LU83740A1 - IMPROVEMENTS ON CONTINUOUS METAL CASTING NOZZLES - Google Patents

Description

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Revendication de la Pjjjoilii de(s) !a O T·, i .· ; -O: c: :s; pcndanie(s) dépcsée(0 c.; \£jaSJÎ13àiL^-jO? tt itSÛ—J-sous lesn°s 8&6 · O9J ~ &$6- "700 _ 'i CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES -CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE,Claim of the Pjjjoilii of (s)! A O T ·, i. ·; -O: c:: s; pcndanie (s) sent (0 c .; \ £ jaSJÎ13àiL ^ -jO? tt itSÛ — J-sous les n ° s 8 & 6 · O9J ~ & $ 6- "700 _ 'i CENTER DE RESEARCHES METALLURGIQUES -CENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE,

Association sans but lucratif - vereniging zonder winstoogmerk à BRUXELLES, (Belgique).Non-profit association - vereniging zonder winstoogmerk in BRUXELLES, (Belgium).

Perfectionnements aux busettes de coulée continue des métaux.Improvements to the continuous metal casting nozzles.

I ; } 1 La présente invention est relative à des perfec tionnements apportés aux busettes de coulée continue des métaux, et en particulier de l'acier.I; } 1 The present invention relates to improvements made to the continuous casting nozzles of metals, and in particular of steel.

La coulée continue des métaux consiste essentiellement, comme on le sait, à verser de façon continue, dans une lingotière de forme appropriée, un métal destiné à former un lingot, lequel est extrait de façon continue à la partie inférieure de la dite lingotière. Ce lingot commence sa solidification contre / les parois de la lingotière pour sortir par l'extrémité infé/l/ « «4 2.- rieure de celle-ci, avec des parois solidifiées et un coeur encore liquide, dont l'importance s'amenuise au fur et à mesure de la solidification progressive du métal de Γextérieur vers l'intérieur du lingot.Continuous casting of metals essentially consists, as is known, of continuously pouring, into an ingot mold of suitable shape, a metal intended to form an ingot, which is continuously extracted at the bottom of said ingot mold. This ingot begins its solidification against / the walls of the ingot mold to exit by the lower end / l / "" 4 2.-ior of this one, with solidified walls and a still liquid core, whose importance s' tapering as the metal solidifies from the outside towards the inside of the ingot.

La sortie du lingot est obtenue par traction exercée, au début sur la tête du lingot, puis latéralement, sur ses parois, tout collage intempestif entre lingotière et lingot étant évité en soumettant la lingotière à un mouvement oscillatoire approprié .The ingot is removed by pulling exerted, initially on the head of the ingot, then laterally, on its walls, any untimely sticking between ingot mold and ingot being avoided by subjecting the ingot mold to an appropriate oscillatory movement.

4 Côté alimentation, le métal élaboré, notamment au convertisseur, est coulé dans un récipient approprié appelé panier répartiteur hors duquel celui-ci s'écoule de façon continue, pour remplir la lingotière de coulée, par l'intermédiaire d'un tube de sortie particulier connu sous le nom de busette immergée.Pendant toute l'opération de coulée, l'extrémité inférieure de la busette faisant l'objet du présent perfectionnement plonge sous le niveau supérieur du métal contenu dans la lingotière.4 On the feed side, the metal produced, in particular at the converter, is poured into a suitable container called a distribution basket from which it flows continuously, to fill the casting mold, via an outlet tube. particular known as the immersed nozzle. During the entire casting operation, the lower end of the nozzle which is the subject of this improvement plunges under the upper level of the metal contained in the mold.

De telles busettes sont pourvues d'un conduit central par lequel du métal liquide, tel que de l'acier, s’écoule dans la lingotière, mais ce conduit central peut, soit avoir son orifice de sortie à l'extrémité longitudinale inférieure de la busette proprement dite, soit déboucher latéralement en un ou plusieurs orifices proches de cette extrémité, laquelle est, dans ce dernier cas, fermée.Such nozzles are provided with a central conduit through which liquid metal, such as steel, flows into the mold, but this central conduit can either have its outlet orifice at the lower longitudinal end of the nozzle proper, or lead laterally into one or more orifices close to this end, which is, in the latter case, closed.

