CA1326585C - Dispositif de brassage electromagnetique de metal liquide pour ligne de coulee continue - Google Patents
Dispositif de brassage electromagnetique de metal liquide pour ligne de coulee continueInfo
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- CA1326585C CA1326585C CA000563914A CA563914A CA1326585C CA 1326585 C CA1326585 C CA 1326585C CA 000563914 A CA000563914 A CA 000563914A CA 563914 A CA563914 A CA 563914A CA 1326585 C CA1326585 C CA 1326585C
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- B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
- B22D11/122—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ using magnetic fields
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Abstract
Dispositif de brassage électromagnétique de métal liquide pour ligne de coulée continue comportant pour réaliser le brassage un inducteur entourant au moins partiellement au moins un produit métallique coulé et propre à y faire pénétrer un champ magnétique sensiblement perpendiculaire à l'axe de coulée et tournant autour de celui-ci. L'inducteur est constitué de deux parties inductrices séparables disposées sensiblement de part et d'autre d'un plan de séparation passant par ledit axe de coulée, chacune de ces parties comportant des bobines, une carcasse, et un circuit de refroidissement gui lui sont propres. Le dispositif comporte encore des moyens d'écartement permettant à des carcasses des deux parties inductrices d'écarter de part et d'autre dudit plan de séparation selon des mouvements d'ouverture et de fermeture d'inducteur, et un chariot porte-inducteur portant ces deux parties inductrices et ces moyens d'écartement et propre à effectuer des déplacements entre une position avant de service qui place cet inducteur autour du produit coulé et une position arrière de retrait qui dégage l'espace autour de ce produit.
Description
~ ~`
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r!~ 1 3 2 6 5 ~ 5 -;
. , , 1 , . .
Dispositif de brassage électromagnétique de metal liquide pour ligne de coulée continue La présente invention concerne l'obtention d'un produit métallurgique long par coulée continue. Elle ae rapporte plu3 particulièrement à un équipament électromagnétique utilisabl0 pour brasser le métal , qui reste liquide au sein du produit au cours de sa progression ', le long de la ligne de coulée. On sait qu'au cours de cette progres-sion, le produit coulé se refroidit et se solidifie petit à petit à partir de sa ~urface et qu'un brassage du métal re~té liquide est clas3iquement effactue parce que la mise en mouvement de ce métal améliore la qualité métallurgique finale du produit coulé.
Si cette mise en mouvement est provoquée par une induction électromagné-tlque, on la dénomme "bra3sage électromagnétique~. Un tel brassage e3t utili3é industriellement à un ou plusieurs niveaux de la ligne de coulée continue : au niveau de la lingotière (appelé niveau M
par les spéciali~tes), au-dessou~ de la lingotière dans la zone ~i dite de re~roidiss~ment secondaire (niveau S), et au niveau du fond du puits de solidification (niveau F).
On sait aussi que le brassage peut être obtenu au moyen d'un champ magnétlque mobile, soit tournant, soit glissant 7 qui pénè~re le produit coulé.
On sait également que ces champs magnétiques sont produits par de~ inducteurs statiques, polyphasés, placés aussi près que possible du produit coulé. Les ohamp tournants 30nt produits par des inducteurs dits ~rotatif~". Le3 ~hamps glissants sont produit~
par de3 inducteur3 dits "linéaire~n.
Lorsque l'on Yeut bras~er dan3 un plan perpendiculaire à
l'axe de coulée, le brassage rotatif convient bien pour des produits ~ -rond~, carrés ou faiblement rectangulaires c'est-à-dire proches en section de la forme carrée, ce qui est le cas des billettes et des blooms. ~our de telles applications, l'inducteur rotatif est celui qui permet de réaliser la meilleure pénétration de l'induc-tion magnétique au coeur du produit coulé et d~agir ainsi efficacement sur toute la masse du liquide à brasser.
De ~on côté~ le brassage linéaire convient bien pour des ,~ .. . . .
