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Monsieur le Ministre, Nous avons l'avantage de vous faire savoir qu'à la date du 9 août 196 ,nous avons opéré le dépôt d'une
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demande de bre now e la Société dite: UNITD tdGIlLr.csING AND r0lTkY' J0..TàNY sous le n" PV 47.210 pour: Appareil pour la coulée en continu d'un méta"e I rue 1 eciar.
.. présente a pour but de rectifier une erreur matérielle ûtD.' dans l'exécution de la 6pécification.n effet, il y ',;. ':, '."lU. d'effectuer la modification ci-après, une erreur ai'> -. s'étant glissée page 7 -ligne 15. Il y a lieu de , . <1,:>B.,± date de délivrance du brevet américain .1.32 @@ novembre 1905 .
@e soussigné n'ignore pas qu'aucun document joint au @sier d'un brevet d'invention ne peut être de nature à
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- pc:wer ,soit la description, soit aux dessins, des modifi- stions ae fond et déclare que le contenu d. cette note n'
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:''.,l"JE: pas de telles modifierions et n'a d'autre objet que <le l3ir.;psler une ou plusieurs erreurs matérielles.
. reconnaît: que le contenu de cette note ne peut avoir 1I',\.i --' 5' de rendre valable,totalement ou partielle tent, -" " ' z; n PV 47.210 si celui-ci ne l'était .pas en tout ou vertu de la législation actuel Lèvent en vigueur.
\ prise l'acinistration à joindra cette noge au dossier du t1 û à en délivrer photocopie.
-... benne rêge i3 nous serait agréable si vous vouliez t." " * # accuser réception de la présente stipulant que la @ion est admise pour valoir zorane dl) droit. vous lire, nous vous prions d'agréer, Monsieur le Ministre, l'assurance de notre considération distinguée.
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BREVET D'INVENTION Appareil pour la coulée en continu d'un métal tel que l'acier.
Cette invention se rapporte à la technique de la coulée en continu d'un métal fondu tel l'acier. On entond par "coulée en contins-' la production d'une pièce coulée dont la longueur est égale à plusieurs fois celle du moule dans lequel est produite cette pièce,
L'invention concerne plus particulièrement un procéda et un appareil permettant une plus grande souplesse et une adaptabilité générale plus grande dans le travail de coulé des métaux, Cette souplesse et cette adaptabilité générale
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accrues sont duos principalement à l'application de façon interchangeable sur le même appareil de coulée des éléments suivants :
-
1 ) Une poche de coulée ou une succession de poches de coulés (indépendamment ou simultanément) en combinaison avec deux entonnoirs de réception du Létal à deux courants et deux moules;
2 )Une poche ou une succession de poches de coulée en combinaison avec un seul entonnoir à courants multiples et plusieurs moules,
C'est ainsi que le procédé et l'appareil permettent la sélection dans un seul ensemble d'équipement, de plusieurs modes de fonctionnement distincts présentant des utilités différentes et séparées.
En outre, 1 équipement a@nsi conçu donne la possibilité de réaliser un fonctionnement ininterrompu plus long puisqu'il est utilisable pour la coulée en succession c'est-à-dire pour la coulée d'un certain nombre de charges de métal en vue de la formation d'une barre continue dans la mesure où le réglage dans le temps de la charge de métal et la programmation le permettent.
Dans une opération de coulée en continu, il y a toujours un risque que des défauts métallurgiques tels que des fragments de laitier ou des imperfections du processus telles @@e @@s @@s @érangements survenant dans le revroidissement ou la lubrification des moules puissent se traduire pai une coupure. On entend par "coupure" une interruption dans la partie externe solidifiée de la barre de métal coulé à Proximité de la partie centrale encore en fusion de la barre qui se trouve dans le moule. C'est ainsi que l'intérieur de la masse demétal fondu a la possibilité de pénétrer dans la
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partie externe durcie et que la continuité de la barre est alors interrompue.
Il en résulte que l'équipement doit être mis au repos en vue d'être nettoyé, ce qui représente un temps mort et oblige à des opérations de remise en marche ultérieures. Du fait que la production du four est soigneuse- ment réglée dans le temps, afin d'assurer la capacité de coulée normale à l'équipement de coulée et que les charges provenant du four ne peuvent être maintenues à l'état fondu que pendant un temps limité (approximativement 40 à 50 minutes) une coupure comme celle dont il vient d'être parlé peut se traduire par une perte de plusieurs charges de métal fondu, La présente invention permet d'obtenir avec certitude un fonctionnement continu et une coulée ininterrompue des charges de métal fondu au fur et à mesure de leur production nonobstant une semblable coupure,
C'est ainsi que le procédé permet de réduire dans une mesure considérable les consé- quences anti-économiques d'une coupure. Cette réduction est rendue possible par la présence d'au moins deux barres, L'aptitude à la formation d'une double barre provient de la présence de deux moules dont chacun est équipé d'un appareil à fonctionnement indépendant de démoulage et d'un groupe d'entonnoir interchangeables comprenant un semblable entonnoir à double courant et deux semblables entonnoirs à courant unique.
La paire de moules et le groupe d'entonnoirs donnent la possibilité de mettre en oeuvre les deux modes de fonctionnement interchangeables dont il a été parlé ci .avant, L'un d'eux implique un fonctionnement indépendant des deux moules par rapport aux entonnoirs séparé, et aux poche.
de
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coulée distinctes, C'est ainsi que ce mode de fonctionnement utilise deux dispositifs complets et indépendants de formation de la barre fonctionnant côte à cote, Si chaque barre de métal est coulée à une vitesse suffisante pour tirer parti de la totalité du métal fondu qui se trouve dans la poche de coulée respective avant qu'il ne durcisse dans cette poche, ce mode de fonctionnement constitue le processus le plus efficace puisqu'il ne nécessite qu'une seule charge au départ et ne produit qu'un seul produit terminale par charge de métal, autrement dit par poche de coulée, Par ailleurs, la vitesse d'étirage nécessitée est élevée,
ce qui augmente le risque de coupure et exige une surveillance plus grande des paramètres du procédé tels que la température du fluide de refroidissement, le rythme de l'oscillation du moule, et la lubrification de celui-ci,
Le second mode de fonctionnement consiste à faire agir deux moules à partir d'un seul entonnoir à double courant et d'une seule poche de coulée, Ce mode de fonctionnement présente cet avantage de ne nécessiter qu'un seul support de poche de coulée et qu'un seul entonnoir; il permet une vitesse d'étirage plus faible et réduit par conséquent le risque de coupure tout en étant moins sensible aux Paramètres du processus.
S'il se produit cependant une coupure, la tuyère d'écoulement qui alimente le moule intéressé peut être bouchée, puis le reste de la charge de métal fondu peut être utilisé sans intention pour la formation de l'autre barre.
Suivant plusieurs facteurs variables dans la pratique journalière tels que les facteurs dus à la main-d'oeuvre, la dureté de la masse de métal fondu, à la disponibilité des
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? matières premières et aux impératifs au point de vue produc- tion, il peut être désirable de donner la préférence à l'un ou l'autre mode de fonctionnement dont il vient d'être ! parlé. La présente invention permet donc d'obtenir la possibilité de faire varier le régime de production selon les exigences compte tenu des variables sus-mentionnées.
On conçoit que le but de l'invention réside dans ce fait que le même appareil de coulée peut être utilisé soit comme appareil à deux barres, soit comme appareil à une seule barre double, moyennant un simple changement de la position ou de la disposition des entonnoirs et des poches de coulée.
Suivant la réalisation à préférer qui est décrite ci-après, on conçoit que les entonnoirs peuvent être placés soit suivant la disposition que montre la fig. 3, soit suivant la disposition qui est représentée dans la fig. 8 sur le même appareil pour faire face aux besoins,
Les techniciens comprendront qu'en vue d'obtenir ce résultat les entonnoirs que montre la fig. 3 peuvent être tous deux des entonnoirs semblables à ceux qui sont représentés dans la fig. 1 ou 8 mais à condition qu'un de leurs orifices d'écoulement soit bouché,
A titre d'avantage supplémentaire, l'appareil possède cette aptitude de permettre une coulée en succession dans la mesure où le réglage de la charge de métal fondu dans le temps et la programmation le permettent puisque cet appareil ;
permet un changement, autrement dit une permutation des poches de coulée en moins de temps qu'il n'en faut pour que l'entonnoir se vide. La coulée en succession n'exige qu'une barre au départ et ne produit qu'une seul. barre à l'arrivé. par séquence de barre de sorte qu'elle représente un avantage
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supplémentaire,
Un appareil pour la coulée en continu d'une masse de métal fondu a été révélé pour la première fois en 1865 dans le brevet des Etats Unis d'Amérique N 49.053 délivré à
Sir Henry Bessemer, Depuis cette époque, cette technique s'est développée considérablement, surtout en ce qui concerne la coulée en continu des métaux non ferreux comme l'aluminium et le cuivre.
