Procédé de coulée continue des métaux.
La présente invention est relative à un procédé de coulée continue des métaux, et spécialement de coulée continue de l'acier.
La description et-après est axée sur le cas plus spécifique de la Coulée continue de l'acier, mais c'est là uniquement à titre d'exemple;
l'invention se rapportant en fait à la coulée continue des métaux en général.
Il est bien connu que dans les processus de coulée continue de l'acier, et spécialement dans le cas de coulée de lingots de grosses sections, tels que par exemple des brames, la surface supérieure liquide du lingot en cours de coulée est recouverte d'une poudre de composition appropriée.
La misé en contact permanent de la poudre avec du métal sans cesse renouvelé est généralement obtenue par une configuration appropriée de l'extrémité
de la busette de coulée, laquelle dirige continuellement une partie au moins
du métal qui la traverse vers la dite poudre.
<EMI ID=1.1>
le plus souvent de carbone généralement sous forme de graphite ou de coke, les proportions variant avec les caractéristiques du lingot à couler et de la coulée. Le rôle de cette poudre est multiple, notamment assurer, vis-à-vis de l'air, une bonne isolation thermique de la surface supérieure du lingot et la protéger contre l'oxydation, capter les inclusions présentes dans l'acier, servir de lubrifiant entre le lingot et la lingotière, assurer au mieux le transfert calorifique du lingot vers la lingotière, le tout en s'accommodant d'une oscillation imposée à celle-ci.
A l'intérieur du mélange constituant la poudre, le rôle du carbone est en principal d'ajuster la vitesse de fusion de la poudre à une valeur
(déterminée par la pratique) correspondant au maximum d'efficacité de la poudre aux différents points de vue énumérés ci-dessus.
Toutefois, la façon dont le carbone remplit ce rôle est très complexe et dépend d'un très grand nombre de facteurs, ce qui ne permet pas toujours d'éviter de perturber de façon Importante le comportement de la poudre et
de son laitier de fusion et par la suite, le déroulement correct de l'opération de coulée continue correspondante.
La présente invention a pour premier objet un procédé permettant
de remédier à ces inconvénients.
Le procédé, objet de la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce que l'on renforce l'Isolation thermique et la protection contre l'oxydation de la surface supérieure liquide du lingot en cours de coulée, en déposant sur la dite surface une matière, dite de couverture, de composition connue, dont la teneur pondérale en carbone libre est Inférieure à 4 % et de préférence nulle.
Suivant l'invention, la matière de couverture de la surface du métal liquide est une poudre.
Egalement suivant l'invention, la poudre de couverture peut être distribuée pneumatiquement, par exemple en suspension dans un gaz de préférence neutre.
Dans le cas d'une distribution pneumatique, il est avantageux, suivant l'invention, d'effectuer la distribution de la poudre d'une façon discontinue, l'injection de gaz étant effectuée de façon continue.
Suivant une variante de l'invention, la poudre de couverture peut être distribuée mécaniquement, par exemple par l'intermédiaire d'une raclette alimentée périodiquement en la dite poudre.
Toujours suivant l'invention, on contrôle avantageusement la vitesse de fusion et le pouvoir d'isolation thermique de la poudre, en ajustant la granulométrie et/ou la nature et la composition minéralogique des constituants de la dite poudre.
Suivant une modalité de l'invention, la matière de couverture de la surface du métal liquide est de l'huile de colza ou une huile synthétique, ce qui a pour avantage supplémentaire d'améliorer la lubrification de la couche de métal solidifié en contact avec la paroi interne de la lingotière. Quand on dépose de l'huile de colza ou une huile synthétique sur la surface du métal liquide, on effectue simultanément une injection de gaz neutre sur la dite surface, dans
le but de réduire la combustion de l'huile et de maintenir la visibilité du ménisque.
Suivant une autre modalité de l'invention, la matière de couverture
de la surface du métal liquide est un mélange de poudre dite de couverture et d'huile de colza ou d'huile synthétique.