~ ,~ . ~ ..... , . . -1 32h585
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Dispositif de brassage électromagnétique de metal liquide pour ligne de coulée continue La présente invention concerne l'obtention d'un produit métallurgique long par coulée continue. Elle ae rapporte plu3 particulièrement à un équipament électromagnétique utilisabl0 pour brasser le métal , qui reste liquide au sein du produit au cours de sa progression ', le long de la ligne de coulée. On sait qu'au cours de cette progres-sion, le produit coulé se refroidit et se solidifie petit à petit à partir de sa ~urface et qu'un brassage du métal re~té liquide est clas3iquement effactue parce que la mise en mouvement de ce métal améliore la qualité métallurgique finale du produit coulé.
Si cette mise en mouvement est provoquée par une induction électromagné-tlque, on la dénomme "bra3sage électromagnétique~. Un tel brassage e3t utili3é industriellement à un ou plusieurs niveaux de la ligne de coulée continue : au niveau de la lingotière (appelé niveau M
par les spéciali~tes), au-dessou~ de la lingotière dans la zone ~i dite de re~roidiss~ment secondaire (niveau S), et au niveau du fond du puits de solidification (niveau F).
On sait aussi que le brassage peut être obtenu au moyen d'un champ magnétlque mobile, soit tournant, soit glissant 7 qui pénè~re le produit coulé.
On sait également que ces champs magnétiques sont produits par de~ inducteurs statiques, polyphasés, placés aussi près que possible du produit coulé. Les ohamp tournants 30nt produits par des inducteurs dits ~rotatif~". Le3 ~hamps glissants sont produit~
par de3 inducteur3 dits "linéaire~n.
Lorsque l'on Yeut bras~er dan3 un plan perpendiculaire à
l'axe de coulée, le brassage rotatif convient bien pour des produits ~ -rond~, carrés ou faiblement rectangulaires c'est-à-dire proches en section de la forme carrée, ce qui est le cas des billettes et des blooms. ~our de telles applications, l'inducteur rotatif est celui qui permet de réaliser la meilleure pénétration de l'induc-tion magnétique au coeur du produit coulé et d~agir ainsi efficacement sur toute la masse du liquide à brasser.
De ~on côté~ le brassage linéaire convient bien pour des ,~ .. . . .
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- 2 -produit3 plats, tels que des brames.
Les inducteurs rotatif3 connus sont toujours construits de façon à créer une induction magnétlque traversant le produit coulé
perpendiculairement à l'axe de coulée, la rotation de l'induction , 5 autour de cet axe étant obtenue en alimentant l'inducteur avec des courants polyphasés (généralement diphasés dans le cas d'un inducteur carré et triphasé3 dans le cas d'un inducteur rond).
Afin d'assurer une rotation uniforme du champ magnétique, l'inducteur l entoure complétement le produit coulé. Plus précisément, on n'a -~ 10 pas réalisé ni publiquement proposé dtinducteur de champ tournant qul n'entoure pas complètement le produit coulé, et il apparaissait : , ~i impossible d'utiliser économiquement un champ tournant dès lors ii que la configuration de la machine de coulée continue, au niveau `l} où l'on entenda~t e~ectuer le bras~age, ne permettait pas a l'induc~
teur d'entourer complètement le produit coulé.
On utlllsait alors un inducteur linéaire que l'on di~posait sur la face la plus accessible, ou sur la seule face acces3ible de la ligne de coulée. C'est-à-dire que lton acceptait la moindre srficacité d'un tel inducteur dans les cas où le brassage rotati~
est le plus efficace.
i Pour bénéficier de l'effiaacité du bra3sage rotatl~ malgré
i le problème po3é pour cela par l'encombrement de l'espace autour de la ligne de coulée, une pre~ière solution peut être d'utiliser i plu~leurs lnductaurs partiel3, mécaniquement séparés mais couplé~
Z5 éleotriqu~ment et magnétiquemsnt et à les disposer de façon symetrique par rapport au produit coulé, de manière qu'il3 produisent un champ !~ tournant comme un inducteur rotatif unique de type conr,u. Mais ~! une telle solution ne permet pa~ tou~our3 de résoudre toutes les di~icultés rencontréss pour l'implantation d'un inducteur à champ , 30 tournant ~ur une ligne de coulée continue préexi tante.
