<Desc/Clms Page number 1>
L'invention a pour objet des perfectionnements aux moules de coulée continue des métaux et en particulier de l'acier.
Les moules de coulée continue sont constitués en général par des enceintes sans fond traversées de part en part par un passage où la pièce coulée se déplace verticalement, alors qu'elle n'est encore que plus ou moins solidifiée. La pièce coulée est pratiquement tirée vers le bas par un moyen quelconque, par exemple par des rouleaux pinçant la pièce, animés de mouvements rotatifs en sens contraires.
Au cours de la coulée continue de la pièce, il se forme un cratère à l'intérieur de la partie supérieure de la pièce coulée. La hau- teur de ce cratère dépend de différents facteurs, et en particulier de la vitesse de coulée.
Pour obtenir une bonne coulée dans des conditions économiques on a avantage à ne pas réduire dans de trop grandes proportions la vitesse de coulée, il en résulte que le cratère a toujours une hauteur relativement
Importante.
L'invention permet d'obtenir des pièces coulées dans lesquelles le cratère est ramené à des proportions admissibles sans réduction de la vitesse de coulée.
On peut de plus obtenir un nettoyage du métal des bulles gazeuses qui pourraient s'y maintenir, et on réduit le danger de ségrégation de la masse métallique.
Enfin, le refroidissement de la coulée s'effectue dans des conditions meilleures grâce aux perfectionnements selon l'invention, les parties liquides chaudes de la coulée se déplaçant vers les parties plus froides déjà solidifiées, d'une façon continue, sans perturbations de la masse métal- lique.
L'invention atteint les buts qui viennent d'être indiqués grâce à un moule comportant des enroulements inducteurs à sa hauteur, ces enroulements étant alimentés en courant électrique de telle sorte que le métal encore liquide de la pièce coulée tende à monter dans l'axe du moule et à descendre à proximité des parois internes de ce moule.
Pour éviter l'induction de courants gênants dans le moule luimême, ce dernier est de préférence constitué de plusieurs portions réunies les unes aux autres,avec interposition d'épaisseurs de matière électriquement isolante.
Enfin le moule peut, selon un mode de réalisation particulier, être refroidi par une circulation interne de fluide réfrigérant, les conduits de réfrigération étant divisés en groupe séparés les uns des autres par les épaisseurs de matière électriquement isolante.
L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à des modes de réalisation donnés à titre d'exemples et représentés sur le dessin.
La fige 1 est une coupe verticale d'un moule pour la coulée continue de métaux, muni des perfectionnements selon l'invention.
La fig. 2 est une coupe suivant II-II fig. 1.
La fige 3 est une élévation schématique d'une variante de réalisation du moule représenté sur la fige 1.
La fig. 4 est une vue en plan d'une autre variante de réalisa- tion du moule représenté sur la fig. 1.
Le moule représenté sur les fig. 1 et 2 est constitué par une portion 1 à axe vertical refroidie par une circulation de fluide rêfrïgé- rant dans des conduits 2. Le fluide peut par exemple arriver par la partie inférieure des conduits 2 dans le sens des flèches 3 et sortir dans le
<Desc/Clms Page number 2>
sens des flèches 4.
Le métal liquide est introduit à la partie supérieure du moule par une tuyère 5.
Le métal se répand dans le moule 1, et se solidifie assez rapîdement au contact de la paroi du moule, alors qu'il reste liquide ou pâteux à l'intérieur du moule.
Selon l'invention on dispose autour du moule 1 des enroulements inducteurs 6 alimentés en courant électrique de telle sorte que leurs lignes d'influence à l'intérieur du moule se traduisent par une circulation du métal encore liquide dans le sens des flèches 18, c'est-à-dire une circulation ascendante à proximité de l'axe du moule, et descendante vers les parois.
Il en résulte que le cratère 7 qui se forme normalement à la partie supérieure de la pièce coulée a une hauteur inférieure à celle qu'iL possède avec les procédés et les moules jusqu'alors utilisés.
En outre le refroidissement du métal s'effectue d'une façon plus énergique et plus rationnelle car les parties liquides métalliques montent suivant l'axe du moule ou à proximité de cet axe et vont ensuite se refroidir rapidement à proximité des parois intérieures du moule 1, ou contre les parties métalliques déjà solidifiées.
De plus le courant métallique liquide de bas en haut qui se produit à la partie supérieure de la pièce lutte contre le jet de métal liquide descendant par la tuyère 5.
