La présente invention concerne un dispositif de
coulée à barrages latéraux et elle a trait plus particulièrement à un dispositif de coulée à barrages latéraux perfectionné agencé spécialement pour être utilisé dans des machines de coulée continue à double bande ainsi qu'à des blocs
de barrage perfectionnés utilisables dans le dispositif de
coulée à barrages latéraux.
On connait des machines de coulée à double bande,
telles que la machine de coulée Hazelett. Deux bandes de
coulée flexibles, sans fin et espacées l'une de l'autre se
déplacent le long d'une zone de moule, à savoir au dessus et
en dessous de celle-ci, de façon à définir les surfaces
supérieure et inférieure d'un moule mobile dans de telles
machines de coulée. Les deux surfaces latérales du moule
mobile sont définies par deux barrages latéraux flexibles,
sans fin et espacés l'un de l'autre, ces barrages se déplaçant le long des bandes de coulée et entre elles. Chaque
barrage latéral est formé d'une multiplicité de blocs
encochés qui sont emmanchés sur un ruban métallique flexible.
Un tel dispositif a été revendiqué dans le brevet des Etats
Unis d'Amérique n[deg.] 3 955 615, les blocs de barrage d'une
telle machine de coulée étant formés d'un alliage appelé
" Bronze Corson " et ayant la composition suivante : 1,5 à
2,5 % de nickel, 0,4 à 0,9 % de silicium, 0,1 à 0,3 % de fer,
0,1 à 0,5 % de chrome et le complément de cuivre. Lors de
l'utilisation d'une machine de coulée comportant des blocs
de barrage en alliage Bronze Corson pour former les barrages
latéraux dans la coulée de cuivre, on a rencontré des
difficultés causées par le fait que les blocs de barrage ont
été soumis prématurément à une fissuration intergranulaire
et à un écaillage seulement au bout d'une journée d'utilisation. On a imputé la fissuration intergranulaire à la sollicitation thermique cyclique entre des températures d'environ
150 et 425[deg.]C, auxquelles sont soumis les blocs de barrage
en cours de fonctionnement de la machine de coulée. Les
blocs de barrage de types connus en Bronze Corson n'ont
également pas pu conserver une conductivité supérieure à
35 % IACS ( International Annealed Copper Standard ) (Norme Internationale concernant le cuivre recuit ) et une dureté supérieure à 90 Rockwell B après une courte période d'utilisation équivalant à une production d'environ 1500 tonnes de cuivre coulé.
Des machines de coulée continue à double bande ont été également revendiquées dans les brevets des Etats Unis d'Am�rique n[deg.] 2 904 860 ; 3 036 348 ; 3 949 805 ;
3 937 274 ; 3 937 270 ; 3 921 697 ; 4 002 197 ; 3 123 874 ;
3 878 883 ; 3 167 830 ; 3 142 873 et 3 864 973.
Les alliages de beryllium-cuivre suivants sont connus et disponibles dans le commerce. Ils ont été précédemment définis par " Copper Development Association ", agissant pour le compte de " Unified Numbering System ", à l'aide des numéros d'alliages définis ci-après : Alliage de cuivre n[deg.] C17500 : 2,4 % - 2,7 % Co, 0,4 % - 0,7 % Be,
0,10 % Fe maximum, la teneur totale en Be plus Co plus Cu étant de 99,5 % au minimum ; Alliage de cuivre n[deg.] C17600 :
1,4 - 1,7 % Co, 0,25 - 0,50 % Be, 0,9 - 1,1 % Ag, 0,10 % Fe maximum, teneur totale en Be plus Co plus Ag plus Cu de
99,5 % minimum ; Alliage de cuivre n[deg.] C17700 : 2,4 - 2,7 % Co, 0,40 - 0,7 % Be, 0,40 - 0,6 % Te, 0,10 Fe maximum, teneur totale en Be plus Co plus Te plus Cu de 99,5 % minimum ; Alliage de cuivre n[deg.] C17000 : 1,60 - 1,79 % Be, teneur totale en Be plus Cu de 99,5 % minimum ; Alliage de cuivre
n[deg.] C17200 : 1,80 - 2,00 % Be, teneur totale en Be plus Cu de
99,5 % minimum ; et Alliage de cuivre n[deg.] C17300 : 1,80 2,00 % Be, 0,20 - 6 % Pb, teneur totale en Be plus Pb plus
Cu de 99,5 % minimum. On connait également des alliages de beryllium-cuivre, disponibles dans le commerce, contenant du nickel et ayant la composition suivante : 0,2 - 0,6 % Be, 1,4 - 2,1 % Ni, 0,10 % Fe maximum, teneur totale en Be plus Ni plus Cu ( y compris de l'argent ) de 99,5 % minimum.
L'invention concerne un dispositif à barrages latéraux qui est utilisable dans une machine de coulée continue à double bande du type dans lequel deux barrages latéraux espacés l'un de l'autre tournent chacun sous la forme d'une boucle se déplaçant le long d'une zone de
coulée, depuis son extrémité d'entrée jusqu'à son extrémité <EMI ID=1.1>
barrages latéraux reviennent de l'extrémité de sortie jusqu'à l'extrémité d'entrée de la zone de coulée en suivant un trajet de retour qui est éloigné de la zone de coulée. Les barrages latéraux comprennent chacun plusieurs blocs, ordinairement une multiplicité de blocs, fixés de façon amovible sur un moyen de fixation continu et flexible.
Conformément à la présente invention, il est prévu un bloc de barrage de coulée utilisable dans une machine de coulée continue à double bande et comprenant un bloc d'un alliage à base de cuivre contenant du cuivre et du béryllium, et également du nickel ou du cobalt, l'alliage étant caractérisé en ce qu'il est constitué par un alliage ouvré ayant une dureté supérieure à 90 Rockwell B et une conductivité supérieure à 35 % IACS, le bloc étant résistant à une fissuration intergranulaire pendant une période prolongée d'exposition à une température élevée pouvant atteindre 425[deg.]C, ainsi qu'un moyen pour maintenir le bloc sur un organe de fixation flexible, ledit alliage, lorsqu'il contient du nickel, ayant une teneur pondérale en béryllium supérieure à une trace mais non supérieure à 0,6 % de l'alliage,
tandis que la teneur en nickel est supérieure à celle du béryllium mais non supérieure à 2,1 % de l'alliage, ledit alliage, lorsqu'il contient du cobalt, ayant une teneur pondérale en béryllium qui est supérieure à une trace mais qui n'est pas supérieure
à 0,7 % de l'alliage, la teneur en cobalt étant supérieure à la teneur en béryllium mais non supérieure à 2,7 % de l'alliage et la teneur totale en béryllium plus cuivre plus nickel ou cobalt étant de 99,5 % au minimum.
L'invention concerne également un dispositif à barrages latéraux du type décrit et dans lequel les barrages latéraux sont du type défini ci-dessus.