Au cours des dix dernières années,des efforts considérables ont été faits en vue de réaliser la coulée en continu des métaux ferreux, en particulier en Europe et en
Asie. La coulée en continu de l'acie aux Etats Unis d'Améri- que a été entreprise à un stade industriel à peu près en 1962.
La développement et l'état de la technique de la coulée en continu des métaux non ferreux ainsi d'aill@@rs que des métaux ferreux ont été exposés dans une publication de langue anglaise parue en 1964 sous les auspices de 1'Association des techniciens du fer et de l'acier de P@@tsburgh, Pennsylvanie, Etats Unis d'Amérique sou@ le titre anglais "Continuous and Pressure Casting".
La coulée en continu des métaux ferreux est généralement plus difficile à effectuer que la .ouïe. en continu des métaux non ferreux, Par comparaison avec les métaux non ferreux, les métaux ferreux ont, en effet, un ..oint de fusion plus élevé, une chaleur spécifique égalant plus élevée et un taux de conductibilité thermique plus @as.
Il en résulte que la coulée en continu des métaux ferreux est plus sensible que la coulée en continu des métaux non ferreux à cause des températures plus élevées qui sont nécessaires pour maintenir ces métaux à l'état fondu et au fait que la zone liquide est plus profond, dans le moule par suite du taux de co@@uctibilité
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thermique inférieur,
Les procédés et les appareils permettant la mise en pratique de la coulée en continu des métaux non ferreux doivent donc être plus adaptables et d'application plus souple au point de vue de la vitesse à laquelle le métal fondu est utilisé à partir d'une ou plusieurs pochee de coulée et dégagé du moule ou des moules afin d'éviter le durcissement dans les poches de coulée ou les entonnoirs et d'assurer la production d'une barre continue homogène et saine.
Des tentatives antérieurement faites pour assurer cette production séquentielle sont représentées par le brevet anglais N 704.620 publié le 24 Février 1954 au nom de Junghans et dans le brevet des Etats Unis d'Amérique N 3.218.682 sollicité au nom de Namy le 19 Mars 1963 et délivré le 29 Novembre 1965, Dans le cas de l'appareil Junghans, le passage ou la permutation d'une poche de coulée à une autre est réalisé en déplaçant en va-et-vient les poches de coulée et les équipements de support sur des pistes parallèles rectilignes.
Il se produit une certaine interruption dans l'écoulement du métal fondu dans le moule, Dans l'appareil de Namy, le changement ou la permutation est effectué en faisant pivoter les entonnoirs tandis que les poches de coulée demeurent fixes les unes à la suite des autres. Le pivotement de ces entonnoirs de réception du métal bien qu'il donne satisfaction en vue de l'obtention des buts immédiats au point de vue du changement d'une poche de coulée à une autre, restreint l'emplacement des entonnoirs en raison de la présence du mécanisme fixe autour duquel ils pivotent.
Il en résulte que le mouvement de ces entonnoirs de façon qu'ils franchissent une série de postes de travail tels
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qu'un poste de préchauffage de ces entonnoirs, un poste de déversement ou de nettoyage, et un poste de production est strictement limité,
Un but de la présente invention est de fournir à la technique un appareil pour la coulée en continu en barres multiples capable d'être utilisé sélectivement soit avec le mode de fonctionnement indépendant, soit avec le mode de fonctionnement simultané qui ont été indiqués ci-avant.
Un autre but de l'invention est de fournir à l'industrie sidérurgique un procédé et un appareil pour la coulée en continu de métal fondu qui sot adaptable à diverses appli- ' cations et très souple au point de vue de la vitesse d'uti- lisation du métal fondu ou de sa conformation en barres.
Un autre but encore de l'invention est de fournir à l'industrie un procédé et un appareil pour la coulée en continu de métal fondu permettant un changement ou une transition d'une charge de métal ou du contenu d'une poche de coulée de métal fondu à une autre poche sans interrompre l'écoulement de ce métal dans le moule, afin de produire par là même une pièce coulée continue d'un seul tenant à partir des deux charges provenant des poches de coulée et ce, sans interruption, .
Un autre but encore de 1 invention est de fournir à l'industrie métallurgique un procédé et un appareil pour l'obtention d'un. transition ou d'un. permutation ininter- rompue comme expliqué ci-avant sans limiter le mouvement ultérieur de l'entonnoir ou des entonnoirs par rapport à des postes de nettoyage et de préchauffage distincts et divergents,
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Un autre but encore de l'invention est de fournir à cette industrie un appareil pour la coulée en continu de métal fondu comprenant, à titre caractéristique, une tourelle formée d'un ou plusieurs supports de poches de coulée montés en vue de pouvoir exécuter un mouvement de pivotement autour d'un axe vertical et apte à recevoir et à supporter une poche de coulée,
Un autre but encore de l'invention est de fournir à cette industrie un appareil pour la coulée en continu de métal fondu comprenant une tourelle comme indiqué dans ce qui précède, deux moules, un dispositif pour prélever en continu le métal solidifié à partir des moules, et un groupe d'entonnoirs desservant les moules et les poches de coulée afin d'assurer ainsi une plus grande souplesse et une adaptibilité plus générale au point de vue du taux d'écoulement du métal fondu à partir des moules tout en permettant une transition ininterrompue d'une poche de coulée à l'autre.
Ces divers buts sont atteints grâce à l'appareil consti- tuant une réalisation possible de l'invention tel qu'il est décrit en regard des dessins schématiques annexés dans lesquels ;
La fig. 1 est une vue de côté de cet appareil pour la coulée en continu de métal fondu.
La fige 2 est une vue en plan du dessus de l'appareil que montre la fig. 1 en supposant que les poches de coulée sont enlevées et qu'un, partie de leurs supporte est brisée pour ne pas nuire à la clarté du dessin.
La fig. 3 est une vue en plan du dessus dessinée à plus grande échelle des entonnoirs, du système de trop-plein
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et du moule formant lingotière visibles dans la fig. 2,
La fig. 4 est une vue en élévation de face des entonnoirs, du système de trop-plein et du moule formant lingotière visible dans la fig, 3 et montrant en outre deux moules (dont l'un est dessiné en coupe) et la piste de montage de l'entonnoir,
La fig.
5 est une vue en plan du dessus de la tourelle qui caractérise le présent appareil, cette vue montrant la piste de support de la poche de coulée, la piste de montage de l'entonnoir et le dispositif assurant le montage pivotant des supports des poches de coulée par rapport à un axe vertical,
La fig, 6 est une vue latérale de l'appareil que montre la fig, 5 représentant une poche de coulée sur le point d'être installée sur son support, cette vue montrant également le système d'entraînement permettant de dépla- cer par pivotement les supports des pochas de coulée autour d'un axe vertical, enfin le mécanisme de blocage des supports des poches de coulée.
La fig. 7 est une vue fragmentaire par la ligne 7-7 en fig, 6 montrant le dispositif de dégagement à actionnement par solénolde du mécanisme de blocage des supports des poches de coulée ainsi que la relation existant entre ce mécanisme, le solénolde et la piste portant les poches de coulée, ,
La fige 8 est une vue en plan du dessus de l'entonnoir à double courant qui mesure une largeur suffisante pour pouvoir desservir simultanément deux moules.
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La fige 9 est une vue en élévation latérale de l'entonnoir visible dans la fig. 8 montrant son dispositif de montage sur la piste qui la supporte, ainsi que la relation entre la poche de coulée, cet entonnoir et le moule,
L'invention décrite généralement et en détail ciaprès est matérialisée dans un appareil pour la coulée en continu de métal fondu et comprend un moule, un dispositif pour prélever en continu le métal solidifié à partir de ce moule, un entonnoir de captation disposé au-dessus du moule et étudié de manière à recevoir le métal fondu de la poche de coulée et à envoyer ce métal fondu dans le moule, un support agencé pour supporter la poche de coulée,
enfin un dispositif assurant le montage du support de la poche de coulée en vue de permettre son mouvement de pivotement autour d'un axe vertical dans un plan situé au-dessus des entonnoirs et du moule, afin de permettre par là même la mise en place de la poche de coulée par-dessus ,cet entonnoir en vue du déchargement du métal fondu dans celui-ci.
L'invention sera bien comprise de .façon générale en se reportant à la fig. 1. L'appareil de coulée en continu dont il est question ici comprend deux supports 11a et 11b de poches de coulée montés en vue de pouvoir exécuter des mouvements de pivotement indépendants autour de l'axe vertical 12 du montant central 13. Chacun des supports dsa poches de coulée est étudié de manière à recevoir et à supporter, comme son nom l'inique, une poche de coulée 14.
