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TUBE DE COULEE ASSEMBLE A UNE PLAQUE RAPPORTEE PAR UNE
ENVELOPPE METALLIQUE
La présente invention est relative à un tube de coulée interchangeable pour dispositif de fermeture coulissante d'une installation de coulée continue, formé d'un tube plongeant en matériau réfractaire et d'une plaque rapportée également en matériau réfractaire assemblée audit tube plongeant par une enveloppe métallique de protection.
Elle trouve sa principale application dans les installations de coulée continue d'acier pour diriger et protéger de l'oxydation un flux d'acier liquide débité par l'orifice de décharge d'un récipient ou d'un répartiteur métallurgique, en vue d'alimenter une lingotière.
Le tube de coulée interchangeable est particulièrement conçu pour être monté dans un dispositif de fermeture coulissant du type décrit dans le document EP-A-0192019, comprenant des rails-guides soumis à des efforts de poussée vers le haut. L'épaulement annulaire à fond plat de 1'enveloppe remplit la fonction de patin et facilite le coulissement du tube de coulée le long des rails-guides.
Les plaques mobiles rapportées à des tubes de coulée et/ou les plaques d'obturation ont strictement la même épaisseur et présentent une face supérieure parfaitement plane de forme carrée ou rectangulaire de manière à pouvoir être accolées l'une à l'autre par un rebord transversal commun parfaitement uni. Lesdites plaques forment alors une surface de glissement
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capable de coulisser de manière étanche le long d'une face inférieure fixe d'une plaque de référence ou mobile d'une plaque-tiroir.
On connaît, par la demande de brevet belge nr 08701129, un tube de coulée pour dispositif de fermeture coulissante formé de deux pièces distinctes réalisées généralement en matériaux céramiques réfractaires différents. La première pièce est une plaque de tube coulissant réalisée en alumine ou en magnésie, présentant une face supérieure parfaitement plane destinée à coulisser le long d'un plan de coulissement, et la seconde pièce est un élément tubulaire cylindrique pourvu d'une bride solidaire de l'élément tubulaire destiné à être immergé dans un moule.
La plaque rapportée est assemblée à l'élément tubulaire par serrage de sa face inférieure contre la bride plane ou à emboîtement de l'élément tubulaire et l'épaulement de la partie recouverte d'une enveloppe métallique de protection, tandis que la plaque rapportée et le flanc de la bride sont enserrés dans un anneau de frettage. Ce mode de réalisation en deux parties du tube de coulée permet d'usiner la surface de coulissement de la plaque rapportée par rectification et obtenir aisément une surface de coulissement parfaitement lisse et plane, ce qui permet de réduire au mieux les infiltrations de métal dans le plan de coulissement.
La planéité parfaite des plaques mobiles et l'absence d'interstice entre les côtés latéraux des tubes ou plaques d'obturation parfaitement jointives contribuent aussi à réduire les infiltrations de métal dans le plan de coulissement pendant le changement de tube.
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Pour changer de tube, il suffit de déplacer rapidement le tube de coulée en face de l'orifice de décharge d'un récipient métallurgique comme décrit dans le document EP-A-0192019. Exceptionnellement, le changement de tube peut même s'opérer en absence de quenouille sans inconvénient, si ce n'est celui de ne pas avoir pris une mesure de sécurité élémentaire.
Lorsque le tube de coulée comporte une bride d'ancrage destinée à fixer une plaque rapportée mieux adaptée à coulisser contre la plaque de référence, il est fréquent que le bord periphérique de l'enveloppe mécallique se déforme sous l'action de la chaleur et n'assure plus l'étanchéité requise lorsque deux plaques mobiles sont accolées l'une à l'autre.
La présente invention vise à remédier à cet inconvénient. Pour y parvenir, elle propose un tube de coulée assemblé à une plaque rapportée par une enveloppe métallique de protection. Une caractéristique essentielle de la plaque mobile rapportée au tube de coulée selon l'invention consiste à prévoir qu'une face au moins de l'enveloppe entourant le périmètre de la plaque rapportée soit évasée vers le haut.