L'alliage utilisable conformément à la présente invention est caractérisé par une dureté supérieure à 90 Rockwell B et par une conductivité supérieure à 35 % IACS.
Du fait que les blocs de barrage sont formés de l'alliage à base de cuivre contenant du beryllium - et du nickel ou du cobalt - les blocs sont résistants à une fissuration intergranulaire pendant une période prolongée d'exposition à une température élevée pouvant atteindre 425[deg.]C. Les blocs conservent également leur dureté supérieure à 90 Rockwell R et leur conductivité supérieure à 35 % IACS pendant une période prolongée d'exposition à une température élevée comprise entre environ 150 et 425[deg.]C. On obtient ainsi des résultats inattendus qui définissent un perfectionnement considérable par rapport à l'utilisation des blocs de barrage précités
en alliage Bronze Corson, qui étaient soumis prématurément
à une fissuration intergranulaire et à un écaillage et qui avaient une durée de service trop limitée.
Selon des particularités de la présente invention, l'alliage de bloc de barrage contient classiquement, en pourcentages en poids, de 0,2 à 0,6 % de béryllium, de 1,4 à 2,1 % de nickel et de 0, à 0,1 % de fer ou bien, lorsque le cobalt remplace le nickel, de 0,25 à 0,7 % de béryllium,
de 1,4 à 2,7 % de cobalt et de 0 à 0,1 % de fer, le complément étant pratiquement intégralement constitué de cuivre. Un alliage préféré contenant du cobalt: contient, en pourcentages en poids, de 0,4 à 0,7 % de béryllium, de 2,4 à 2,7 % de cobalt et de 0 à 0,1 % de fer, le complément étant constitué essentiellement de cuivre. Ces alliages contenant du cobalt peuvent également contenir de 0,4 à 0,6 % en poids de tellure. Un autre alliage conforme à la présente invention contient de l'argent et il a la composition suivante, donnée en pourcentages en poids : 0,25 à 0,5 % de béryllium, 1,4 à 1,7 % de cobalt, 0,9 à 1,1 % d'argent, 0,1 % de fer et le complément constitué essentiellement de cuivre, la teneur totale en cobalt plus béryllium plus argent plus cuivre �tant de 99,5 % au minimum. Le bloc est équipé d'un moyen
je fixation servant à maintenir le bloc sur un organe de Fixation flexible, qui est ordinairement constitué par un organe flexible continu, tel qu'un ruban métallique flexible,
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Le bloc de barrage comporte une encoche s'étendant sur la longueur du bloc et qui sert à maintenir le bloc sur .edit organe de fixation flexible, par exemple le ruban métallique flexible.
L'encoche a généralement une section droite en forme de T et elle est adjacente à une face du bloc. Les
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latéral de coulée, par insertion du ruban dans et au travers des encoches des blocs avant de fixer ensemble, classiquement par soudage, les parties extrêmes opposées du ruban pour former une boucle continue. Les blocs peuvent glisser sur le ruban.
Au moins les faces des blocs de barrage qui sont en contact avec les bandes de coulée espacées l'une de l'autre, avec les blocs de barrage immédiatement adjacents, et avec le métal en train d'être coulé,. sont ordinairement, à l'exception de la fente ménagée au travers des faces extrêmes et de la face de fond du bloc, des surfaces planes et lisses, ou essentiellement lisses. La face latérale du bloc de barrage qui est opposée à la face latérale qui est en contact avec le métal en fusion est ordinairement également une surface plane et lisse ou essentiellement lisse.
Les alliages utilisés dans la présente invention sont ordinairement des alliages ouvrés. On peut obtenir dans le commerce des alliages de ce genre par exemple auprès de la Société " Brush Wellman Corporation ", Cleveland, Ohio. Les propriétés des alliages concernant la dureté supérieure à 90 Rockwell B et la conductivité supérieure à 35 % IACS sont celles de l'alliage dans la condition de traitement thermique de précipitation. Les alliages précités peuvent être livrés par le fabricant dans cette condition de traitement thermique de précipitation. Il est à rappeler que la propriété des alliages en ce qui concerne la dureté supérieure à 90 Rockwell B correspond à la propriété de L'alliage après un traitement thermique de précipitation à 482[deg.]C.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
la fig. 1 est une vue en élévation et en bout d'un bloc de barrage conforme à l'invention, la fig. 2 est une vue à échelle agrandie d'une partie de la <EMI ID=4.1> une partie d'un des barrages latéraux de coulée, la figure montrant Egalement un dispositif incurvé à rouleaux tendeurs qui a pour fonction de resserrer les blocs de barrage;
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coulée, de la bande inférieure de coulée, d'une partie de la bande supérieure de coulée et d'un des barrages latéraux de coulée intervenant dans une machine de coulée continue à double bande,
la fig. 4 est une vue en coupe à échelle agrandie, faite suivant la ligne 4-4,de la zone de coulée de la fig. 3,
la fig. 5 est une vue en coupe à échelle agrandie, faite suivant la ligne 5-5 de la fig. 3 et montrant le dispositif à rouleaux tendeurs qui maintient les blocs de barrage étroitement appliqués l'un contre l'autre dans la zone de coulée,
la fig. 6 est une vue en coupe à échelle agrandie, d'une partie d'un barrage latéral, cette figure montrant les blocs spéciaux qui sont fixés ensemble après que les extrémités
du ruban ont été soudées l'une avec l'autre, et
la fig. 7 est une vue en coupe, faite suivant la ligne 7-7 de la fig. 6 et montrant la structure des deux demi-blocs correspondants placés en condition d'accouplement sur un ruban.
En référence aux figures 2 et 3, une machine de coulée continue à double bande Hazelett comporte une bande inférieure de coulée 10 qui est entraînée en rotation autour de cylindres 11 et 12. Le cylindre 11 est placé à l'extrémité d'entrée de la machine tandis que le cylindre 12 est placé
à son extrémité de sortie. Un moule mobile de coulée.est défini par et entre la bande inférieure de coulée 10, coopérant avec deux barrages latéraux de coulée 13 et 14 espacés l'un de l'autre, comme indiqué sur la fig. 4, et une bande supérieure de coulée 15, tous ces éléments étant entraînés ensemble le long d'une zone de coulée 16. La bande supérieure
15 tourne autour de cylindres 18 et 19 qui sont représentés partiellement sur la fig. 3. Lors de l'entrainement en rotation des bandes de coulée 10 et 15, les deux barrages latéraux 13 et 14 tournent avec les bandes et traversent la zone de coulée 15 puis les barrages 13 et 14 reviennent de l'extrémité de sortie à l'extrémité d'entrée de la machine
de coulée en suivant un trajet qui est éloigné de la zone
de coulée, comme indiqué sur la fig. 3. La zone de coulée 16
a été représentée dans une position horizontale sur la fig. 3 pour la commodité d'illustration. Cependant, lors de l'utilisation de la machine pour la coulée d'un métal tel que du cuivre, l'extrémité de sortie de la machine est placée dans une position plus basse que son extrémité d'entrée.
