FR2523006A1 - Filiere tubulaire pour la coulee continue d'un tube, a paroi mince, en fonte - Google Patents

Abstract

LA FILIERE 6 COMPORTE UN CORPS CYLINDRIQUE EPAIS 7 QUI EST ENTOURE PAR UNE ENVELOPPE DE REFROIDISSEMENT 15 SERREE CONTRE LE BASSIN DE COULEE 2 ET EN CONTACT AVEC LUI DANS UN PLAN P. LE CORPS 7 EST PROLONGE DANS L'ORIFICE DE COULEE 4 PAR UNE TETE COMPOSITE 17 COMPORTANT UNE LEVRE ANNULAIRE INTERNE MINCE 22 DONT LA FACE INTERNE PROLONGE CELLE DU CORPS 7, ET UNE BAGUE 24 EN MATERIAU REFRACTAIRE AJUSTEE ENTRE LA LEVRE, LE CORPS ET L'ORIFICE DE COULEE. LA LEVRE (CHAUDE) 22 SE RACCORDE AU CORPS 7 DANS UN MEME PLAN P, DE SORTE QUE LA BAGUE 24 LE REJOINT EGALEMENT DANS CE PLAN ET QUE LE FLUX DE CALORIES F ALLANT DE L'ORIFICE DE COULEE A L'ENVELOPPE DE REFROIDISSEMENT DOIT CONTOURNER CETTE BAGUE.

Description

La présente invention est relative à la coulée continue verticale

descendante d'un tube mince en fonte, c'est-à-dire d'un tube dont le rapport épaisseur/diamètre est faible, inférieur à 10 %, l'épaisseur elle-même ne 5 dépassant pas 5 mm. Plus précisément, l'invention concerne une filière tubulaire de coulée continue d'un tel tube. Une installation de coulée continue d'un tel tube comporte, suivant un précédent brevet déposé en France le 10 27 janvier 1978 sous le N O 78 02277 et publié sous le N O 2 415 501, en dessous d'un bassin de coulée muni d'un orifice inférieur, une filière sensiblement cylindrique qui est entourée par une enveloppe de refroidissement et délimite, avec un noyau qui traverse le bassin, un espace 15 tubulaire de coulée du tube, un dispositif extracteur ti- rant le tube solidifié pas à pas au fur et à mesure de sa formation. Dans le cas de la coulée d'un tube à paroi mince, et tout particulièrement d'un tube en fonte, l'entrée de 20 l'espace de coulée étant étroitele risque d'obstruction par solidification partielle prématurée est grand. Il a donc été proposé de munir la filière d'une tête pénétrant à l'intérieur de l'orifice de coulée et ainsi de reporter l'entrée de l'espace tubulaire dans une 25 zone plus chaude Dans certains cas,la tête est un simple prolongement du corps cylindrique de la filière Dans d'autres, selon une forme plus avantageuse, elle est for- mée par une saillie tronconique s'amincissant vers le haut, qui est immergée dans la fonte liquide à l'inté- 30 rieur de l'orifice de coulée. Or on constate que si l'obstruction de l'entrée est ainsi pratiquement supprimée, il se forme cependant à certains intervalles longitudinaux, plus ou moins réguliers, correspondant à des multiples du pas d'extraction

