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"Dispositif pour la coulée en continu de pièces métalliques".
La présente invention concerne la coulée en continu de pièces métalliques.
Le processus général consiste à faire passer le métal d'une manière continue au travers d"une pièce dûment profilée.Cette pièce ou moule est généralement refroidi et s'étend sur une cer- taine hauteur qui a été jugée nécessaire pour obtenir à la sortie une solidification suffisante du métal. La pièce coulée est entrai- née par des galets tangentiels opposés et tournant en sens inverse.
La présente invention se rapporte à un dispositif de ce genre moyennant l'introduction de perfectionnements importants ayant pour but à la fois de donner aux pièces ainsi coulées des qualités mécaniques plus satisfaisantes et d'assurer également un débit plus aisé.
L'invention s'étend également à l'application origina- le d'un tel dispositif de coulée en continu aux fours basculants.
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Conformément à l'invention et contrairement aux dispo- sitifs connus, le moule est constitué par une pièce de faible hau- teur formant en quelque sorte une couronne de coulée dûment refroi- die par une circulation d'eau par exemple. La solidification du métal est obtenue à la fois par le refroidissement intensif de cette couronne et par un arrosage ultérieur. Cet arrosage est provc qué aussitôt que possible après la sortie de la couronne et dans ce but celle-ci présente dans sa partie inférieure le long de son ou- verture centrale, un ou plusieurs passages pour le fluide réfrigé- rant, lequel vient ainsi directement en contact avec le métal issu de la couronne. un arrosage intensif est encore prévu dans une zone voisine.
A l'effet de faciliter le décollement entre le métal et la paroi interne de la couronne, celle-ci est, pendant toute l'opération de coulée, soumise à un effet de vibration, dont les caractéristiques d'ailleurs variables, seront déterminées dans chaque cas d'application de l'invention. Généralement, cet état vibratoire sera provoqué par un dispositif à came tournant à une vitesse déterminée et venant en contact avec une entretoise ou pla- teau auquel est fixée la couronne. Cette entretoise ou plateau re- pose sur des éléments élastiques prenant eux-mêmes appui sur le bâti du dispositif. La couronne est ainsi animée d'un mouvement vibratoire, qui contribue efficacement au décollement du métal et par conséquent, à un débit plus facile et plus régulier.
Les éléments élastiques peuvent être réglés, afin d'obtenir des ampli- tudes variables, ou bien encore on peut les prévoir interchangea- bles, afin de mofidier les efforts de réaction. Egalement, on peut modifier la position initiale des éléments sollicités par la ou le- cames, afin de modifier en conséquence l'action de celles-ci.
La faible hauteur du moule combinée à l'effet de vibra- tion permet de réaliser le coulage en continu, de pièces de très faible épaisseur.
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Le métal solidifié est entraîné de la manière connue par deux rouleaux opposés. Néanmoins, conformément à l'invention, ces rouleaux d'entraînement sont montés sur des supports réglables, de manière à pouvoir régler l'écartement des rouleaux au prorata des pièces à entraîner.
La combinaison d'un dispositif de coulée en continu avec un four basculant est originale en soi, car elle permet une alimentation directe rationnelle, immédiate et continue de l'ap- pareil de coulée, c'est-à-dire sans l'intermédiaire d'un récipient entre le four et l'appareil. Pour réaliser cette combinaison, il faut, conformément à l'invention, que le dispositif de coulée soit suspendu au four dans de telles conditions que nonobstant le basculement du four, c'est-à-dire les différentes positions angulaires prises par celui-ci, le dispositif de coulée se main- tienne d'aplomb, ceci afin d'éviter toute déformation des pièces coulées, notamment à la sortie de la couronne et au droit des rouleaux d'entraînement, ces deux endroits étant les plus dange- reux,
à raison respectivement de l'état physique de la matière et des points d'appui fermes constitués par les rouleaux d'entraîne- ment.
Moyennant ces caractéristiques, on peut donc réaliser des dispositifs de coulée en continu très divers et adaptés aux différents cas d'application.
