CA1153864A - Busettes plongeantes utilisees en coulee continue electrorotative de metaux - Google Patents
Busettes plongeantes utilisees en coulee continue electrorotative de metauxInfo
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Abstract
L'invention concerne des busettes plongeantes utilisées en coulée continue électrorotative de métaux liquides, en particulier de l'acier, qui consistent notamment en un tube central comportant une partie inférieure dans laquelle aboutit le jet de coulée et une partie inférieure qui plonge dans le métal liquide. Les busettes selon l'invention sont caractérisées en ce qu'elles comprennent des pales, radiales par rapport à l'axe de la lingotière, lesquelles pales s'appuient contre le tube central et plongent du moins partiellement sous la surface du métal liquide. L'invention permet la conduite d'une coulée continue électrorotative avec protection de la surface du métal par des laitiers, tout en évitant le risque d'entraînement de laitier au sein du métal par effet vortex du à la mise en rotation du métal dans la lingotière.
Description
~ 3~
Busettes plongeantes pour lingotières en coulée continue électrorotative La presente invention concerne des busettes plongeantes utilisées en coulée continue électrorotative de métatlx liquides, en particulier de l'acier.
En coulée continue la mise en rotation du métal liquide présente des avantages certains par rapport à la coulee statique, notamment celui d'apporter une modification favorable à la structure de solidification en supprimant la zone basaltique au benefice d'une structure de soli-dification plus fine.
La manière la plus rationnelle pour executer le brassage ou la mise en rotation du metal non encore solidifie, tan-t au niveau de la lingotière que dans la zone du re-froidissement secondaire, consiste à met-tre le metal en mouvement par voie mécanique, pneumat1que ou enc~re a l'aide d'un champ électromagnétique. Ce dernier peut être cree pa;
un ou plusieurs inducteurs que l'on posllionne au~our de la lingotière ou encore en-dessous de ce:Lle-ci, pour encendrer des champs de configurations spécifiques.
Toutefois, surtout dans le cas de la mise en rotation autour de l'axe de coulee, les inclusions ont kendance à se rassembler dans la zone de l'axe de la barre et à être aspirees dans le metal liquide sous l'effet du vortex cr~ie.
~n ohtlent de ce fait un produit présentant une zone axicle à
concentration trop elevee en inclusions.
Le risque d'une telle pollution de l'acier coulé en ~onti~u et mis en rotation es-t d'autant plus eleve que l'on pre-voit de protéger la surface de l'acier liquide par deslaitiers de compositions choisies,p.ex. dans le cadre ~'un traitement du métal par ajoutes de calmants et/ou d'~lé-ments d'alliage. ~l~
~:~5~6~
Su.ivant la nuance du métal à couler et le traitement enlingotière éventuellement choisi ilest connu d'intro-duire le métal en fusion en-dessous du niveau du bain dans la lingotière au moyen d'une busette dont l'ori-fice est immergé de sorte à réduire le risque d'en--tra;nement de laitier par effet vor-tex au sein du métal qui existe lors du déversement du jet de coulee dans ].e centre de rotation. ~r, l'effe-t vortex ne saurait être élimine à l'aide des busettes connues qui consistent ge-neralement en une espèce d'entonnoir:dont la partie in-ferieure plonge sous la surface de l!acier liquide. Etant donne que le metal tourne autour des parois immergées de la busette, l'effet vortex subsiste et llon peut obser-ver qulil y a entraînement de particules de laitier au sein du metal.
Le but de l'i.nvention consistait donc à imaginer et à
developper un dispositif permettant la conduite d'une coulee continue électrorotative avec protection de la surface du métal par des laitiers, tout en évitant les risques decrits qui sont lies ~ l'effet vortex du à la mise en rotation du métal dans la lingotière.
Ce but est pleinement atteint par des busettes plon-geantes qui consistent notamment en un tube central com-portant une partie supérieure dans laquelleaboutit le jet de coulee et une partie inférieure qui plonge dans le metal liquide et qui sont caracterisées en ce qu'elles comprennent des pales, radiales par rapport à l'axe de la lingotière, lesquelles pales s'appuient contre le tube central et plongent du moins partiellemen-t sous la surface du métal liquide.
L'idée qui est à l.a base de la présente inventi.on con-siste à utiliser un dispositif qui ne gene pas notablement la mise en rotation proprement dite du metal liquide coulé
en continu, tout en opposant un frein mécanique à la 5;~6~
zone qui comprend la surface du métal sur laquelle surnaye une scorie ou des laitiers protecteurs. Ce frein mecanique agit donc en particulier sux la zone de l'interface mé-tal-laitier dans ce sens qu'il immobilise ce dernier, ce qui'empeche la'formation d'un vorte~ du à la rotation du métal liquide, et par là supprime l'entrainement au sein du métal de pa'rticules non-métalliques.