2 du tube solidifié, des anneaux d'incrustation superfi- cielle de fonte solidifiée, non amalgamés, non soudés avec le reste de la fonte coulée dans l'espace annulaire Bien que de faible profondeur, ces anneaux peuvent cependant 5 atteindre la moitié de la largeur totale de l'espace annulaire entre noyau et filière et, par conséquent, la moitié de l'épaisseur du tube coulé Ils sont donc intolérables dans la production d'un tube en fonte mince de grande lon- gueur, puisque ce sont des zones d'affaiblissement qu'il 10 faut faire disparaître par tronçonnage du tube coulé Par- fois aussi se produit une obstruction totale de l'alimentation en fonte et un arrêt de la coulée. La présente invention a pour but de supprimer ces inconvénients en résolvant le problème du contr 8 le du re- 15 froidissement de la fonte coulée et celui de la réalisa- tion d'une tête de filière modifiée, permettant de conser- ver une parfaite homogénéité et continuité de paroi in- terne de filière entre cette tête et le corps. Cette invention a donc pour objet une filière 20 pour installation de coulée continue, qui est formée par un corps cylindrique épais, en graphite, et une tête de prolongement à l'intérieur de l'orifice de coulée, cette filière étant caractérisée en ce que la tête est composite et comporte au moins une lèvre annulaire mince ou étroite, 25 en graphite, à surface interne prolongeant de façon conti- nue la surface interne de la filière et raccordée au corps, au droit du plan de contact entre le bassin et l'enveloppe de refroidissement, et au moins une bague en matériau ré- fractaire entourant la lèvre et en contact avec le corps, 30 qui s'oppose au passage des calories. La tête composite d'une telle filière n'offre plus qu'un passage étroit, limité à la section de la lèvre, c'est-à-dire à une fraction de celle du corps, au flux d'évasion de calories de la fonte liquide vers l'enveloppe 35 de refroidissement En outre,la bague réfractaire retarde

3 ce flux d'évasion en allongeant son cours. De préférence, l'épaisseur de la lèvre est envi- ron le tiers de celle du corps de la filière La lèvre peut être très légèrement tronconique ou incurvée exté- 5 rieurement Elle peut être associée avec une seconde lè- vre extérieure et délimiter avec cette dernière une cavi- té de réception de la bague réfractaire. Selon une autre variante, la lèvre comporte une ailette circonférentielle et la tête comporte deux bagues 10 séparées par cette ailette. Dans tous les cas la face interne de la filière est continue et lisse. La description ci-dessous de modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés 15 aux dessins annexés, fera d'ailleurs ressortir les avan- tages et caractéristiques de l'invention. Sur ces dessins : la fig 1 est une vue schématique en coupe d'une partie d'une installation de coulée continue verticale 20 avec filière tubulaire suivant l'invention, au cours de la coulée d'un tube; la fig 2 est une vue schématique partielle en coupe, à plus grande échelle que la figure 1, de la tête de filière suivant l'invention; 25 les fig 3, 4 et 5 sont des vues partielles en coupe, à même échelle que la figure 2, de variantes de têtes de filière suivant l'invention; la fig 6 est une vue schématique partielle de détail, en coupe, analogue aux figures 3 à 5, montrant à 30 titre comparatif une tête de filière suivant une tech- nique connue. Suivant l'exemple d'exécution des figures 1 et 2, l'invention est appliquée à une installation de coulée continue verticale descendante d'un tube à paroi mince, 35 en fonte, T, dont le rapport épaisseur/diamètre est fai-

4 ble, c'est-à-dire inférieur à 10 %, l'épaisseur elle- même ne dépassant pas 5 mm et pouvant être de l'ordre de 3 mm. Dans un but de simplification, on n'a représenté 5 sur la figure 1 qu'une partie du bassin de coulée 1 ali- mentant la filière de l'invention, en fonte liquide F Le bassin de coulée 1 est contenu dans une caisse ou enve- loppe métallique 2 revêtue intérieurement d'un épais gar- nissage réfractaire 3, par exemple de type silico-alumi- 10 neux, et il comporte à sa partie inférieure, qui est d'ailleurs la seule représentée à la figure 1, un orifice vertical de coulée 4, de forme cylindrique et d'axe X-X, à l'intérieur duquel est montée l'extrémité supé- rieure ou tête de la filière 6, ainsi qu'un noyau 8 qui 15 délimite avec cette filière un espace tubulaire de cou- lée 10. Le noyau 8, qui est en graphite et est coaxial à l'orifice de coulée, traverse de part en part le bassin de coulée 1 et est suspendu à sa partie supérieure, en 20 prenant appui sur la caisse 2, par des moyens connus, non représentés, par exemple ceux décrits au brevet FR N O 2 415 501 De préférence, ce noyau 8 est creux et com- porte intérieurement un dispositif de chauffage, par exemple un inducteur 12 en forme de serpentin, en cuivre, 25 enroulé en hélice et refroidi intérieurement par eau, ou bien une résistance chauffante. La filière 6 est également en graphite Elle est tubulaire et coaxiale au noyau 8, c'est-à-dire d'axe X-X, et elle entoure le noyau 8 en délimitant avec lui l'es- 30 pace tubulaire étroit 10 dont la largeur correspond à l'épaisseur de la paroi du tube T à couler La filière 6, dont la hauteur est par exemple de 25 cm pour la coulée d'un tube en fonte T, de diamètre extérieur 170 mm et d'épaisseur 5 mm, est soutenue à son extrémité inférieure 35 par une bride 9 suspendue à la caisse 2 du bassin de cou-

