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La présente invention concerne la technique de la coulée conti- nue des métaux et elle a plus précisement pour objet un nouveau procédé et une nouvelle installation pour la coulée d'un lingot de métal ferreux en longueur continue.
Depuis le temps de BESSEMER le problème de la coulée en continu de métaux ferreux a été l'objet d'une grande attention. Il en est résulté un grand nombre de procédés et d'appareils qui ont été proposés dans le pas- sé et quiont eu un succès variable mais qui, tous, se situent hors du do- maine d'une exploitation commerciale dans le cadre d'une production indus- trielle en grande masse. En raison de la température élevée de fusion des métaux ferreux il est difficile de trouver des moyens appropriés pour assu- rer l'évacuation de la quantité considérable de chaleur, nécessaire, à une telle température, pour faire passer ces métaux de l'état liquide à l'é- tat solide.
Jusqu'ici la sévérité de telles transformations a empêché la mise au point d'une filière ou lingotière capable de traiter une quantité importante de métal et d'assurer la continuité d'une opération sur une lon- gue période.
En conséquence l'un des buts de la présente invention est de réa- liser un procédé et un appareil pour la coulée d'un lingot de haute qualité d'un métal ferreux en longueur continue et à une cadence admissible au point de vue commercial dans le cadre d'une production industrielle de grande masse. Une telle cadence peut, par exemple, se situer entre environ 96 tonnes à l'heure pour une section de 10 cm de diamètre à 220 tonnes à l'heure pour une section de 15 cm.
Un but plus précis de l'invention est de réaliser un procédé et un appareil adaptés pour une production massive de lingots en longueur continue d'une dimension appropriée pour être traitée au laminoir ou pour subir d'autres traitements ultérieurs.
L'invention vise également un procédé et un appareil du type précité qui permettent l'introduction d'un lingot continu directement dans un laminoir sans la nécessité d'un réchauffage ultérieur, si ce n'est un léger traitement destiné à assurer une répartition uniforme de la température dans le lingot.
C'est encore un autre but de l'invention de réaliser un haut rendement du laminage parla suppression de nombreux stades intermédiaires qui font partie de la technique usuelle, tels que le démoulage du lingot, le traitement égalisateur de température ou le chauffage, le laminage primaire, le réchauffage et le transport, et qui assurent en même temps la suppression des appareils correspondant à ces différents stades.
Un but annexe est aussi un procédé adapté pour la réalisation d'un rendement global de près de 100%.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple :
La Fig. 1 est une vue schématique d'un exemple de réalisation de l'invention dans lequel il est fait usage d'un appareil combiné avec un laminoir ;
La Fig. 1 est un schéma illustrant l'ensemble du procédé nou- veau;
La Fig. 2 est une vue en soupe verticale à plus grande échelle d'une portion de l'appareil de la Fig. 1, dans laquelle le lingot est formé;
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La Fige 3 est une vue en plan, à plus grande échelle, de la portion de l'appareil représentée à la Figo 2;
La Figo 4 est une autre vue en coupe partielle, à plus grande échelle, montrant les détails de la portion de l'appareil où se forme le lingot et de son mode de fonctionnement,
Les Figso 5 à 8 sont des vues en coupe partielle, horizontale, à plus grande échelle, de la portion de l'appareil représentée à la Fige 4 suivant les lignes 5-5, 6-6, 7-7, et 8-8 respectivement, et montrant les différents stades de formation du lingot;
La Fige 9 est une vue en coupe transversale, analogue aux Figo 5 à 8, suivant la ligne 9-9 de la Fig. 1;
Les Figso 10, 11,12 et 13 sont des vues en coupe verticale, à plus grande échelle, montrant quelques variantes du moule faisant partie de l'appareil décrit ici.
Comme l'invention est susceptible de modes de réalisation divers et de variantes de construction, des modes d'exécution préférés ont été représentés au dessin et seront décrits en détail dans la suite. Bien entendu il n'est pas envisagé de limiter l'invention à ces exemples particuliers de réalisation.
