42. La tige 420 de chaque vérin est articulée sur l'élément de support 40 autour d'axes parallèles à l'axe 50 de la roue de coulée, alors que le corps 42 est monté à l'extrémité d'une rallonge 43 qui est articulée elle-même autour d'axes parallèles à l'axe 50 de la roue sur un châssis de support 82 lui-même fixé sur le bâti fixe 8 ou directement sur le génie civil.
Par ailleurs, chaque élément d'application 40 est associé à au moins un vérin de déplacement 44 s'étendant dans une direction tangentielle perpendiculaire au rayon moyen de la plaque de contact 41 et articulé d'une part sur le bâti 8 et d'autre part sur l'élément de support 40 autour d'axes parallèles à l'axe de la roue de coulée.
Chaque élément d'application 40 est ainsi supporté et positionné angulairement par le vérin 44, les vérins 42 assurant en outre l'application ou le décollement de la plaque concave 41 sur la bande. A cet effet, les deux ensembles de vérins d'application 42 et de déplacement 44 sont commandés par un circuit d'alimentation 9 associé à un système de synchronisation 90.
Les vérins d'application 44 sont alimentés en permanence à pression réduite du côté 421 de la chambre du vérin de façon à assurer le décollement automatique de l'élément d'application 40 dès que la pression du côté 422 est relâchée.
En effet, le système de synchronisation 90 commande alternativement les déplacements tangentiels de l'élément de support 40 en synchronisme avec son application et son décollement.
La plaque de contact 41 étant décallés à l'origine, sous l'action des vérins 42 alimentés à pression réduite du côté 421, le système de synchronisation 90 commande simultanément, par l'intermédiaire des servo-valves 91 et 92, respectivement l'application de la paroi concave 41 sur la bande et le déplacement tangentiel de l'élément 40 dans le sens de rotation de la roue sur une faible distance correspondant au déplacement du vérin. A la fin de ce déplacement, l'alimentation des chambres 422 des vérins d'application 42 est coupée, ce qui détermine automatiquement le décollement de l'élément 40 et, en même temps, l'alimentation du vérin 44 de déplacement est inversée de façon à commander la remontée de l'élément 40 à sa position initiale. On détermine ainsi l'extraction de la bande 3 à la vitesse de rotation de la roue de coulée 5, les différents éléments 40, 45, 48... du dispositif d'extraction 4 étant commandés à tour de rôle, par un système d'alimentation séquentiel des vérins 42 des différentés plaques déterminant un mouvement alterné de celles-ci.
Bien entendu, le système de synchronisation, facile à concevoir n'a été décrit que très schématiquement et doit être muni de moyens classiques pour limiter la pression d'application, déterminer la course de déplacement tangential, etc...
Chaque élément 40 est commande de la même façon et le système de synchronisation 90 détermine un mouvement alterné des éléments d'application programmé par une alimentation séquentielle des vérins. Ce mouvement complète l'entraînement de la bande assuré par la roue (5).
La bande de métal (3) achève donc de se solidifier sensiblement sur un demi-tour de la roue de coulée 5 et est ensuite décollée pour être dirigée vers un laminoir ou bien vers un dispositif d'enroulement 6. A cet effet, on peut, à la sortie de la roue de coulée 5, installer un aiguillage, sche- matisé par un rouleau de déviation 61, et permettant de diriger la bande soit vers le laminoir sur une table à rouleaux 62, soit vers le dispositif d'enroulement 6, ce dernier pouvant être equipé de deux mandrins 63, 64 assurant la continuité de l'enroulement lorsque la bobine enroulée sur un premier mandrin atteint la poids requis.
Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux détails du mode de réalisation qui vient d'être décrit et qui pourrait faire l'objet de modifications, notamment par l'emploi de moyens équivalents, sans s'écarter du cadre de protection défini par les revendications.
En particulier, l'un des avantages de l'invention réside dans le fait qu'en les adaptant à la coulée sur roue, elle permet d'utiliser les techniques déjà mises au point en détail pour la coulée continue de brames d'épaisseur importante. De ce fait, on pourra adapter à l'installation selon l'invention les différents perfectionnements déjà mis au point, notamment pour la realisation de la lingotière qui, par example, poutrait être équipée d'autres dispositions pour assurer son réfroidissement et son oscillation ou pour favoriser son entretien. De même, la réalisation selon l'invention permet d'utiliser das dispositifs accessaires, par example pour contrôler le processus de solidification dans la lingotière.