lée par des tirants 14. La bride 9 supporte également une enveloppe de refroidissement 15, coaxiale à la filière 6 et au noyau 8, qui est en contact étroit avec la paroi extérieure de 5 cette filière entre la caisse 2 du bassin de coulée,c'est- à-dire la sortie de l'orifice de coulée 4, et la bride 9. Cette enveloppe de refroidissement 15 est représentée schématiquement sous la forme d'un manchon à circulation d'eau avec des conduits 16 et 13 d'entrée et de sortie de 10 l'eau, mais il est évident qu'elle peut comporter, con- formément au brevet FR 2 415 501, entre le manchon à cir- culation d'eau et la filière 6, une chemise de métal liquide de refroidissement à bas point de fusion afin d'as- surer un contact thermique meilleur et, par conséquent, 15 une parfaite évacuation des calories. L'installation comporte en outre un dispositif d'extraction, ou extracteur, du tube T coulé, consistant par exemple en deux paires de galets 18 et 20 d'axes ho- rizontaux, appliqués sur la paroi extérieure du tube T 20 coulé, symétriquement par rapport à l'axe X-X Deux de ces galets, situés d'un même côté de l'axe X-X, sont re- liés par une chaîne de transmission 19 et entraînés en rotation, pas à pas, c'est-à-dire avec des temps d'arrêt, par un groupe moto-réducteur 21. 25 Grâce à ce système connu d'extraction, la sortie du tube solidifié T de l'espace tubulaire 10 s'effectue pas à pas. Conformément à l'invention, la filière 6 comporte un corps cylindrique creux 7 d'épaisseur de paroi cons- 30 tante, qui est prolongé à sa partie supérieure par une tête 17 ajustée dans l'orifice de coulée 4. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, la tête composite 17 comporte une lèvre annulaire mince ou étroite 22, se raccordant par un large 35 arrondi 23, avec le corps épais 7, mais d'une seule pièce