A titre d'introduction à l'exposé du procédé suivant l'invention, il n'est pas inutile de développer certaines observations à propos du problème de la solidification d'un métal ferreux tel que l'acier Martino Tout d'abord il est bien connu que l'acier peut être coulé, sans risque de fusion du moule, dans un moule cylindrique, ouvert à une extrémité, d'un métal à bas point de fusion, mais à haute conductibilité thermique, étant admis que l'évacuation de chaleur est assurée à une vitesse suffisamment élevée. Il a été observé par les demandeurs que, dans des conditions régulières d'écoulement, une croûte initiale d'acier solidifié d'une épaisseur d'environ 1,5 m/m se forme presque instantanément au contact de l'acier coulé et de la paroi périphérique interne du moule.
Cette croûte est en acier d'une haute qualitéo Si l'acier, à l'état fondu, se déverse dans le moule sans gicler, la croûte formée présente une surface lisse et continue. A mesure que s'opère le refroidissement résultant de la transmission de chaleur au moule, à grande vitesse, l'épaisseur de la croûte tend à augmenter à la vitesse approximative de 1,5 m/m par dizième de seconde.
Un phénomène d'importance primordiale en relation avec la solidification est la tendance de la croûte à se contracter en se séparant du moule. Une telle contraction est habituellement non uniforme, intervenant en des points ou zones, en raison des variations locales de la répartition de la chaleur. Ces variations peuvent être causées, par exemple, par un état turbulent du métal fondu derrière la croûte. Il en résulte la formation, à intervalles irréguliers, de poches de gaz entre la croûte et la paroi du moule. Chacune de ces poches de gaz provoque, dès sa formation, une réduction considérable de la transmission de chaleur entre le moule et les zones particulières de la croûte situées au-dessus de la poche.
Ce phénomène, à son tour, provoque le réchauffage des zones correspondantes de la croûte par le métal fondu situé en arrière et réduit ainsi la résistance du métal en le rendant mou ou plastique. Les zones de ramollissement de la croûte ont tendance à balloner jusqu'à ce qu'elles rencontrent la paroi du moule et que la solidification se développe à nouveau. En raison de ce réchauffage l'épaisseur de la croûte et sa résistance dans les zones correspondantes sont sensiblement plus faibles que dans les autres régions.
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Compte tenu de ce qui précède il est proposé suivant l'invention un nouveau procédé pour la coulée d'un lingot en longueur continue, obtenu. directement depuis le métal ferreux fondu tel que l'acier. Dans ce procé- dé une colonne de métal en fusion s'écoule sensiblement sans turbulence à travers une conduite formant moule spécialement conçu et comportant des fentes transversales,la portion supérieure de cette conduite étant en gra- phite ou en un matériau réfractaire possédant une conductibilité thermique relativement basse et la portion aval ou restante de la conduite étant fai.- te d'un matériau à conductibilité thermique relativement élevée, le cuivre par exemple.
D'autres métaux, alliages ou substances possédant une résis- tance mécanique suffisante et jouissant de la propriété de transmettre la chaleur à grande vitesse, pervent également convenir à la fabrication de la portion aval de la conduite à laquelle on peut donner la dénomination de moule. Si l'on se réfère à la Fig. la on voit à titre d'exemple une conduite 20 formant moule, au moyen de laquelle le procédé peut être mis en oeuvre et qui comprend une portion amont 48 et une portion aval, ou mou- le 51. Immédiatement à l'entrée du moule une croûte périphérique de faible épaisseur ou coquille se forme sur la colonne de métal en fusion.
Pour as- surer une augmentation rapide et uniforme de l'épaisseur de cette croûte périphérique formée au départ il y a lieu de maintenir une transmission de chaleur très élevée entre cette croûte et le moule. Cette condition est réalisée en soumettant la croûte à une charge déterminée H de métal fondu disposé au-dessus du moule 51 de manière à assurer un contact étroit entre la croûte périphérique et la paroi du moule.
Après que la colonne de métal et la croûte fraîchement formée ont parcouru une petite distance axiale D en contact direct avec le moule 51, la croûte acquiert une résistance suffisante pour commencer à se rétrac- ter en se séparant de la paroi du moule et pour retenir le métal fondu dans le noyau de la colonne qui est soumise à la pression hydrostatique H. On fait en sorte de prévenir le réchauffage et le ballonnement local de la croûte, lorsque cette contraction se produit par l'application directe de réfrigérants sur la croûte, avant même que cette dernière ait quitté le moule 51.