Selon une particlularité de l'invention, les faces latérales avant et arrière de l'enveloppe, compte tenu du sens de déplacement du tube de coulée, sont évasées vers le haut.
Dans une forme de réalisation particulière, l'interstice ménagé entre le rebord supérieur de l'enveloppe métallique évasée et la plaque rapportée est remplie d'un ciment réfractaire.
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Les particularités et détails de l'invention mentionnés ci-dessus ainsi que d'autres caractéristiques de celle-ci apparaîtront au cours de la description détaillée suivante d'une forme de réalisation particulière du tube de coulée suivant l'invention, donnée à titre illustratif et non limitatif.
Cette description se réfère aux dessins ci-joints, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un tube de coulée selon l'invention ; - la figure 2 est une vue partielle en coupe longitu- dinale de deux tubes de coulée accolés l'un à l'autre dans un dispositif d'amenée et d'échange d'un tube de coulée comprenant un culbuteur ; - la figure 3 est une vue partielle à plus grande échelle d'une première forme de réalisation d'un bord d'un plaque rapportée à un tube selon l'inven- tion ; les figures 4 et 5 sont des vues partielles analo- gues à celle de la figure 3, mais à plus grande échelle, d'une seconde forme de réalisation d'un bord d'une plaque rapportée à un tube selon l'invention ;
- la figure 6 est une vue en plan du tube montré dans la figure 1.
Dans les figures susdites, les mêmes signes de référence désignent des éléments identiques et/ou analogues.
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Comme illustré dans la figure 1, le tube de coulée 1 est formé de deux pièces réfractaires au moins, rigidement fixées entre elles.
La première pièce est une plaque fixe ou mobile 2 en matière céramique réfractaire présentant une face supérieure 3 parfaitement plane et une épaisseur prédéterminée bien précise après rectification. La face supérieure 3 de la plaque rapportée 2 susdite est destinée à glisser le long d'une plaque de fond (non montrée) d'un dispositif à fermeture coulissante le long des rails-guides d'un dispositif d'amenée et d'échange de tubes de coulée du type décrit dans le document WO 92/00821.
La seconde pièce constituée du tube de coulée est un élément tubulaire cylindrique 4 de section interne constante en un matériau réfractaire particulièrement résistant à l'érosion, comme décrit dans la demande de brevet belge 08701129.
Le corps de l'élément tubulaire 4 est entouré d'un manchon protecteur 5 en oxyde de zirconium destiné à renforcer le tube 1 et protéger sur une portion de longeur au moins la paroi extérieure du tube 1 de l'action érosive des remous provoqués dans le moule par la coulée.
L'extrémité inférieure du tube de coulée 1 est avantageusement pourvue d'orifices latéraux 9,10 destinés à défléchir le jet de coulée et empêcher ou atténuer l'action érosive des remous.
La plaque mobile du tube de coulée renforcée par un épaulement annulaire 8 fait partie intégrante de l'élément tubulaire 4 du tube de coulée 1. La plaque
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rapportée 2 a donc la même composition que l'élément tubulaire 4 et forme avec celui-ci une même et seule pièce ou entité.
La plaque mobile rapportée 2, l'épaulement annulaire 8 et au moins la partie supérieure de l'élément tubulaire 4 du tube de coulée 1 sont recouverts d'une enveloppe métallique de protection 12. Cette enveloppe métallique 12 épouse éventuellement la forme conique d'un collet 15, afin de permettre à l'enveloppe métallique 12 qui entoure le collet 15 de reprendre sans se déformer le poids de l'élément tubulaire ainsi que celui d'une colonne de métal fondu contenue dans le corps de l'élément tubulaire. L'enveloppe recouvre les rebords latéraux libres de la bride de fixation et des faces inférieures débordantes de la plaque rapportée servant de patin de coulissement du tube de coulée dans le dispositif d'amenée et de changement de tubes.