Suivant l'invention on peut prévoir unè busette qui cornporte 4 pales s'é-tendant soit vers les milieux des ~ parois de la lin~o-tière, soit vers les 4 coins de celle-ciO Les dimensions 'des pales sont choisies selon la disposition de la busette dans la lincjo-tière de manière à ce que les extrémités des pales se rapprochent sensiblement des parois resp. des coins de la lin~otière, sans toutefois les toucher. Il s'est averé avanta~eux de dimens'ionner les pales de manière a ce que la lon~ueur de l'ensemble (2 pales + diamètre du tube de la busette) corresponde à 50 - 95% de la longueur, ou de la largeur ou eDcore de la diagonale de la lin--~otière. Il est bien entendu que l'on limitera la longueur des pales selon la coulabilité du métal, pour eviter une solidification de ce dernier en zône de la surface du ~ain.
Une première forme d'exécu-tion des busettes suivant l'invention prévoit des pales en forme d'un parallélépipède, tandis que selon une deuxième forme d'exécution les pales peuvent présenter des ailettes qui aJLtouchent le tube central de la busette et qui sont diri~ées vers le bas. Ces ailettes contribuent à freiner la ro-tation du métal en zone critique c.à.d~ à l'interface métal-laitier ainsi qu'en dessous de ladite zone. Une troisieme forme d'exécution prévoit des ailettes qui présentent une forme hélicoidale diriyée à l'envers du sens du mouvement rotatoire que l'on imprime au métal liquide.
Dans cet ordre d'idées on peut également doter les busettes suivant une ~Lorme d'exécution particulièrement avanta~euse, d'un système mécanique d'entrainement qui leur imprime un mouvement de rotation de sens opposé à celui que l'on fai-t e~écuter au métal liquide.
Les busettes suivant l'lnvention peuvent d'une part etre d'une seule pièce. D'un autre cote il es-t possible de ~ 3~6~
monter les pales individuellement,sur un anneau qui entoure le tube central d'une busette conventionnelle.
Cette deuxième possibilité apporte une certaine flexi-bilité et des économies étant donné qu'elle permet S l'utilisation de busettes ordinaires connues.
. . .
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront de la description des dessins où la ~fig. 1 montre une vue d'en haut sur une busette suivant l'invention, la ~ig. 2 représente une coupe latérale à travers la même busette, tandis que les ~ et 4 montrent des coupes latérales de busettes qui comportent des pales presentant des ailettes droites resp. hélicoidales.
En fig. 1 il est représenté la section d'une lingotière (1 a) resp. (1 b) dans laquelle se trouve une busette suivant l'invention, qui comporte un tuyau central (2) et 4 pales (3). On remarque que la distance de l'extré-mité d'une pale faisant face à u,ne paroi de la lingo-tière (1 a) peut être plus petite que la distance entrel'extrémite d'une pale et un coin de la lingotière (1 b), en raison du fait que l'on peut prévoir moins de remous dans les zones des coins des lingotières que dans les zones lon~eant les parties médianes des parois. On est donc libre de prevoir les mêmes busettes disposees soit en croix, suivant (1 a), soit en diagonale suivan-t (1 b), à l'interieur d'une lingotière de coulee continue.
En fig. 2 on reconnalt les pales (3) en coupe laterale et la fig. 3 montre des pales (3) comportant des ai-lettes (4). On se rend facilement compte du rôle que jouent ces ailettes (4) dans le freinage de la rotation du metal situe imrnédiatement en dessous de l'interface métal-laitier (I). Ce freinaye réduit donc la propension à l'entraînement de par-ticules de laitier au sein du métal.
` ~5;3~69~
La ~ montre une busette présen-talit des pales (3) à ailettes (5) de forme hélicoidale. Cette f-jrme héli-coidale est utilement dirigée à l'envers du sens de la rotation (R) du métal, si bien que les particules de laitier sont refoulées vers le haut au cours de la ro-tation.
Il est évident que rien n'empêche dans le pré.sent contexte de prévoir des busettes dont la partie ter-1~ minale du tube, submergée, prf~sente une courbure dansle sens de la rotation, afin d'accentuer celle-ci, grâce à la force dynamique du jet de coulée. Bien qu'une telle courbure augmen-te la propension à la formation d'un vortex à la surface du métal mis en rotation, les busettes dotées suivant l'invention de pales droites, à ailettes droites ou hélicoidales et le cas échéant d'un système mécanique d'entraînement rotatif, sont parfaitement capables d'agir de manière effective à l'encontre de cette perturbation.