On réalise ce but lorsque la colonne de métal traverse la région indiquée en C à la Fig. la en exposant une portion, progressivement crois- sante, de la surface périphérique au contact direct d'un jet de réfrigérant, à haute vitesse; cette opération peut être qualifiée "épongeage de chaleur" (heat scrubbing). En même temps on réduit l'épaisseur du support radial donné à la croûte. On réalise ensuite "l'épongeage de chaleur" par contact direct avec le réfrigérant à la surface périphérique totale de la colonne en cours de solidification dans la région indiquée en C à la Fig. la.
L'action réfrigérante résultant du contact direct de la croûte avec le moule dans la rgion D et de l'application directe de réfrigérant dans les régions C et C continue à assurer l'évacuation de la chaleur de- puis la surface du lingot. Dans certains cas la réfrigération peut être réalisée de la manière décrite ci-dessus jusqu'à ce que la chaleur totale contenue dans la section soit suffisante pour lui conférer un traitement égalisateur de température à la température de laminage, avec ou sans ap- port d'une faible quantité de chaleur extérieure. Ce traitement peut être réalisé dans la région S indiquée à la Fig. 1a.
Après la description du procédé suivant l'invention il y a lieu maintenant de préciser l'un des modes de réalisation de l'appareil permet- tant la mise en oeuvre de ce procédé. Suivant l'exemple représenté à la Fig. 1 cet appareil comporte une cuve de coulée 24 adaptée pour recevoir l'acier fondu 25 provenant d'une poche 26 et: pour déverser l'acier dans une colonne continue 28, de section sensiblement circulaire. Après passage dans un dispositif destiné à assurer l'évacuation d'une certaine quantité
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de chaleur, la colonne 28 se solidifie peu à peu en un lingot 29, de longueur continue, qui peut être directement introduit dans un four 32, pour un traitement égalisateur de température, au moyer de galets guides et de galets supports 30, 31.
En sortant du four 32 le lingot 29 passe entre des cylindres de réduction 34, 35, 36 et 37, qui réduisent progressivement sa section transversale, puis il est soumis à l'action d'une cisaille volante 38 qui le débite en longueurs 39 au cours de son passage sur un chemin de roulement 40.
Dans l'exemple d'exécution représenté au dessin la cuve de coulée 24 comporte une enveloppe en acier 41 en forme de baquet et garnie d'un revêtement épais en matériau réfractaire 42. Une cavité 44 en forme de poire est délimitée par la surface supérieure du matériau 42 et comporte une paroi latérale 46 évasée vers l'extérieur. Au centre de la portion la plus large de la cavité 44 une conduite verticale 48 définit un passage 49, dans lequel se forme une colonne de métal en fusion s'écoulant depuis la cuve de coulée 24. La cavité 44 est d'une profondeur suffisante pour permettre aux impuretés de flotter librement sur l'acier introduit dans le passage 49.
Dans l'appareil représenté la conduite 48 comprend une portion supérieure en forme d'un manchon 50 massif, en graphite, et une portion inférieure formant un manchon relativement mince, ou moule 51, en cuivre, ou en une autre substance, à conductibilité thermique relativement élevée.
Le moule 51 s'engage à travers une ouverture, dans le fond de l'enveloppe 41 et il est monté convenablement sur cette dernière au moyen d'un rebord périphérique d'extrémité 52. Pour assurer un écoulement régulier et sensiblement non turbulent du métal fondu à travers le passage 49, ce dernier est en position décalée par,rapport à l'orifice de coulée 54 de la poche 26 et la portion étroite de la cavité 44 est disposée au droit de l'ouverture de coulée 54. De cette manière toute irrégularité dans le déversement de l'acier s'écoulant dans la cuve 24, résultant de sa descente depuis la poche 26, se produit dans une région éloignée du passage 49..
De plus la turbulence est encore réduite et la régularité de l'écoulement facilitée par les formes rondes indiquées en 55, données à l'extrémité du manchon de graphite 50 faisant saillie dans la cavité et par la forme évasée indiquée en 56, de l'ouverture d'entrée du passage 49.