Les conduits menant aux orifices latéraux ainsi pratiqués dans la paroi de la busette, un peu au-dessus de son extrémité inférieure, sont le plus souvent cylindriques circulaires et fortement inclinés sur l'axe de la busette, vers le bas, l'angle d'inclinaison des axes de ces conduits sur l'axe de la busette est en général supérieur à 60° .The conduits leading to the lateral orifices thus formed in the wall of the nozzle, a little above its lower end, are most often circular cylindrical and strongly inclined on the axis of the nozzle, downwards, the angle d the inclination of the axes of these conduits on the axis of the nozzle is generally greater than 60 °.

Il a été constaté que de telles busettes présentaient des inconvénients importants dus au fait que la veine d' J acier liquide se décolle de la paroi interne des trous de sortie'] / de la busette. Iil ! - 3 -It was found that such nozzles had significant drawbacks due to the fact that the stream of liquid steel detached from the internal wall of the outlet holes'] / of the nozzle. He! - 3 -

Ceci conduit aux conséquences suivantes : - réduction de la section de passage de l'acier, - usure du conduit à l'endroit du décollement, - formation dans la région supérieure du conduit d'une zone tourbillonnaire, propice au dépôt d'inclusions formant progressivement une couche de plus en plus épaisse pouvant à la longue réduire la section de passage de l'acier dans le dit conduit.This leads to the following consequences: - reduction in the cross-section of the steel, - wear of the duct at the place of separation, - formation in the upper region of the duct of a vortex area, favorable for the deposition of inclusions forming gradually an increasingly thick layer which may in the long run reduce the passage section of the steel in the said conduit.

La présente invention a précisément pour objet une busette de coulée continue d'un type perfectionné, dont l'extrémité inférieure est destinée à être introduite dans la lingotière de coulée continue, sous le niveau du métal liquide et grâce à laquelle ces inconvénients sont sinon supprimés, du moins considérablement réduits.The present invention specifically relates to a continuous casting nozzle of an improved type, the lower end of which is intended to be introduced into the continuous casting mold, below the level of liquid metal and by means of which these drawbacks are otherwise eliminated , at least considerably reduced.

La busette de coulée continue, objet de la présente invention, laquelle comporte un conduit axial se divisant ensuite en un ou plusieurs conduits dits primaires, obliques,débouchant latéralement et vers le bas dans la paroi de la busette, côté de son extrémité inférieure, laquelle est de préférence fermée, est essentiellement caractérisée en ce que les dits conduits latéraux présentent un profil en forme de convergent, dans le sens de l'écoulement de l'acier. Il faut évidemment comprendre que lorsque l'extrémité inférieure de la busette faisant l'objet de la présente invention se trouve dans la lingotière de coulée continue, sous le niveau supérieur du métal, les orifices de sortie de l'acier se trouvent également sous ce niveau supérieur.The continuous casting nozzle, object of the present invention, which comprises an axial duct then dividing into one or more so-called primary, oblique conduits, opening laterally and downward into the wall of the nozzle, side of its lower end, which is preferably closed, is essentially characterized in that the said lateral conduits have a profile in the form of a convergent, in the direction of flow of the steel. It should obviously be understood that when the lower end of the nozzle which is the subject of the present invention is in the continuous casting mold, under the upper level of the metal, the steel outlet openings are also under this higher level.