Claims

1. Installation de coulée continue d'un métal en bande mince, comprenant une roue de coulée (5) entraînée en rotation autour d'un axe (50), limitée sur sa périphérie par une paroi de coulée (51) de forme cylindrique centrée sur l'axe de rotation (50) et munie de moyens (52), de refroidissement de la paroi de coulée (51), et une cuve d'alimentation (7) dans laquelle est déversé le métal liquide, ladite cuve (7) étant appliquée de façon étanche sur la roue de coulée (5) et munie à sa base, du côté aval dans le sens de rotation de la roue (5), d'un orifice de sortie (77) débouchant dans une cavité du coulée (10) limitée sur une face par la paroi de coulée (51) de la roue (5) et sur l'autre, par une paroi circulaire (11) associée à des moyens de refroidissement (113) et comportant une face interne (111) en forme de portion de cylindre centré sur l'axe de la roue et de rayon supérieur à celui de la paroi de coulée (51) d'une distance égale à l'épaisseur de la bande à couler, caractérisée par le fait que la cuve d'alimentation (7) comprend une cavité sans fond (70) de section rectangulaire, limitée par quatre parois sensiblement verticales, respectivement une paroi longitudinale (73) placée du côté amont dans le sens de rotation de la roue (5), deux parois transversales (75) et une paroi frontale (74) placée du côté aval et que la paroi circulaire (11) est constituée par un élément séparé, fixé, du côté amont, à la base de la paroi frontale (74) et suivi, du côté aval, par un dispositif de guidage et de refroidissement secondaire (4) de la bande coulée (3) comprenant au moins une plaque circulaire (41) d'application de la bande (3) sur la paroi ds coulée (51).

2. Installation de coulée continue selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la paroi circulaire (11) est associée à des moyens (18) de commande de mouvements d'oscillation tangentielle ou de vibrations permettant d'éviter le collage du métal solidifié de façon analogue aux lingotières de coulée continue de l'acier.

3. Installation de coulée continue selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que les parois transversales (75) de la cuve d'alimentation (7) sont appliquées de façon étanche sur des flancs latéraux (53) de la roue de coulée (7) de part et d'autre de la paroi de coulée cylindrique (51).

4. Installation de coulée continue selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la cuve d'alimentation (7) est munie de moyens réglables (80) de réglage de sa position relative par rapport à la paroi de coulée (51).

5. Installation de coulée continue selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les moyens (80) de réglage de la position de la cuve d'alimentation sont constitués par des cales d'épaisseur ajustable prenant appui sur un bâti fixe (8).

6. Installation de coulée continue selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les moyens de réglage de la position de la caisse d'alimentation sont constitués par des galets (80) montés sur excentriques et roulant sur des pistes circulaires (54) centrées sur l'axe et ménagées de part et d'autre de la roue de coulée (5).

7. Installation de coulée continue selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la face interne de la paroi circulaire (11) est constituée par une plaque de contact (111) en métal conducteur fixée, du côté extérieur, sur une plaque d'assemblage (112) à l'intérieur de laquelle sont ménagés des canaux (113) de circulation d'un fluide de refroidissement, la plaque de contact (111) et la plaque d'assemblage (112) étant cintrées en forme de cylindre parallèle à la paroi de coulée (51).

8. Installation de coulée continue selon la revendication 7, caractérisée par le fait que la paroi circulaire (11) est munie, le long de son côté amont parallèle à l'axe de la roue (5) et tourné vers la caisse d'alimentation (7), d'un tenon allongé (17) s'engageant dans une rainure (760) correspondante ménagée à la base de la paroi frontale de la cuve d'alimentation (7).

9. Installation de coulée continue selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la paroi arrière (73) et la paroi frontale (74) de la cuve d'alimentation (7) sont munies, le long de leur bord inférieur tourné vers la paroi de coulée (51) de parties perméables (78, 79) réalisées en matière poreuse, et sont associées à des moyens (731, 171) d'insufflation d'un gaz neutre à travers lesdites parties perméables (78, 79).

10. Installation de coulée continue selon les revendications 8 et 9, caractérisée par le fait que la partie perméable (79) placée à la base de la paroi frontale (74) forme une lèvre parallèle à la paroi de coulée et constituant le bord inférieur de la rainure (760) dans laquelle s'engage le tenon allongé (17), l'extrémité de ce dernier étant écartée du fond de la rainure (760) par un espace creux (761) dans lequel débouche au moins un canal (171) ménagé à l'intérieur du tenon allongé (17) et relié à des moyens d'insufflation sous pression d'un gaz inerte dans ledit espace creux (761), ce dernier étant fermé de façon étanche de telle sorte que le gaz inerte traverse la partie perméable (79) vers la cavité de coulée (10).

11. Installation de coulée continue selon la revendication 7, caractérisée par le fait que la paroi circulaire (11) est montée sur un châssis (12) prenant appui sur des pistes circulaires (54) ménagées sur la roue de coulée (5), par l'intermédiaire d'organes d'appui (123) réglables en hauteur et est associée à des lames cintrées (13) en forme d'arcs de cercles centrés sur l'axe de la roue (5) et appliquées contre les côtés latéraux de la paroi circulaire (11) et de la roue de coulée (5) par des organes de poussée (14) prenant appui sur ledit châssis (12).

12. Installation de coulée continue selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisée par le fait que la paroi circulaire (11) est munie, à son extrémité amont, d'une tête (15) prolongée vers l'aval par un bec (16) qui s'interpose, en s'amincissant progressivement, entre la plaque de contact (111) et la plaque d'assemblage refroidie (112) de façon à constituer un frein au refroidissement.

13. Installation de coulée continue selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le dispositif (4) de guidage et de refroidissement secondaire comprend une série de plaques (41) cintrées en forme de portion de cylindre parallèle à la paroi de coulée (51) et montées chacune sur un châssis (40) relié à un bâti fixe (82) par des moyens (42) d'application de la plaque cintrée (41) vers la paroi de coulée (51) avec maintien d'un espacement sensiblement constant et égal à l'épaisseur de la bande coulée (3).

14. Installation de coulée continue selon la revendication 13, caractérisée par le fait que les moyens d'application des plaques cintrées (41) vers la paroi de coulée (51) comprennent, pour chaque élément (40), deux paires de vérins (42) dirigés suivant des directions sensiblement radiales et dont le corps et la tige sont articulés respectivement sur un bâti fixe (82) et sur l'élément (40), ce dernier étant associé à au moins un vérin (44) de déplacement tangentiel de la plaque cintrée (41) parallèlement à la paroi de coulée (51 ).

15. Installation de coulée continue selon la revendication 14, caractérisée par le fait que les vérins d'application (42) et le vérin (43) de déplacement tangentiel sont alimentés par un système (9) comprenant des moyens (90) de synchronisation déterminant successivement l'application de la plaque cintrée (41) contre la bande (3), le déplacement tangentiel de la plaque cintrée (41) dans le sens de rotation de la roue (5) et à la vitesse de celle-ci, le décollement de la plaque cintrée (41) et le retour de celle-ci à sa position initiale par déplacement tangentiel.