Les barrages latéraux 13 et 14 comprennent chacun une multiplicité de blocs 20 encochés, visibles également sur les fig. 1 et 4 et engagés sur un ruban métallique flexible sans fin 21, constitué de préférence d'acier inoxydable. Les blocs de barrage 20 sont constitués chacun d'un alliage ouvré
à base de cuivre, qui contient du béryllium, du nickel et du cuivre conformément à la présente invention. Les blocs 20 comportent chacun des faces latérales parallèles ou essentiellement parallèles, des faces extrêmes avant et arrière et des faces supérieure et inférieure ; en outre les blocs 20 comportent chacun une encoche 23 en forme de T, visible sur les
fiq. 1, 4 et 7 et s'étendant complètement sur la longueur du bloc dans une zone adjacente à sa face inférieure. Chaque encoche 23 en forme de T comporte une partie verticale ou essentiellement verticale 23a et une partie horizontale ou essentiellement horizontale 23b, d'une largeur légèrement supérieure à celle du ruban métallique 21. La partie verticale d'encoche 23a fait communiquer l'extérieur du bloc 20 avec la partie horizontale d'encoche 23b. Le ruban métallique flexible sans fin 21 est disposé dans la partie horizontale d'encoche
23b, comme indiqué sur la fig. 4.
Un dispositif de refroidissement 24 opérant par pulvérisation d'eau, comme indiqué sur la fig. 3, est disposé entre l'extrémité de sortie de la machine de coulée et le dispositif à rouleaux tendeurs 25. Ce dispositif de refroidissement 24, dont la fonction est de refroidir les barrages latéraux, comporte une chambre de refroidissement 26 entourée par un caisson métallique 27 et il est pourvu d'ouvertures d'entrée et de sortie 28 et 29 pour permettre le passage des deux barrages latéraux au travers de la chambre. Plusieurs collecteurs de pulvérisation 30 sont disposés à l'intérieur de la chambre 26, ces collecteurs 30 comportant des orifices servant à projeter une multiplicité de jets de liquide 31 sur les blocs individuels 20.
Un tuyau 32 assure l'alimentation en liquide de refroidissement sous pression, de préférence de l'eau, des collecteurs 30 tandis qu'un tuyau de décharge 33 évacue le liquide de la chambre 26. Un conduit d'échappement 34 évacue la vapeur, par exemple de la vapeur d'eau, qui est engendrée lorsque les jets pulvérisés 31 arrivent sur les barrages latéraux chauds. Les barrages latéraux sont refroidis par le dispositif de pulvérisation 24 jusqu'à une température qui est suffisamment élevée et qui est supérieure au point d'ébullition de l'eau de façon à fair� sécher l'eau se trouvant sur les blocs de barrage avant
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cependant cette température n'est pas suffisamment élevée pour endommager un revêtement qui peut être déposé sur les blocs de barrage. Ces blocs de barrage sont refroidis jusqu'à une température inférieure à 280[deg.]C, mais supérieure au point d'ébullition de l'eau, la plage préférée de températures étant comprise entre environ 148 et 199[deg.]C.
Les blocs de barrage constitués de l'alliage contenant du béryllium, du nickel ou du cobalt et du cuivre conformément à la présente invention possèdent des propriétés essentielles, à savoir une grande conductibilité thermique
et une bonne capacité de conservation de cette conductibilité en dépit du fait qu'ils sont soumis à des températures élevées pouvant atteindre environ 426[deg.]C, ce qui leur permet de remplir la fonction importante consistant à évacuer rapidement la chaleur à partir des deux surfaces latérales du produit coulé
67.
Les barrages latéraux 13 et 14 sont chacun réalisés en engageant par glissement les blocs encochés 20 sur le ruban 21. Une petite partie prédéterminée 35, 36 reste exposée à chaque extrémité du ruban 21, comme indiqué sur la fig. 6, cette partie dépassante ayant par exemple une longueur d'environ 50 mm à chaque extrémité. Les deux extrémités exposées du ruban sont soudées ensemble suivant un joint
37 qui est surface par meulage de façon à former une boucle de ruban sans fin d'une longueur prédéterminée avec précision. La zone de la boucle de ruban 21 qui reste encore dégagée est recouverte à l'aide de plusieurs blocs de barrage spéciaux 38 et 39 qui sont chacun formés par assemblage de deux demi-blocs complémentaires 40 et 41, fixés ensemble à l'aide d'un boulon mécanique, comme indiqué sur la fig. 7. Les blocs de barrage 20 ont une hauteur et une largeur d'environ 50 mm. La hauteur des blocs de barrage est classiquement égale à la hauteur du produit coulé, comme indiqué sur la fig. 4. Lorsqu'il est nécessaire de couler
un produit plus épais ou plus mince, on utilise dans ce cas des barrages latéraux comportant des blocs de dimensions correspondantes. Les deux blocs spéciaux 38 et 39 ont la même section droite que les blocs 20. Plusieurs blocs spéciaux plus étroits 39 peuvent être interposés si nécessaire pour compléter le remplissage de l'espace libre disponible sur le ruban sans fin 21.
Les demi-blocs d'accouplement 40 et 41, visibles sur la fig. 7, sont assemblés par l'intermédiaire d'un joint vertical longitudinal 43, orienté perpendiculairement au plan du ruban 21. Les blocs 40 et 41 sont constitués de l'alliage ouvré à base de cuivre, qui contient du béryllium, du nickel et de cuivre conformément à la présente invention. Le joint
43 est décalé par rapport au centre du bloc composite de façon à être placé dans une position aussi éloignée que possible de la face chaude, c'est à dire de la face tournée vers la zone de coulée. Une rainure ou voie de clavetage 44 est ménagée longitudinalement dans la surface de joint d'un bloc 40, entre l'encoche de réception du ruban 21 et la surface supérieure du bloc, tandis qu'une nervure ou clavette longitudinale 45 prévue sur l'autre bloc 41 vient s'engager dans cette rainure ou voie.
Une vis ou boulon 46 est engagé horizontalement au travers de la nervure 45 et elle vient se visser dans une douille prévue dans un demi-bloc tandis que sa tête 47 s'appuie dans un évidement 48 ménagé dans le côté de l'autre demi-bloc qui est éloigné du produit coulé, c'est à dire qui est opposé à la face chaude.