La mise en mouvement du métal fondu à travers la conduite formant moule peut être réalisée d'une manière quelconque appropriée. Par exemple, on peut employer un plongeur relativement court, d'un diamètre approprié, pour assurer un contact coulissant correct dans le moule, ce plongeur obturant, dans sa position initiale, le passage 49. Ce plongeur peut être monté à l'extrémité d'un élément métallique tubulaire souple, s'engageant vers le haut entre différents galets de guidage. En exerçant alors une poussée vers le bas sur l'élément tubulaire le plongeur est amené à descendre dans le passage 49, suivi par une colonne de métal fondu dont l'extrémité inférieure est partiellement solidifiée.
Des précautions sont prises pour que la réfrigération du moule 51 se produise à une vitesse suffisamment élevée pour empêcher la fusion de ce moule et en même temps pour créer autour de la colonne 28 d'acier fondu s'écoulant doucement une croûte périphérique uniforme 58 qui s'épaissit à mesure que la colonne 28 traverse le moule. Ce résultat est obtenu en dirigeant sur la surface périphérique externe du moule une grande quantité de réfrigérant sous forme d'un fluide projeté à vitesse élevée qui réalise sur le moule un "épongeage de chaleur".
Conformément au présent exemple plusieurs chemises annulaires creuses réfrigérantes 59 à 62 sont disposées axialement, à une certaine distance l'une de l'autre, de manière à entourer le moule 51 et chacune de ces chemises est alimentée en eau de réfrigération sous pression provenant d'une canalisation principale 64, au moyen de con-
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duites de branchement 65. Dans chacune de ces chemises de réfrigération, une série d'orifices ou ajutages 66 sont disposés sur la périphérie interne et sont adaptés pour assurer la projection de jets 68 à grande vitesse, dans une direction sensiblement radiale, sur la paroi extérieure du moule.
Les jets 68 balaient le rideau de vapeur qui tend à envelopper la paroi exté- rieure du moule en couvrant ce dernier d'une nappe sans cesse renouvelée d'eau de réfrigération 69, qui élimine pratiquement la chaleur transmise à l'extérieur du moule. Pour éviter la déformation des jets des chemises ré- frigérantes intérieures par la chute de l'eau utilisée dans les chemises supérieures, une série de chicane$ séparatrices 70 peuvent être interposées entre les chemises successives.
Pour assurer un accroissement rapide et uniforme de l'épaisseur de la croûte 58 dans les stades initiaux de sa for- mation, on assure une transmission de chaleur à grande vitesse par un con- tact direct entre la croûte 58 et la surface intérieure de la portion amont du moule 51, Dans ce but également l'acier est maintenu dansla cuve de cou- lée à un niveau déterminé, ce qui soumet l'acier contenu dans le moule 51 à une charge constante et importante H.
Après un certaindéplacement axial de la colonne 28 et de la croû- te 58 en contact direct avec la périphérie interne du moule, la croate-58 acquiert une résistance suffisante pour commencer à se contracter en se séparant de la paroi du moule contenant la colonne de métal fondu 28, à l'en- contra de la pression résultant de la charge H. Corrélativement un disposatif est prévu pour maintenir un accroissement progressif de l'épaisseur de la croûte, et, en même temps, pour prévenir le réchauffage et le ballonnement de la croûte fraîchement formée, qui pourraient intervenir à la suite d'une telle contraction.
Dans ce but on assure l'exposition de la surface périphérique totale de la croûte en formation à l'action directe du réfrigérant, avant même qu'elle ait quitté le moule 51, et en même temps on assure à la croûte un support radial suffisant pour prévenir un ballonnement excessif ou une rupture dans toutes les zones où la croûte s'épaissit.
Si l'on se reporte aux Figo 4 et 10 on voit que la portion supérieure du moule comporte des parois solidesqui définissent une zone 71 où commence la formation de la croûte et qui se trouvent en contact direct avec la croûte 58 et le moule. Sur la portion aval de la zone 71 les parois du moule ont été entaillées par un grand nombre de perforations 72, disposées axialement en quinconce et situées à une certaine distance l'une de l'autre sur la périphérie du moule. Chacune de ces perforations est adaptée pour permettre à au moins l'un des jets 68 de réfrigérant provenant des chemises 60-61 de les traverser et de frapper directement une surface donnée de la croûte, dont l'épaisseur s'accroît, comme il est indiqué à la Fig. 6.