Busettes plongeantes pour lingotières en coulée continue électrorotative La presente invention concerne des busettes plongeantes utilisées en coulée continue électrorotative de métatlx liquides, en particulier de l'acier.
En coulée continue la mise en rotation du métal liquide présente des avantages certains par rapport à la coulee statique, notamment celui d'apporter une modification favorable à la structure de solidification en supprimant la zone basaltique au benefice d'une structure de soli-dification plus fine.
La manière la plus rationnelle pour executer le brassage ou la mise en rotation du metal non encore solidifie, tan-t au niveau de la lingotière que dans la zone du re-froidissement secondaire, consiste à met-tre le metal en mouvement par voie mécanique, pneumat1que ou enc~re a l'aide d'un champ électromagnétique. Ce dernier peut être cree pa;
un ou plusieurs inducteurs que l'on posllionne au~our de la lingotière ou encore en-dessous de ce:Lle-ci, pour encendrer des champs de configurations spécifiques.
Toutefois, surtout dans le cas de la mise en rotation autour de l'axe de coulee, les inclusions ont kendance à se rassembler dans la zone de l'axe de la barre et à être aspirees dans le metal liquide sous l'effet du vortex cr~ie.
~n ohtlent de ce fait un produit présentant une zone axicle à
concentration trop elevee en inclusions.
Le risque d'une telle pollution de l'acier coulé en ~onti~u et mis en rotation es-t d'autant plus eleve que l'on pre-voit de protéger la surface de l'acier liquide par deslaitiers de compositions choisies,p.ex. dans le cadre ~'un traitement du métal par ajoutes de calmants et/ou d'~lé-ments d'alliage. ~l~
~:~5~6~
Su.ivant la nuance du métal à couler et le traitement enlingotière éventuellement choisi ilest connu d'intro-duire le métal en fusion en-dessous du niveau du bain dans la lingotière au moyen d'une busette dont l'ori-fice est immergé de sorte à réduire le risque d'en--tra;nement de laitier par effet vor-tex au sein du métal qui existe lors du déversement du jet de coulee dans ].e centre de rotation. ~r, l'effe-t vortex ne saurait être élimine à l'aide des busettes connues qui consistent ge-neralement en une espèce d'entonnoir:dont la partie in-ferieure plonge sous la surface de l!acier liquide. Etant donne que le metal tourne autour des parois immergées de la busette, l'effet vortex subsiste et llon peut obser-ver qulil y a entraînement de particules de laitier au sein du metal.
Le but de l'i.nvention consistait donc à imaginer et à
developper un dispositif permettant la conduite d'une coulee continue électrorotative avec protection de la surface du métal par des laitiers, tout en évitant les risques decrits qui sont lies ~ l'effet vortex du à la mise en rotation du métal dans la lingotière.
Ce but est pleinement atteint par des busettes plon-geantes qui consistent notamment en un tube central com-portant une partie supérieure dans laquelleaboutit le jet de coulee et une partie inférieure qui plonge dans le metal liquide et qui sont caracterisées en ce qu'elles comprennent des pales, radiales par rapport à l'axe de la lingotière, lesquelles pales s'appuient contre le tube central et plongent du moins partiellemen-t sous la surface du métal liquide.
L'idée qui est à l.a base de la présente inventi.on con-siste à utiliser un dispositif qui ne gene pas notablement la mise en rotation proprement dite du metal liquide coulé
en continu, tout en opposant un frein mécanique à la 5;~6~
zone qui comprend la surface du métal sur laquelle surnaye une scorie ou des laitiers protecteurs. Ce frein mecanique agit donc en particulier sux la zone de l'interface mé-tal-laitier dans ce sens qu'il immobilise ce dernier, ce qui'empeche la'formation d'un vorte~ du à la rotation du métal liquide, et par là supprime l'entrainement au sein du métal de pa'rticules non-métalliques.