6 avec lui, en graphite Ce raccordement a lieu exactement à l'embouchure de l'orifice de coulée 4, c'est-à-dire dans le plan du contact P (tracé en trait mixte) entre la face extérieure de la caisse métallique 2 et l'extré- 5 mité supérieure de l'enveloppe de refroidissement 15 Par suite, sur toute sa hauteur la lèvre annulaire mince 22 a, à l'intérieur de l'orifice de coulée 4, une épaisseur sensiblement inférieure à celle du corps 7 de la filière 6, à l'extérieur de cet orifice A sa partie supérieure, 10 la lèvre 22 a une épaisseur qui est une fraction de celle de la partie refroidie 7 de la filière 6 Dans le mode de réalisation représenté, la lèvre 22 est tronconique mais, comme sa conicité est très faible, c'est presque sur toute sa hauteur que son épaisseur est une fraction de celle du 15 corps refroidi 7 A titre d'exemple, la lèvre 22 a une épaisseur au plus égale au 1/3 de l'épaisseur du corps 7, juste-avant l'arrondi de son raccordement avec ce corps, et une dimension axiale au moins égale à l'épaisseur du corps 7 de la filière et couramment égale à 1,5 fois 20 cette épaisseur. La lèvre 22 est entourée par une bague réfrac- taire 24, par exemple en matériau silico-alumineux, ayant de bonnes caractéristiques d'isolation thermique La ba- gue 24 est ajustée sur la lèvre 22 dont elle épouse le 25 profil extérieur et constitue, avec cette lèvre, la tête composite 17 de la filière 6 La forme et la largeur de la bague 24 permettent à cette tête d'être ajustée sur la paroi interne de l'orifice 4 et ainsi de n'autoriser l'écoulement de la fonte liquide qu'entre la lèvre 22 et 30 le noyau 8. En utilisation,la lèvre annulaire mince a son ex- trémité supérieure en contact direct avec la fonte liquide F contenue dans le bassin de coulée 1 et se raccorde avec le corps épais 7 de la filière 6, juste à la limite supé- 35 rieure du refroidissement énergique de cette filière 6

1 7 par l'enveloppe de refroidissement 15. La tranche supérieure horizontale et plane 25 de la bague 24, qui affleure l'extrémité supérieure de la lèvre 22, est également en contact avec la fonte liquide 5 P du bassin 1 Par contre, sa tranche inférieure est en contact avec le corps cylindrique 7 et avec l'arrondi 23 de raccordement de la lèvre à ce corps dans le plan P. Dès le début de la coulée, et pendant tout le temps que dure celle-ci et que, par conséquent, l'espace 10 annulaire 10 est rempli de fonte, l'ensemble de la tête composite 17 de filière est donc maintenu dans une zone chaude, puisqu'elle est en contact avec la fonte liquide par sa tranche horizontale supérieure et par la face cy- lindrique intérieure de la lèvre 22. 15 Un refroidissement ne peut provenir que de l'en- veloppe de refroidissement 15 Un flux de refroidissement traverse le graphite conducteur de la lèvre 22 et du corps 7, mais ne peut pas traverser le matériau réfrac- taire de la bague 24 Par suite, les flux de refroidis- 20 sement créés entre la fonte liquide et l'enveloppe de refroidissement suivent les trajets indiqués par les lignes fléchées f en pointillé et f 2 en trait interrompu de la figure 2. Les calories de la fonte liquide située au-dessus 25 de la tête 17 de la filière et de celle qui est contenue dans l'espace annulaire 10, à l'intérieur de la lèvre 22, se dirigent vers l'enveloppe de refroidissement 11, selon la ligne en pointillé fl Ce flux f 1 correspond en fait à une faible évasion de calories, du fait que la lèvre 22 30 en graphite (coefficient de conductibilité : 70 à 100 k Cal/h/m 2/OC), donc bonne conductrice de la chaleur, a, d'une part une faible section transversale qui offre une faible section de passage aux calories, et d'autre part une longueur ou hauteur importante qui ralentit d'autant 35 le flux thermique f , tandis que la bague 24, qui est en