A l'effet de faire ressortir davantage ces caractéris- tiques, un mode d'exécution est schématisé aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une coupe verticale par un dispositif de coulée, la figure schématise une variante d'exécution d'un organe du dispositif; la figure 3 est une vue schématique de la combinaison du dispositif de coulée avec un four basculant.
Le dispositif de coulée continue est donc en l'occur-
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rence formé par un bassin ou réservoir 1, prolbngé inférieurement par une ou plusieurs nourrices débouchant dans la couronne de coulage 3. Le réservoir supérieur 1 est à niveau constant, c'est- à-dire que le métal est maintenu à un niveau aussi constant que possible. Cette disposition offre l'avantage d'admettre le métal dans la couronne de coulage 3 à une pression constante, c'est-à- dire à un débit constant. Le fond du réservoir 1 est préférable- ment arrondi et il repose directement sur le bâti 4 du dispositif.
La couronne 3 est de faible hauteur, contrairement aux dispositifs déjà divulgués. Cette couronne 3, présente dans sa partie centrale une ouverture reproduisant le profil de la pièce 5 à couler. Cette couronne est énergiquement refroidie par une circulation d'un fluide réfrigérant , généralement de l'eau.
Comme autre caractéristique, cette couronne 3 présente sur son bord périphérique intérieur et inférieur une ouverture circonférentielle 6, permet tant l'échappement d'une certaine quan- tité de fluide réfrigérant venant directement en contact avec la pièce . On opère de ce faitun refroidissement immédiat de la masse métallique. Ce refroidissement est complété par un arrosage réalisé, par exemple, par une rampe circulaire 7 entourant la pièce dans une zone proche de la couronne 3. La pièce coulée 5 est nor- malement entraînée par deux rouleaux 8, 9,, venant en contact tangen tiel avec la pièce 5. Ces rouleaux sont montés sur des supports mobiles, respectivement 10, 11, qui permettent aux rouleaux de se rapprocher ou de s'écarter, suivant les dimensions transversales de la pièce coulée.
Ces supports 10, 11, réalisés , par exemple, sous la forme de balanciers, prennent d'autre part appui sur le bâti fixe 4.
Dans le but d'assurer un décollage plus énergique de la matière traversant la couronne 3, celle-ci est soumise à une vi- bration permanente pendant toute l'opération de coulée. Dans ce but, la couronne 3 est, par l'intermédiaire de montants, tels que 12, 13, par exemple, rendue solidaire d'une ou de plusieurs entre-
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toises 14, lesquelles sont soumises à l'action d'une ou des cames 15 tournant à une vitesse déterminée suivant la fréquence vibratoi re désirée. Ces entretoises 14 reposent sur des éléments élasti- ques, tels que des ressorts à boudin 16,17, prenant appui eux- mêmes sur le bâti 4. Ces ressorts, en outre des buts exposés pré- cédemment, ont également pour but d'absorber les vibrations, de manière à en préserver le bâti.
Le fonctionnement du dispositif est donc extrêmement simple, étant donné qu'il suffit, ayant alimenté le réservoir 1, d'utiliser une amorce de la manière connue et de mettre en action le dispositif vibratoire, L'écoulement du métal s'effectue d'une manière permanente au travers de la couronne 3; il se solidifie sous l'action de la réfrigération énergique et est entraîné continûment par les rouleaux. L'alimentation du réservoir 1 s'effectue dans de telles conditions que son niveau soit maintenu pratiquement constant.
Suivant le .profil des pièces à couler, on pourrait modifier la conformation du réservoir 1 et notamment modifier ou multiplier la nourrice 2.
La figure schématise un réservoir 1 pourvu de deux nourrices 2', 2", notamment pour le coulage de pièces 5' à section oblongue.