Avantageusement, les dits conduits obliques sont sensiblement coniques, présentant une section droite de forme sensiblement circulaire, l'axe longitudinal des dits conduits obliques restant toutefois incliné sur celui de la busette, d'un angle supérieur à 45°, et de préférence supérieur à 60°, l'écoulement de l'acier se faisant vers l'extrémité inférieure de la dite busette. Par contre, l'ouverture angulaire des conduits ne dépasse de pré-/ férence pas 30e, tout en étant supérieur à 10°. /MAdvantageously, said oblique conduits are substantially conical, having a cross section of substantially circular shape, the longitudinal axis of said oblique conduits remaining however inclined to that of the nozzle, by an angle greater than 45 °, and preferably greater than 60 °, the flow of steel being towards the lower end of said nozzle. On the other hand, the angular opening of the conduits preferably does not exceed 30 °, while being greater than 10 °. / M

YY

- 4 - IX a été constaté que non seulement une busette conçue conformément à l'invention ne présentait plus les inconvénients cités plus baut, mais possédait un certain nombre d’avantages propres, parmi lesquels on peut citer : - une répartition plus uniforme des inclusions dans le laitier de couverture, - une plus grande homogénéité de l’épaisseur d’acier solidifié, - une plus grande stabilité dans le débit d’acier écoulé.- 4 - IX was found that not only did a nozzle designed in accordance with the invention no longer have the disadvantages mentioned above, but had a number of specific advantages, among which we can cite: - a more uniform distribution of inclusions in the cover slag, - greater homogeneity of the thickness of solidified steel, - greater stability in the flow of steel flowed.

Par ailleurs, un autre inconvénient avait également été décelé dans les busettes telles que décrites dans le préambule, à savoir qu’il se produisait, dans la masse métallique liquide se trouvant dans la lingotière, des trajets de métal liquide tels que la poudre de couverture et les inclusions ont tendance à s'accumuler au centre de la lingotière autour de la busette de coulée continue, ce qui est préjudiciable à la bonne tenue de la busette et à la répartition homogène de la poudre dans le métal.Furthermore, another drawback had also been detected in the nozzles as described in the preamble, namely that there occurred, in the liquid metallic mass located in the ingot mold, paths of liquid metal such as the covering powder and inclusions tend to accumulate in the center of the mold around the continuous casting nozzle, which is detrimental to the good behavior of the nozzle and to the homogeneous distribution of the powder in the metal.

La présente invention a également pour objet une busette de coulée continue d'un type perfectionné déjà mentionné et pour laquelle ces inconvénients sont sinon supprimés, du moins considérablement réduits.The present invention also relates to a continuous casting nozzle of an improved type already mentioned and for which these drawbacks are if not eliminated, at least considerably reduced.

Suivant ce perfectionnement, la busette déjà décrite comme constituant l'invention présente,à un niveau supérieur à celui des conduits primaires lorsque la busette est dans sa position normale de service, deux ou plusieurs conduits dits secondaires reliant le conduit axial à la paroi extérieure de la busette hors ^ de laquelle ils débouchent, et orientés de façon telle que leurs axes propres soient, soit horizontaux, soit de préférence inclinés vers le haut, c'est-à-dire en sens inverse de ceux des conduits primaires.According to this improvement, the nozzle already described as constituting the invention has, at a level higher than that of the primary conduits when the nozzle is in its normal operating position, two or more so-called secondary conduits connecting the axial conduit to the outer wall of the nozzle outside ^ from which they open, and oriented so that their own axes are either horizontal, or preferably inclined upward, that is to say in the opposite direction to those of the primary conduits.

Suivant cette variante, ces conduits secondaires sont régulièrement répartis autour de la busette et leur inclinaison sur l'horizontale est de préférence comprise entre 10° et 20°./ - 5 -According to this variant, these secondary conduits are regularly distributed around the nozzle and their inclination on the horizontal is preferably between 10 ° and 20 °. / - 5 -

Il va de soi que le niveau auquel se trouve les conduits secondaires est tel que, lorsque la busette se trouve en position de service dans la lingotière, les dits conduits secondaires se trouvent également dans le métal liquide en dessous de son niveau supérieur.It goes without saying that the level at which the secondary conduits are located is such that, when the nozzle is in the service position in the ingot mold, said secondary conduits are also found in the liquid metal below its upper level.