Suivant l'invention on peut prévoir unè busette qui cornporte 4 pales s'é-tendant soit vers les milieux des ~ parois de la lin~o-tière, soit vers les 4 coins de celle-ciO Les dimensions 'des pales sont choisies selon la disposition de la busette dans la lincjo-tière de manière à ce que les extrémités des pales se rapprochent sensiblement des parois resp. des coins de la lin~otière, sans toutefois les toucher. Il s'est averé avanta~eux de dimens'ionner les pales de manière a ce que la lon~ueur de l'ensemble (2 pales + diamètre du tube de la busette) corresponde à 50 - 95% de la longueur, ou de la largeur ou eDcore de la diagonale de la lin--~otière. Il est bien entendu que l'on limitera la longueur des pales selon la coulabilité du métal, pour eviter une solidification de ce dernier en zône de la surface du ~ain.
Une première forme d'exécu-tion des busettes suivant l'invention prévoit des pales en forme d'un parallélépipède, tandis que selon une deuxième forme d'exécution les pales peuvent présenter des ailettes qui aJLtouchent le tube central de la busette et qui sont diri~ées vers le bas. Ces ailettes contribuent à freiner la ro-tation du métal en zone critique c.à.d~ à l'interface métal-laitier ainsi qu'en dessous de ladite zone. Une troisieme forme d'exécution prévoit des ailettes qui présentent une forme hélicoidale diriyée à l'envers du sens du mouvement rotatoire que l'on imprime au métal liquide.
Dans cet ordre d'idées on peut également doter les busettes suivant une ~Lorme d'exécution particulièrement avanta~euse, d'un système mécanique d'entrainement qui leur imprime un mouvement de rotation de sens opposé à celui que l'on fai-t e~écuter au métal liquide.
Les busettes suivant l'lnvention peuvent d'une part etre d'une seule pièce. D'un autre cote il es-t possible de ~ 3~6~
monter les pales individuellement,sur un anneau qui entoure le tube central d'une busette conventionnelle.
Cette deuxième possibilité apporte une certaine flexi-bilité et des économies étant donné qu'elle permet S l'utilisation de busettes ordinaires connues.
. . .
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront de la description des dessins où la ~fig. 1 montre une vue d'en haut sur une busette suivant l'invention, la ~ig. 2 représente une coupe latérale à travers la même busette, tandis que les ~ et 4 montrent des coupes latérales de busettes qui comportent des pales presentant des ailettes droites resp. hélicoidales.
En fig. 1 il est représenté la section d'une lingotière (1 a) resp. (1 b) dans laquelle se trouve une busette suivant l'invention, qui comporte un tuyau central (2) et 4 pales (3). On remarque que la distance de l'extré-mité d'une pale faisant face à u,ne paroi de la lingo-tière (1 a) peut être plus petite que la distance entrel'extrémite d'une pale et un coin de la lingotière (1 b), en raison du fait que l'on peut prévoir moins de remous dans les zones des coins des lingotières que dans les zones lon~eant les parties médianes des parois. On est donc libre de prevoir les mêmes busettes disposees soit en croix, suivant (1 a), soit en diagonale suivan-t (1 b), à l'interieur d'une lingotière de coulee continue.
En fig. 2 on reconnalt les pales (3) en coupe laterale et la fig. 3 montre des pales (3) comportant des ai-lettes (4). On se rend facilement compte du rôle que jouent ces ailettes (4) dans le freinage de la rotation du metal situe imrnédiatement en dessous de l'interface métal-laitier (I). Ce freinaye réduit donc la propension à l'entraînement de par-ticules de laitier au sein du métal.
` ~5;3~69~
La ~ montre une busette présen-talit des pales (3) à ailettes (5) de forme hélicoidale. Cette f-jrme héli-coidale est utilement dirigée à l'envers du sens de la rotation (R) du métal, si bien que les particules de laitier sont refoulées vers le haut au cours de la ro-tation.
Il est évident que rien n'empêche dans le pré.sent contexte de prévoir des busettes dont la partie ter-1~ minale du tube, submergée, prf~sente une courbure dansle sens de la rotation, afin d'accentuer celle-ci, grâce à la force dynamique du jet de coulée. Bien qu'une telle courbure augmen-te la propension à la formation d'un vortex à la surface du métal mis en rotation, les busettes dotées suivant l'invention de pales droites, à ailettes droites ou hélicoidales et le cas échéant d'un système mécanique d'entraînement rotatif, sont parfaitement capables d'agir de manière effective à l'encontre de cette perturbation.
Claims (10)
1) Busettes plongeantes utilisées en coulée continue électrorotative de métaux liquides, en particulier de l'acier, qui consistent notamment en un tube central comportant une partie inférieure dans laquelle aboutit le jet de coulée et une partie inférieure qui plonge dans le métal liquide et qui sont caractérisées en ce qu'elles comprennent des pales, radiales par rapport à l'axe de la lingotière, lesquelles pales s'appuient contre le tube central et plongent du moins partielle-ment sous la surface du métal liquide.