La figure 3 schématise très sommairement la combinai- son originale d'un four basculant avec un dispositif de coulée, conforme à l'invention. La particularité principale repose sur le fait que le dispositif de coulée est suspendu au four lui-même dans de telles conditions qu'il reste bien d'aplomb, quelle que soit la position angulaire prise par le four. En l'occurrence, le four proprement dit 18 présente une potence 19, à l'extrémité de laquelle est suspendu par un dispositif à genouillère approprié 20, l'appareillage de coulée 21, par exemple du type décrit précé- demment. Sous celui-ci est prévu un espace ou puits de réception 22, dont la profondeur ou la hauteur dépendra de la longueur maxim- des pièces qu'on envisage de couler normalement.
Si le four est
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posé à même le sol, le puits 22 sera creusé dans celui-ci. Au con- traire, si le four est placé à un niveau supérieur, soit par exem- ple à létage, on peut prévoir la réception 22 à l'étage inférieur.
Préférablement, le flanc extérieur 23 du puits de réception, sera incliné, afin de recevoir dans cette position les pièces coulées et coupées, ce qui permet de dégager instantanément l'espace sous le dispositif de coudée, tout en facilitant la manutention des pièces coulées et coupées, par exemple à l'intervention d'un dispo= sitif approprié de levage 24.
REVENDICATIONS.
1.- Dispositif pour la coulée en continu de pièces métalliques, caractérisé par le fait que le moule ou pièce de cou- lée est formé par une couronne de faible hauteur, dupent refroidie par un fluide réfrigérant approprié.
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"Device for the continuous casting of metal parts".
The present invention relates to the continuous casting of metal parts.
The general process is to pass the metal in a continuous fashion through a suitably profiled part. This part or mold is usually cooled and extends to a certain height which has been deemed necessary to obtain the exit. sufficient solidification of the metal The casting is driven by opposing tangential rollers rotating in the opposite direction.
The present invention relates to a device of this type by means of the introduction of significant improvements having the aim both of giving the parts thus cast more satisfactory mechanical qualities and also to ensure an easier flow.
The invention also extends to the original application of such a continuous casting device to tilting furnaces.
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In accordance with the invention and unlike the known devices, the mold consists of a piece of low height forming a sort of casting ring duly cooled by circulating water for example. The solidification of the metal is obtained both by the intensive cooling of this ring and by subsequent watering. This watering is caused as soon as possible after the crown has left the crown and for this purpose the latter has in its lower part along its central opening, one or more passages for the refrigerant fluid, which thus comes directly in contact with the metal from the crown. intensive watering is still planned in a neighboring area.
In order to facilitate the separation between the metal and the inner wall of the crown, the latter is, during the entire casting operation, subjected to a vibration effect, the characteristics of which, moreover, will be determined in each case of application of the invention. Generally, this vibratory state will be caused by a cam device rotating at a determined speed and coming into contact with a spacer or plate to which the crown is fixed. This spacer or plate rests on elastic elements which themselves bear on the frame of the device. The crown is thus animated by a vibratory movement, which contributes effectively to the detachment of the metal and consequently, to an easier and more regular flow.
The elastic elements can be adjusted, in order to obtain variable amplitudes, or else they can be provided to be interchangeable, in order to modify the reaction forces. Also, it is possible to modify the initial position of the elements stressed by the cam or cams, in order to modify the action thereof accordingly.
The low height of the mold combined with the vibrating effect enables the continuous casting of very thin parts.
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The solidified metal is driven in the known manner by two opposing rollers. Nevertheless, according to the invention, these drive rollers are mounted on adjustable supports, so as to be able to adjust the spacing of the rollers in proportion to the parts to be driven.
The combination of a continuous casting device with a tilting furnace is original in itself, as it allows a rational, immediate and continuous direct supply of the casting device, that is to say without the intermediary. a container between the oven and the appliance. To achieve this combination, it is necessary, according to the invention, that the casting device is suspended from the furnace under such conditions that notwithstanding the tilting of the furnace, that is to say the various angular positions taken by the latter. , the casting device remains plumb, in order to avoid any deformation of the castings, in particular at the exit of the crown and in line with the drive rollers, these two places being the most dangerous,
respectively due to the physical state of the material and the firm support points formed by the drive rollers.