Les rebords avant et arrière diamétralement opposés par rapport au trou de coulée sont noyés dans des épaisseurs menagées de part et d'autre du collet 15.
Une face latérale au moins de l'enveloppe entourant le périmètre de la plaque mobile rapportée est évasée vers le haut, de manière à présenter avec une plaque mobile adjacente, une arête de contact sensiblement horizontale, élastiquement déformable de manière à permettre le contact sur une bandelette relativement étroite s'étendant sur une portion de hauteur du côté latéral de la plaque mobile rapportée. (Fig. 2 à 5).
L'enveloppe métallique peut, dans une seconde forme de réalisation, présenter un bord latéral biaisé de manière à présenter une première portion de hauteur
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supérieure dressée verticalement et une seconde portion de hauteur inférieure évasée vers le haut. (Fig. 6)
Une telle enveloppe convient parfaitement pour être utilisée dans un dispositif d'amenée et d'échange de tubes de coulée comprenant un culbuteur, comme décrit dans le document WO 92/00821 qui permet de ramener à l'horizontale, des rails-guides présentant une certaine inclinaison afin de réaliser progressivement le serrage de la plaque rapportée contre la plaque de fond du récipient.
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CASTING TUBE ASSEMBLED TO A PLATE ADDED BY A
METALLIC ENVELOPE
The present invention relates to an interchangeable pouring tube for a sliding closure device of a continuous casting installation, formed by a dip tube made of refractory material and an attached plate also made of refractory material assembled to said dip tube by a casing. protective metal.
It finds its main application in continuous steel casting installations to direct and protect from oxidation a flow of liquid steel delivered by the discharge orifice of a metallurgical container or distributor, with a view to feed an ingot mold.
The interchangeable pouring tube is particularly designed to be mounted in a sliding closure device of the type described in document EP-A-0192019, comprising guide rails subjected to upward pushing forces. The flat-bottomed annular shoulder of the casing fulfills the function of a shoe and facilitates the sliding of the pouring tube along the guide rails.
The movable plates attached to pouring tubes and / or the closure plates are strictly the same thickness and have a perfectly flat upper face of square or rectangular shape so that they can be joined to one another by a flange common cross perfectly united. Said plates then form a sliding surface
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capable of sliding in leaktight fashion along a fixed underside of a reference plate or movable of a drawer plate.
We know, from Belgian patent application nr 08701129, a pouring tube for sliding closure device formed of two separate parts generally made of different refractory ceramic materials. The first part is a sliding tube plate made of alumina or magnesia, having a perfectly flat upper face intended to slide along a sliding plane, and the second part is a cylindrical tubular element provided with a flange secured to the tubular element intended to be immersed in a mold.
The added plate is assembled to the tubular element by clamping its lower face against the flat or interlocking flange of the tubular element and the shoulder of the part covered with a protective metal casing, while the added plate and the flange of the flange are enclosed in a hoop ring. This two-part embodiment of the pouring tube makes it possible to machine the sliding surface of the added plate by rectification and easily obtain a perfectly smooth and flat sliding surface, which makes it possible to reduce metal infiltration in the metal as much as possible. sliding plane.
The perfect flatness of the movable plates and the absence of a gap between the lateral sides of the perfectly joined tubes or blanking plates also help to reduce metal infiltration in the sliding plane during the tube change.
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To change the tube, it suffices to quickly move the pouring tube opposite the discharge orifice of a metallurgical container as described in document EP-A-0192019. Exceptionally, the tube change can even take place in the absence of a stopper without inconvenience, except that of not having taken an elementary safety measure.
When the pouring tube has an anchoring flange intended to fix an added plate better adapted to slide against the reference plate, it is frequent that the peripheral edge of the mechanical envelope is deformed under the action of heat and n 'provides more sealing required when two movable plates are joined to each other.