Si on le désire, on peut réduire l'interférence entre les jets et les portions de la paroi du moule comprise entre les perforations, en évasant vers l'extérieur la surface latérale 74 de chacune des perforations ou entailles 72. Les portions de la paroi du moule comprises entre les entailles 72 sont réfrigérées depuis les chemises de réfrigération par des jets différents de ceux qui pénètrent dans les entailles 72. En raison de la structure qui vient d'être décrite, chaque zone où s'opère un accroissement d'épaisseur d'une portion transversale donnée de la colonne 28 est soumise à un "épongeage de chaleur" par l'application directe de réfrigérant avant qu'elle ne quitte le moule.
Des dispositions sont prévues également sur le moule 51 pour diminuer progressivement l'importance du support radial donné à la croûte 58 et en même temps pour augmenter progressivement la surface exposée à une réfrigération directe. Si l'on se reporte aux Fig. 2, 4, 7 et 10, on notera que la portion aval du moule comporte une série de dents 75 disposées axialement à une certaine distance l'une de l'autre sur la paroi du moule ces dents définissant une série de pointes 76. Les éléments de paroi limi-
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tant ces dents peuvent être évasés vers l'extérieur, comme les entailles 72.
Comme on le voit clairement aux Figo 4 et 7, les jets de réfrigérant provenant des chemises 62 sont dirigés à travers les dents 75 et entre les poiltes, de manière à frapper directement la croûte 58 dont 1"épaisseur s'accroît., Bien entendu quelques uns de ces jets frappant les jointes 76 et les refroidissent.
Dans la suite de l'appareil maintenant décrit, la longueur du moule 51, la vitesse de réfrigération et la vitesse d'avancement du lingot sont combinées de telle sorte qu'à la sortie du moule la croûte solide 58 a acquis un degré de résistance satisfaisant et n'a plus besoin d'un support ra- dialo Toutefois, le noyau 48 en fusion du lingot pose de nouveaux problèmes qui ont été spécialement pris en considération dans la construction des autres parties de l'appareil.
(brome la portion périphérique en cours de so- lidification du noyau en fusion 28 est à une température sensiblement constante, la température de la surface du lingot est déterminée par la vitesse à laquelle se produit l'évacuation de la chaleur de ce lingoto Si cette vitesse est trop basse, la dissipation de la chaleur dans la croûte depuis le noyau en fusion tend à élever la température de la surface de la croûte, à un point tel que cette dernière peut perdre sa résistance, subir un ballonnement et éventuellement, se rompre.
Pour éviter les effets fâcheux d'une perte de résistance, le lingot 29 est soumis de nouveau à un "épongeage de chaleur" par l'application directe de réfrigérant après que le lingot 29 émerge du moule. Cette réfrigération directe est maintenue aussi longtemps qu'il existe une possibilité de ballonnement ou de rupture de la croûte Dans l'exemple décrit, les conditions qui précèdent sont réalisées par un certain nombre de chemises de réfrigération 78 complémentaires, disposées par rapport au lingot 29 à une certaine distance axiale l'une de l'autre et en-dessous du moule 51, les chemises 78 alternant avec les rouleaux de guidage et les rouleaux porteurs 30.
Tout comme les chemises de réfrigération 59, 60, 61 et 62, les chemises 78 créent une projection de fluide réfrigérant sous forme de jets radiaux 68, le réfrigérant étant amené depuis la canalisation principale 64 par des conduites de branchement 79 (Fig. 2 et 4). Toutefois, contrairement à ce qui est prévu dans les autres chemises de réfrigération, le débit de chacune des chemises de réfrigération 78 estprojeté en totalité contre la croûte 58 du lingot, sans qu'il y ait d'incidence de la part des éléments porteurs, ainsi qu'il est montré à la Fig. 8.