Une cuve !la- formant trémie ou. entonnoir de captation est montéa au-dessous du plan défini par le mouvement curviligne de la poche de coulée 14 (avec le mouvement de pivotement
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du support 11a de cette pocher L'entonnoir 15a est également monté en vue d'exécuter un mouvement curviligne autour de l'axe vertical 11 et comporte un orifice d'écoulement (non visible dans la fig. 1) placé directement audessus du moule 16a.
Celui-ci peut recevoir un mouvement
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d'oscillation d'un bras d'oacijLlatJhn j, d'un moteur , d'une botte à engrenage et d'un excentrique , Une oscillation représentant environ 25 mm est à préférer avec un rythme de 60 oscillations par minute, Une série de rouleaux 21 est prévue et placée selon une courbe afin de guider la barre de métal solidifiée à partir du moule 16 vers des rouleaux redresseurs 22.
Le fonctionnement général de cet appareil de coulée en continu d'un métal en fusion commence avec la mise en
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place de la poche de coulé. 1 sur son apport , La métal ' en fusion est déversé de la poche de coulée 14 en ouvrant le bouchon de cette poche comme prévu pour l'appareil à
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bouchon ,. Un courant de métal en fusioa M 3'6=UlO hors de la poche de coulée 1.4 pour passer dans l'entonnoir l2â clui sert de réservoir. Ce courant 2 de métal eu fusion s' écou3.e ensuite hors de l'entoMo11' pour passer dans le moule '" où il 30 solidifie, Ce moule ;, peut 8tre le siège d'un mouvement doseillatiôn et peut e-tre au j3w,,Plua ,abri±,, pour éviter la formation d'un lien antre le métal solidifié et la
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paroi du moule.
Le métal so11elif1ê est continuellement démoulé grâce à l'action des rouleaux n et . Après avoir franchi les rouleaux 22,; la barre de métal solidifié est cisaillée selon la longueur appropriée sur une table d'évacuation.
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Bien que ned ne ooit &s,&é'ca'it <&s ce qui Il l'appareil de coulée comprend "ea réalité deaax orgO<08 doit un seul est décrit pour plus de eîmpueit4, Si 14on se reporte aux fig, 2, 4 et 5, on voit que l* entonnoir ru et le aoile 1 b assurent une production â double courait ou è. double. veine.
L'appareil que montre la fig. 1 comprend un système
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de trop-plein qui peut recevoir, comme son nom l3nd3qurc, la trop-plein du métal du fusion s'il,,! en , à partir des entonnoirs Ila et 1"b¯ et un caniveau 2 po= intercepter l'écoulementdu métal à partir des entonnoirs. Ce système
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de trop-plein comprend deux goulottes .a#'iamtat mobiles i2! et 25b une cuve de trop-plein 2"", une ,goulotte n d'écoulement du contenu de dette cuve, et un moule 28 formant
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lingotière.
Les caniveaux et le (voir les ng, 2 et bzz sont montés à pivotement par rapport à la eave au-des.,oUI des entonnoirs il et peuvent pivoter pour intercepter le liquide d'écoulement (comme représenté en Ub- dans la fi g. 3 ) ou pour éviter l'écoulement taomme reprda' =ti par dans la fig. 3) à partir des entonnoirs 15 selon les besoins. Les
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caniveaux 2ù sont utilisés lors de l mise au marche jusq\1'à ce que l'écoulement à partir des entonnoirs devienne clair.
Les moules 16a et 16b sont refroidis par un fluide de refroidissement 29 qui circule à partir d'un réservoir 30 à travers les cavités 31 des moules,
L'appareil comprend également un dispositif pour dégager.
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initialement du moule la barre précédent 8Glidi.fi," lors de la uiise en route. Ce dispositif de ¯d4egeinemt initial 1 représenté par les fig. 1 et 2 comprend des barres 32a et 32b montées en vue de leur stockage sur les roues 33a et 33b.
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Ces barres 2Sâ et 2. avancent respectivement à travers les moules !La et 1 b et en franchissant les rouleaux et 22. L'extrémité postérieure demeure dans le moule ' et l'écoulement initial du métal fondu dans ce moule se solidifie autour de la barre 32. Celle-ci est alors dégagée et conduit le métal solidifia à travers les
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censures des rouleaux n et U en vue d'une exposition éventuelle.
Après une exposition initiale, les barres 32a et 32b ne sont plus employées et sont stockées comme le montre la fig, l,
L'appareil décrit est monté sur un bâti 34 qui supporte une tourelle 35 et la plate-forme de fonctionne-
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ment 2 au-desaus du niveau du sol '-1, Il Grâce à la description gênerai, qui précède de l'appa. reil et de son mode de fonotionnem tp le r8le particulier des divers organes constitutif. peut être convenablement compris,
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La tourelle 22 qui caÍ-$ct4!rlse l'appareil suïvant l'invention est visible dans les fig, l à 6, Les supports 1JJ\ et UJ2. des poches de OOU1'è 14.
sont portés 4 pivotement sur le montant central II et maintenus en place par un i chapeau 38, Un palier t voiX' la fige 6) assure un mouve- ment de pivotement sans à-coups des bras UA et autour du 13.
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La piste de la poche de coulée 14 est disposée concentriquement à l'axe verti-.l 1& et au montant central 12. et est soudée à la plate-forme 41 de la tourelle 35. Cette piste 40 sert de surface de roulement à des roues 42
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qui sont montées pour pouvoir tourner autour d'un axo radial passant à travers l'axe vertical 12. Deux roues 42 sont prévues pour chaque support de poche de coulée comme clairement visible dans la fig. 5, Ainsi que le montrent les fig. 5 et 6, les roues 42 sont montées sur les supporte 11a et llb des poches de coulée grâce à des consoles qui assurent la mise en place de l'axe 44 de la roue radialement à l'axe vertical 12 et au montant central 13.
Ainsi, les supports 11a et llb des poches de coulée 14 sont montés à pivotement et de façon indépendante en vue de pouvoir exécuter un mouvement de 3600 autour de l'axe vertical 12 tandis que les roues 42 parcourent la piste 40.
Comme clairement représenté dans les fig. 3, 8 et 9, les entonnoirs 15a et 15b sont montés sur la plate-forme 41 de la tourelle 35 grâce à une piste de support 45 qui est soudée à cette plate-forme 41 concentriquement à l'axe vertical 12. Cette piste comprend en réalité une piste
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supérieure et une piste inférieure .4L ,es entonnoirs Ma et l2Jl sont montés sur des bras 48& et 4Sb à emboitestent télescopique. Une paire supérieure de roues dtent#moirs est montée sur la console 50 du bras pour pouvoir toumer autour d'un axe vertical, Une seconde paire de roues 51 est
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montée sur la console pour pouvoir tourner autour do 'ua axe radial.
Enfin un groupe inférieur 52 est monté sur la.
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console 2Qâ en vue de poun;1r tourner autour d'un axe vertical. Comme le montre dxeat la tlg, 9, les 3â3i supérieures portant l ' bord vertical 1 supérieures !2 portent con,":!-" bord ,\"'81"tical1Jaterne t" la piste .i2.. Les rouea jl w contre i.a 8Uri'ace ho:tt1so:otale supérieure de la piste.
Lea J'mtd 1cr4lr1eurea '*' portent contre la 8'tU"CM deze verticale de la p1at ,
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Ainsi, les entonnoirs 15a et 15b de captation du métal sont suspendus sur la piste 45 et peuvent être déplacés selon un trajet curviligne autour de l'axe vertical 12. Le ! mouvement curviligne de ces entonnoirs 15a et 15b assure une grande souplesse de fonctionnement et permet de leur donner des postes de travail fortement divergents. C'est ainsi que . les entonnoirs 15a et 15b peuvent être placés à un poste de production (comme le montre.,les fig. 2 et 3) ou à un poste de chauffage préalable ou de nettoyage comme visible dans la fig.
Les supports lla et llb dès poches de coulée 14 sont munis d'un système d'actionnement et d'un mécanisme de blocage visibles dans les fig, 5, 6 et 7, Ce système d'actionnement comprend un moteur et un engrenage réducteur 53a et 53b montés respectivement sur les supports 11a et llb des poches de coulée 14. Les arbres de sortie 54a et 54b traversent verticalement les supports lia et 11b des ' poches de coulée respectives et sont montés pour pouvoir tourner par rapport à eux, grâce à des paliers 55a et 55b.
Des pignons 56a et 56b à denture droite sont clavetés sur l'extrémité inférieure des arbres de sortie respectif@54a et 54b et en prise avec une couronne à denture interne 57.
Cette couronne à denture interne 57 est soudée la plate-forme 41 de la tourelle 35 et's'étend concentrique. ment autour de l'axe vertical 12. Ainsi, les pignons à denture droite 56a et 56b, quand ils sont actionnée respectivement par les moteurs 53a et 53b , sont en prise avec la couronne à denture interne57 et assurent un mouvement de pivotement indépendant des supports 11a et 11b des poches de coulée 14 autour du montant central 13.