Il a été constaté que non seulement une busette conçue conformément à cette dernière variante ne présentait plus les inconvénients cités plus haut, mais accroissait encore les , avantages mentionnés ci-dessus. /y >It has been found that not only does a nozzle designed in accordance with this latter variant no longer have the disadvantages mentioned above, but also increases the advantages mentioned above. / y>

Claims (5)

2. Busette suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les orifices de sortie des conduits obliques se trouvent à un niveau tel par rapport à l'extrémité inférieure de la busette, que lorsque la dite busette se trouve dans la lingotière, en position de coulée, les dits orifices se trouvent sous le niveau supérieur du métal dans la lingotière.2. Nozzle according to claim 1, characterized in that the outlet orifices of the oblique conduits are at such a level with respect to the lower end of the nozzle, that when said nozzle is in the mold, in the position of casting, said orifices are located below the upper level of the metal in the mold. 3. Busette suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les conduits obliques sont sensiblement coniques et présentent une section droite de forme sensiblement circulaire. * 4. Busette suivant l'une ou l'autre des revendica tions 1 à 3, caractérisée en ce que les axes des conduits latéraux sont inclinés sur celui de la busette vers l'extrémité inférieure de celle-ci, d'au moins 45° et de préférence d’au moins 60°, l'écoulement de l'acier se faisant vers la dite extrémité inférieure.3. Nozzle according to either of claims 1 and 2, characterized in that the oblique conduits are substantially conical and have a cross section of substantially circular shape. * 4. Nozzle according to either of claims 1 to 3, characterized in that the axes of the lateral conduits are inclined on that of the nozzle towards the lower end thereof, by at least 45 ° and preferably at least 60 °, the flow of steel being towards said lower end. 5. Busette suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'ouverture angulaire des con^ duits latéraux est comprise entre 10° et 30°. f / y. «' - 7 - * · Λ5. Nozzle according to either of claims 1 to 4, characterized in that the angular opening of the lateral conduits is between 10 ° and 30 °. f / y. "'- 7 - * · Λ 6. Busette suivant l’une ou l'autre des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que, à un niveau supérieur à celui des conduits primaires, lorsque la busette est dans sa position normale de service, elle est pourvue de deux ou plusieurs conduits dits secondaires reliant le conduit axial à la paroi extérieure de la busette hors de laquelle ils débouchent, et orientés de façon telle que leurs axes propres soient, soit horizontaux, soit de préférence inclinés vers le haut, c'est-à-dire en sens inverse de ceux des conduits primaires. , 7. Busette suivant la revendication 6, caractérisée en ce que ces conduits secondaires sont régulièrement répartis autour de la busette.6. Nozzle according to either of claims 1 to 5, characterized in that, at a level higher than that of the primary conduits, when the nozzle is in its normal service position, it is provided with two or more so-called secondary ducts connecting the axial duct to the outer wall of the nozzle out of which they open, and oriented in such a way that their own axes are either horizontal or preferably inclined upwards, that is to say in opposite direction to those of the primary conduits. 7. Bus according to claim 6, characterized in that these secondary conduits are regularly distributed around the nozzle. 8. Busette suivant les revendications 6 ou 7, caractérisée en ce que l'inclinaison sur l'horizontale de ces conduits . · secondaires est de' préférence comprise entre 10° et 20°. >Scins '_— planches “ J*L. pages dont .....ν'— page de garda _____5~______p a ce s de description 9_______paaes de revendications / abrégé descriptif Luxembourg, la *g m« ‘ . ‘ Le mandataire : '/V W^harjss München8. Nozzle according to claims 6 or 7, characterized in that the inclination on the horizontal of these conduits. · Secondary is preferably between 10 ° and 20 °. > Scins' _— boards “J * L. pages of which ..... ν'— garda page _____ 5 ~ ______ p a ce s of description 9_______paaes of claims / abstract description Luxembourg, la * g m «‘. ‘The representative: '/ V W ^ harjss München