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'CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUESCENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE, Association sans but lucratif Vereniging zonder winstoogmerk à BRUXELLES, (Belgique).
Perfectionnement aux Procédés d'oxycoupaqe d'un produit metallique.
La présente invention porte sur un perfectionnement aux procédés d'oxycoupage d'un produit métallique, en particulier d'une brame de coulée continue.
On sait que les brames de coulée continue sont généralement obtenues par tronconnage du brin métallique au moyen d'un chalumeau disposé au-dessus du brin et se déplaçant perpendiculairement ä la trajectoire de la brame. Le chalumeau forme dans le produit, en l'occurrence le brin métallique, une saignée dont le métal vient adhérer ä la face inférieure du produit où il forme une bavure. Ce type de problème peut aussi exister dans le cas du refendage (découpage longitudinal) des brames ou pour des blooms.
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Pour faciliter l'élimination de cette bavure, le demandeur a déjà proposé par son brevet belge n 896. 117, d'appliquer sur la face inférieure du produit une substance réduisant l'adhé- rence de la bavure et de soumettre celle-ci ä un refroidisse- ment brusque, dès qu'elle est solidifiée.
L'expérience a montré que ce procédé assurait de façon très ef- ficace le détachement des bavures d'oxycoupage et par consé- quent la netteté des lèvres de la coupe. 1l est cependant ap- paru que cette efficacité diminuait lorsque la vitesse de dé- placement du chalumeau dépassait une certaine valeur, variable selon la nature, la température et les dimensions du produit et les caractéristiques de la flamme. Il en résulte un inconvé- nient sérieux, car la coupe perd de sa netteté et la bavure devient beaucoup plus difficile à éliminer.
Bien que le mécanisme n'en soit pas entièrement élucidé, il semble que cette situation résulte de la durée limitée du con- tact de l'oxygène de coupe avec le métal, durée d'autant plus restreinte que la vitesse de coupe est élevée. Sous l'effet des réactions engendrées par le chalumeau, le métal du produit fond.
Une partie de ce métal est oxydée par contact avec le jet d'o- xygène et est éliminée sous forme de particules solides ; l'au- tre partie n'est pas oxydée, elle évacue la saignée sous for- me d'une coulée de liquide dont une petite fraction forme la bavure et une autre fraction se fige sur les parois de la sai- gnée, en arrière de la flamme de coupe. Il existe des zones de continuité entre ces deux fractions précitées resolidifiées sur le produit et plus précisément sur un meme cote de la saignée.
Nous appellerons"ponts"ces zones de continuité, constituées de métal non oxydé, donc résistant, ductile, difficile à cisailler \ par choc thermique.
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La présente invention a pour objet un procédé permettant de remédier ä cette situation et d'assurer, meme ä grande vitesse, une coupe nette et une totale élimination de la bavure d'oxycoupage.
Le procédé d'oxycoupage d'un produit métallique, objet de la présente invention, dans lequel on enduit d'une substance déterminée la surface inférieure du dit produit, on soumet alors le dit produit ä une opération d'oxycoupage, puis on refroidit cette face inférieure dans la région de la coupe, est essentiellement caractérisé en ce que l'opération d'oxycoupage précitée comporte l'action d'un chalumeau d'oxycoupage classique qui est suivie par l'action d'un jet d'oxygène, appelé d'appoint, dirigé de manière appropriée afin d'éliminer les ponts.
Selon l'invention, ce jet d'appoint est avantageusement dérivé du jet d'oxygène du chalumeau d'oxycoupage, dit jet d'oxygène principal.
Toujours selon l'invention, on règle le dit jet d'appoint de telle facon qu'il s'évase dans la saignée et qu'il atteigne les parois de celle-ci uniquement dans la plage voisine de la bavure d'oxycoupage.
Cette flamme d'appoint permet d'assurer la refusion, l'oxydation et l'elimination du métal peu ou pas oxydé formant le pont c'est-à-dire la liaison entre une paroi de la saignée et la ou les bavures d'oxycoupage relatives ä cette paroi. Ce me- tal oxydé vient s'ajouter aux bavures d'oxycoupage et il est éliminé avec celles-ci lors du refroidissement brusque qui leur est applique. Il en résulte que les bords de la coupe sont bien nets, meme lorsque le chalumeau se déplace aux vitesses élevées pratiquées dans les installations industrielles.
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A titre d'exemple, on a coupé une brame de coulée continue d' une épaisseur de 120 mm se trouvant ä une température de 500 C, d'une part sans jet d'appoint et d'autre part avec un jet d'appoint. Le chalumeau se déplaçait ä une vitesse de 20 cm/min., qui est une vitesse usuelle dans les conditions indiquées. Dans ces deux cas, le jet d'oxygène principal avait une pression de 5 bars.