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1 mécanisable 110,0 ge des, , $", 'ts poehea de coulée est prévu cocmie '' , >ooew iÉàb1li8à/ ces supports lla et llb à deux " P=ductîon tt à Tm poste de chargement. re mê<eâaiêaM e 1 co,pr.d deux goussets 58 montés du côté imerne de la piste U en trois points circonférentiellememt espacés. Oes goussets ménagent deux postes de prodisa à proxitnité des entonnoirs 15a et 3 (Fïge ,, 't un poste de ebargeiment placé en principe à 1 loppos4de ces postes de production, ' Les supports lla et llb des aches de coulée M sont mamis de verrous désignés respectlnt par ,59a et j2j.
Ces deux verrous sont montés à Pivotement aûtoar d'axes 60a et 60be En raison de leur cani'.ai,on et de l'empa.aceBMnt des axes 6Sa et 60b les ve rytqis 59a et 59b amt sollicités par la force de la pesanteur de v3r en'oontact avec la face interne de la piste des supporta des poches 'de coulée.
La position de zuspeasioa naturelle des vorroua â2¯a et 2 est représentée <!ans la fin. 6, le bord vertical
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inférieur 61 étant en contai avec la surface verticale
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interne de la piste ±Q, Ainsi donc, tandis que les supports ¯U des poches de coulée 14 pivotent autour du montait central le bord àl du verrou chevauche la ste 40 avec laquelle il est en contact jusqu'à la sollicitation vers l'intérieur du rit des goussets Quand le verrou chevauche le gouesat avant 8, il prend de lui-mgme appm dam l'espace 8¶nt la paire de goussets et imobiliae le support ¯q de la poche de coulée.
Tandis que les poches de coulé. , pivotont de 3600 sur la piste Ag, la -mécanisme de blocage sert a verrouiller automatiquement Obacun des supports des poches de
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coulée aux deux postes de production et au poste de charge- ' ment,
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Les supporte 11a et 11b des poches de coulée 14 sont libérés grâce à l'action d'un solénoïde 62 prévu en combinai- son avec chacun des postes en question. Comme le montre la fig. 7. ce adénoïde 62 comprend un piston fil s'étendant radialement à travers la piste 40.
Ce piston de solénoïde fil comporte une position de dégagement dans laquelle il coïncide ou s'arase avec la surface interné verticale de la piste 40 comme représenté par la fig. 7. Quand il est ac- tionné, le piston de solénoïde 63 est animé d'une course qui pu@sse le verrou ±± . et fait cesser son engagemen'; de verrouillage avec les goussets 58 afin de libérer par là même ce verrou et le support de'la poche de coulée.
Le,système de trop-plein est représenté en détail dans les fige 3 et 4; il comprend les deux goulottes 25a et 25b. la cuve de trop-plein 26, la goulotte 27 desservant cette cuve, et le moule 28 formant lingotière, Les goulottes 25a et 25b peuvent être placées longitudinalement à la cuve de trop-plein 26 grâce à des consoles de support 64 recevant des axes verticaux (non représentés) s'étendant de haut en bas à partir de ces goulottes 25a et 25b.
Ainsi donc, ces dernières peuvent être placées de manière à. capter le trop- plein de métal venant des entonnoirs comme le montrent les fig. 3 et 4. Le système de trop-plein assure une utilisation complète bien qu'il soit employé dans un moule formant lingotière et non pas au cours d'un fonctionnement continu) de métal fondu et assure une souplesse supplémentaire ainsi qu'une grande adaptabilité de fonctionnement dans l'utilisa- tion de l'appareil,
Un entonnoir 65 à double courant est représenté dans ; la fig. 8;
il est monté comme les entonnoirs 15a et 15b dont
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il a été fait mention précédemment et masure une largeur suffisante pour desservir deux moules. C'est la raison pour laquelle il comporte deux orifices d'écoulement espacés 66a et 66b qui sont espacés d'une distance égale à la distance séparant les moules 16a et 16b . Ainsi l'entonnoir 65 @ double courant dirige le métal qui s'écoule simultanément dans les moules 16a et 16b.
Comme représenté dans les fig. 1 et 4, le moule 16 est muni, de préférence, d'un garnissage interne réfractaire 70.
Les entonnoirs 15a et 15b ainsi que l'entonnoir 65 à double courant sont munis d'un garnissage interne en briques 71 et sont pourvus de cuvettes de trop-plein 72 comme cela est visible en particulier dans les fig, 1 et 3, Ces cuvettes de trop-plein 72 peuvent être bouchées, selon les besoins.
L'appareil décrit en détail dans ce qui précède se prête aux applications les plus diverses et est très souple au point de vue de son emploi; il fournit le moyen de couler en continu un métal fondu suivant un certain nombre de nouvelles méthodes présentant entre elles une certaine relation, C' est ainsi que, comme décrit ci-avant, cet appareil peut être employé avec une seule poche ou avec une succession de poches 'de coulée contenant le métal fondu et avec un seul ou deux entonnoirs de captation du métal.
De façon plus particulière une méthode pour couler en continu du métal fondu consiste à remplir la poche de coulée 14 à l'aide d'un métal fondu, à déplacer selon un trajet curviligne cette poche autour de l'axe vertical 12 sur le support 11 de cette poche pour l'amener jusqu'à une position située audessus de l'entonnoir 15 et du moule 16, à décharger le métal fondu de la poche dans l'entonnoir15. puis de celui-ci dans le moule 16, et à laisser refreidir le métal fondu dans ce
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moule, en dégageant continuellement le métal solidifié de ce moule 16 au moyen des rouleaux 21 et 22.
Une série de poches de coulée 14 peut être amenée à tour de rôle audessus de l'entonnoir 15 pour assurer un déchargement conti- nu du métal fondu à partir de cet entonnoir 15, le métal fondu ayant été renfermé dans les deux poches de coulée.
C'est ainsi qu'une barre coulée en continu peut être produite à partir du contenu d'un certain nombre de poches de coulée,
La transition ininterrompue d'une poche de coulée à l'autre est réalisée en déplaçant selon un trajet curviligne la première poche par rapport à l'axe vertical 12 depuis sa position de déchargement située au-dessus de l'entonnoir 15, puis en déplaçant selon un trajet curviligne une seconde poche de coulée autour de cet axe 12 pour l'amener à la position antérieurement occupée par la premère poche de coulée, ensuite à décharger le métal fondu de la seconde poche de coulée dans l'entonnoir 15 pendant la durée d'écoulement du courant provenant de la' .première poche".
Ce terme se rapporte à l'écoulement de l'entonnoir dans le moule 16 de métal fondu provenant de la première poche, C'est ainsi que bien qu'une transition d'une poche à l'autre soit faite, le déchargement du métal depuis l'entonnoir est continu en raison de son rôle de réservoir et de la distribution critique dans le temps par rapport au déchargement depuis la seconde poche de coulée.
Une adaptation supplémentaire est rendue possible par und méthode permettant de couler en continu le métal fondu utilisant deux entonnoirs et deux moules. Cette méthode
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consiste à remplir une poche d.e , bzz l'aide de 4é&l fondu, à déplacer selon un trajet oeànigno une pcoedém pécha de coulée n autour de l'axe .Yeoa.1 .la pour l'aimer une position située au-dessus d'an premier entonnoir 15a et d'un moule 16a, à décharger le métal 'fondu de la première poche dans un premier entonnoir 15a et un moule 16a, à laisser refroidir le métal fondu dans le moule 16a et à le dégager continuellement de ce soule,
et concurremment à déplacer selon un trajet curviligne une seconde poche de coulée 14 autour de 1'axe vertical 12 juaqu'à une position
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située au-dessus du second ent#mob !2h d'un moule 1 et à décharger simultanément le métal fondu à partir de la seconde
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poche dans un second entonnoir 15b et un moule !2è., enfin z, dégager de celui-ci le métal qui's'est solidifié.
Une méthode supplémentaire pour la coulée en continu du métal fondu est caractérisée par l'entonnoir 65 à double
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courant dont il a été parlé. Cette wéthOd8 consiste à l'empli:-' la poche de coulée 14 à l'aide de métal fondu, à déplacer @@ lon un trajet curviligne cette poche autour de l'axe verti@l
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Il pour l'amener à une position située au-dessus de 1 aat c- noir et de deux moules espacés l6a.
et 16b, à décharge le métal fondu depuis la poche 14 dans l'entonnoir 65 et j celui-ci simultanément à travers les orifices d'écoulant 66a
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et 66b jusque dans les moules l, 6a et 16b, et à laisse., refroi- dir le métal fondu dans chacun des moules 16a et 16b, en dégageant simultanément de ceux-ci le métal qui s'est solidifé.
