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Dispositif pour la coulée de lingots ronds, particulièrement de m étal léger.
L'invention concerne un dispositif pour la coulée de lingots ronds, de longueur limitée ou illimitée, spécialement de métal léger, recouverts d'une couche de m étal de placage.
Une des possibilités connues de production de lingots ou de barres plaqués à la coulée, consiste à couler le métal du noyau entre les tôles de placage qui tapissent les parois d'une coquille.Lapolication de ce procédé, qui est également à la base de la présente invention, conduit en pratique aux diffi cul- tés les plus diverses. La principale difficulté réside en ce oue, pendant l'introduiction du métal en fusion, les tôles de placage se déjettent et tendent à se séparer soit de la paroi de la coquille, soit du noyau déjà solidifié.
Dans le premier cas, il se @
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produit un interstice entre la couche de placage et la paroi de la coquille, ce qui entrave l'évacuation de la chaleur de sorte que, si les points de fusion des deux métaux ne sont pas très différents? les tôles de placage fondent dans une mesure relativement importante et laissent passer le métal du noyau. Dans le second cas, l'adhérence est défectueuse et des interstices peuvent subsister entre le noyau et la couche de placage.
Si l'on emploie des alliages tendant à la ségrégation, des perles de ségrégation apparaissent entre le lingot et la couche de placage,, et diminuent considérablement la valeur du produit.Le même défaut se produit quand les tôles de placage sont pressées contre la paroi de la coquille ou aspirées vers celle-ci.
Afin d'éviter cet inconvénient, on a proposé, sans que ceci soit caractéristique de l'état de la technique? de presser les tôles de placage, sous une pression suffisante mais sans déformation par pé- tri ssage, contre le lingot de noyau, et ce au-delà de la zone dange- reuse, c'est-à-dire jusqu'à ce que le lingot soit solidifié et dé- finitivement soudé à la couche de placage. Fn même temps? on a pro- posé des dispositifs pour la réalisation de ce procédé. Un de ces dispositifs comporte des galets de pression dont l'axe est perpen- diculaire à l'axe longitudinal du corps coulé. Vus dans la direction longitudinale, les galets de pression ne sont cependant appliqués con tre les tôles de placage que de place en place.
Bien que cette dis- po si tion permette déjà d'atteindre le but visé, il est néanmoins dé- sirable que le métal de placage soit pressé contre le métal du' noyau en tous points de la zone de solidification du noyau.
Suivant l'invention, pour couler des lingots ronds plaqués? de longueur limitée ou illimitée? plus particulièrement de métal léger., en versant le métal de noyau dans un cylindre creux formé par les tôles de placage, on emploie un dispositif comportant une cage de galets pourvue avantageusement d'un dispositif de refroidis- sement et pouvant tourner autour de l'axe du lingot rond, les axes des galets de pression étant ainsi parallèles ou presque parallèles
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à l'axe du lingot rond.
Les galets situés à la face intérieure de la cage s'appliquent par une génératrice contre la surface du lin- got dont le diamètre diminue progressivement vers le bas par suite du retrai t, et cette génératri doit présenter une inclinai son telle par rapport à l'axe du lingot oue la tôle de placage soit Dres- sée contre le métal de noyau sans subir de déformation. La longueur de la génératrice de chaque galet est au moins égale à celle de la zone de solidification du,lingot. Les galets dont les génératrices répondent aux conditions énoncées peuvent être réalisés de diffé- rentes façons.
Ainsi, par exemple;, les axes des galets peuvent tre parallèles à l'axe du lingot; dans ce cas, le diamètre des galets doit augmenter légèrement dans le sens du déplacement du lingot coulé, afin que les galets s'appliquent par la génératrice tout en- tière à la surface du lingot. Toutefois,. les galets peuvent aussi être de ferme cylindrique-,, et alors leurs axes doivent être inclinés par rapport à l'axe du lingot de façon qu'ils touchent celui-ci également le long de toute la génératrice.
Durant la coulée, on fait tourner la cage de galets au- tour de l'axe du lingot, pendant que la barre ou le lingot traverse la cage, à mesure qu'il est coulé, de telle façon que le niveau de coulée et la zone de solidification se trouvent toujours à l'inté- rieur de la cage. Les galets roulent,pendant ce temps, sur la sur- face du lingot.
