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Rouleau composite pour Le transport d'un produit métallique à haute temperature. La présente invention concerne un rouleau composite pour Le transport d'un produit métallique Åa haute température.
Dans Le domaine de l'élaboration du traitement des metaux, nombreuses sont les situations où L'on doit assurer Le transport de produits metaLLiques à haute température. De teLLes situations se presentent notamment dans Le cadre de La fabrication de L'acier, où il est
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frequent que La temperature des produits transportes atteigne ou depasse 10000C. C'est Le cas en particulier dans Les Laminoirs 6 chaud et dans les autre installations de coulee continue. Ucesituation frequente est Le traitement thermique en continu des bandes d'acier, dans des fours où la temperature est habitueLlement comprise entre 7000e et 1000 C environ.
Pour des raisons liées notamment à La
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qualite de La surface et à La stabiLite des produits geometriquetransportes, on utilise dans ces situations des rouleaux de transport comportant un manchon réfractaire venant en contact avec lesdits produits. Le manchon réfractaire est généralement monté sur une structure métallique, afin de réduire Le coût du rouleau de transport et de lui conférer une résistance mecanique appropriée. Un exemple d'un teL rouleau de transport est. fourni par Le brevet GS-A-1, 389, 852.
Un tel rouleau de transport, que L'on designera dans la suite par l'expression "rouleau composite", conduit cependant à de sérieux
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probLemes découlant directement des conditions de temperature auxqueLLes iL est soumis en service.
Les temperatures élevées provoquent une diLatation beaucoup plus importante de La structure métalLique intérieure que du manchon réfractaire extérieur; cette difference de dilatation entraîne rapidement La ruine du rouleau composite par rupture ou fissuration du manchon refractaire.
La présente invention a pour objet de proposer un rouleau composite pour Le transport d'un produit métaLlique à haute température, qui permet par des moyens simples, de remedier à L'inconvénient précité et de prolonger dans une mesure appréciable La duree de vie d'un tel rouleau de transport.
Conformément à La présente invention, un rouleau composite pour Le transport d'un produit métallique à haute température, qui comporte un manchon refractaire extérieur monté sur une structure métallique intérieure, est caractérisé en ce que ladite structure métallique supporte Ledit manchon réfractaire et en ce que Lesdites surfaces de contact sont des surfaces tronconiques coaxiales audit manchon réfractaire, dont Le sommet est situé à l'intérieur dudit manchon réfractaire et qui sont inclinées, par rapport un plan perpendiculaire à L'axe longitudinal dudit manchon réfractaire, d'un angle dont La tangente est égale au rapport entre la Longueur et Le diamètre moyen dudit manchon refractaire.
Au sens de La présente invention, Le diamétre moyen est celui qui correspond à La demi-epaisseur dudit manchon réfractaire.
L'invention sera pLus aisément comprise et mise en oeuvre grâce à la description détaiLlée, donnee ci-dessous à titre d'exemple, d'une réaLisation préferentieLLe d'un rouLeau composite conforme à la presente invention. Cette description est ilLustrée par les dessins annexes, dans LesqueLs La
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Figure 1 illustre en coupe radiaLe Le principe de L'assemblage forme à L'invention et La con-Figure 2 montre, à plus grande échelle, Le comportement d'un teL assemblage Lors d'une variation de température.
Dans ces figures qui sont des representations schématiques, on n'a volontairement fait apparaître que les éLéments qui sont directement necessaires a La bonne compréhension de l'invention. En outre, des éléments identiques ou analogues sont désignés par Les memes repères numériques dans toutes les figures.
La figure 1 iLLustre Le principe de L'assembLage, conformement à L'invention, d'un manchon refractaire 1 sur une structure metaLLique en vue de constituer un rouleau composite pour Le transport d'un produit métallique à haute température. La structure metaLLique est en partie connue et ne sera pas décrite en detaiL ici. A titre d'exemple, eLLe peut être constituee d'un tambour cylindrique assembLé par des fLasques d'extrémité 2, 3 à un arbre 4. Conformément à L'invention, cette structure est complétée par deux jantes 5,6 boulonnées sur Le tambour precite et proLongeant Lesdits flasques 2, 3 vers L'exterieur.
Les jantes présentent des surfaces tronconiques 7, 8 sur LesqueLLes Le manchon réfractai re repose librement par des surfaces tronconiques correspondantes. l'angle d'inclinaison de ces surfaces tronconiques par rapport Åa un pLan perpendiculaire à L'axe du manchon refractaire 1 est teL que sa tangente est égale au rapport L/D, L étant La Longueur du manchon refractaire et D étant son diamètre intérieur.
La figure 2 montre, à pLus grande échelle, Le comportement d'un tel rouLeau de transport lors d'une variation de temperature. La situation initiale est representee en traits pLeins : Le manchon réfractaire 1 repose Librement sur La jante 6 par La surface de contact 8. Cette situation correspond à La température ambiante. Au cours du chauffage jusqu'à sa temperature de service, Le rouleau subit une dilatation à La fois en direction axiale et en direction radiale. La jante prend ainsi La position 6' représentée en trait mixte, tandis que Le manchon
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refractaire vient dans La position 1', également representee en trait mixte. Les diLatations sont exagérées pour La clarté du dessin ; toutefois, La di Latation de La structure métallique est plus forte que
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celle du manchon réfractaire.
La combinaison des diLatations axiaLe et radiale a pour résuLtat que chaque point de La surface de La jante 6 se depLace en oblique par rapport à L'axe du rouLeau ; iL en va de même pour chaque point de La surface 8 du manchon réfractaire 1. En choisissant L'angLe
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d'inclinaison de cette surface de contact 8 conformement à L'invention, c'est-à-dire teL que tga = chaque point de La surface 8 se depLace en restant dans cette surface, tant pour La jante 6 que pour Le manchon réfractaire 1. IL en résulte que Les surfaces de contact glissent librement L'une sur L'autre, et que Le chauffage n'induit aucune contrainte de traction dans Le manchon réfractaire.
Le comportement inverse se manifeste lors d'un refroidissement progressif du rouleau, et on revient ainsi à La situation initiale representee en traits pleins.
Le rouleau composite conforme à l'invention élimine donc Le probLeme
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de La rupture du manchon réfractaire consécutive à La forte dilatation de La structure métallique. On peut bien entendu chercher à réduire cette dilatation, par exemple en refroidissant la structure metallique par tout moyen approprié. L'assemblage à dilatation libre proposé par la presente invention réduit cependant La necess-ite. de recounr a de tels moyens. Aux avantages techniques précités s'ajoute ainsi l'intérêt d'un prix de revient économique du rouleau composite proposè.