8 matériau réfractaire silico-alumineux (coefficient de conductibilité : 0,5 à 3 k Cal/h/m 2/C), s'oppose au pas- sage des calories et doit donc être contournée. Ainsi, grâce à la tête composite 17, ou tête 5 chaude, la fonte liquide contenue dans l'espace annulaire 10, à l'intérieur de la lèvre 22 et de l'orifice de cou- lée 4, au-dessus du plan P, est relativement peu refroi- die On peut même considérer qu'elle ne subit pratique- ment aucun refroidissement. 10 Au-dessous du plan horizontal P qui est celui du raccordement de la lèvre mince 22 en graphite, ainsi que de la bague réfractaire 24, avec le corps d'épaisseur constante de la filière 7, c'est-à-dire avec la partie située au-dessous de la limite supérieure de l'enveloppe 15 de refroidissement 15, ce sont par contre des flux f 2 beaucoup plus importants que le flux f 1 qui entraînent des calories de l'espace annulaire 10 vers l'enveloppe de refroidissement 15 En effet, la section de passage of- ferte aux calories prélevées sur la fonte est beaucoup 20 plus grande au-dessous du plan P puisque le corps 7 de la filière en graphite, conducteur de la chaleur, a une épaisseur sensiblement supérieure à celle de la lèvre 22. Le véritable et sensible refroidissement de la fonte commence donc au-dessous de ce plan P c'est-à-dire 25 dans la zone de l'espace annulaire 10 qui est entourée par l'enveloppe de refroidissement 15, et c'est seulement au-dessous du plan P que la fonte coulée va commencer à se solidifier, comme cela est illustré sur les figures 1 et 2. 30 La lèvre 22 est non seulement d'une seule pièce avec le corps 7, mais en outre sa surface interne est exactement dans le prolongement de la paroi cylindrique interne 26 de ce corps 7 (et porte, de ce fait, le même repère numérique 26), de sorte que la filière a une paroi 35 continue sur toute sa hauteur et notamment entre la zone

9 chaude située dans l'orifice de coulée 4, au-dessus du plan P, et la zone refroidie par l'enveloppe 11, au- dessous du plan P Cette continuité de paroi 26 en gra- phite offerte à la fonte liquide est particulièrement 5 avantageuse puisqu'elle existe au démarrage de la coulée et est maintenue pendant celle-ci, alors que la filière 6 en graphite s'échauffe au contact de la fonte liquide et par conséquent se dilate uniformément Il en résulte que les parois de moulage offertes à la fonte liquide dans 10 l'espace annulaire 10, entre la lèvre 22 et le corps épais 7 d'une part, et le noyau 8 d'autre part, restent continues, ce qui facilite l'écoulement descendant de la fonte et l'obtention d'un tube T ayant une belle paroi extérieure lisse et saine, ainsi qu'une belle paroi interne. Toute obstruction de la partie supérieure de l'es- pace tubulaire 10 par solidification au moins partielle de la fonte coulée est ainsi évitée La solidification commence au contraire à la limite supérieure P d'influ- 20 ence de l'enveloppe de refroidissement 15 pour être com- plète à l'extrémité inférieure de la filière 6, c'est-à- dire à proximité de la sortie de celle-ci. Le front de solidification est régulier et con- tinu Il ne risque plus de se former un anneau d'incrus- 25 tation dû à un écart d'épaisseur tel que celui indiqué en 28 sur la figure 6 Sur cette figure,une filière 36 de l'art antérieur comporte une tête 37 de forme tronconique qui, au droit de la caisse 2, a la même largeur que le corps de la filière et s'amincit en direction du bassin 30 de coulée. Du fait que le graphite est bon conducteur de la chaleur et que la section de la tête de filière 37, au- dessus du plan P, est importante (beaucoup plus grande que celle de la tête composite 17), les calories de la 35 fonte liquide F sont prélevées par l'enveloppe de refroi-

