"PROCEDE D'ELABORATION DE PRODUITS SIDERURGIQUES"
La présente invention concerne un procédé d'élaboration de produits sidérurgiques, en particulier de demi-produits, de brames ou d'ébauches, élaborés par un procédé de coulée continue et destinés à être découpés dans le sens longitudinal.
En vue d'améliorer le rendement des installations de coulée continue alimentant des trains de laminoir il a été préconisé de couler des produits de grande largeur et de réduire les dimensions de ces produits par une découpe longitudinale subséquente.
On peut utiliser à cet effet différents moyens de décou-pe, par exemple des moyens mécaniques (scies, cisailles...), des moyens thermiques (brûleurs, chalumeaux, torches...), voire même des moyens magnétiques.
Or le fait d'intégrer un de ces moyens dans une ligne de production, p.ex. en conjonction avec une installation de coulée continue, ne suffit pas pour obtenir l'optimum des conditions de découpage, même si on choisit le moyen de découpage le plus adapté au produit à découper,
Ainsi, par exemple, la découpe par brûleur oxygène-açétylène de brames obtenues par coulée continue n'est pas sans poser des problèmes de qualité, car la face de découpe présente souvent des irrégularités dues principalement aux creux présents dans le produit. Ceci, surtout lorsqu'il s'agit de découper longitudinalement des produits de grande largeur destinés à la fabrication de produits plats ou profilés, entraîne beaucoup de pertes et occasionne du travail supplémentaire.
Malheureusement les tendances à l'agrandissement des installations et en plus les tendances à l'accroissement des vitesses d'élaboration multiplient les problèmes de qualité. Les mises au rebut après découpage augmentent en conséquence. En ce qui coricerne la coulée continue, ces tendances font ressortir le besoin d'une découpe propre, puisque le découpage longitudinal
de produits de largeur élevée permet un mode opératoire très efficace du point de vue de la productivité. Or, justement ce découpage longitudinal pose des problèmes à cause des ségrégations, des fissures et des retassures situées au-dessous d'une couche superficielle de haute qualité. L'obtention d'une surface de découpe ne présentant pas de défauts sera encore plus difficile
à partir du moment où on coulera des produits en acier effervescent.
Le but de la présente invention est de remédier aux désavantages cités et de proposer un procédé d'élaboration de produits sidérurgiques où l'élaboration est adaptée à la découpe subséquente de façon à obtenir un rendement total élevé.
Le procédé de coulée continue selon l'invention consiste en ce que les zones du produit situées dans le ou les domaines destinés à la découpe subissent un traitement thermique différent de celui subi par les domaines restants.
Ce traitement thermique consiste normalement en un refroidissement, il est choisi de façon à provoquer dans le produit en cours de solidification au moins un domaine intérieur à solidification plus avancée que les domaines situés autour.
L'âme liquide, qui aurait normalement la forme d'un cône, est ainsi séparée en au moins deux cônes plus ou moins arrondis qui sont séparés par la surface courbe du front de solidification. Ce dernier chasse les ségrégations et les retassures devant lui
de façon à concentrer leur maximum dans les cônes mentionnés qui se solidifient en dernier lieu. On prévoit la ligne de découpe entre ces cônes de façon à éviter les endroits aux plus fortes concentrations en ségrégations et retassures. Jusqu'ici c'étaient par contre justement les zones traversées par la ligne de découpe qui présentaient le plus de ségrégations et de retassures, surtout dans le cas de la découpe longitudinale en deux parties sensiblement égales.
En particulier on incurve le front de solidification de la manière désirée en refroidissant les zones destinées à la découpe davantage que les zones adjacentes. De préférence ce refroidissement est distribué de façon continue, p.ex. selon une répartition parabolique en travers du produit.
Déjà dans la lingotière les zones destinées à la découpe peuvent être refroidies spécialement, mais il est surtout avantageux de régler le refroidissement dans les plaques ou grilles de refroidissement ainsi que dans l'installation de refroidissement secondaire. Le débit du fluide de refroidissement en contact direct ou indirect avec le produit, et/ou respectivement la surface des ouvertures de la grille de refroidissement et/ou tout autre moyen de répartir le fluide est réglé de manière à faire coincider l'endroit d'intensité maximale du refroidissement avec le tracé de la découpe prévue.
On peut d'ailleurs accentuer l'effet dû à cette répartition différentielle du refroidissement en donnant au produit une section présentant un aspect concave dans les domaines refroidis spécialement.
La croûte épaisse qu'on obtient relativement tôt en ces endroits donne une résistance élevée au produit. L'apparition de fissures superficielles est retardée en conséquence. Ces fissures peuvent en plus être combattues en centrant la plage du refroidissement différentiel en amont du front de solidification. De pré-
<EMI ID=1.1>
longitudinal du produit, ce qui permet en outre de mieux retenir le front de solidification dans des limites fixées. La distance entre le front de solidification et le centre de la plage du refroidissement différentiel, tout comme les différentes intensités, sont fonction des conductibilités thermiques du produit liquide et solide, des dimensions, de la vitesse d'extraction, ainsi que de l'épaisseur de la croûte.
La répartition des intensités dans le sens longitudinal a de préférence la forme d'une courbe dissymétrique, dont le maximum se trouve du côté où la solidification est la moins prononcée. En se référant au cône liquide, tel qu'il était initialement, la plage se situe par exemple le long des deux tiers supérieurs de la profondeur initiale du cône liquide.
Le procédé selon l'invention a comme avantage principal la propriété de fournir des faces de découpe propres ne nécessitant pas de traitement supplémentaire.
La productivité est accrue d'un côté par l'augmentation de la vitesse d'élaboration et de l'autre côté par l'amélioration de la qualité du découpage.
Un autre avantage consiste dans le fait que les instal-lations existantes peuvent être facilement adaptées au procédé selon l'invention.
La répartition du front de solidification peut améliorer le dégazage du produit en cours de solidification. La forme de la croûte, ainsi que son surplus d'épaisseur à certains endroits,réduisent le danger de fissuration dû à la circulation intense d'un liquide en effervescence. On peut donc effectivement envisager la fabrication de produits en acier effervescent.
Le choix équilibré du refroidissement supplémentaire permet de retarder l'apparition des défauts de surface et rend possible de contrôler la localisation des défauts internes.
Finalement on peut dire que l'accroissement de productivité qu'on escompte en coulant des produits très larges et en les découpant ensuite, ne devient finalement effectivement réalisable qu'à l'aide du procédé selon l'invention.
"PROCESS FOR THE ELABORATION OF STEEL PRODUCTS"
The present invention relates to a process for producing iron and steel products, in particular semi-finished products, slabs or blanks, produced by a continuous casting process and intended to be cut in the longitudinal direction.
In order to improve the efficiency of continuous casting installations supplying rolling mill trains, it has been recommended to cast products of great width and to reduce the dimensions of these products by subsequent longitudinal cutting.
For this purpose, different cutting means can be used, for example mechanical means (saws, shears ...), thermal means (burners, torches, torches ...), or even magnetic means.
However, the fact of integrating one of these means into a production line, for example in conjunction with a continuous casting installation, is not sufficient to obtain the optimum cutting conditions, even if the cutting means are chosen. the most suitable for the product to be cut,
Thus, for example, the cutting by oxygen-acetylene burner of slabs obtained by continuous casting is not without problems of quality, because the cutting face often presents irregularities due mainly to the hollows present in the product. This, especially when it comes to cutting lengthwise products of great width intended for the manufacture of flat or profiled products, leads to a lot of losses and causes additional work.
Unfortunately the tendencies to the expansion of the installations and in addition the tendencies to the increase of the production speeds multiply the quality problems. Scrap after cutting increases accordingly. As far as continuous casting is concerned, these trends highlight the need for a clean cut, since longitudinal cutting
wide product width allows a very efficient procedure from the point of view of productivity. Now, precisely this longitudinal cutting poses problems because of the segregations, cracks and shrinkages located below a high quality surface layer. Obtaining a cutting surface free of defects will be even more difficult
from the moment we cast effervescent steel products.
The aim of the present invention is to remedy the aforementioned drawbacks and to propose a process for the production of steel products where the production is adapted to the subsequent cutting so as to obtain a high total yield.
The continuous casting process according to the invention consists in that the areas of the product located in the area or areas intended for cutting undergo a different heat treatment from that undergone by the remaining areas.
This heat treatment normally consists of cooling, it is chosen so as to cause in the product during solidification at least one interior domain with more advanced solidification than the domains located around it.
The liquid core, which would normally have the shape of a cone, is thus separated into at least two more or less rounded cones which are separated by the curved surface of the solidification front. The latter chases away segregations and sinkholes in front of him
so as to concentrate their maximum in the cones mentioned which solidify last. The cutting line is provided between these cones so as to avoid places with the highest concentrations of segregations and shrinkages. Until now, on the other hand, it was precisely the zones crossed by the cutting line which exhibited the most segregations and shrinkages, especially in the case of the longitudinal cut into two substantially equal parts.
In particular, the solidification front is curved in the desired manner, cooling the areas intended for cutting more than the adjacent areas. Preferably this cooling is distributed continuously, eg in a parabolic distribution across the product.
The areas intended for cutting can already be specially cooled in the mold in the mold, but it is above all advantageous to regulate the cooling in the cooling plates or grids as well as in the secondary cooling system. The flow rate of the cooling fluid in direct or indirect contact with the product, and / or respectively the surface of the openings of the cooling grid and / or any other means of distributing the fluid is adjusted so as to make the location coincide. maximum intensity of cooling with the outline of the planned cut.
Moreover, the effect due to this differential cooling distribution can be accentuated by giving the product a section exhibiting a concave appearance in the specially cooled areas.
The thick crust that is obtained relatively early in these places gives a high resistance to the product. The appearance of superficial cracks is consequently delayed. These cracks can also be combated by centering the differential cooling range upstream of the solidification front. Befor-
<EMI ID = 1.1>
longitudinal section of the product, which also allows the solidification front to be better retained within fixed limits. The distance between the solidification front and the center of the differential cooling range, as well as the different intensities, are a function of the thermal conductivities of the liquid and solid product, of the dimensions, of the extraction speed, as well as of the thickness. of the crust.
The distribution of intensities in the longitudinal direction preferably takes the form of an asymmetrical curve, the maximum of which is on the side where solidification is less pronounced. Referring to the liquid cone as it was initially, the range is for example along the upper two thirds of the initial depth of the liquid cone.
The main advantage of the method according to the invention is the property of providing clean cutting faces that do not require additional treatment.
Productivity is increased on the one hand by increasing the production speed and on the other hand by improving the quality of cutting.
Another advantage consists in the fact that the existing instal-lations can be easily adapted to the method according to the invention.
The distribution of the solidification front can improve the degassing of the product during solidification. The shape of the crust, as well as its extra thickness in certain places, reduces the danger of cracking due to the intense circulation of an effervescent liquid. We can therefore effectively consider the manufacture of effervescent steel products.
The balanced choice of additional cooling makes it possible to delay the appearance of surface defects and makes it possible to control the localization of internal defects.
Finally, it can be said that the increase in productivity which is expected by pouring very large products and then cutting them up finally becomes effectively achievable only by means of the process according to the invention.