Finalement, l'entonnoir de réception du métal fondu à double courant peut être utilisé en conjonction avec une succession ou une série de poches de coulée en v@e d'une coulée
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en continu, Une pareille méthode consiste à reuplir plusieurs
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poches de coulée 14 à l'aide de métal fondu, à déplacer selon un trajet curviligne une première poche autour de l'axe vertical pour l'amener à une position située au- dessus de l' entonnoir 65 et des moules 16a et 16b puis à décharger le métal fondu de la première poche dans l'en- tonnoir fil et de celui-ci simultanément dans chacun des ules 16a et 16b,
afin de définir par là même plusieurs premiers courants de poche ensuite à refroidir le métal fondu dans chacun des moules 16a et 16b et à dégager con- tinuellement le métal solidifié simultanément à partir de chacun de ces moules, ensuite à déplacer selon un trajet curviligne la première poche de coulée autour de l'axe vertical 12 à l'écart de sa position de déchargement.au- dessus de l'entonnoir 65, à déplacer de même selon un trajet curviligne une seconde poche de coulée autour de cet axe 12 jusqu'à une position de déchargement située au-dessus de l'entonnoir 65, et à déverser le métal fondu à partir de la seconde poche dans l'entonnoir 65 pendant la durée du premier courant de poche, afin d'assurer par là même une transition ininterrompue d'une poche de Coulée à l'autre,
Les diverses méthodes décrites ci-avant permettent une variation du taux d'emploi du métal fondu. 0'est ainsi que pour des métaux qui exigent des vitesses de coulée lentes, on peut utiliser une production à double courant pour former des barres et utiliser par là même le métal fondu avant qu'il n'ait eu la possibilité de se solidifier dans la poche de coulée. Les autres méthodes décrites peuvent trouver leur emploi pour faire varier le taux d'emploi du métal fondu dans une mesure plus grande encore.
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De plus, la méthode permettant de passer d'une poche de coulée à l'autre et caractérisée par un mouvement curviligne des poches de coulée 14 autour de l'axe vertical 12 permet d'obtenir avec certitude une coulée vérita- blement en continu dans les limites dont il a été parlé, C'est ainsi qu'une barre de longueur indéterminée peut être produite à partir de plusieurs charges de métal fondu con- ' tenu dans les poches de coulée.
La formation d'une barre d'acier solidifié par l'appli-: cation de l'appareil sus-indiqué et par les méthodes mentionnées s'accomplit selon un rythme de dégagement à partir des moules 16 représentant environ 2 mètres, 40 à 3 mètres par minute,
Le rythme de dégagement peut d'ailleurs varier dans une mesure considérable en fonction des caractéristiques de refroidissement du métal en cours de coulée et de la durée prévue pour l'utilisation du métal fondu dans la poche de coulée afin d'éviter ainsi une solidification prématurée dans cette pocha* Les moules 16 sont établis de préférence de façon à avoir une cavité représentant un carré ayant 105 @@ environ de coté,
Les poches de coulée 14 sont remplies de préférence de 12 à 14 tonnes de métal fondu à la sortie du four,
puis amenées en position sur le support 11 au Moyeu d'un engin de levage 73 tel qu'un crochet de grue ou de pont roulant comme le montre la fig. 6, Le mouvement curviligne des poches de coulée 14 est %au/ par le système d'actionnement de leurs supporta qui a été décrit précédmment.
A l'achèvement du processus de coulé*, la barre durcie est découpée par une cisaille 74 et placée sur une table
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d'évacuation 75.
Les détails de réalisation peuvent être modifiés, cana s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques,
REVENDICATIONS 1.- Appareil pour la coulée en continu de métaux comprenant plusieurs moules espacés (26) commandés indépendamment en vue de la formation de barres de métal solidifié, un entonnoir à courants multiples comportant plusieurs orifices d'écoulement espacés pour coïncider avec ces moules espacés, plusieurs entonnoirs à courant unique dont chacun comporte un seul orifice d'écoulement, un dispositif pour monter ces entonnoirs et les déplacer interchangeablement et sélec- tivement en vue de les amener à une position et de les écar- ter d'une position pour laquelle leurs orifices d'écoulement coïncident avec les moules,
et un systbme pour décharger le métal fondu dans ces entonnoirs, y compris des supports de poches de coulée montés en vue d'exécuter un mouvement de pivotement autour d'un axe vertical (12) dans un plan situé au-dessus des entonnoirs et des moules,
2.- Mode de réalisation de cet appareil pour la coulée en continu de métal fondu comprenant plusieurs moules espacés, un équipement pour dégager en continu le métal solidifié de ces moules, plusieurs entonnoirs de réception du métal comprenant un entonnoir à courants multiples et un entonnoir à courant unique, un équipement assurant le montage de ces entonnoirs au-dessus des moules en vue de permettre leur mouvement curviligne indépendant autour d'un
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¯ rsr .oua r 7 colueldonce im de le,,* êcarter '"&Be pmitîîm de o0LNd4One avec les mou)lea. pluzîenre mnq3ortz (111 de pochez de coulée (14) , tm équifflemt . a s ce aapports en vue 4''aa samwb sarwi.lliM' imâeBiâ&at <&at<ONr de cet axe verticale un autre équi t pùoer 4léµLaUer sïe'isaa -et 3a un trtaâet corv ce3 3aw .t3 de poches de co<a3.ée aatmr de cet- axe, 0e41a un 6elPmout pour bluquer les 3uppa-ta deo pochez de oevlie en positive de coïncidenoe au-desana d'un 4ea eat'aataoSysw
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Mr. Minister, We have the advantage of informing you that on August 9, 196, we made the filing of a
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bre now request from the said Company: UNITD tdGIlLr.csING AND r0lTkY 'J0..TàNY under the n "PV 47.210 for: Apparatus for the continuous casting of a meta" e I rue 1 eciar.
.. present aims to rectify a hardware error ûtD. ' in the execution of the 6pécification.n effect, there ',;. ':,'. "lU. carry out the following modification, an error ai '> -. having crept on page 7 -line 15. It is necessary to,. <1,:> B., ± U.S. Patent Date of Issue 1.32 @@ November 1905.
@e undersigned is aware that no document attached to the @sier of a patent for invention can be of a nature to
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- pc: wer, either the description or in the drawings, of the substantive modifications and declares that the content d. this note does not
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: ''., the "JE: no such modifications and has no other object than <the l3ir.; pler one or more material errors.
. recognizes: that the content of this note cannot have 1I ', \. i -' 5 'to make valid, totally or partially tent, - ""' z; n PV 47.210 if it was not. not in whole or by virtue of the current legislation.
\ take the acinistration to attach this noge to the file of the t1 û to issue a photocopy.
-... dump dream i3 would be nice if you wanted t. "" * # acknowledge receipt of the present stipulating that the @ion is admitted to be worth zorane dl) right. Reading you, we ask you to accept, Mr. Minister, the assurance of our highest consideration.
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PATENT OF INVENTION Apparatus for the continuous casting of a metal such as steel.
This invention relates to the technique of continuously casting a molten metal such as steel. The production of a casting whose length is equal to several times that of the mold in which this piece is produced is entond by "continuous casting,"
More particularly, the invention relates to a process and apparatus for providing greater flexibility and general adaptability in metal casting work. This flexibility and general adaptability.
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Increases are mainly duos for the application interchangeably on the same casting apparatus of the following:
-
1) A ladle or a succession of ladles (independently or simultaneously) in combination with two two-stream Lethal reception funnels and two molds;
2) A ladle or a succession of ladles in combination with a single funnel with multiple streams and several molds,
Thus the method and the apparatus allow the selection in a single set of equipment, of several distinct modes of operation having different and separate utilities.
In addition, 1 a @ nsi equipment designed gives the possibility of achieving a longer uninterrupted operation since it is usable for the casting in succession that is to say for the casting of a number of metal charges in view. the formation of a continuous bar insofar as the adjustment over time of the metal load and the programming allow it.
In a continuous casting operation, there is always a risk that metallurgical defects such as slag fragments or process imperfections such @@ e @@ s @@ s @ erangements occurring in the cooling or lubrication of the molds. can result in a cut. The term "cut" is understood to mean an interruption in the solidified external part of the cast metal bar close to the still molten central part of the bar which is in the mold. Thus the interior of the molten metal mass has the possibility of penetrating into the
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external part hardened and the continuity of the bar is then interrupted.
As a result, the equipment must be put to rest in order to be cleaned, which represents a downtime and requires subsequent restarting operations. Because the production of the furnace is carefully controlled over time, in order to ensure the normal casting capacity of the casting equipment and the charges from the furnace can only be kept in the molten state for a period of time. limited time (approximately 40 to 50 minutes) an outage such as the one just discussed can result in the loss of several charges of molten metal. The present invention enables continuous operation and uninterrupted casting to be achieved with certainty. charges of molten metal as they are produced notwithstanding a similar cut,
Thus, the method enables the uneconomic consequences of an outage to be considerably reduced. This reduction is made possible by the presence of at least two bars. The ability to form a double bar comes from the presence of two molds, each of which is equipped with an independent operating device for demoulding and a Interchangeable funnel group consisting of a similar dual-stream funnel and two similar single-stream funnels.