Ainsi les jets 68 des chemises complémentaires de réfrigération 78 frappent directement la croûte du lingot, enveloppant la surface périphérique totale du lingot d'une nappe constamment renouvelée de fluide réfrigérant et poursuivant ainsi "l'épongeage de chaleur" précédemment décrite Cette nappe protège d'abord le lingot de l'oxydation. Cependant, à mesure que le lingot s'éloigne du moule et que sa température superficielle s'abaisse, l'oxydation se fait moins intense. Pour cette raison, et aussi parce que la croûte a acquis une résistance suffisante, le maintien d'une enveloppe ininterrompue de réfrigérant autour du lingot ne s'impose plus.
Par conséquent les chemises complémentaires de réfrigération 78, traversées ultérieurement par le lingot, sont disposées axialement avec un certain espacement et alternent avec les différents groupes de galets de guidage 30. L'action réfrigérant réalisée par les chemises 78 estmaintenue jusqu'à ce que la croûte 58 subisse une variation d'épaisseur correspondant aux états représentés à la Fige 8 et à la Fige 9 respectivement. Pendant que la croûte atteint une épaisseur conforme sensiblement à celle de la Fige 9, le noyau 28 en fusion a subi une réduction de section telle qu'il ne contient plus suffisamment de chaleur pour provoquer une déformation et une rupture de la croûte solide 58.
Au fur et à mesure qu'il avance longitudinalement, le noyau 28 peut achever de se solidifier, d'une manière quelconque, suivant une allure réduite d'éva-
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cuation de la chaleur.
Dans certaines installations il peut être souhaitable de couper le lingot 29 en longueurs prédéterminées, au moyen par exemple d'une cisaille volante, immédiatement après la solidificationo Pour obtenir le ren- iement maximum dans le fonctionnement de l'appareil décrit ci-dessus, il est toutefois préférable d'introduire le lingot 29 dans un laminoir de type continu pourvu d'une série de cylindres réducteurs, tels que les cylindres 34, 35, 36 et 37.
La chaleur totale contenue dans le lingot 29 au moment de la solidification peut, si elle se répartit uniformément, maintenir, en vue du laminage, le lingot 29 à une température adéquate. Cependant, la nature même du procédé de réfrigération précédemment décrit a provoqué un gradient thermique relativement élevé entre le centre et la croûte 29. Il est habituellement souhaitable d'obtenir une répartition sensiblement uniforme de la chaleur dans la section transversale du lingot, immédiatement avant le laminage. Dans ce cas, ce dernier est entraîné à travers le four 32 destiné à un traitement égalisateur de températureo En réduisant massivement la perte de chaleur à partir de la surface du lingot, le four 32 assure un abaissement du gradient thermique entre le centre du lingot et la croûte qui le réduit presque à une valeur nulle.
En régularisant convenablement la chaleur tctale contenue dans le lingot avant son entrée dans le four régulateur 32, l'abaissement du gradient thermique peut amener le lingot dans un état de température adapté au laminage, avec ou sans addition d'une petite quantité de chaleur extérieureo Schéma du fonctionnemento
Bien que le fonctionnement de l'appareil ci-dessus décrit soit clairement intelligible aux techniciens spécialisés, il convient cependant d'en faire ici un bref résuméo
Si l'on se refère de nouveau à la Figo 1, le métal en fusion est déversé depuis la poche 26 dans la cuve 24 et entraîné sans turbulence par l'extrémité de cette dernière.
La colonne de métal fondu s'engage dans la conduite 48 etpasse suivant un régime d'écoulement sensiblement laminaire du manchon 50 dans le moule 51 qui est refroidi par des jets de fluide puis les chemises réfrigérantes 59, 60, 61 et 62. La mise en mouvement de la colonne à travers la conduite 48 peut bien entendu être obtenue par un procédé quelconque,par exemple au moyen d'un plongeur et d'un agencement comportant un tube métallique souple, comme il a été indiqué plus haut. Il se produit dans la zone 71 une croûte 58 qui s'épaissit progressivement dans la portion initiale du moule, le contact avec les parois du moule étant assuré grâce à la pression due à une charge hydrostatique H. Un tel contact permet de réaliser dans toute section transversale de la colonne une épaisseur radiale sensiblement uniforme de la croûte.
Dès que la croûte acquiert une résistance suffisante pour s'opposer à la pression interne due à la charge H elle quitte la zone 71 et une portion constamment croissante de sa surface est soumise à l'application directe de fluide réfrigérant à partir des chemises de réfrigération 59,60, 61 et 62 tandis qu'une portion de sa surface constamment décroissante, s'appuie sur un support radial.