By means of these characteristics, it is therefore possible to produce very diverse continuous casting devices adapted to the different cases of application.
In order to bring out these characteristics more clearly, one embodiment is shown schematically in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a vertical section through a casting device, the figure shows diagrammatically an alternative embodiment of an organ of the device; Figure 3 is a schematic view of the combination of the casting device with a tilting furnace.
The continuous casting device is therefore in this case
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rence formed by a basin or reservoir 1, extended below by one or more manifolds opening into the casting ring 3. The upper reservoir 1 is at a constant level, that is to say that the metal is kept at such a constant level as possible. This arrangement offers the advantage of admitting the metal into the casting ring 3 at a constant pressure, that is to say at a constant flow rate. The bottom of the reservoir 1 is preferably rounded and it rests directly on the frame 4 of the device.
The crown 3 is low in height, unlike the devices already disclosed. This crown 3 has in its central part an opening reproducing the profile of the part 5 to be cast. This ring is energetically cooled by a circulation of a refrigerant fluid, generally water.
As another characteristic, this ring 3 has on its inner and lower peripheral edge a circumferential opening 6, both allowing the escape of a certain quantity of coolant fluid coming directly into contact with the part. Immediate cooling of the metal mass is therefore carried out. This cooling is supplemented by watering carried out, for example, by a circular ramp 7 surrounding the part in a zone close to the crown 3. The casting 5 is normally driven by two rollers 8, 9, coming into tangent contact. tiel with the part 5. These rollers are mounted on movable supports, respectively 10, 11, which allow the rollers to approach or move away, depending on the transverse dimensions of the casting.
These supports 10, 11, produced, for example, in the form of rockers, are also supported on the fixed frame 4.
In order to ensure a more energetic take-off of the material passing through the ring 3, the latter is subjected to permanent vibration throughout the casting operation. For this purpose, the crown 3 is, by means of amounts, such as 12, 13, for example, made integral with one or more inter-
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rods 14, which are subjected to the action of one or more cams 15 rotating at a determined speed according to the desired vibratory frequency. These spacers 14 rest on resilient elements, such as coil springs 16, 17, which themselves bear on the frame 4. These springs, in addition to the purposes explained above, also have the aim of absorbing vibrations, so as to preserve the frame.
The operation of the device is therefore extremely simple, given that it suffices, having supplied the reservoir 1, to use a primer in the known manner and to activate the vibratory device. The flow of the metal takes place from permanently through crown 3; it solidifies under the action of vigorous refrigeration and is driven continuously by the rollers. The reservoir 1 is fed under such conditions that its level is kept practically constant.
Depending on the profile of the parts to be cast, one could modify the conformation of the tank 1 and in particular modify or multiply the nurse 2.
The figure shows schematically a tank 1 provided with two feeders 2 ', 2 ", in particular for the casting of parts 5' with an oblong section.
FIG. 3 very briefly shows the original combination of a tilting furnace with a casting device, according to the invention. The main particularity is based on the fact that the casting device is suspended from the furnace itself under such conditions that it remains plumb, regardless of the angular position taken by the furnace. In this case, the actual furnace 18 has a bracket 19, at the end of which is suspended by a suitable toggle device 20, the casting apparatus 21, for example of the type described above. Under this is provided a reception space or well 22, the depth or height of which will depend on the maximum length of the parts which it is envisaged to pour normally.
If the oven is
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placed directly on the ground, well 22 will be dug in it. On the other hand, if the oven is placed on an upper level, ie for example on the floor, it is possible to provide reception 22 on the lower floor.
Preferably, the outer flank 23 of the receiving shaft will be inclined in order to receive the cast and cut parts in this position, which makes it possible to instantly clear the space under the elbow device, while facilitating the handling of the cast parts and cut, for example by the intervention of an appropriate lifting device 24.
CLAIMS.
1.- Device for the continuous casting of metal parts, characterized in that the mold or casting part is formed by a ring of low height, dupent cooled by a suitable refrigerant fluid.