The pair of molds and the group of funnels give the possibility of implementing the two interchangeable operating modes which have been mentioned above. One of them involves independent operation of the two molds with respect to the separate funnels. , and pocket.
of
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separate casting.This is how this mode of operation uses two complete and independent bar forming devices operating side by side, if each metal bar is cast at a rate sufficient to take advantage of all of the molten metal that is found in the respective ladle before it hardens in that ladle, this mode of operation is the most efficient process since it requires only one charge to start and only produces one end product per charge of metal, in other words by ladle, Furthermore, the required drawing speed is high,
which increases the risk of cuts and requires greater monitoring of process parameters such as the temperature of the coolant, the rate of oscillation of the mold, and the lubrication of the latter,
The second mode of operation consists in making two molds act from a single dual-flow funnel and a single pouring ladle. This operating mode has the advantage of requiring only one casting ladle support and only one funnel; it allows a lower drawing speed and therefore reduces the risk of cut-off while being less sensitive to Process Parameters.
If, however, a break does occur, the flow nozzle which feeds the interested mold can be plugged, and then the remainder of the molten metal charge can be used without intention for the formation of the other bar.
Depending on several factors which vary in daily practice such as labor factors, hardness of the molten metal mass, availability of
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? raw materials and production requirements, it may be desirable to give preference to one or the other mode of operation which has just been described! speak. The present invention therefore makes it possible to obtain the possibility of varying the production regime according to the requirements taking into account the above-mentioned variables.
It will be understood that the object of the invention lies in the fact that the same casting apparatus can be used either as an apparatus with two bars, or as an apparatus with a single double bar, by simply changing the position or the arrangement of the bars. funnels and pouring pockets.
Depending on the preferred embodiment which is described below, it is understood that the funnels can be placed either according to the arrangement shown in FIG. 3, or according to the arrangement which is shown in FIG. 8 on the same device to meet the needs,
Technicians will understand that in order to obtain this result the funnels shown in FIG. 3 can both be funnels similar to those shown in FIG. 1 or 8 but provided that one of their outlets is blocked,
As a further advantage, the apparatus has the ability to allow a successive casting to the extent that the adjustment of the molten metal load over time and the programming allow it since this apparatus;
allows a change, in other words a permutation of the ladles in less time than it takes for the funnel to empty. Succession casting requires only one bar at the start and only produces one. bar on arrival. by bar sequence so that it represents an advantage
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additional,
An apparatus for the continuous casting of a mass of molten metal was first disclosed in 1865 in United States Patent No. 49,053 issued to
Sir Henry Bessemer, Since that time this technique has developed considerably, especially with regard to the continuous casting of non-ferrous metals such as aluminum and copper.
During the last ten years, considerable efforts have been made to achieve the continuous casting of ferrous metals, especially in Europe and
Asia. The continuous casting of steel in the United States of America was started at an industrial stage around 1962.
The development and state of the art in the continuous casting of non-ferrous metals as well as ferrous metals were disclosed in an English-language publication published in 1964 under the auspices of the Association of Technicians. iron and steel from P @@ tsburgh, Pennsylvania, United States of America under the title "Continuous and Pressure Casting".
The continuous casting of ferrous metals is generally more difficult to perform than the gill. in continuous non-ferrous metals, Compared with non-ferrous metals, ferrous metals have, in fact, a higher melting point, a corresponding higher specific heat and a higher thermal conductivity rate.
As a result, the continuous casting of ferrous metals is more sensitive than the continuous casting of non-ferrous metals because of the higher temperatures which are required to maintain these metals in the molten state and the fact that the liquid zone is greater. deep, in the mold due to the co @@ uctibility rate
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lower thermal,
The methods and apparatus for carrying out the practice of continuous casting of non-ferrous metals must therefore be more adaptable and more flexible in application with respect to the rate at which the molten metal is used from one or more. several ladles and cleared from the mold or molds in order to avoid hardening in the ladles or funnels and to ensure the production of a homogeneous and healthy continuous bar.
Previous attempts to ensure this sequential production are represented by British Patent No. 704,620 issued February 24, 1954 in the name of Junghans and in United States Patent No. 3,218,682 filed in the name of Namy on March 19, 1963 and issued on November 29, 1965, In the case of the Junghans apparatus, switching or switching from one ladle to another is achieved by moving the ladles and supporting equipment back and forth on straight parallel tracks.
There is some interruption in the flow of molten metal in the mold.In Namy's apparatus, the change or permutation is performed by rotating the funnels while the ladles remain fixed one after the other. other. The pivoting of these metal receiving funnels, although satisfactory in achieving the immediate goals of changing from one ladle to another, restricts the location of the funnels due to the presence of the fixed mechanism around which they pivot.
It follows that the movement of these funnels so that they pass through a series of workstations such
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that a preheating station for these funnels, a pouring or cleaning station, and a production station is strictly limited,
It is an object of the present invention to provide the art with an apparatus for continuous multi-bar casting capable of being selectively used either with the independent mode of operation or with the simultaneous mode of operation which have been indicated above. .
Another object of the invention is to provide the iron and steel industry with a method and apparatus for the continuous casting of molten metal which is adaptable to various applications and very flexible in terms of operating speed. - lisation of the molten metal or its conformation into bars.
Yet another object of the invention is to provide industry with a process and apparatus for the continuous casting of molten metal permitting a change or a transition of a metal charge or the contents of a casting ladle. molten metal to another ladle without interrupting the flow of this metal in the mold, thereby producing a continuous cast in one piece from the two charges from the ladles and without interruption,.
Yet another object of the invention is to provide the metallurgical industry with a method and apparatus for obtaining a. transition or a. uninterrupted changeover as explained above without limiting the subsequent movement of the funnel or funnels with respect to separate and divergent cleaning and preheating stations,
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Yet another object of the invention is to provide this industry with an apparatus for the continuous casting of molten metal comprising, as a characteristic, a turret formed from one or more ladle supports mounted with a view to being able to perform a pivoting movement about a vertical axis and suitable for receiving and supporting a casting ladle,
Yet another object of the invention is to provide this industry with an apparatus for the continuous casting of molten metal comprising a turret as indicated in the foregoing, two molds, a device for continuously removing the solidified metal from the molds. , and a group of funnels serving the molds and ladles to provide greater flexibility and more general adaptability in the rate of flow of molten metal from the molds while allowing for a transition continuous from one ladle to another.
These various objects are achieved by means of the apparatus constituting a possible embodiment of the invention as described with reference to the appended schematic drawings in which;
Fig. 1 is a side view of this apparatus for the continuous casting of molten metal.
Fig. 2 is a top plan view of the apparatus shown in fig. 1 assuming that the ladles are removed and that part of their supports is broken so as not to affect the clarity of the drawing.
Fig. 3 is a top plan view drawn on a larger scale of the funnels, of the overflow system
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and the mold forming the ingot mold visible in FIG. 2,
Fig. 4 is a front elevational view of the funnels, the overflow system and the ingot mold visible in FIG. 3 and further showing two molds (one of which is drawn in section) and the mounting track of the funnel,
Fig.
5 is a top plan view of the turret which characterizes the present apparatus, this view showing the support track of the casting ladle, the mounting track of the funnel and the device ensuring the pivoting mounting of the supports of the casting ladles. casting with respect to a vertical axis,
Fig. 6 is a side view of the apparatus shown in Fig. 5 showing a casting ladle about to be installed on its support, this view also showing the drive system for pivoting movement. the casting ladle supports around a vertical axis, and finally the locking mechanism for the casting ladle supports.
Fig. 7 is a fragmentary view taken through line 7-7 in fig, 6 showing the solenoid actuated release device of the casting ladle holder blocking mechanism and the relationship between this mechanism, the solenoid and the track carrying the ladles. casting ladles,
Fig 8 is a top plan view of the dual-stream funnel which measures a width sufficient to be able to serve two molds simultaneously.
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Fig. 9 is a side elevational view of the funnel visible in fig. 8 showing its mounting device on the track which supports it, as well as the relation between the ladle, this funnel and the mold,
The invention described generally and in detail below is embodied in an apparatus for the continuous casting of molten metal and comprises a mold, a device for continuously withdrawing the solidified metal from this mold, a collection funnel disposed above of the mold and designed so as to receive the molten metal from the ladle and to send this molten metal into the mold, a support arranged to support the ladle,
finally a device ensuring the mounting of the support of the casting ladle in order to allow its pivoting movement about a vertical axis in a plane located above the funnels and the mold, thereby allowing the installation of the ladle above, this funnel for discharging the molten metal therein.