A la sortie du moule, la portion partiellement solidifiée du lingot est soumise de nouveau à une application directe de réfrigérant au moyen de jets provenant des chemises de réfrigération 78 séparées axialement l'une de l'autre par une certaine distance, mais toujours sur toute la périphérieo Ceci entraîne encore un accroissement d'épaisseur de la croûte 58 jusqu'à de que le diamètre du noyau en fusion devienne si faible qu'il peut se solidifier sans déformation et sans autres effets fâcheux de la portion du lingot précédemment solidifiée.
En raison principalement du fait que le noyau 28 en cours
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de solidification est soumis constamment à un apport de métal fondu constitué par la portion amondu noyau, non solidifiée, la solidification se produit sensiblement sans que le corps solide prenne la forme d'un tuyau. La portion solidifiée du lingot est ensuite passée dans un four de traitement 32 en vue de ramener à zéro le gradient de température transversalo En sortant du four 32 le lingot est engagé dans les cylindres réducteurs 34, 35, 36 et 37 et, après laminage, il est débité en longueurs déterminées au moyen de la cisaille volante 38.
Variantes
Si l'on se reporte de nouveau au dessin on voit aux Fige 11, 12 et 13 respectivement certaine-- variantes du moule 51a,5'! et 51c ,qui peuvent être utilisées dans l'appareil suivant l'inventiono Tous ces moules sont dans l'ensemble semblables au moule 51, et ils ont été entaillés de manière que des surfaces croissantes de la croûte 58 soient soumises à l'action directe du réfrigérant, tout en assurant un support radial suffisant pour prévenir la rupture des surf aces de la croûte exposées au réfrigérant.
Chacune de ces variantes comporte une zone 71 sur laquelle la croûte commence à se former. A l'aval de la zone 71 du moule 51a (Figo 11 ) sont disposées en hélices plusieurs fentes dans la paroi, chacune de ces fentes prenant fin immédiatement avant l'extrémité aval du mouleo Toutes ces fentes s'é- @ rissent en se dirigeant vers l'aval et soumettent des surfaces croissantes le la croûte du lingot à l'action directe du réfrigérant provenant des chemises de réfrigération 60,61 et 62.
Si l'on considère la variante 51b représentée à la Fige 12 on notera que sa portion amont est d'une forme semblable à celles qui ont été déjà décrites et qu'elle comporte une zone 71 dans laquelle la croûte commence à se former. A l'aval de la zone 71 le moule 51 comporte une série de fentes transversales 81, 82, 83, 84, séparées axialement par une certaine distance et destinée à soumettre la croûte du lingot au contact direct du réfrigérant. Dans cette série de fentes la fente supérieure 81 est la plus étroite, chacune des autres fentes étant plus large que celle située immédiatement en amont. Ces fentes divisent la portion du moule située au-dessous de la zone 71 en une série d'anneaux 85, 86, 87 et 88, qui peuvent être solidarisées par exemple au moyen de tiges 89 disposées longitudinalement.
On voit à la Figo 13 que le moule 51c comporte une portion amont semblable à la portion correspondante d'un autre moule, y compris la zone 71 dans laquelle s'amorce la formation de la croûteo La portion du moule 51c à l'aval de la zone 71 est en forme de cage et constituée par un certain nombre de barres 90, 91 et 92, de longueur variable et disposées dans une direction sensiblement axiale.
le préférence, chacune de ces barres a une section circulaire et a subi une certaine torsion hélicoidaleo Dans le présent exemple les barres sont réparties en trois groupes, en fonction de leur longueur, et ces groupes sont disposés suivant une circonférence en position alternée,, Ces barres sont pourvues à leur extrémité libre d'un support externe constitué par des anneaux 94,95 et 960 Cette construction permet de soumettre des portions progressivement croissantes de la surface de la croûte à l'action directe du réfrigérant et en même temps, offre un support progressivement décroissant. L'une des principaux avantages de cette variante consiste en ce que il est positivement impossible que le réfrigérant soit emprisonné entre la paroi du moule et la croûte.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes d'exécution représentés et décrits qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemptée