"PROCEDE D'ELABORATION ET DE DECOUPAGE DE PRODUITS SIDERURGIQUES"
La présente invention concerne un procédé d'élaboration et de découpage de produits sidérurgiques, en particulier de demi-produits, de brames ou d'ébauches, élaborés par un procédé de coulée continue.
En vue d'améliorer le rendement des installations de coulée continue alimentant des trains de laminoir ou a 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- <EMI ID=1.1>
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, comme par exemple dans une installation de coulée continue, ne suffit pas en lui-même pour obtenir des produits de qualité suffisante, même si on choisit le moyen de découpage le plus adapté au produit à découper.
En effet, la découpe de produits plats coulés, comme par exemple de brames obtenues par coulée continue, conduit à des produits sectionnés dont les faces de découpe présentent des irrégularités dues principalement aux creux présents dans le produit. Lorsqu'il s'agit de découper longitudinalement des produits de grande largeur destinés à la fabrication de produits laminés plats ou profilés, ces défauts entraînent beaucoup de pertes et occasionnent du travail supplémentaire.
D'un autre côté les tendances à l'agrandissement des installations et les tendances à l'accroissement des vitesses d'élaboration multiplient ces problèmes et ces inconvénients. En ce qui concerne la coulée continue, ces tendances font ressortir le besoin d'une découpe améliorée, puisque le découpage longitudinal de produits de largeur élevée permet un mode opératoire très efficace du point de vue de la productivité. Or, c'est justement ce découpage longitudinal qui est à l'origine des difficultés mentionnées parce qu'il met à nu les ségrégations, les fissures et les retassures situées au-dessous d'une couche superficielle de haute qualité du produit à sectionner. L'obtention d'une surface de découpe tant soit peu satisfaisante sera encore plus difficile à partir du moment où on transforme des produits en acier effervescent.
Le but de la présente invention est en conséquence de remédier aux désavantages cités et de dévoiler un procédé d'élaboration de produits métalliques de largeur élevée qui est adapté aux .' .......
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et qui permet d'obtenir des surfaces de découpe améliorées et un rendement total élevé en produits sectionnés.
A cet effet le procédé selon l'invention est essentiellement caractérisé en ce que chaque zone du produit située dans un domaine destiné à la découpe subit un traitement de mise en forme différent de celui subi par les domaines adjacents.
Ce traitement de mise en forme peut être exécuté par moulage à l'intérieur de la lingotière de coulée. Il peut aussi en tout ou en partie être effectué par travail mécanique à la hauteur des plaques de refroidissement, près du refroidissement secondaire ou bien à plusieurs de ces endroits simultanément.
En dehors de la lingotière la mise en forme mécanique peut consister p. ex. en un refoulement ou en une compression du produit en amont de l'endroit où il présente une section complètement solidifiée.
La mise en forme façonne le produit de telle sorte qu'il présente le long d'au moins un de ses grands côtés au moins une rainure qui constituera la ligne de découpe.
Dans les zones concaves la largeur du produit est moins prononcée, de sorte qu'on peut, grace aux mesures préconisées, orienter préférentiellement la solidification et en contrôler la progression en vue d'une exécution rapide de la découpe et de l'obtention d'une surface de découpe propre.
En effet l'âme liquide, qui pouvait jusqu'ici être illustrée par un cône est maintenant subdivisée en au moins deux cônes plus ou moins arrondis qui sont séparés par un nombre correspondant de surfaces courbes du front de solidification qui se propage rapidement à partir de la zone aux faces convexes. Le front de solidification chasse les ségrégations et les retassures devant lui de façon à concentrer leur maximum dans les cônes mentionnés, qui se solidifient en dernier lieu. Aussi <EMI ID=3.1>
prévoit-on 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.
De préférence on incurve le front de solidification de la manière désirée en donnant un contour sensiblement paraboligne aux endroits concaves. Avantageusement on fait coïncider la ligne du plus grand rétrécissement de la section avec le tracé de la découpe prévue..