Les galets construits comme il vient d'être décrit ne roulent pas tout à fait sans glissement. Si le glissement n'est pas désiré, il faut que le diamètre des galets diminue dans le sens de déplacement du lingot et que leurs axes aient une inclinai- son déterminée par rapport à l'axe du lingot. L'importance de la diminution de diamètre et de l'inclinaison dépend de la nature et du diamètre du lingot et doit être déterminée dans chaque cas.
Dans le dispositif de coulée suivant l'invention, la tôle de placage est uniformément pressée contre le mtal de noyau dans toute la zone de solidification de celui -ci . On peut encore accen-
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tuer cet effet en montant chaque galet dans la cage de façon qu'il soit pressé par un ressort contre la surface du lingot. De plus, pour mieux compenser les inégalités oui se présentent, on peut sub- diviser les gal ets, suivant 1 eur longueur, en plusieurs tronçons. T, e degré de conicité peut varier d'un tronçon à l'autre, ce qui est important surtout quand les conditions de refroidissement sont telles que le retrait du lingot n'est pas une fonction linéaire.
Un avantage important du dispositif de coulée conforme à l'invention réside, entre autres, dans le fait que les possibilités de refroidissement sont extrêmement favorables. En effet, on peut renoncer complètement au refroidissement indirect à travers la paroi de la coquille ou une autre paroi, et appliquer le refroidissement direct., beaucoup plus intense, en mettant le fluide de refroidisse- ment en contact avec la surface du lingot. A cet effet,, on peut, suivant l'invention, disposer entre les galets des tuyères débitant le fluide de refroidissement qui refroidit directement le lingot.
De plus, pour continuer le refroidissement intense du lingot rond après que celui -ci a quitté 1 e dispesi tif de coul ée, on peut di s- poser, en dessous de la cage à galets, une ou plusieurs couronnes d'arrosage et/ou un récipient à fluide de refroidissement, connus en eux-mêmes, à travers quoi on fait passer le lingot.
Le dessin annexé représente schématiquement quelques exem- pl es de réalisation du dispositif de coulée suivant l'invention.
Fig. 1 montre, en coupe axiale., un dispositif de coulée avec galets coniques montés parallèlement à l'axe du lingot;
Fig. 2 est une coupe transversale partielle suivant la ligne 11-11 ae la Fig.l.
Fig. 3 est une demi-coupe axiale d'un dispositif de coulée avec galets cylindriques inclinés par rap-oort à l'axe du lingot, et
Fig. 4 est une coupe analogue d'un dispositif avec galets co- niques inclinés par rapport à l'axe du lingot.
Dans la tôle de placage 1 cintrée cylindriquement est réservée unefente longitudinale 2 à travers laquelle on verse dans le cylindre
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de tôle de placage, par la rigole de coulée 4, le métal fondu ? des- tiné à former le noyau du lingot. En-dessous du niveau de coulée,la fente est obturée par une glissière 5 (Fig.2) qui empêche le métal de s'écouler avant sa solidification et -permet à la cage de galets 6 de tourner sans entrave.
Dans la cage 6, les galet? 7 dont la lon- gueur correspond à celle de la zone de refroidissement, sont montés de façon à presser la tôle de placage 1 contre le métal du noyau 5 qui se solieifie, et à rouler sur cette tôle 1 pendant la rotation de la cage 6 commandée par la couronne dentée 8. Pour introduire le fluide de refroidissement on a ménagé, dans la cage de galets 6, des chambres à fluide 9 d'où des tuyères 10 amènent le fluide direc- tement vers le lingot coulé. Les tuyères 10 pourraient aussi se pro- longer jusque dans l'intervalle des galets 7.
En-dessous dé la cage de galets 6 sont disposées, en vue du refroidissement intense du lingot venant du dispositif de coulée, des couronnes d'arrosage 11 qui projettent également du fluide de refroidissement directement contre la surface du lingot.
REVENDICATIONS.
EMI5.1
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1. Dispositif pour couler des lingots ronds plaoués, de lon- gueur limitée ou illimitée, plus particulièrement de métal léger,, en versant le métal de noyau dans un cylindre creux formé par la tôle de pla.cage, caractérisé en ce qu'il consiste en une cage de galets pourvue avantageusement d'un dispositif de refroidissement et sus- ceptible de tourner autour de l'axe du lingot .rond, les génératrices des galets appliquées contre la surface du lingot ayant une inclinai- son telle par rapport à l'axe du lingot, que la tôle de placage soit pressée contre le métal du noyau sans déformation, et la longueur des génératrices des galets correspondant à celle de la zone de re- froidissement du lingot coulé.