10 dissement 15 à travers la large section de passage of- ferte par la tête de filière au-dessus du plan P suivant un flux f 3 représenté en trait interrompu Ce flux f 3 est beaucoup plus important que le flux f car il tra- 5 verse une section de passage en graphite beaucoup plus importante Il en résulte que la solidification de la fonte,bien que lente, commence en FS au-dessus du plan P. Au niveau du plan P l'épaisseur de fonte solidi- fiée FS peut atteindre la moitié de la largeur de l'espace annulaire 10 et même la totalité de cet espace, jus- qu'au bouchage Au-dessous du plan P, le refroidissement de la fonte liquide est beaucoup plus énergique puisque le trajet du flux de calories f 2 vers l'enveloppe de re- froidissement 15 est beaucoup plus direct, beaucoup plus 15 court. Le plan P de séparation entre ces deux zones de refroidissement marque donc un net écart d'épaisseur de fonte solidifiée, qui présente en 28 une amorce de rup- ture à chaque passe d'extraction. 20 Au contraire, la tête composite 17 de la filière 6 des figures 1 et 2 reste chaude et évite le refroidis- sement de la fonte dans cette zone de la filière, de sorte qu'aucune solidification ne commence au-dessus du plan P C'est seulement au-dessous du plan P que commence 25 la solidification Le défaut grave précité est donc évité. Par ailleurs, du fait même de sa structure composite et de l'épaisseur de la bague réfractaire 24, la tête 17 de la filière est robuste, n'offre aucune fragi- lité mécanique car la bague 24 protège et renforce exté- 30 rieurement la lèvre amincie 22, et assure ainsi la conti- nuité de l'épaisseur de la filière, y compris dans la zone contenue à l'intérieur de l'orifice de coulée 4. Bien que l'exemple d'exécution des figures 1 et 2 soit particulièrement avantageux, on peut réaliser d'au- 35 tres manières une tête chaude composite de filière com-

portant, d'une part une partie en graphite de faible sec- tion, ménageant une continuité de paroi cylindrique à l'écoulement de la fonte dans l'espace annulaire 10 et offrant une faible section de passage aux calories en 5 direction de l'enveloppe de refroidissement 15, et d'au- tre part une partie réfractaire isolante, par exemple silico-alumineuse. Quel que soit le mode de réalisation toutefois, la limite entre la tête composite et le corps 7 de la 10 filière doit rester le plan horizontal P, le corps 7 ayant la même hauteur que l'enveloppe 15. Sur la figure 3, la tête de filière comporte au- dessus du plan P deux lèvres annulaires concentriques minces, respectivement extérieure 32 et intérieure 22. 15 Les lèvres 22 et 32 sont en graphite puisqu'elles sont la continuité du corps tubulaire épais 7 de la filière. La surface extérieure de la lèvre extérieure 32 est cy- lindrique pour s'appliquer exactement contre la paroi de l'orifice de coulée, tandis que les surfaces en regard 20 des deux lèvres sont légèrement tronconiques et sont sé- parées par une bague réfractaire isolante 34, en matériau silico-alumineux, en contact étroit avec chacune d'elles, qui affleure bien entendu leurs extrémités supérieures, suivant un même plan horizontal Ces extrémités sont en 25 contact avec la fonte liquide du bassin de coulée lorsque, comme illustré en trait plein, le garnissage réfractaire 3 est raccordé avec la paroi extérieure de la lèvre exté- rieure 32 de la tête composite de filière Dans ce cas, un double flux f 1 de transfert de calories s'établit entre la fonte liquide contenue dans l'orifice de coulée 4 et l'enveloppe de refroidissement 15 Ces deux flux f 1 traversent chacun une lèvre annulaire 32 et 22 Cependant, étant donné que ces lèvres sont minces, la perte de calo- ries par ces deux flux reste très faible et n'est pas 35 susceptible de causer un début de solidification