Suivant encore une autre modalité de l'invention, en combinaison avec la matière de couverture (poudre, huile, mélange de poudre et d'huile), on recouvre la lingotière d'un écran résistant aux hautes températures, cet écran étant de préférence transparent, par exemple une plaque de verre.
Les figures 1 et 2 annexées sont données à titre d'exemple non limitatif, pour bien faire comprendre l'invention.
La figure 1 représente une vue en élévation de la lingotière de coulée continue. La figure 2 représente une vue en plan de la lingotière de coulée continue de la figure 1.
Le métal liquide est amené dans la lingotière de coulée continue (1)
au moyen de la busette (2) partiellement immergée dans le puits liquide (3) du lingot. La surface supérieure liquide du lingot en cours de coulée est recouverte d'une poudre (4) de composition appropriée, mais exempte de carbone. Cette poudre est distribuée par l'intermédiaire des bottes pneumatiques (5).
Le réservoir de poudre est situé en (6) et est relié aux bottes (5) par l'intermédiaire de conduits (7) munis de vannes appropriées. Une plaque de verre (8) composée de trots parties amovibles est disposée sur la lingotière (1) et surplombe les bottes pneumatiques (5). Cette plaque (8) résiste aux hautes températures et est recouverte à sa base d'une mince pellicule d'or. Les parties amovibles de la plaque (8) sont destinées à faciliter par leur déplacement toute Intervention aux niveaux de la surface supérieure liquide du lingot en cours de coulée ou de la busette (2) ou encore des bottes pneumatiques (5).
On a prévu également des joints d'étanchéité (9) pour maintenir une atmosphère confinée entre la plaque de verre (8) et la poudre (4) recouvrant
la surface supérieure du métal liquide.
La présente invention présente notamment les avantages suivants :
1) excellent recouvrement du mélange et réduction de l'épaisseur de poudre
en cet endroit;
2) pas ou peu de carbone libre susceptible de perturber le fonctionnement;
3) pas de croûtes ni de carbone et donc économie de poudre, grâce à la bonne
isolation thermique;
4) pas d'oxydation du métal grâce à une meilleure protection (gaz porteur);
5) pas de criques, pas d'infondus : propreté superficielle;
6) en ce qui concerne la poudre, pas d'altération par l'humidité, ni de ségrégation, ni de pertes de fines, grâce au distributeur;
7) possibilité d'éviter l'usage de poudres exothermiques.
REVENDICATIONS
1. Procédé de coulée continue des métaux et spécialement de l'acier, caractérisé en ce que l'on renforce l'isolation thermique et la protection contre l'oxydation de la surface supérieure liquide du lingot en cours de coulée, en
déposant sur la dite surface une matière, dite de couverture, de composition
connue, dont la teneur pondérale en carbone libre est Inférieure à 4 %et de préférence nulle.
Continuous metal casting process.
The present invention relates to a process for the continuous casting of metals, and especially for the continuous casting of steel.
The description and after is focused on the more specific case of Continuous Casting of Steel, but this is only by way of example;
the invention actually relates to the continuous casting of metals in general.
It is well known that in continuous steel casting processes, and especially in the case of casting ingots of large sections, such as for example slabs, the liquid upper surface of the ingot being cast is coated with a powder of suitable composition.
The constant contact of the powder with the constantly renewed metal is generally obtained by an appropriate configuration of the end
of the pouring nozzle, which continuously directs at least part
of the metal which passes through it towards the said powder.
<EMI ID = 1.1>
most often carbon, generally in the form of graphite or coke, the proportions varying with the characteristics of the ingot to be cast and of the casting. The role of this powder is multiple, in particular to ensure, vis-à-vis the air, a good thermal insulation of the upper surface of the ingot and to protect it against oxidation, to capture the inclusions present in the steel, to serve as lubricant between the ingot and the mold, ensure the best heat transfer from the ingot to the mold, while accommodating an oscillation imposed on the latter.
Inside the mixture constituting the powder, the role of carbon is mainly to adjust the powder melting speed to a value
(determined by practice) corresponding to the maximum efficiency of the powder from the various points of view listed above.
However, the way in which carbon fulfills this role is very complex and depends on a very large number of factors, which does not always make it possible to avoid significantly disturbing the behavior of the powder and
of its melting slag and subsequently the correct conduct of the corresponding continuous casting operation.
The first object of the present invention is a method allowing
to remedy these drawbacks.
The method, object of the present invention, is essentially characterized in that one reinforces the thermal insulation and the protection against oxidation of the liquid upper surface of the ingot during casting, by depositing a material on said surface. , said to cover, of known composition, the weight content of free carbon is less than 4% and preferably zero.
According to the invention, the material for covering the surface of the liquid metal is a powder.
Also according to the invention, the covering powder can be distributed pneumatically, for example in suspension in a preferably neutral gas.
In the case of pneumatic distribution, it is advantageous, according to the invention, to carry out the distribution of the powder in a discontinuous manner, the gas injection being carried out continuously.
According to a variant of the invention, the covering powder can be distributed mechanically, for example by means of a squeegee periodically supplied with said powder.
Still according to the invention, the rate of melting and the thermal insulation power of the powder are advantageously controlled by adjusting the particle size and / or the nature and the mineralogical composition of the constituents of said powder.
According to one embodiment of the invention, the material for covering the surface of the liquid metal is rapeseed oil or a synthetic oil, which has the additional advantage of improving the lubrication of the layer of solidified metal in contact with it. the internal wall of the mold. When canola oil or a synthetic oil is deposited on the surface of the liquid metal, an injection of neutral gas is carried out simultaneously on said surface, in
the purpose of reducing oil combustion and maintaining visibility of the meniscus.
According to another embodiment of the invention, the covering material
of the surface of the liquid metal is a mixture of so-called covering powder and rapeseed oil or synthetic oil.
According to yet another embodiment of the invention, in combination with the covering material (powder, oil, mixture of powder and oil), the mold is covered with a screen resistant to high temperatures, this screen preferably being transparent. , for example a glass plate.
Figures 1 and 2 appended are given by way of non-limiting example, in order to make the invention clearly understood.
FIG. 1 represents an elevational view of the continuous casting mold. Figure 2 shows a plan view of the continuous casting mold of Figure 1.
The liquid metal is fed into the continuous casting mold (1)
by means of the nozzle (2) partially immersed in the liquid well (3) of the ingot. The upper liquid surface of the ingot being cast is covered with a powder (4) of suitable composition, but free of carbon. This powder is distributed through the pneumatic boots (5).
The powder reservoir is located at (6) and is connected to the boots (5) by means of conduits (7) provided with appropriate valves. A glass plate (8) composed of three removable parts is placed on the mold (1) and overhangs the pneumatic boots (5). This plate (8) is resistant to high temperatures and is covered at its base with a thin film of gold. The removable parts of the plate (8) are intended to facilitate by their movement any intervention at the level of the upper liquid surface of the ingot being cast or of the nozzle (2) or even of the pneumatic boots (5).
Sealing gaskets (9) have also been provided to maintain a confined atmosphere between the glass plate (8) and the powder (4) covering
the upper surface of the liquid metal.
The present invention has in particular the following advantages:
1) excellent mixture coverage and reduction of powder thickness
in this place;
2) little or no free carbon likely to interfere with operation;
3) no crusts or carbon and therefore powder savings, thanks to the good
thermal insulation;
4) no oxidation of the metal thanks to better protection (carrier gas);
5) no cracks, no mist: superficial cleanliness;
6) regarding the powder, no deterioration by humidity, no segregation, no loss of fines, thanks to the dispenser;
7) possibility of avoiding the use of exothermic powders.
CLAIMS
1. Process for the continuous casting of metals and especially steel, characterized in that the thermal insulation and the protection against oxidation of the upper liquid surface of the ingot being cast are reinforced, in
depositing on said surface a so-called covering material of composition
known, the weight content of free carbon is less than 4% and preferably zero.