La croûte épaisse,qu'on obtient relativement tôt en ces endroits travaillés, ainsi que la forme spécifique imprimée au produit lui donnent une résistance élevée. L'apparition de fissures superficielles est diminuée et retardée. Ces fissures peuvent en plus être combattues en localisant une partie du tra-
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Suivant une forme d'exécution particulièrement avantageuse de l'invention on combine la mise en forme avec un refroidissement supplémentaire. Ce refroidissement est appliqué de préférence aux endroits concaves et a pour effet d'accentuer la concavité et d'accélérer la progression du front de solidification.
Le refroidissement différentiel supplémentaire peut être effectué au moins partiellement dans la lingotière de coulée. Il est réglé de façon à faire coïncider son intensité maximale avec le tracé prévu pour la découpe. Le refroidissement est exécuté soit par contact direct du produit avec un fluide redroidissant, soit par contact avec un élément refroidi. Avantageusement l'élément refroidi est un outil de mise en forme
p. ex. au moins un galet refroidi par circulation d'eau.
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cipal de fournir par coulée et découpage des produits section- nés à faces de découpe très propres, qui ne nécessitant pas de traitement supplémentaire avant la transformation subséquente p. ex. en produits plats ou profilés, façonnés par laminage.
La productivité est accrue tant par l'augmentation de la vitesse d'élaboration que par l'amélioration de la qualité du produit et le rendement accru en résultant.
Un autre avantage consiste dans le fait que les installations existantes peuvent être facilement adaptées au procédé selon l'invention.
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épaisseurs de la croûte à certains endroits, réduisent le danger de fissuration, dû à la circulation intense de la masse centrale en effervescence. La fabrication de produits en acier effervescent se trouve donc grandement facilitée. En plus le contrôle directionnel du front de solidification améliore le dégazage
du produit en cours de solidification.
Le choix équilibré d'un refroidissement supplémentaire aux endroits concaves permet de réduire encore davantage le danger de l'apparition de défauts de surface dont la localisation peut facilement être dirigée grâce aux mesures de traitement mécaniques et thermiques préconisées.
Le refroidissement du produit est moins perturbé que celui des produits à surfaces planes par le contact avec certains éléments de l'installation de coulée comme p. ex. les rouleaux. Il s'ensuit que la formation de la structure interne convoitée n'est pratiquement plus perturbée dans la zone critique du rétrécissement.
Finalement on peut dire que l'accroissement de productivité recherché par la coulée de produits très larges et le découpage longitudinal deviennent réalisables dans d'excellentes conditions grace au procédé selon d'invention.
"PROCESS FOR THE PREPARATION AND CUTTING OF STEEL PRODUCTS"
The present invention relates to a process for producing and cutting steel products, in particular semi-finished products, slabs or blanks, produced by a continuous casting process.
In order to improve the efficiency of continuous casting installations feeding rolling mill trains or recommended casting products of large width and reducing the dimensions of these products by subsequent longitudinal cutting. Different means of discovery can be used for this purpose. <EMI ID = 1.1>
eg, mechanical means (saws, shears, etc.),
thermal means (burners, torches, torches, etc.), or even magnetic means.
However, the fact of integrating one of these means in a production line, such as for example in a continuous casting installation, is not in itself sufficient to obtain products of sufficient quality, even if the cutting means are chosen. more suitable for the product to be cut.
Indeed, the cutting of cast flat products, such as, for example, slabs obtained by continuous casting, leads to cut products whose cutting faces exhibit irregularities mainly due to the hollows present in the product. When it comes to longitudinal cutting of products of great width intended for the manufacture of flat or profiled rolled products, these defects cause a lot of losses and cause additional work.