The invention will be well understood in general with reference to FIG. 1. The continuous casting apparatus in question here comprises two supports 11a and 11b of pouring ladles mounted for the purpose of being able to perform independent pivoting movements about the vertical axis 12 of the central post 13. Each of the supports Its pouring ladle is designed to receive and support, as its name suggests, a casting ladle 14.
A tank! Forming a hopper or. collection funnel is mounted below the plane defined by the curvilinear movement of the pouring ladle 14 (with the pivoting movement
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of the support 11a of this poach The funnel 15a is also mounted in order to execute a curvilinear movement around the vertical axis 11 and has a flow orifice (not visible in fig. 1) placed directly above the mold 16a .
This one can receive a movement
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of oscillation of an oacijLlatJhn j arm, of a motor, of a gear truss and of an eccentric, An oscillation representing about 25 mm is to be preferred with a rhythm of 60 oscillations per minute, A series of rollers 21 is provided and placed in a curve to guide the solidified metal bar from the mold 16 to straightening rolls 22.
The general operation of this apparatus for continuously casting molten metal begins with the setting
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place of the ladle. 1 on its contribution, the molten metal is poured from the pouring ladle 14 by opening the cap of this ladle as provided for the apparatus to
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cap,. A stream of fusioa metal M 3'6 = U10 out of the ladle 1.4 to pass into the funnel 12a which serves as a reservoir. This stream 2 of molten metal then flows out of the entoMo11 'to pass into the mold' 'where it solidifies. This mold;, may be the seat of a metering movement and may be at the bottom. j3w ,, Plua, shelter ± ,, to avoid the formation of a bond between the solidified metal and the
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mold wall.
The so11elif1ê metal is continuously demolded by the action of rollers n and. After passing the 22 rollers ,; the solidified metal bar is sheared to the appropriate length on a discharge table.
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Although it is not, & it <& s what the casting apparatus includes "in reality aax orgO <08 must only one is described for further eîmpueit4, If we refer to figs, 2, 4 and 5, it is seen that the funnel ru and the star 1b provide double-run or double-vein production.
The apparatus shown in fig. 1 includes a system
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overflow which can receive, as its name l3nd3qurc, the overflow of the fusion metal if it ,,! in, from the Ila and 1 "b¯ funnels and a 2" channel = intercepting the flow of metal from the funnels.
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overflow includes two .a # 'iamtat mobile i2! and 25b an overflow tank 2 "", a chute n for the flow of the contents of the tank, and a mold 28 forming
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ingot mold.
The gutters and the (see ng, 2 and bzz are mounted to pivot with respect to the eave above., Funnels it oUI and can pivot to intercept the flowing liquid (as shown in Ub- in the fi g 3) or to avoid the flow taomme reprda '= ti par in Fig. 3) from the funnels 15 as required. The
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gutters 2ù are used during start-up until the flow from the funnels becomes clear.
The molds 16a and 16b are cooled by a cooling fluid 29 which circulates from a reservoir 30 through the cavities 31 of the molds,
The apparatus also includes a device for disengaging.
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initially from the mold the previous bar 8Glidi.fi, "during the uiise on the way. This initial ¯d4egeinemt device 1 shown by Figs. 1 and 2 comprises bars 32a and 32b mounted for storage on the wheels 33a and 33b.
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These bars 2Sa and 2. advance respectively through the molds 1a and 1b and over the rollers and 22. The posterior end remains in the mold 'and the initial flow of molten metal in this mold solidifies around the bar 32. This is then released and leads the solidified metal through the
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censorship of rolls n and U for possible exposure.
After an initial exposure, the bars 32a and 32b are no longer used and are stored as shown in fig, l,
The apparatus described is mounted on a frame 34 which supports a turret 35 and the operating platform.
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ment 2 above the level of the ground '-1, It Thanks to the general description, which precedes of the appa. reil and its mode of funtionnem tp the particular role of the various constituent organs. can be properly understood,
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The turret 22 which houses the apparatus according to the invention is visible in figs, l to 6, supports 1JJ \ and UJ2. pockets of OOU1'è 14.
are pivotally carried on the central upright II and held in place by a cap 38, A bearing t voiX 'the pin 6) ensures smooth pivoting movement of the arms UA and around the 13.
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The track of the ladle 14 is disposed concentrically to the vertical axis and to the central post 12. and is welded to the platform 41 of the turret 35. This track 40 serves as a running surface for wheels 42
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which are mounted to be able to rotate around a radial axo passing through the vertical axis 12. Two wheels 42 are provided for each casting ladle support as clearly visible in FIG. 5, As shown in Figs. 5 and 6, the wheels 42 are mounted on the supports 11a and 11b of the pouring ladles thanks to consoles which ensure the establishment of the axis 44 of the wheel radially to the vertical axis 12 and to the central upright 13.
Thus, the supports 11a and 11b of the pouring ladles 14 are pivotally and independently mounted in order to be able to perform a movement of 3600 around the vertical axis 12 while the wheels 42 travel along the track 40.
As clearly shown in Figs. 3, 8 and 9, the funnels 15a and 15b are mounted on the platform 41 of the turret 35 thanks to a support track 45 which is welded to this platform 41 concentrically to the vertical axis 12. This track comprises actually a track
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upper and lower track .4L, the funnels Ma and l2Jl are mounted on arms 48 & and 4Sb with telescopic interlocking. An upper pair of moiré wheels is mounted on the arm console 50 to be able to rotate around a vertical axis, A second pair of wheels 51 is
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mounted on the console to be able to turn around the radial axis.
Finally a lower group 52 is mounted on the.
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console 2Qâ with a view to poun; 1r turn around a vertical axis. As shown by dxeat on tlg, 9, the upper 3â3i carrying the vertical edge 1 upper! 2 carry con, ":! -" edge, \ "'81" tical1Jaterne t "the track .i2 .. The wheels jl w against ia 8Uri'ace ho: tt1so: upper otale of the track.
Lea J'mtd 1cr4lr1eurea '*' bear against the 8'tU "CM vertical deze of the p1at,
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Thus, the funnels 15a and 15b for capturing the metal are suspended on the track 45 and can be moved in a curvilinear path around the vertical axis 12. The! curvilinear movement of these funnels 15a and 15b ensures great flexibility of operation and allows them to be given highly divergent workstations. Therefore . the funnels 15a and 15b can be placed at a production station (as shown in Figs. 2 and 3) or at a pre-heating or cleaning station as shown in fig.
The supports 11a and 11b from ladles 14 are provided with an actuation system and a locking mechanism visible in FIGS, 5, 6 and 7, This actuation system comprises a motor and a reduction gear 53a and 53b respectively mounted on the supports 11a and 11b of the pouring ladles 14. The output shafts 54a and 54b pass vertically through the supports 11a and 11b of the respective casting ladles and are mounted so as to be able to rotate with respect to them, thanks to bearings 55a and 55b.
Straight toothed pinions 56a and 56b are keyed to the lower end of the respective output shafts 54a and 54b and meshed with an internally toothed ring gear 57.
This ring gear 57 is welded to the platform 41 of the turret 35 and extends concentrically. ment around the vertical axis 12. Thus, the pinions with straight teeth 56a and 56b, when they are actuated respectively by the motors 53a and 53b, are in engagement with the ring with internal teeth 57 and ensure a pivoting movement independent of the supports. 11a and 11b pouring pockets 14 around the central post 13.
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1 mechanisable 110.0 ge of,, $ ", 'ts poehea of casting is planned cocmie' ',> ooew iÉàb1li8à / these supports lla and llb with two" P = ductîon tt at Tm loading station. re m <eâaiêaM e 1 co, pr.d two gussets 58 mounted on the imern side of the track U at three circumferentially spaced points. These gussets provide two production stations near the funnels 15a and 3 (Fïge ,, 't a bargeiment station placed in principle 1 opposite these production stations,' The supports 11a and 11b of the pouring aches M are the same with locks designated respectively by, 59a and j2j.
These two bolts are mounted to pivot aûtoar of axes 60a and 60be Due to their cani'.ai, one and the empa.aceBMnt of the axes 6Sa and 60b the ve rytqis 59a and 59b amt requested by the force of gravity of v3r in'oontact with the internal face of the track of the supportsa of the ladles' of casting.
The position of natural zuspeasioa of vorroua â2¯a and 2 is shown at the end. 6, the vertical edge
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lower 61 being in contai with the vertical surface
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internal track ± Q, Thus, while the supports ¯U of the pouring ladles 14 pivot around the central riser the edge àl of the latch overlaps the ste 40 with which it is in contact until the inward bias of the gussets When the bolt overlaps the front gouesat 8, it takes of itself appm in space 8 & parrying the pair of gussets and immobilizing the support ¯q of the pouring ladle.
While the pockets of sunk. , will pivot 3600 on the Ag track, the locking mechanism is used to automatically lock Obacun of the pocket supports.
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casting at the two production stations and at the loading station,
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The supports 11a and 11b of the pouring ladles 14 are released by the action of a solenoid 62 provided in combination with each of the stations in question. As shown in fig. 7. This adenoid 62 comprises a wire piston extending radially through the track 40.
This wire solenoid piston has a release position in which it coincides or flattens out with the vertical internal surface of the track 40 as shown in FIG. 7. When actuated, the solenoid piston 63 is driven in a stroke which pushes the ± ± latch. and terminates his engagement; locking with the gussets 58 in order to thereby release this lock and the support de'la casting ladle.
The overflow system is shown in detail in figs 3 and 4; it includes the two chutes 25a and 25b. the overflow tank 26, the chute 27 serving this tank, and the mold 28 forming an ingot mold, the chutes 25a and 25b can be placed longitudinally to the overflow tank 26 by means of support brackets 64 receiving vertical axes (not shown) extending from top to bottom from these chutes 25a and 25b.
Thus, the latter can be placed so as to. capture the metal overflow coming from the funnels as shown in fig. 3 and 4. The overflow system ensures full use although it is used in an ingot mold and not during continuous operation) of molten metal and provides additional flexibility as well as great adaptability. operation when using the device,
A dual-flow funnel 65 is shown in; fig. 8;
it is mounted like the funnels 15a and 15b of which
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it was mentioned previously and masure a sufficient width to serve two molds. This is the reason why it has two spaced out flow orifices 66a and 66b which are spaced by a distance equal to the distance between the molds 16a and 16b. Thus the dual-flow funnel 65 directs the metal which flows simultaneously into the molds 16a and 16b.
As shown in fig. 1 and 4, the mold 16 is preferably provided with a refractory internal lining 70.
The funnels 15a and 15b as well as the dual-flow funnel 65 are provided with an internal brick lining 71 and are provided with overflow cups 72 as can be seen in particular in Figs, 1 and 3, These cups overflow 72 can be plugged, as needed.
The apparatus described in detail in the foregoing lends itself to the most diverse applications and is very flexible from the point of view of its use; it provides the means of continuously casting a molten metal according to a certain number of new methods exhibiting a certain relation between them. Thus, as described above, this apparatus can be used with a single pocket or with a series ladles containing the molten metal and with one or two metal collection funnels.
More specifically, a method for continuously casting molten metal consists in filling the casting ladle 14 with a molten metal, in moving this ladle along a curvilinear path around the vertical axis 12 on the support 11. of this ladle to bring it to a position located above the funnel 15 and the mold 16, to discharge the molten metal from the ladle into the funnel 15. then of this one in the mold 16, and to let cool the molten metal in this
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mold, continuously releasing the solidified metal from this mold 16 by means of rollers 21 and 22.
A series of pouring ladles 14 may be taken in turn above funnel 15 to ensure a continuous discharge of molten metal from funnel 15, the molten metal having been enclosed in the two pouring ladles.
Thus, a continuously cast bar can be produced from the contents of a number of ladles,
The uninterrupted transition from one ladle to the other is achieved by moving in a curvilinear path the first ladle with respect to the vertical axis 12 from its unloading position located above the funnel 15, then by moving along a curvilinear path a second casting ladle around this axis 12 to bring it to the position previously occupied by the first casting ladle, then to discharge the molten metal from the second casting ladle into the funnel 15 during the time flow of current from the 'first pocket'.
This term refers to the flow of the funnel into the mold 16 of molten metal from the first ladle, so although a transition from one ladle to the other is made, the discharge of the metal from the funnel is continuous due to its role as a reservoir and the critical timing over discharge from the second ladle.
Further adaptation is made possible by a method of continuously casting molten metal using two funnels and two molds. This method
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consists in filling a pocket with, bzz using 4é & l fade, to move along a path oeànigno a pcoedém pécha pour n around the axis .Yeoa.1 .la to like a position located above ' in the first funnel 15a and a mold 16a, in discharging the molten metal from the first ladle into a first funnel 15a and a mold 16a, in allowing the molten metal in the mold 16a to cool and in continuously releasing it from this source,
and concurrently moving in a curvilinear path a second ladle 14 around the vertical axis 12 to a position
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located above the second ent # mob! 2h from a mold 1 and simultaneously discharge the molten metal from the second
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pocket in a second funnel 15b and a mold! 2nd., finally z, release therefrom the metal which is solidified.
An additional method for the continuous casting of molten metal is characterized by the double funnel 65
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current that was mentioned. This wethOd8 consists of the filling: - 'the pouring ladle 14 using molten metal, in moving @@ lon a curvilinear path this pocket around the vertical axis @ l
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He to bring it to a position above 1 aat c- black and two spaced molds 16a.
and 16b, discharging the molten metal from the ladle 14 into the funnel 65 and the same simultaneously through the flow holes 66a
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and 66b to the molds 1, 6a and 16b, and left., cool the molten metal in each of the molds 16a and 16b, simultaneously releasing the solidified metal therefrom.
Finally, the dual stream molten metal receiving funnel can be used in conjunction with a succession or series of ladles v @ e of a casting.
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continuously, A similar method consists in filling several
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pouring ladles 14 with the aid of molten metal, in moving in a curvilinear path a first ladle around the vertical axis to bring it to a position situated above the funnel 65 and the molds 16a and 16b then in discharging the molten metal from the first ladle into the wire funnel and from the latter simultaneously into each of the ules 16a and 16b,
in order to define thereby several first ladle streams then to cool the molten metal in each of the molds 16a and 16b and to continuously release the solidified metal simultaneously from each of these molds, then to move in a curvilinear path the first pouring ladle around the vertical axis 12 away from its unloading position. above the funnel 65, to likewise move along a curvilinear path a second casting ladle around this axis 12 until to an unloading position located above the funnel 65, and to discharge the molten metal from the second ladle into the funnel 65 during the duration of the first ladle stream, thereby ensuring a transition uninterrupted from one casting ladle to another,
The various methods described above allow a variation in the rate of use of the molten metal. Thus, for metals which require slow casting speeds, dual-stream production can be used to form bars and thereby utilize the molten metal before it has had a chance to solidify in the bar. the casting ladle. The other methods described may find their use in varying the employment rate of molten metal to a still greater extent.
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In addition, the method of passing from one ladle to another and characterized by a curvilinear movement of the ladles 14 around the vertical axis 12 allows to obtain with certainty a truly continuous casting in The limits mentioned above. Thus a bar of indeterminate length can be produced from several charges of molten metal contained in the ladles.
The formation of a steel bar solidified by the application of the above-mentioned apparatus and by the methods mentioned is accomplished at a rate of release from the molds 16 representing approximately 2 meters, 40 to 3 meters per minute,
The rate of release can also vary to a considerable extent depending on the cooling characteristics of the metal being cast and the time expected for the use of the molten metal in the ladle in order to avoid premature solidification. in this pocket * The molds 16 are preferably established so as to have a cavity representing a square having about 105 @@ side,
Pouring ladles 14 are preferably filled with 12 to 14 tonnes of molten metal at the outlet of the furnace,
then brought into position on the support 11 at the hub of a lifting device 73 such as a crane or overhead crane hook as shown in FIG. 6, The curvilinear movement of the pouring ladles 14 is% au / by the actuation system of their supporta which has been described above.
Upon completion of the casting process *, the hardened bar is cut by a shear 74 and placed on a table
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evacuation 75.
The details of realization can be modified, cana depart from the invention, in the field of technical equivalences,
CLAIMS 1.- Apparatus for the continuous casting of metals comprising a plurality of spaced molds (26) independently controlled for the formation of bars of solidified metal, a multi-stream funnel having a number of flow ports spaced to coincide with these spaced molds , several single-stream funnels each of which has a single flow orifice, a device for mounting these funnels and moving them interchangeably and selectively in order to bring them to a position and to move them away from a position for which their outlets coincide with the molds,
and a system for discharging the molten metal into these funnels, including ladle holders mounted for pivoting movement about a vertical axis (12) in a plane above the funnels and tubes. mussels,
2.- Embodiment of this apparatus for the continuous casting of molten metal comprising several molds spaced apart, equipment for continuously removing the solidified metal from these molds, several receiving funnels for the metal comprising a multi-stream funnel and a funnel single current, equipment ensuring the mounting of these funnels above the molds in order to allow their independent curvilinear movement around a
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¯ rsr .oua r 7 colueldonce im it ,, * to move away '"& Be pmitîîm of o0LNd4One with the slack) lea. Pluzîre mnq3ortz (111 of casting ladle (14), tm equifflemt. As this a contribution in view 4''aa samwb sarwi.lliM 'imâeBiâ & at <& at <ONr from this vertical axis another equi t pùoer 4léµLaUer sïe'isaa -and 3a a trtaâet corv ce3 3aw .t3 of pockets of co <a3.ée aatmr of this axis, 0e41a a 6elPmout to bluquer the 3uppa-ta deo pouz de oevlie in positive of coincidenoe above a 4ea eat'aataoSysw