12 de la fonte au-dessus du plan P c'est-à-dire au droitdes lèvres 22 et 32. Selon une variante, indiquée en trait mixte, le garnissage réfractaire se prolonge au-dessus de la tête 5 et se raccorde avec la paroi interne de la lèvre interne 22. Comme dans le mode de réalisation précédent, la bague réfractaire 34 constitue un obstacle empêchant le passage des calories tout en assurant un renforcement mé- 10 canique de la tête chaude de filière. Selon un autre mode de réalisation, représenté à la figure 4, la tête composite de filière comporte au- dessus du plan P une lèvre 42 dont la face extérieure évidée 43 est concave suivant un profil d'évidement semi- 15 torique, qui forme un rebord ou élargissement supérieur 44 rejoignant la paroi interne de l'orifice de coulée et un logement pour une bague réfractaire, silico-alumineuse, 45 à profil conjugué semi-torique et à profil extérieur cylindrique ajusté au profil interne cylindrique de l'ori- 20 fice de coulée 4 Le rebord 44 occupe la même largeur an- nulaire que le corps 7 situé au-dessous du plan P Mais ce rebord supérieur 44 de grande largeur, en contact avec la fonte liquide contenue dans le bassin de coulée 1, est sensiblement aminci De plus, il est renforcé et supporté 25 par la bague réfractaire semi-torique 45 située juste en- dessous, de sorte que le flux f d'entraînement de calories vers l'enveloppe de refroidissement 15 ne peut pas s'étaler sur toute la largeur annulaire de ce rebord supé- rieur ni se diriger directement vers l'enveloppe de re- 30 froidissement 15 Au contraire, le flux f doit contour- ner la bague réfractaire 45 et franchir une section annu- laire étroite ab, entre la bague réfractaire 45 et l'es- pace tubulaire 10 Donc, l'entraînement de calories par le flux f est faible. 35 Au lieu d'être semi-torique,la surface extérieure

- 13 évidée de la lèvre et la bague réfractaire peuvent avoir un profil d'évidement rectangulaire La figure 5 repré- sente un mode de réalisation de ce type Sur cette figure en effet, une tête composite en graphite comporte une lè- 5 vre interne mince 46 dont la surface extérieure évidée délimite deux logements de section rectangulaire, qui sont comblés par deux bagues réfractaires 48 et 49, con- centriques et de même forme cylindrique (profil rectangu- laire ou à peu près) Les deux bagues 48 et 49 sont sépa- 10 rées par une cloison horizontale 50 en graphite, formée par une ailette circonférentielle de la lèvre 46 en con- tact avec le garnissage réfractaire 3 et, par conséquent, non susceptible de fournir un passage aux calories De plus, comme dans le mode de réalisation de la figure 4, 15 la lèvre 46 comporte un rebord supérieur ou cloison plane 52, ce qui confère à la tête en graphite un profil méri- dien en F La section supérieure de ce profil méridien en F peut être soit recouverte de garnissage réfractaire 3, si celui-ci se raccorde par un arrondi (en trait plein) 20 avec la paroi interne de la lèvre de graphite 46, soit en contact avec la fonte liquide si le raccordement arrondi s'effectue suivant la ligne en trait interrompu, dans le prolongement des bords périphériques des cloisons 50, 52. Selon une variante, la lèvre 46 peut être dépour- 25 vue de rebord supérieur 52 ; la bague isolante supérieure 49 est alors,à sa partie supérieure, au contact du gar- nissage 3, ce qui confère à la lèvre en graphite un pro- fil méridien en T. Comme dans l'exemple de la figure 4, la section 30 de passage offerte au flux f 1 d'évacuation de calories vers l'enveloppe de refroidissement 15 reste limitée à la lèvre tubulaire verticale amincie 46 de la tête. Bien entendu,la tête composite peut également com- porter d'autres dispositions de lèvre en graphite et de 35 bague s'opposant au passage des calories, selon les ins-

14 tallations. Dans les cas o la bague isolante 45 (fig 4), 48, 49 (fig 5), n'est pas en contact direct avec la fon- te, il y a tout intérêt à choisir pour cette bague une ma- 5 tière ayant de meilleures qualités isolantes, sans avoir besoin des propriétés réfractaires que nécessite le con- tact avec la fonte liquide C'est ainsi que les bagues 45, 48, 49 peuvent être en fibres d'alumine alors que la bague 24 peut être en béton silico-alumineux, ce dernier 10 étant beaucoup moins bon isolant que les fibres d'alumine. Dans ces différentes variantes, la hauteur d'une lèvre 32, 42, 46 au-dessus du plan P, et sa largeur ra- diale moyenne, sont analogues à celles de la lèvre 22 des figures 1 et 2.

15 Enfin, bien que l'invention ait été décrite pour une coulée continue verticale descendante, elle s'appli- que également à une coulée continue montante, la tête de filière devenant le "pied" de filière et étant immergée dans le bain de fonte situé à la partie inférieure de 20 l'installation; elle s'applique encore à la coulée conti- nue horizontale (l'axe X-X étant horizontal) ou à la coulée continue inclinée (l'axe X-X étant oblique).

Claims (12)

REVENDICATIONS -

1 Filière tubulaire pour installation de coulée continue comportant un bassin de coulée ( 1) muni d'un ori- fice inférieur ( 4), une enveloppe ( 15) de refroidissement de la filière montée sous le bassin, dans le prolongement 5 de la paroi interne de l'orifice de coulée ( 4), et un noyau chauffé ( 8) qui délimite avec la filière ( 6) un es- pace tubulaire étroit de coulée ( 10), coaxial à l'orifice de coulée, la filière ( 6) comportant un corps cylindrique épais ( 7) entouré par l'enveloppe de refroidissement, et 10 une tête ( 17) en saillie dans l'orifice de coulée, carac- térisée en ce que la tête ( 17) de la filière ( 6) est com- posite et comporte au moins une lèvre annulaire étroite ( 22, 32, 42, 46) à surface interne ( 26) en prolongement continu de la surface interne ( 26) du corps ( 7) de la fi- 15 lière, qui est raccordée à ce dernier au droit du plan de contact (P) entre le bassin et l'enveloppe de refroidissement, et au moins une bague ( 24, 34, 45, 48, 49) en maté- riau isolant, entourant la lèvre et en contact avec le corps, qui s'oppose au passage des calories. 20

2 Filière suivant la revendication 1, caracté- risée en ce que la lèvre ( 22, 32, 42, 46) est en graphite et d'une seule pièce avec le corps ( 7) de la filière ( 6).

3 Filière suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la lèvre ( 22, 32) est très lé- 25 gèrement tronconique et est raccordée au corps par un ar- rondi.

4 Filière suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la bague ( 24, 34, 45, 48, 49) est en un matériau réfractaire. 30

5 Filière suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la bague isolante ( 24, 34) rem- plit l'espace entre la lèvre ( 22, 42) et la paroi interne de l'orifice de coulée ( 4) et affleure l'extrémité supérieure de la lèvre.

6 Filière suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte une seconde lèvre extérieure ( 32) coaxiale à la lèvre interne ( 22), séparée de celle-ci par un espace annulaire, et extérieurement 5 cylindrique pour s'appliquer contre la paroi de l'orifice de coulée, la bague réfractaire ( 34) remplissant l'espace entre les deux lèvres.

7 Filière suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la lèvre ( 42, 46) comporte un 10 rebord supérieur ( 44, 52) et est extérieurement évidée par au moins une cavité annulaire de logement d'une bague isolante ( 45, 48, 49).

8 Filière suivant la revendication 7, caracté- risée en ce que la surface extérieure évidée ( 43) de la 15 lèvre ( 42) est concave et semi-torique.

9 Filière suivant la revendication 7, caracté- risée en ce que la lèvre ( 46) comporte une ailette laté- rale ( 50) formant cloison de séparation de deux bagues concentriques superposées ( 48, 49). 20

10 Filière suivant l'une des revendications pré- cédentes, caractérisée en ce que la largeur radiale de la lèvre ( 22, 42, 46) est environ un tiers de celle du corps ( 7) de la filière.

11 Filière suivant l'une des revendications 7 à 25 10, caractérisée en ce que la bague ( 48, 49) est en un matériau isolant tel que des fibres d'alumine.

12 Filière suivant l'une des revendications pré- cédentes, caractérisée en ce que la lèvre ( 22,32, 42, 46) a une hauteur axiale au moins égale à l'épaisseur du 30 corps ( 7) et, de préférence, une fois et demie cette épaisseur.