2) Busettes suivant la revendication 1, caractérisées en ce que quatre pales s'étendent vers les milieux des parois de la lingotière.
3) Busettes suivant la revendication 1, caractérisées en ce que quatre pales s'étendent vers les coins de la lingotière.
4) Busettes suivant les revendications 1, 2 ou 3, caractéri-sées en ce que la longueur de l'ensemble constitué par les longueurs de deux pales et le diamètre du tube central de la busette, correspond à 50-95% de la diagonale ou du diamètre de la lingotière.
5) Busettes suivant lés revendications 1, 2 ou 3, caractérisées en ce que les pales présentent la forme d'un parallélé-pipède.
6) Busettes suivant les revendications 1, 2 ou 3, caractérisées en ce que les pales présentent des ailettes qui s'appuient contre le tube central et qui sont dirigées vers le bas.
7) Busettes suivant les revendications 1, 2 ou 3, caractérisées en ce que les ailettes présentent une forme hélicoïdale dirigée à l'envers du sens de la rotation du métal liquide.
8) Busettes suivant les revendications 1, 2 ou 3, caractérisées en ce qu'elles comportent un système mécanique d'entraînement qui leur imprime un mouvement de rotation de sens opposé à
celui que l'on fait exécuter au métal liquide.
celui que l'on fait exécuter au métal liquide.
9) Busettes suivant les revendications 1, 2 ou 3, caractérisées en ce qu'elles sont constituées en une pièce uniforme.
10) Busettes suivant les revendications 1, 2 ou 3, caractérisées en ce que les pales sont montées individuellement sur un anneau qui entoure le tube central d'une busette conventionnelle.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU82001A LU82001A1 (fr) | 1979-12-17 | 1979-12-17 | Busettes plongeantes utilisees en coulee continue electrorotative de metaux |
| LU82.001 | 1979-12-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1153864A true CA1153864A (fr) | 1983-09-20 |
Family
ID=19729313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA000366494A Expired CA1153864A (fr) | 1979-12-17 | 1980-12-10 | Busettes plongeantes utilisees en coulee continue electrorotative de metaux |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0030910B1 (fr) |
| AT (1) | ATE4965T1 (fr) |
| CA (1) | CA1153864A (fr) |
| DE (1) | DE3065321D1 (fr) |
| LU (1) | LU82001A1 (fr) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP3317034B1 (fr) | 2015-07-02 | 2020-04-15 | Vesuvius U S A Corporation | Modificateur de sortie de panier de coulée |
| CN108247033B (zh) * | 2018-01-17 | 2020-07-21 | 武汉科技大学 | 一种连铸中间包用旋流上水口 |
| EP3900855A1 (fr) | 2020-04-21 | 2021-10-27 | Refractory Intellectual Property GmbH & Co. KG | Insert rotatif et buse submergée |
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| DE1802884B2 (de) * | 1968-10-12 | 1973-04-05 | Demag Ag, 4100 Duisburg | Verfahren zum zufuehren des giessmetalls in die stranggiess-kokille einer metall-, insbesondere stahl-stranggiessanlage |
| CA887556A (en) * | 1968-12-12 | 1971-12-07 | Breckenridge Jack | Method and apparatus for providing slag for continuous casting molds |
| LU63813A1 (fr) * | 1971-09-01 | 1973-03-09 | ||
| JPS4846534A (fr) * | 1971-10-16 | 1973-07-03 | ||
| BE790371A (fr) * | 1971-10-21 | 1973-02-15 | Voest Ag | Tube de coulee refractaire pour le coulage en continu de metauxen fusion |
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1979
- 1979-12-17 LU LU82001A patent/LU82001A1/fr unknown
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1980
- 1980-11-26 DE DE8080630055T patent/DE3065321D1/de not_active Expired
- 1980-11-26 EP EP80630055A patent/EP0030910B1/fr not_active Expired
- 1980-11-26 AT AT80630055T patent/ATE4965T1/de not_active IP Right Cessation
- 1980-12-10 CA CA000366494A patent/CA1153864A/fr not_active Expired
- 1980-12-15 US US06/216,539 patent/US4387761A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE4965T1 (de) | 1983-10-15 |
| US4387761A (en) | 1983-06-14 |
| DE3065321D1 (en) | 1983-11-17 |
| LU82001A1 (fr) | 1981-07-23 |
| EP0030910B1 (fr) | 1983-10-12 |
| EP0030910A1 (fr) | 1981-06-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKEX | Expiry |