L'oxycoupage sans jet d'appoint a laissé un pont d'acier non oxyde d'une épaisseur d'environ 2 mm, ce qui a entraîné des difficultés d'élimination de la bavure et une perte de netteté des bords de la coupe.
En appliquant, selon l'invention, un jet d'appoint d'une pression de 3, 5 bars, on a éliminé entièrement et aisément le pont en acier et la bavure d'oxycoupage, et obtenu une coupe parfaitement nette.
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'METALLURGICAL RESEARCH CENTERCENTRUM VOOR RESEARCH IN DE METALLURGIE, non-profit association Vereniging zonder winstoogmerk in BRUXELLES, (Belgium).
Improvement of the oxy-fuel processes of a metal product.
The present invention relates to an improvement to the processes of flame cutting of a metal product, in particular of a continuous casting slab.
It is known that slabs for continuous casting are generally obtained by cutting the metal strand by means of a torch placed above the strand and moving perpendicular to the path of the slab. The torch forms a groove in the product, in this case the metal strand, the metal of which adheres to the underside of the product where it forms a burr. This type of problem can also exist in the case of slitting (longitudinal cutting) of slabs or for blooms.
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To facilitate the elimination of this burr, the applicant has already proposed by its Belgian patent No. 896. 117, to apply to the underside of the product a substance reducing the adhesion of the burr and to subject it to abrupt cooling, as soon as it has solidified.
Experience has shown that this process very effectively ensures the detachment of the oxy-fuel burrs and therefore the sharpness of the lips of the cut. However, it appeared that this efficiency decreased when the speed of movement of the torch exceeded a certain value, which varied according to the nature, the temperature and the dimensions of the product and the characteristics of the flame. This results in a serious drawback, since the cut loses its sharpness and the burr becomes much more difficult to remove.
Although the mechanism is not fully understood, it seems that this situation results from the limited duration of contact of the cutting oxygen with the metal, the more the shorter the cutting speed is high. Under the effect of the reactions generated by the torch, the metal of the product melts.
Part of this metal is oxidized by contact with the oxygen jet and is eliminated in the form of solid particles; the other part is not oxidized, it evacuates the bleeding in the form of a flow of liquid of which a small fraction forms the burr and another fraction freezes on the walls of the bleed, behind of the cutting flame. There are zones of continuity between these two abovementioned fractions resolidified on the product and more precisely on the same dimension of the groove.
We will call "bridges" these zones of continuity, made of non-oxidized metal, therefore resistant, ductile, difficult to shear \ by thermal shock.
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The subject of the present invention is a method which makes it possible to remedy this situation and to ensure, even at high speed, a clean cut and a total elimination of the flame-cutting burr.
The process of oxycutting a metallic product, object of the present invention, in which a bottom substance is coated with a given substance, said product is then subjected to an oxycutting operation, and then this is cooled. underside in the region of the section, is essentially characterized in that the above-mentioned flame cutting operation involves the action of a conventional flame cutting torch which is followed by the action of an oxygen jet, called booster, directed appropriately to eliminate bridges.
According to the invention, this make-up jet is advantageously derived from the oxygen jet of the flame cutting torch, called the main oxygen jet.
Still according to the invention, the said make-up jet is adjusted in such a way that it widens in the groove and that it reaches the walls of the latter only in the region close to the oxy-fuel flash.
This auxiliary flame makes it possible to ensure the reflow, the oxidation and the elimination of the little or no oxidized metal forming the bridge, that is to say the connection between a wall of the groove and the burr (s) flame cutting relative to this wall. This oxidized metal is added to the oxygen cutting burrs and is eliminated with them during the sudden cooling which is applied to them. As a result, the edges of the cut are clear, even when the torch moves at the high speeds practiced in industrial installations.
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By way of example, a continuous casting slab with a thickness of 120 mm at a temperature of 500 ° C. was cut, on the one hand without an auxiliary jet and on the other hand with an auxiliary jet . The torch moved at a speed of 20 cm / min., Which is a usual speed under the conditions indicated. In these two cases, the main oxygen jet had a pressure of 5 bars.
Oxy-cutting without an extra jet left a bridge of non-oxide steel with a thickness of about 2 mm, which led to difficulties in removing the burr and loss of sharpness of the edges of the cut.
By applying, according to the invention, a make-up jet with a pressure of 3.5 bars, the steel bridge and the oxycut burr were entirely and easily eliminated, and a perfectly clean cut was obtained.