Enfin le brassage du métal liquide qui se produit dans le cratère et à proximité de celui-ci, permet aux bulles gazeuses et aux impuretés métalliques de remonter à la surface et, soit de s'éliminer partiellement elles-mêmes pour les premières, soit d'être enlevées par la suite pour les secondes. Le danger de ségrégation du métal est d'ailleurs considérablement réduit par l'action du mélangeage résultant de l'utilisation des perfectionnements selon l'invention.
La fig. 2 représente le moule en coupe horizontale et a pour but de montrer que ce moule est divisé en portions distinctes, les différentes portions étant isolées électriquement les unes des autres par des épaisseurs de matière électriquement isolante 8. On peut utiliser par exemple dans ce but des épaisseurs de mica.
La division du moule évite ou réduit les risques d'induction électrique dans la masse même du moule.
L'existence des épaisseurs isolantes 8 ne gêne d'ailleurs pas le refroidissement du moule car les conduits de refroidissement 2 peuvent être groupés dans chacune des parties indépendantes du moule.
La fig. 3 représente une variante de réalisation selon laquelle les enroulements inducteurs sont à axe vertical et sont réalisés autour de noyaux 9.
La fig. 4 est enfin un dernier mode de réalisation dans lequel les enroulements inducteurs sont à axe horizontal et sont enroulés autour d'un noyau 10 dont les deux pôles 11 et 12 viennent à proximité du maile 1
Les moules perfectionnés objets de l'invention trouvent une utilisation particulièrement intéressante pour la coulée des pièces en acier..
On sait en effet que les solutions jusqu'à présent proposées pour réduire l'importance du cratère dans les pièces obtenues par coulée continue ne sont pratiquement utilisables que pour les métaux non ferreux, car pour les métaux ferreux les températures de coulée sont très importantes et les appareillages envisagées ne résistent pas un temps suffisant à ces températures pour que le procédé soit économique.
Les moules perfectionnés selon l'invention peuvent facilement
<Desc/Clms Page number 3>
supporter les températures de coulée des pièces en acier., sans détérioration d'un matériel délicat, puisque la coulée ne vient pas au contact des appareillages spéciaux prévus selon l'invention, ces appareillages étant au contraire isolés thermiquement de la coulée par l'épaisseur du moule qui est lui-même refroidi.
Bien entendu l'invention, n'est pas limitée par les modes de réalisation qui viennent d'être décrits et qui ont été représentés sur le dessin.
On pourrait par exemple modifier les installations comprenant les enroulements inducteurs sans sortir du cadre de l'invention, à condition que ces installations produisent dans la masse métallique de la pièce coulée une remontée du métal encore liquide à proximité de l'axe du moule et une descente de ce métal liquide à proximité des parois du moule.
REVENDICATIONS.
1 - Moule de coulée continue des métaux, et en particulier de l'acier, du type comportant un passage vertical pour la pièce coulée, caractérisé en ce que un ou plusieurs enroulements inducteurs sont disposés à hauteur du moule et alimentés en courant électrique de telle sorte que le métal encore liquide de la pièce coulée tende à monter dans l'axe du moule et à descendre à proximité des parois internes de ce moule.
2 - Houle selon 1, caractérisé en ce qu'il est constitué de plusieurs portions réunies les unes aux autres avec interposition d'épaisseurs de matière électriquement isolante.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
The subject of the invention is improvements to molds for the continuous casting of metals and in particular of steel.
Continuous casting molds generally consist of bottomless enclosures traversed right through by a passage where the casting moves vertically, while it is still only more or less solidified. The casting is practically pulled down by any means, for example by rollers gripping the part, driven with rotary movements in opposite directions.
During the continuous casting of the part, a crater forms inside the top of the casting. The height of this crater depends on various factors, and in particular on the flow rate.
To obtain a good casting under economic conditions, it is advantageous not to reduce the casting speed to too great a degree, the result is that the crater always has a relatively high height.
Important.
The invention makes it possible to obtain castings in which the crater is reduced to acceptable proportions without reducing the casting speed.
It is furthermore possible to obtain a cleaning of the metal of the gas bubbles which could be retained therein, and the danger of segregation of the metal mass is reduced.
Finally, the cooling of the casting takes place under better conditions thanks to the improvements according to the invention, the hot liquid parts of the casting moving towards the colder parts already solidified, continuously, without disturbing the mass. metallic.
The invention achieves the objects which have just been indicated thanks to a mold comprising inductor windings at its height, these windings being supplied with electric current so that the still liquid metal of the casting tends to rise in the axis. of the mold and to descend near the internal walls of this mold.
To avoid the induction of troublesome currents in the mold itself, the latter preferably consists of several portions joined to one another, with interposition of layers of electrically insulating material.
Finally, the mold can, according to a particular embodiment, be cooled by an internal circulation of refrigerant fluid, the refrigeration conduits being divided into groups separated from each other by the thicknesses of electrically insulating material.
The invention will now be described in more detail with reference to embodiments given by way of example and shown in the drawing.
The rod 1 is a vertical section of a mold for the continuous casting of metals, provided with the improvements according to the invention.
Fig. 2 is a section along II-II fig. 1.
Fig 3 is a schematic elevation of an alternative embodiment of the mold shown in Fig 1.
Fig. 4 is a plan view of another alternative embodiment of the mold shown in FIG. 1.
The mold shown in FIGS. 1 and 2 consists of a portion 1 with a vertical axis cooled by a circulation of refrigerant fluid in conduits 2. The fluid can for example arrive through the lower part of conduits 2 in the direction of arrows 3 and exit in the
<Desc / Clms Page number 2>
direction of arrows 4.
The liquid metal is introduced to the upper part of the mold by a nozzle 5.
The metal spreads in the mold 1, and solidifies fairly quickly on contact with the wall of the mold, while it remains liquid or pasty inside the mold.
According to the invention, inductor windings 6 supplied with electric current are placed around the mold 1 so that their lines of influence inside the mold result in a circulation of the still liquid metal in the direction of the arrows 18, c 'That is to say an ascending circulation near the axis of the mold, and descending towards the walls.
As a result, the crater 7 which normally forms at the top of the casting has a height lower than that which it has with the methods and molds hitherto used.
In addition, the cooling of the metal is carried out in a more energetic and more rational way because the liquid metal parts rise along the axis of the mold or near this axis and will then cool rapidly near the interior walls of the mold 1 , or against metal parts already solidified.
In addition, the liquid metal stream from bottom to top which occurs at the top of the part fights against the jet of liquid metal descending through the nozzle 5.
Finally, the stirring of the liquid metal which takes place in the crater and near it, allows the gas bubbles and the metallic impurities to rise to the surface and, either to partially eliminate themselves for the former, or to d 'be removed later for the seconds. The danger of segregation of the metal is moreover considerably reduced by the action of the mixing resulting from the use of the improvements according to the invention.
Fig. 2 shows the mold in horizontal section and aims to show that this mold is divided into distinct portions, the different portions being electrically insulated from each other by thicknesses of electrically insulating material 8. For example, for this purpose, it is possible to use mica thicknesses.
The division of the mold avoids or reduces the risk of electrical induction in the mass of the mold itself.
The existence of the insulating thicknesses 8 moreover does not hamper the cooling of the mold because the cooling ducts 2 can be grouped in each of the independent parts of the mold.
Fig. 3 shows an alternative embodiment according to which the inductor windings have a vertical axis and are produced around cores 9.
Fig. 4 is finally a last embodiment in which the field windings have a horizontal axis and are wound around a core 10, the two poles 11 and 12 of which come close to the mail 1
The improved molds which are the subject of the invention find a particularly advantageous use for the casting of steel parts.
It is in fact known that the solutions hitherto proposed for reducing the size of the crater in the parts obtained by continuous casting can practically only be used for non-ferrous metals, since for ferrous metals the casting temperatures are very high and the equipment envisaged does not withstand these temperatures for a sufficient time for the process to be economical.
The improved molds according to the invention can easily
<Desc / Clms Page number 3>
withstand the casting temperatures of the steel parts., without deterioration of a delicate material, since the casting does not come into contact with the special equipment provided according to the invention, these equipment being, on the contrary, thermally insulated from the casting by the thickness of the mold which is itself cooled.
Of course, the invention is not limited by the embodiments which have just been described and which have been shown in the drawing.
It would be possible, for example, to modify the installations comprising the inductor windings without departing from the scope of the invention, on condition that these installations produce in the metal mass of the casting part a rise of the still liquid metal near the axis of the mold and a descent of this liquid metal near the walls of the mold.
CLAIMS.
1 - Continuous casting mold for metals, and in particular steel, of the type comprising a vertical passage for the casting, characterized in that one or more inductor windings are arranged at the height of the mold and supplied with electric current of such so that the still liquid metal of the casting tends to rise in the axis of the mold and to descend near the internal walls of this mold.
2 - Swell according to 1, characterized in that it consists of several portions joined to each other with the interposition of thicknesses of electrically insulating material.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.