The present invention aims to remedy this drawback. To achieve this, it offers a pouring tube assembled to a plate attached by a protective metal casing. An essential characteristic of the movable plate attached to the pouring tube according to the invention consists in providing that at least one face of the envelope surrounding the perimeter of the added plate is flared upward.
According to a particular feature of the invention, the front and rear lateral faces of the envelope, taking into account the direction of movement of the pouring tube, are flared upwards.
In a particular embodiment, the gap formed between the upper edge of the flared metal casing and the added plate is filled with refractory cement.
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The features and details of the invention mentioned above as well as other characteristics thereof will become apparent during the following detailed description of a particular embodiment of the pouring tube according to the invention, given by way of illustration and not limiting.
This description refers to the attached drawings, in which: - Figure 1 is a view in longitudinal section of a pouring tube according to the invention; FIG. 2 is a partial view in longitudinal section of two pouring tubes joined to one another in a device for supplying and exchanging a pouring tube comprising a rocker arm; - Figure 3 is a partial view on a larger scale of a first embodiment of an edge of a plate attached to a tube according to the invention; FIGS. 4 and 5 are partial views analogous to that of FIG. 3, but on a larger scale, of a second embodiment of an edge of a plate attached to a tube according to the invention;
- Figure 6 is a plan view of the tube shown in Figure 1.
In the above figures, the same reference signs designate identical and / or analogous elements.
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As illustrated in FIG. 1, the pouring tube 1 is formed from at least two refractory parts, rigidly fixed together.
The first part is a fixed or mobile plate 2 made of refractory ceramic material having a perfectly flat upper face 3 and a predetermined thickness which is very precise after rectification. The upper face 3 of the above-mentioned added plate 2 is intended to slide along a bottom plate (not shown) of a device with sliding closure along the guide rails of a supply and exchange device. of pouring tubes of the type described in document WO 92/00821.
The second part made up of the pouring tube is a cylindrical tubular element 4 of constant internal section made of a refractory material particularly resistant to erosion, as described in Belgian patent application 08701129.
The body of the tubular element 4 is surrounded by a protective sleeve 5 made of zirconium oxide intended to reinforce the tube 1 and protect over a portion of length at least the outer wall of the tube 1 from the erosive action of eddies caused in the mold by casting.
The lower end of the pouring tube 1 is advantageously provided with lateral openings 9, 10 intended to deflect the pouring jet and prevent or reduce the erosive action of the eddies.
The movable plate of the pouring tube reinforced by an annular shoulder 8 forms an integral part of the tubular element 4 of the pouring tube 1. The plate
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reported 2 therefore has the same composition as the tubular element 4 and forms therewith the same single piece or entity.
The attached movable plate 2, the annular shoulder 8 and at least the upper part of the tubular element 4 of the pouring tube 1 are covered with a protective metallic casing 12. This metallic casing 12 optionally follows the conical shape of a collar 15, in order to allow the metal casing 12 which surrounds the collar 15 to recover without deforming the weight of the tubular element as well as that of a column of molten metal contained in the body of the tubular element. The envelope covers the free lateral edges of the fixing flange and the projecting lower faces of the added plate serving as a sliding shoe for the pouring tube in the feeding and tube changing device.
The front and rear edges which are diametrically opposite with respect to the taphole are embedded in thicknesses arranged on either side of the collar 15.
At least one lateral face of the envelope surrounding the perimeter of the attached movable plate is flared upward, so as to have, with an adjacent movable plate, a substantially horizontal contact edge, elastically deformable so as to allow contact on a relatively narrow strip extending over a height portion on the lateral side of the attached movable plate. (Fig. 2 to 5).
The metal envelope may, in a second embodiment, have a biased side edge so as to present a first portion of height
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upper upright upright and a second portion of lower height flared upward. (Fig. 6)
Such an envelope is perfectly suitable for use in a device for supplying and exchanging pouring tubes comprising a rocker arm, as described in document WO 92/00821 which makes it possible to bring horizontal guide rails having a certain inclination in order to progressively tighten the added plate against the bottom plate of the container.