Pour maintenir les blocs 20 des deux barrages latéraux 13 et 14 étroitement appliqués bout à bout le long de la zone de coulée, on utilise le dispositif incurvé à rouleaux tendeurs 25 représenté sur la fig. 3. Ce dispositif
25 est placé entre le dispositif de refroidissement 24 et l'extrémité d'entrée de la zone de coulée et il sert de moyen d'inflexion pour infléchir les barrages latéraux mobiles le long d'un trajet uniformément incurvé S, visible également sur la fig. 2 et qui est convexe dans une direction orientée vers l'intérieur de la boucle parcourue par les barrages latéraux. Ce trajet S présente une convexité suffisante pour provoquer la création d'intervalles 49 en forme de coin, visibles sur la fig. 2, entre des blocs de barrage adjacents le long de la courbe convexe située au dessus du dispositif tendeur 25.
Le ruban 21 en forme de boucle sans fin permet un mouvement de glissenmt de tous les blocs de barrage. En conséquence, un jeu se manifestant dans l'ensemble des blocs de barrage est absorbé par les intervalles 49 créés le long de la courbe précitée.
Egalement, le ruban 21 est décalé en direction de l'intérieur de la boucle de barrage latéral par rapport à l'axe longitudinal de chaque bloc. Il en résulte que la boucle de ruban est placée à proximité de la partie la plus large des intervalles en forme de coin 49 ; ainsi, une partie incurvée S, à convexité dirigée vers l'intérieur et relativement courte, permet d'absorber par effet cumulatif le jeu existant dans le reste de la boucle de barrage latéral en appliquant étroitement les blocs l'un contre l'autre *sur la longueur de la zone de coulée. Le produit coulé 67, en forme de barre rectangulaire, est ainsi formé sans aucune bavure et il en résulte que ce produit résultant se trouve dans une condition avantageuse pour le laminage ultérieur servant à le transformer en une barre de cuivre.
Le dispositif tendeur 25, représenté sur la fig.3, comporte plusieurs rouleaux 50 entrant en contact avec chacun des barrages latéraux 13, 14 et il est pourvu de moyens servant à guider individuellement les barrages. Ces moyens de guidage peuvent, être par exemple constitués par des
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sont montés dans des positions espacées le long d'une
courbe 53, visible sur la fig. 2, et qui est formée avec une convexité dirigée vers le haut sur un élément 54 pourvu d'un socle porteur 55 qui peut coulisser librement vers le haut et vers le bas dans un trou 56 ménagé dans une embase 57.
Des ressorts 58 entourant les socles 55 poussent l'élément porteur 54 vers le haut. L'embase 57 est fixée de façon réglable sur le bâti 61 de la machine à l'aide de vis de blocage 62. Une montée de l'embase 57 permet d'exercer une plus grande force élastique, dirigée vers le haut, sur les rouleaux 58 en vue de régler le dispositif tendeur 25 de manière qu'il applique les blocs de barrage plus étroitement l'un contre l'autre le long de la zone de coulée 16. Des organes de clavetage 63, visibles sur la fig. 5, peuvent être prévus pour empêcher les socles 55 de tourner dans les trous 56 tout en permettant leur libre coulissement vers le haut et vers le bas.
Les extrémités avant et arrière de la courbe 53 peuvent avoir un rayon plus court que celui de la partie centrale de cette courbe, comme indiqué sur la fig. 2, afin de permettre une incurvation essentiellement uniforme des barrages latéraux lors de leur passage sur le dispositif tendeur 25. En conséquence, un intervalle 65 peut souvent exister entre les barrages latéraux mobiles et les rouleaux avant et arrière 50.
Les blocs de barrage 20 relativement froids servent également d'évacuateurs de chaleur, en contribuant ainsi à accélérer le refroidissement du produit coulé, tout en agissant de manière à évacuer la chaleur vers les bandes de coulée. Pour contrôler la température de ces barrages latéraux, il est prévu des détecteurs de température 68, visibles sur la fig. 3, et reliés par des fils électriques 69 à un dispositif de commande de température 70. Les détecteurs de température 68 ont été représentés sous la forme d'éléments réagissant à un rayonnement, qui sont espacés des barrages latéraux respectifs 13 et 14. Il est prévu des détecteurs
de température de ce genre pour chacun des barrages latéraux
13 et 14 en vue de la commande individuelle de leurs températures. Un bouclier cylindrique de protection 72 assure la protection du détecteur 68, sensible à un rayonnement infrarouge et qui est dirigé vers le haut pour la boucle de barrage latéral respective qui se déplace en direction de l'entrée de la machine. Le bouclier cylindrique 72 peut être légèrement incliné à partir de la verticale, comme indiqué, afin d'empêcher des particules de crasse de tomber directement sur le détecteur 68. Lorsque de la crasse a pénétré dans le bouclier tubulaire 72, on peut le nettoyer par l'intermédiaire de l'orifice 74.
Le dispositif de commande 70 peut comporter un appareil de mesure 75 servant à indiquer la température de bloc de barrage, qui est maintenue au dessus de 99[deg.]C mais en dessous de 28Q[deg.]C. Un circuit 76 relie le dispositif de commande 70 à un organe d'actionnement 77 servant à commander une vanne 78 qui assure la régulation du débit de fluide de refroidissement 31 qui est pulvérisé sur les barrages latéraux respectifs 13 et 14. En conséquence, les barrages latéraux sont refroidis à la température désirée à mesure qu'ils
se rapprochent de l'extrémité d'entrée de la machine. Il est évident qu'on peut prévoir des tuyaux 32 et des collecteurs
30 séparés pour assurer le refroidissement de chaque barrage latéral ; également on peut prévoir un organe d'actionnement
77 et une vanne 78 séparés pour commander individuellement la température de chaque barrage latéral 13, 14. On peut également prévoir un dispositif manuel d'actionnement 84 pour pouvoir commander la vanne 78 à la main, lorsque cela est souhaitable.
Les bandes de coulée 10 et 15 peuvent être pourvues d'un revêtement en matière carbonée tandis que les faces intérieures des blocs de barrage, c'est à dire leurs faces tournées vers la zone de coulée 16, peuvent être revêtues par pulvérisation d'une matière thermiquement isolante, par exemple de carbone finement divisé en suspension dans un véhicule liquide séchant rapidement, notamment du trichloréthane, à l'aide d'une buse de pulvérisation 86.
Les blocs de barrage 20 sont à une température
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de la chambre de refroidissement 26. En conséquence, tout le réfrigérant liquide, par exemple de l'eau, a été éliminé par séchage avant que les blocs n'arrivent dans la zone de dépôt du revêtement pulvérisé 88. En outre, le séchage rapide des blocs de barrage à leur température contrôlée permet au revêtement pulvérisé 88 de sécher et de former une couche sèche contenant du carbone sur les faces intérieures des deux barrages latéraux 13 et 14 avant que ceux-ci ne repénètrent dans l'extrémité d'entrée de la zone de coulée.
La machine de coulée à double bande Hazelett, qui est ainsi améliorée grâce aux barrages latéraux conformes à l'invention, qui comportent les nouveaux blocs définis cidessus, a déjà été revendiquée dans le brevet des Etats Unis d'Amérique n[deg.] 3 955 615, évidemment à l'exception desdits nouveaux barrages latéraux de coulée conformes à la présente invention. Cette machine de coulée ett disponible auprès de la Société " Hazelett Strip-Casting Corporation ", Winooski, Vermont.
On a effectué des essais sur un échantillon d'alliage de bloc de barrage, contenant, en pourcentages en poids, de 1,4 à 2,1 % de nickel, de 0,2 à 0,6 % de béryllium et le complément de cuivre, la teneur totale en nickel plus béryllium plus cuivre étant de 99,5 % au minimum. On a utilisé un échantillon ayant des dimensions correspondant à un carré de 25,4 mm de côté. On a introduit l'échantillon dans
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à une température de 427[deg.]C. On n'a pas constaté de fissuration intergranulaire de l'alliage de l'échantillon et ce dernier a conservé sa dureté supérieure à 90 Rockwell B ; en outre l'alliage de l'échantillon a non seulement conservé sa conductivité d'environ 35 % IACS mais, d'une manière tout à fait inattendue, on a constaté une amélioration de la conductivité de l'alliage, c'est à dire qu'elle est passée d'environ
58 % IACS jusqu'à environ 66 % IACS au cours de cette exposi- <EMI ID=10.1>
formés d'un alliage de béryllium-cuivre extrudé, contenant également du cobalt conformément à la présente invention, et également avec des blocs de barrage livrés avec la machine de coulée Hazelett, ces blocs étant formés de Bronze Corson, c'est à dire un alliage de bronze au silicium extrudé contenant des additions de chrome, de fer et de nickel. On a déterminé par analyse chimique les compositions des alliages, exprimées en pourcentages en poids. L'alliage de bérylliumcuivre a donné les résultats suivants : 96,77 % Cu, 0,55 % Be, 2,38 % Co ; tandis que l'alliage de Bronze Corson a donné les résultats suivants : 97,02 % Cu, 0,73 % Si, 1,73 % Ni,
0,36 % Cr et 0,083 Fe.
On a remplacé certains blocs de barrage en Bronze Corson, sur le même ruban en acier inoxydable d'un barrage latéral de coulée de la machine à double bande, par des blocs de barrage en alliage de béryllium-cuivre, contenant également du cobalt, et on a fait fonctionner ensuite la machine pour couler de façon continue une barre de cuivre.
On a constaté sur les blocs de barrage en Bronze Corson une fissuration intérieure annulaire et une diminution de conductivité jusqu'à une valeur inférieure à 35 % IACS déjà après la coulée seulement de 1500 tonnes de cuivre en barre.
Au contraire, les blocs de barrage en alliage de béryllium-cuivre contenant également du cobalt n'ont présenté aucune fissuration intérieure annulaire après la coulée de plus de 20 000 tonnes de cuivre en barre pendant une période prolongée, discontinue et avec effet cumulatif. On a constaté que la conductivité de l'alliage desdits blocs était encore supérieure à 35 % IACS à la suite de cette période prolongée de coulée équivalant à une production supérieure à 20 000 tonnes.
REVENDICATIONS
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machine de coulée continue à double bande, caractérisé en ce que ce bloc (20) est formé d'un alliage à base de cuivre comprenant du cuivre et du béryllium et contenant également du nickel ou du cobalt, l'alliage étant un alliage ouvré ayant une dureté supérieure à 90 Rockwell B, une conductivité supérieure à 35 % IACS, et étant résistant à une fissuration intergranulaire pendant une période prolongée d'exposition à des températures élevées jusqu'à environ 427[deg.]C, en ce qu'il est prévu des moyens pour maintenir le bloc (20) sur un organe flexible de fixation (21), en ce que ledit alliage, lorsqu'il contient du nickel, comprend, en teneurs pondérales, du béryllium en quantité supérieure à une trace mais non supérieure à 0,6 % de l'alliage et du nickel en quantité supérieure à la quantité de béryllium mais non supérieure
à 2,1 % de l'alliage alors que ledit alliage, lorsqu'il confient du cobalt, comprend, en teneurs pondérales, du béryllium en quantité supérieure à une trace mais non supérieure à 0,7 % de l'alliage, et du cobalt en quantité supérieure à la quantité de béryllium mais non supérieure à
2,7 % de l'alliage, la teneur totale en béryllium plus
cuivre plus nickel ou cobalt étant de 99,5 % au minimum.
The present invention relates to a device for
lateral barrier casting and relates more particularly to an improved lateral barrier casting device specially designed for use in double-band continuous casting machines as well as in blocks
of improved dams that can be used in the
side dam casting.
We know double band casting machines,
such as the Hazelett casting machine. Two strips of
flexible, endless and spaced apart
move along a mold area, namely above and
below it, so as to define the surfaces
upper and lower of a movable mold in such
casting machines. The two side surfaces of the mold
mobile are defined by two flexible lateral barriers,
endless and spaced from each other, these dams moving along and between the tapes. Each
lateral dam is formed by a multiplicity of blocks
notched which are fitted onto a flexible metal tape.
Such a device has been claimed in the patent of the States
United States of America n [deg.] 3,955,615, the dam blocks of a
such casting machine being formed of an alloy called
"Bronze Corson" and having the following composition: 1.5 to
2.5% nickel, 0.4 to 0.9% silicon, 0.1 to 0.3% iron,
0.1 to 0.5% chromium and the balance of copper. During
the use of a casting machine comprising blocks
of Bronze Corson alloy dam to form the dams
lateral in the copper flow, we encountered
difficulties caused by the fact that the dam blocks have
prematurely subjected to intergranular cracking
and only flaking after one day of use. Intergranular cracking has been attributed to cyclic thermal stress between temperatures of about
150 and 425 [deg.] C, to which the dam blocks are subjected
during operation of the casting machine. The
dam blocks of types known in Bronze Corson have
also could not maintain conductivity greater than
35% IACS (International Annealed Copper Standard) and a hardness greater than 90 Rockwell B after a short period of use equivalent to a production of approximately 1500 tonnes of cast copper.
Double belt continuous casting machines have also been claimed in United States Patents No. 2,904,860; 3,036,348; 3,949,805;
3,937,274; 3,937,270; 3,921,697; 4,002,197; 3,123,874;
3,878,883; 3,167,830; 3,142,873 and 3,864,973.
The following beryllium-copper alloys are known and commercially available. They were previously defined by "Copper Development Association", acting on behalf of "Unified Numbering System", using the alloy numbers defined below: Copper alloy n [deg.] C17500: 2,4 % - 2.7% Co, 0.4% - 0.7% Be,
0.10% Fe maximum, the total content of Be plus Co plus Cu being at least 99.5%; Copper alloy n [deg.] C17600:
1.4 - 1.7% Co, 0.25 - 0.50% Be, 0.9 - 1.1% Ag, 0.10% Fe maximum, total content of Be plus Co plus Ag plus Cu of
99.5% minimum; Copper alloy n [deg.] C17700: 2.4 - 2.7% Co, 0.40 - 0.7% Be, 0.40 - 0.6% Te, 0.10 Fe maximum, total Be content plus Co plus Te plus Cu of 99.5% minimum; Copper alloy n [deg.] C17000: 1.60 - 1.79% Be, total Be content plus Cu of 99.5% minimum; Copper alloy
n [deg.] C17200: 1.80 - 2.00% Be, total Be content plus Cu of
99.5% minimum; and Copper alloy n [deg.] C17300: 1.80 2.00% Be, 0.20 - 6% Pb, total Be content plus Pb plus
Cu of 99.5% minimum. There are also known commercially available beryllium-copper alloys containing nickel and having the following composition: 0.2 - 0.6% Be, 1.4 - 2.1% Ni, 0.10% Fe maximum , total content of Be plus Ni plus Cu (including silver) of 99.5% minimum.
The invention relates to a device with side dams which can be used in a double-band continuous casting machine of the type in which two side dams spaced apart from each other rotate in the form of a loop moving along 'an area of
casting, from its inlet end to its end <EMI ID = 1.1>
side dams return from the exit end to the entry end of the casting area following a return path which is distant from the casting area. The lateral barriers each comprise several blocks, usually a multiplicity of blocks, detachably fixed on a continuous and flexible fixing means.
According to the present invention, there is provided a block of pouring block usable in a double band continuous casting machine and comprising a block of a copper-based alloy containing copper and beryllium, and also nickel or cobalt, the alloy being characterized in that it is constituted by a wrought alloy having a hardness greater than 90 Rockwell B and a conductivity greater than 35% IACS, the block being resistant to intergranular cracking during a prolonged period of exposure at a high temperature of up to 425 [deg.] C, as well as a means for holding the block on a flexible fixing member, said alloy, when it contains nickel, having a beryllium content by weight greater than a trace but not more than 0.6% of the alloy,
while the nickel content is greater than that of beryllium but not greater than 2.1% of the alloy, said alloy, when it contains cobalt, having a weight content of beryllium which is greater than a trace but which does not is not superior
0.7% of the alloy, the cobalt content being greater than the beryllium content but not greater than 2.7% of the alloy and the total beryllium plus copper plus nickel or cobalt content being 99.5 % at least.
The invention also relates to a device with lateral barriers of the type described and in which the lateral barriers are of the type defined above.
The alloy usable in accordance with the present invention is characterized by a hardness greater than 90 Rockwell B and by a conductivity greater than 35% IACS.
Because the barrier blocks are formed from the copper-based alloy containing beryllium - and nickel or cobalt - the blocks are resistant to intergranular cracking for an extended period of exposure to elevated temperature up to 425 [deg.] C. The blocks also retain their hardness greater than 90 Rockwell R and their conductivity greater than 35% IACS for a prolonged period of exposure to a high temperature of between approximately 150 and 425 [deg.] C. Unexpected results are thus obtained which define a considerable improvement compared to the use of the aforementioned dam blocks.
Bronze Corson alloy, which were submitted prematurely
intergranular cracking and chipping that had too limited a service life.
According to particularities of the present invention, the barrier block alloy conventionally contains, in percentages by weight, from 0.2 to 0.6% of beryllium, from 1.4 to 2.1% of nickel and from 0, at 0.1% iron or, when cobalt replaces nickel, from 0.25 to 0.7% beryllium,
from 1.4 to 2.7% of cobalt and from 0 to 0.1% of iron, the balance being almost entirely made of copper. A preferred alloy containing cobalt: contains, in percentages by weight, from 0.4 to 0.7% of beryllium, from 2.4 to 2.7% of cobalt and from 0 to 0.1% of iron, the complement being essentially made of copper. These cobalt-containing alloys can also contain from 0.4 to 0.6% by weight of tellurium. Another alloy in accordance with the present invention contains silver and has the following composition, given in percentages by weight: 0.25 to 0.5% of beryllium, 1.4 to 1.7% of cobalt, 0, 9 to 1.1% silver, 0.1% iron and the balance consisting essentially of copper, the total content of cobalt plus beryllium plus silver plus copper - as much as 99.5%. The block is equipped with a means
the fixing used to hold the block on a flexible fixing member, which is usually constituted by a continuous flexible member, such as a flexible metallic strip,
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The barrier block has a notch extending along the length of the block and which serves to hold the block on said flexible fixing member, for example the flexible metal strip.
The notch generally has a T-shaped cross section and is adjacent to one face of the block. The
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lateral casting, by inserting the tape into and through the notches of the blocks before fixing together, conventionally by welding, the opposite end portions of the tape to form a continuous loop. The blocks can slide on the ribbon.
At least the faces of the barrier blocks which are in contact with the casting strips spaced from one another, with the immediately adjacent barrier blocks, and with the metal being poured. are usually, with the exception of the slot made through the end faces and the bottom face of the block, flat and smooth, or essentially smooth, surfaces. The side face of the barrier block which is opposite the side face which is in contact with the molten metal is usually also a flat and smooth or essentially smooth surface.
The alloys used in the present invention are usually wrought alloys. Alloys of this kind can be obtained commercially, for example, from the Brush Wellman Corporation, Cleveland, Ohio. The properties of the alloys concerning the hardness greater than 90 Rockwell B and the conductivity greater than 35% IACS are those of the alloy in the precipitation heat treatment condition. The aforementioned alloys can be delivered by the manufacturer under this precipitation heat treatment condition. It should be remembered that the property of the alloys with regard to hardness greater than 90 Rockwell B corresponds to the property of the alloy after a precipitation heat treatment at 482 [deg.] C.
Other advantages and characteristics of the invention will be highlighted in the following description, given by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawings in which:
fig. 1 is an elevation and end view of a dam block according to the invention, FIG. 2 is a view on an enlarged scale of part of the <EMI ID = 4.1> part of one of the lateral casting dams, the figure also showing a curved device with tensioning rollers which has the function of tightening the dam blocks ;
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casting, of the lower casting strip, of a part of the upper casting strip and of one of the lateral casting barriers intervening in a double strip continuous casting machine,
fig. 4 is a sectional view on an enlarged scale, taken along line 4-4, of the casting zone of FIG. 3,
fig. 5 is a sectional view on an enlarged scale, taken along line 5-5 of FIG. 3 and showing the tensioning roller device which keeps the barrier blocks tightly applied one against the other in the casting zone,
fig. 6 is a sectional view on an enlarged scale, of part of a lateral dam, this figure showing the special blocks which are fixed together after the ends
tape has been soldered to each other, and
fig. 7 is a sectional view, taken along line 7-7 of FIG. 6 and showing the structure of the two corresponding half-blocks placed in coupling condition on a ribbon.
Referring to Figures 2 and 3, a Hazelett double strip continuous casting machine has a lower casting strip 10 which is rotated around cylinders 11 and 12. The cylinder 11 is placed at the inlet end of the machine while cylinder 12 is placed
at its outlet end. A movable casting mold is defined by and between the lower casting strip 10, cooperating with two lateral casting dams 13 and 14 spaced from one another, as shown in FIG. 4, and an upper casting strip 15, all of these elements being entrained together along a casting zone 16. The upper strip
15 revolves around cylinders 18 and 19 which are partially shown in FIG. 3. When the casting strips 10 and 15 are rotated, the two lateral dams 13 and 14 rotate with the bands and pass through the casting zone 15 then the dams 13 and 14 return from the outlet end to the entry end of the machine
casting along a path that is far from the area
as shown in fig. 3. The casting area 16
has been shown in a horizontal position in FIG. 3 for convenience of illustration. However, when using the machine for casting a metal such as copper, the outlet end of the machine is placed in a lower position than its inlet end.
The lateral dams 13 and 14 each comprise a multiplicity of notched blocks 20, also visible in FIGS. 1 and 4 and engaged on an endless flexible metal strip 21, preferably made of stainless steel. The dam blocks 20 each consist of an engineered alloy
based on copper, which contains beryllium, nickel and copper in accordance with the present invention. The blocks 20 each have parallel or essentially parallel side faces, front and rear end faces and upper and lower faces; in addition, the blocks 20 each have a T-shaped notch 23, visible on the
fiq. 1, 4 and 7 and extending completely along the length of the block in an area adjacent to its underside. Each T-shaped notch 23 has a vertical or essentially vertical part 23a and a horizontal or essentially horizontal part 23b, of a width slightly greater than that of the metal strip 21. The vertical part of notch 23a communicates the outside of the block 20 with the horizontal notch 23b. The endless flexible metallic strip 21 is arranged in the horizontal notch part
23b, as shown in fig. 4.
A cooling device 24 operating by spraying water, as indicated in FIG. 3, is arranged between the outlet end of the casting machine and the tensioning roller device 25. This cooling device 24, the function of which is to cool the side dams, comprises a cooling chamber 26 surrounded by a metal box 27 and it is provided with inlet and outlet openings 28 and 29 to allow the passage of the two lateral dams through the chamber. Several spray collectors 30 are arranged inside the chamber 26, these collectors 30 comprising orifices serving to project a multiplicity of liquid jets 31 onto the individual blocks 20.
A pipe 32 supplies the coolant under pressure, preferably water, to the collectors 30 while a discharge pipe 33 evacuates the liquid from the chamber 26. An exhaust duct 34 evacuates the vapor, for example steam, which is generated when the spray jets 31 arrive on the hot side dams. The side dams are cooled by the spraying device 24 to a temperature which is sufficiently high and which is higher than the boiling point of the water so as to achieve � dry the water on the front dam blocks
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however, this temperature is not high enough to damage a coating which can be deposited on the barrier blocks. These dam blocks are cooled to a temperature below 280 [deg.] C, but above the boiling point of water, the preferred temperature range being between about 148 and 199 [deg.] C.
The barrier blocks made of the alloy containing beryllium, nickel or cobalt and copper in accordance with the present invention have essential properties, namely a high thermal conductivity
and a good capacity for retaining this conductivity despite the fact that they are subjected to high temperatures of up to about 426 [deg.] C, which allows them to fulfill the important function of rapidly dissipating heat from two side surfaces of the cast product
67.
The lateral dams 13 and 14 are each produced by slidingly engaging the notched blocks 20 on the ribbon 21. A small predetermined part 35, 36 remains exposed at each end of the ribbon 21, as indicated in FIG. 6, this projecting part having for example a length of about 50 mm at each end. The two exposed ends of the tape are welded together in a joint
37 which is surface by grinding so as to form an endless ribbon loop of a predetermined length with precision. The area of the ribbon loop 21 which remains still clear is covered with the aid of several special barrier blocks 38 and 39 which are each formed by assembling two complementary half-blocks 40 and 41, fixed together using 'a mechanical bolt, as shown in fig. 7. The barrier blocks 20 have a height and a width of approximately 50 mm. The height of the barrier blocks is conventionally equal to the height of the cast product, as shown in fig. 4. When it is necessary to sink
a thicker or thinner product, in this case side dams are used comprising blocks of corresponding dimensions. The two special blocks 38 and 39 have the same cross section as the blocks 20. Several narrower special blocks 39 can be interposed if necessary to complete the filling of the free space available on the endless ribbon 21.
The coupling half-blocks 40 and 41, visible in FIG. 7, are assembled by means of a longitudinal vertical joint 43, oriented perpendicular to the plane of the ribbon 21. The blocks 40 and 41 are made of a copper-based alloy, which contains beryllium, nickel and copper in accordance with the present invention. Gasket
43 is offset with respect to the center of the composite block so as to be placed in a position as far as possible from the hot face, that is to say from the face facing the casting area. A keyway or keyway 44 is formed longitudinally in the joint surface of a block 40, between the ribbon receiving notch 21 and the upper surface of the block, while a longitudinal rib or key 45 provided on the another block 41 engages in this groove or track.
A screw or bolt 46 is engaged horizontally through the rib 45 and it is screwed into a socket provided in a half-block while its head 47 is supported in a recess 48 formed in the side of the other half. block which is distant from the cast product, that is to say which is opposite the hot face.
To keep the blocks 20 of the two lateral dams 13 and 14 tightly applied end to end along the casting zone, the curved tension roller device 25 shown in FIG. 3. This device
25 is placed between the cooling device 24 and the inlet end of the pouring zone and it serves as an inflection means for bending the movable lateral dams along a uniformly curved path S, also visible in FIG. . 2 and which is convex in a direction oriented towards the inside of the loop traversed by the lateral dams. This path S has sufficient convexity to cause the creation of wedge-shaped intervals 49, visible in FIG. 2, between adjacent dam blocks along the convex curve located above the tensioning device 25.
The ribbon 21 in the form of an endless loop allows sliding movement of all the block blocks. Consequently, a play occurring in all of the barrier blocks is absorbed by the intervals 49 created along the aforementioned curve.
Also, the ribbon 21 is offset in the direction of the interior of the lateral barrier loop relative to the longitudinal axis of each block. As a result, the ribbon loop is placed near the widest part of the wedge-shaped intervals 49; thus, a curved part S, with convexity directed inwards and relatively short, makes it possible to absorb by cumulative effect the play existing in the rest of the lateral barrier loop by applying the blocks closely against each other * along the length of the casting area. The cast product 67, in the form of a rectangular bar, is thus formed without any burr and it follows that this resulting product is in an advantageous condition for the subsequent rolling serving to transform it into a copper bar.
The tensioning device 25, shown in fig.3, comprises several rollers 50 coming into contact with each of the lateral dams 13, 14 and it is provided with means serving to guide the dams individually. These guide means can, for example, be constituted by
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are mounted in spaced positions along a
curve 53, visible in FIG. 2, and which is formed with a convexity directed upwards on an element 54 provided with a support base 55 which can slide freely upwards and downwards in a hole 56 formed in a base 57.
Springs 58 surrounding the bases 55 push the carrier element 54 upwards. The base 57 is fixed in an adjustable manner on the frame 61 of the machine by means of locking screws 62. A rise in the base 57 makes it possible to exert a greater elastic force, directed upwards, on the rollers 58 in order to adjust the tensioning device 25 so that it applies the barrier blocks more tightly one against the other along the casting zone 16. Locking members 63, visible in FIG. 5, can be provided to prevent the bases 55 from rotating in the holes 56 while allowing their free sliding up and down.
The front and rear ends of the curve 53 may have a shorter radius than that of the central part of this curve, as indicated in FIG. 2, in order to allow an essentially uniform curvature of the lateral barriers when they pass over the tensioning device 25. Consequently, a gap 65 can often exist between the movable lateral barriers and the front and rear rollers 50.
The relatively cold barrier blocks 20 also serve as heat evacuators, thereby helping to accelerate the cooling of the poured product, while acting so as to evacuate the heat to the casting strips. To control the temperature of these side dams, temperature sensors 68 are provided, visible in FIG. 3, and connected by electric wires 69 to a temperature control device 70. The temperature detectors 68 have been shown in the form of elements reacting to radiation, which are spaced from the respective side dams 13 and 14. It is planned detectors
such temperature for each of the side dams
13 and 14 for the individual control of their temperatures. A cylindrical protection shield 72 protects the detector 68, which is sensitive to infrared radiation and which is directed upwards for the respective lateral barrier loop which moves in the direction of the entrance to the machine. The cylindrical shield 72 can be tilted slightly from the vertical, as shown, to prevent dirt particles from falling directly on the detector 68. When dirt has entered the tubular shield 72, it can be cleaned by through port 74.
The control device 70 may include a measuring device 75 used to indicate the temperature of the blockage, which is maintained above 99 [deg.] C but below 28Q [deg.] C. A circuit 76 connects the control device 70 to an actuating member 77 used to control a valve 78 which regulates the flow of cooling fluid 31 which is sprayed on the respective lateral dams 13 and 14. Consequently, the dams side are cooled to the desired temperature as they
near the inlet end of the machine. Obviously we can provide pipes 32 and manifolds
30 separate to ensure the cooling of each side dam; also an actuating member can be provided
77 and a separate valve 78 for individually controlling the temperature of each lateral barrier 13, 14. A manual actuation device 84 can also be provided in order to be able to control the valve 78 by hand, when this is desirable.
The casting strips 10 and 15 can be provided with a coating of carbonaceous material while the inner faces of the blocking blocks, that is to say their faces facing the casting zone 16, can be coated by spraying with a thermally insulating material, for example finely divided carbon suspended in a fast-drying liquid vehicle, in particular trichloroethane, using a spray nozzle 86.
Dam blocks 20 are at a temperature
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from the cooling chamber 26. Consequently, all of the liquid refrigerant, for example water, was removed by drying before the blocks arrived in the area for depositing the sprayed coating 88. In addition, the rapid drying barrier blocks at their controlled temperature allows the sprayed coating 88 to dry and form a dry layer containing carbon on the interior faces of the two lateral dams 13 and 14 before these re-enter the inlet end of the casting area.
The Hazelett double strip casting machine, which is thus improved by virtue of the lateral barriers according to the invention, which include the new blocks defined above, has already been claimed in patent of the United States of America n [deg.] 3 955 615, obviously with the exception of the said new lateral pouring dams in accordance with the present invention. This casting machine is available from the Hazelett Strip-Casting Corporation, Winooski, Vermont.
Tests were carried out on a sample of dam block alloy, containing, in percentages by weight, from 1.4 to 2.1% of nickel, from 0.2 to 0.6% of beryllium and the complement of copper, the total content of nickel plus beryllium plus copper being at least 99.5%. A sample having dimensions corresponding to a square of 25.4 mm on a side was used. The sample was introduced into
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at a temperature of 427 [deg.] C. Intergranular cracking of the alloy of the sample was not observed and the latter retained its hardness greater than 90 Rockwell B; furthermore, the alloy of the sample not only retained its conductivity of about 35% IACS but, quite unexpectedly, an improvement in the conductivity of the alloy was observed, that is to say that she went from about
58% IACS up to approximately 66% IACS during this exposure - <EMI ID = 10.1>
formed of an extruded beryllium-copper alloy, also containing cobalt in accordance with the present invention, and also with barrier blocks supplied with the Hazelett casting machine, these blocks being formed of Bronze Corson, that is to say a bronze alloy with extruded silicon containing additions of chromium, iron and nickel. The compositions of the alloys, expressed as percentages by weight, were determined by chemical analysis. The beryllium-copper alloy gave the following results: 96.77% Cu, 0.55% Be, 2.38% Co; while the Bronze Corson alloy gave the following results: 97.02% Cu, 0.73% Si, 1.73% Ni,
0.36% Cr and 0.083 Fe.
Some bronze Corson dam blocks have been replaced, on the same stainless steel tape of a lateral flow dam of the double band machine, by beryllium-copper alloy dam blocks, also containing cobalt, and the machine was then operated to continuously cast a copper bar.
It was found on the Bronze Corson dam blocks an annular internal cracking and a decrease in conductivity up to a value below 35% IACS already after the casting of only 1500 tonnes of copper bar.
On the contrary, the beryllium-copper alloy dam blocks also containing cobalt showed no annular interior cracking after the casting of more than 20,000 tonnes of copper rod for an extended, discontinuous and cumulative effect. It was found that the conductivity of the alloy of said blocks was still greater than 35% IACS following this prolonged casting period equivalent to a production greater than 20,000 tonnes.
CLAIMS
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double-band continuous casting machine, characterized in that this block (20) is formed from a copper-based alloy comprising copper and beryllium and also containing nickel or cobalt, the alloy being a wrought alloy having a hardness greater than 90 Rockwell B, a conductivity greater than 35% IACS, and being resistant to intergranular cracking during a prolonged period of exposure to high temperatures up to about 427 [deg.] C, in that it means are provided for holding the block (20) on a flexible fixing member (21), in that said alloy, when it contains nickel, comprises, in weight contents, beryllium in an amount greater than a trace but not greater than 0.6% of the alloy and nickel in an amount greater than the amount of beryllium but not greater
2.1% of the alloy while said alloy, when it gives cobalt, comprises, in weight contents, beryllium in an amount greater than a trace but not greater than 0.7% of the alloy, and cobalt in an amount greater than the amount of beryllium but not greater than
2.7% of the alloy, the total beryllium content plus
copper plus nickel or cobalt being at least 99.5%.