On the other hand, the tendencies towards the expansion of the installations and the tendencies to the increase of the production speeds multiply these problems and these disadvantages. With respect to continuous casting, these trends point to the need for improved cutting, since longitudinal cutting of large width products allows a very efficient process from a productivity standpoint. However, it is precisely this longitudinal cutting which is at the origin of the difficulties mentioned because it exposes the segregations, cracks and shrinkages located below a high-quality surface layer of the product to be cut. Obtaining a somewhat satisfactory cutting surface will be even more difficult from the moment when products are transformed into effervescent steel.
The object of the present invention is therefore to overcome the cited disadvantages and to disclose a process for producing metal products of high width which is suitable for. .......
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and which results in improved cutting surfaces and a high total yield of cut products.
To this end, the method according to the invention is essentially characterized in that each zone of the product situated in a domain intended for cutting undergoes a shaping treatment different from that undergone by the adjacent domains.
This shaping treatment can be carried out by molding inside the casting mold. It can also be entirely or partially carried out by mechanical work at the level of the cooling plates, near the secondary cooling or else at several of these places simultaneously.
Apart from the mold, mechanical shaping can consist of p. ex. by pushing or compressing the product upstream from where it has a completely solidified section.
The shaping shapes the product such that it has along at least one of its long sides at least one groove which will constitute the cutting line.
In the concave areas the width of the product is less pronounced, so that it is possible, thanks to the recommended measures, to preferentially orient the solidification and to control its progress with a view to a rapid execution of the cutting and obtaining a clean cutting surface.
Indeed the liquid core, which could hitherto be illustrated by a cone is now subdivided into at least two more or less rounded cones which are separated by a corresponding number of curved surfaces of the solidification front which propagates rapidly from the area with convex faces. The solidification front drives out the segregations and sinkings in front of it so as to concentrate their maximum in the cones mentioned, which solidify last. Also <EMI ID = 3.1>
Is there a cutting line 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 areas crossed by the cutting line that presented
the most segregations and shrinkages, especially in the case of longitudinal cutting into two substantially equal parts.
Preferably, the solidification front is curved in the desired manner, giving a substantially parabolic contour at the concave locations. Advantageously, the line of the greatest narrowing of the section is made to coincide with the outline of the planned cutout.
The thick crust, which is obtained relatively early in these worked places, as well as the specific shape imparted to the product give it a high resistance. The appearance of superficial cracks is reduced and delayed. These cracks can also be combated by localizing part of the tra-
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According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the shaping is combined with additional cooling. This cooling is preferably applied to the concave locations and has the effect of accentuating the concavity and accelerating the progression of the solidification front.
The additional differential cooling can be carried out at least partially in the casting mold. It is adjusted so as to make its maximum intensity coincide with the outline provided for cutting. The cooling is carried out either by direct contact of the product with a cooling fluid, or by contact with a cooled element. Advantageously, the cooled element is a shaping tool
p. ex. at least one roller cooled by circulating water.
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cipal of providing by casting and cutting sectioned products with very clean cutting faces, which do not require additional treatment before subsequent processing p. ex. in flat or profiled products, shaped by rolling.
Productivity is increased both by increasing the speed of processing and by improving the quality of the product and the resulting increased yield.
Another advantage consists in the fact that the existing installations can be easily adapted to the process according to the invention.
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thicknesses of the crust in certain places, reduce the danger of cracking, due to the intense circulation of the effervescent central mass. The manufacture of effervescent steel products is therefore greatly facilitated. In addition, the directional control of the solidification front improves degassing
of the product during solidification.
The balanced choice of additional cooling at concave locations further reduces the danger of the appearance of surface defects, the location of which can easily be controlled by the mechanical and thermal treatment measures recommended.
The cooling of the product is less disturbed than that of products with flat surfaces by contact with certain elements of the casting installation such as p. ex. Rolls; Coils. It follows that the formation of the coveted internal structure is practically no longer disturbed in the critical zone of the narrowing.
Finally, it can be said that the increase in productivity sought by the casting of very wide products and the longitudinal cutting become achievable under excellent conditions thanks to the process according to the invention.