Tel peut être le cas lorsque le trajet du métal, après sa ~ sortie à la verticale sou3 la lingotière, s~incurve progres~ivement
Les inducteurs rotatif3 connus sont toujours construits de façon à créer une induction magnétlque traversant le produit coulé
perpendiculairement à l'axe de coulée, la rotation de l'induction , 5 autour de cet axe étant obtenue en alimentant l'inducteur avec des courants polyphasés (généralement diphasés dans le cas d'un inducteur carré et triphasé3 dans le cas d'un inducteur rond).
Afin d'assurer une rotation uniforme du champ magnétique, l'inducteur l entoure complétement le produit coulé. Plus précisément, on n'a -~ 10 pas réalisé ni publiquement proposé dtinducteur de champ tournant qul n'entoure pas complètement le produit coulé, et il apparaissait : , ~i impossible d'utiliser économiquement un champ tournant dès lors ii que la configuration de la machine de coulée continue, au niveau `l} où l'on entenda~t e~ectuer le bras~age, ne permettait pas a l'induc~
teur d'entourer complètement le produit coulé.
On utlllsait alors un inducteur linéaire que l'on di~posait sur la face la plus accessible, ou sur la seule face acces3ible de la ligne de coulée. C'est-à-dire que lton acceptait la moindre srficacité d'un tel inducteur dans les cas où le brassage rotati~
est le plus efficace.
i Pour bénéficier de l'effiaacité du bra3sage rotatl~ malgré
i le problème po3é pour cela par l'encombrement de l'espace autour de la ligne de coulée, une pre~ière solution peut être d'utiliser i plu~leurs lnductaurs partiel3, mécaniquement séparés mais couplé~
Z5 éleotriqu~ment et magnétiquemsnt et à les disposer de façon symetrique par rapport au produit coulé, de manière qu'il3 produisent un champ !~ tournant comme un inducteur rotatif unique de type conr,u. Mais ~! une telle solution ne permet pa~ tou~our3 de résoudre toutes les di~icultés rencontréss pour l'implantation d'un inducteur à champ , 30 tournant ~ur une ligne de coulée continue préexi tante.
Tel peut être le cas lorsque le trajet du métal, après sa ~ sortie à la verticale sou3 la lingotière, s~incurve progres~ivement
3 vers une direction horizontale. Cette incurvation de la ligne de coulée ~orme un intrado~ du côté de sa concavité et un extrado3 du côté de sa convexité. Si l'on veut alors réaliser un brassage .
.:. : - - ~ ~ ~ . .. .
_ 3 _ 1 326585 rotatif juste au-dessous de la lingotière à un endroit où la peau de métal solidifié est encore mince à la surface du produit coulé, et où il est par conséquent indispensable de guider le produit coulé sur la quasi totalité de son périmètre et sur une certaine hauteur par des rouleaux de soutien très rapprochés les uns de3 autres, et 9i de plus l'inducteur ne peut être disposé a l'intérieur des rouleaux en raison de la puis3ance de brassage relativement grande qu'il faut appliquer, on est obligé de disposer l'inducteur - tout autour des rouleaux. Mais on ne peut y parvenir ai~ément qu'en introdui3ant l'inducSeur ou leY deux demi-inducteurs depuls le côté intrados de la ligne, ceci parce que le côté extrados est occupé par des poutrelles qui constituent une structure de ~outènement de l'ensemble de la ligne de coulée. Un tel mode d'introduction de l'inducteur oblige généralement à retirer le premier segment de guidage, c'e~t-à-dire la structure qui comporte et ports ces ' rouleaux, pour mettre en place ou retirer l'inducteur ou les deux i deml-inducteurs, et il impo~e de~ contraintes importante~ au niveau des opérations de montage et de maintenance.
, D'autre~ cas se pré~entent d'ailleurs pour le~quel3 la mise 1 20 en place de deux demi~inducteur3, ou d'un inducteur rotati~ de type clas~ique, est rendue dirricile et par~oi~ impossible par la configuration de la lignc de coulée, si l'on ne dispo~e que d'induoteur3 à champ tournant de types connus. ~ -jl Un but de la pré~ente invention e~t de rendra possibles et ,i ?5 ai~és la po~e, le fonctionnement, ltentretien et le remplacement d'un dispositif inducteur dans la plupart des ca~ où la configuration des lignes de coulée continue considérées semblait 3'y opposer au niveau de brassage envisagé.
i A cet effet, la présente in~ention a pour ob~et un dispositif de brassage électromagnétique de métal liquide pour ligne de coulée continue, ce di~positif étant destiné à brasser, au voisinage d'une lingotière, la ma~se interne liquide d'un produit métallique coulé
qui sort et de~cend en continu de cette lingotière selon un axe de coulée, cette masse étant entourée dlune peau externe d;abord mince de métal solidifié, ce produit coulé étant entouré d'un . .
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segment de guidage portant des rouleaux de soutien, : .
~ - ce dispositif comportant pour réaliser le brasqage un inducteur ;, 'l :;1 entourant au moini~ partiellement au moins ce produit coulé et propre : :
:, à y faire pénétrer un champ magnétique sensiblement perpendiculaire ., 5 à cet axe et tournant autour de celui-ci, 1 - cet inducteur étant pesant et comportant au moins des bobines ., pour créer ce champ magnétique, une carcasse rigide pour maintenir ces bobines et des circuitY de re~roidissement, - ce dlspositif comportant encore une boIte de distribution électrique ~ `
,j 10 pour alimenter ces bobines à partir d'une source extérieure, ~:; P
~ - et une boIte de distribution d'eau pour alimenter ce~ circuits : : :
`' de refroidi3seme~t, ~, - ce dispo~ltir étant caractérisé par le fait que ledit inducteur est con~titué de deux parties inductrices séparables dispo3ées '`J 15 sensiblement de part et dlautre d'un plan de séparat~on passant JI par ledlt axe de coulée, chacune de ces parties comportant des :~
;, bobine~, une carcasse, et un circuit de re~roidissement qui lui :~
.i~ 30nt propres, - ce dispo~itif comportant encore des moyens d'écartement permettant ;~
~1 20 aux carcasses des dsux parties inductrices de d'écarter de part et d'autre dudit plan de qéparation selon des mouvements d'ouverture et de ~ermeture d'inducteur, - et un chariok porte-inducteur portant ces deux parties inductrices 'j et ces moyens d'écartement et propre a effectuer des déplacement~
~¦ 25 entre une position avant de i~ervice qui place cet inducteur autour ~ -! dudit produit coulé et une position arrière de retrait qui dégage l'espace autour de ce produit. -On peut adopter de pluY, ~elon le~ circonstances, leY disposi-tions préférées suivantes :
- Lesdits moyens d'écartement comportent une charnière guidant , une rotatlon des deux dites carcasses autour d'un axe de rotation qui ~ est senYiblement parallèle audit axe de coulée et qui est situé
j à côté de l'inducteur, à l'arrière de celui-ci, :
i - et des moyenis de support portés par ledit chariot pour supporter chacune des deux carcasses au cours d'une rotation limitée autour .~
3, .
--~" 1 326585 ~ - 5 -~. ~
de cet axe de rotation de manière a permettre tantôt d'ouvrir ledit inducteur de son coté avant pour autoriser les dits déplacement~.
du dit chariot portant cet inducteur, tantôt de le fermer au moins partiellement autour dudit produit coulé 1orsque ce chariot est dans sa dite po~.ition de .ervice pour brasser le métal liquide dana ce produit.
- Ledit charlot présente la forme d'un U couché s'ouvrant vers .~ l'avant pour permettre d'engager le~ deux branches de ce U de part et d'autre du dit produit coulé, chacune de3dite3 carcasse~. étant munie a sa partie inférieure d'un moyen de roulement qui, lors desdits mouvements d'ouverture et de ~ermeture, roule sur un chemin ~i ds roulement ~ormé sur une face ~.upérieure d'une de ces branche~., ~ pour constituer le3dits moyens de 3upport.
,;3 - Lesdites boîtes de distribution électrique et de distribution ;, 15 d'eau sont di~.posées à l'arrière dudit inducteur.
- Dans le cas où l'axe d'une ligne de coulée continue ast d'abord ~,1 . . .
.en~lblement vertical et s'incurve en3uite progressivement var~.
une direction de coulée hori~ontale en pas~ant par des directions ,~ intermédiaire~, ce qui définlt un côté intrados dan~. la concavité
de cet axe ver~ cette direction de coulée horizontale, et un côté
J opposé extrados, et où une structure de sou~énement de ligne est dlsposée du côté extrados de catte ligne et gêne dono l'accès a celle-oi de C8 côté, ledit axe de rotatlon ~'étend ~elon une dite direction intermédiaire proche de la ver~icale, la direction de déplaoement dudit chariot e~t horizontale pour faclliter le déplacement ! et ledit côté avant de l'inducteur et du ohariot regardent ver~
ledit côté extrados.
- Dan3 le cas où le brassage doit être effectué à un niveau d'une ligne de coulée continue où les rouleaux de ~outien du produit coulé sont très rapproché~ les uns des autre~., ledit inducteur '~'! en position de service entoure non seulement ledit produit coulé, mals aus~.i ledit 3egment de guidage, et les rouleaux de soutien ~' et leurs paliers 3~tués ~ans le champ magnétique ~ont réali~és en acier austénitique amagnétique, de même que, éventuellement, l'ensemble du segment.
i 1 .
.~ .
. s .
- Chacune desdites carca~3es e~t guidée et portée par ladite charnière et ledit chariot par l'intermédiaire d'un support. ~j - Ladite boîte de distribution d'eau est portée par ledit chariot et ~`
reliée aux circuits de refroidissement desdites parties inductrices par -~
des conduites flexiblea et à une alimentation extérieure par une conduite d~arrivée et une conduite de retour également flexibles.
- Ladlte bo~te de distributlon électrique est portée par ledit chariot et allmente chacune des deux dites parties inductrices par l'intermédiaire de fils flexible~ et de deux bo~te3 à bornes fixées ~! 10 à chacune desdites partia~ lnduotrices.
- Ledit inducteur est un inducteur bipolaire polyphasé formé de deux demi-inducteurs constituant respectivement les deux dites partie3 inductrices et contenus chacun dans une dite carcasse métal-lique, ces dsux demi--inducteurs étant mécaniquement séparables 15 et couplés électriquement et magnétiquement afin d'équivaloir en service à un seul inducteur.
- Le di3posttlf comporte en outre des moyens mécanique~ d'ouverture, de fermeture et de verrouillage en poAition de service desdits ~upports et desdites parties inductrices.
Le dispositif comporte encore, en général, un pupitre de ;
~ commande électrique et hydraulique a3surant les manoeuvres et l'alimen-; tation en eau et en courant électrique.
Le dispositif selon l'invention comporte ainsi deux moitiés j d'un en~emble mécanique articulée~ autour d'une charnière et ~unies 25 de moyens de manoeuvre et d'alimentation. Il peut être utilisé
~ avec avantage dans un trè~ grand nombre de cas pratiques. Il peut ¦ être constitué de deux demi-inducteurs mécaniquement séparables et couplés électriquement et magnétiquement, soit entourant comple-! tement ou presque complètement, après verrouillage, la ligne de 30 coulée continue au niveau de brassage considéré, soit disposés sur deux ~aces opposées de la ligne. Mais il peut tout aussi bien être constitue de deux inducteurs distincts aux points de vue élec-trique et magnétique, soit entourant partiellement la ligne de coulée continue, soit placés sur deux de ses ~aces opposées.
L'invention est spécialement avantageuse lorsqu'on désira ~ \
f ' ' ' !
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utiliser un champ tournant et que la configuration de la ligne de ooulée continue 9 1 oppose à l'installation d'un inducteur a champ tournant de type connu. Dans ce cas, les deux demi-inducteurs verrouillés en position de service sont pratiquement équivalents à un inducteur rotatif de type connu entourant complètement la ligne de coulée contlnue au niveau considéré.
Grâce a l'invention, la manutention des parties inductrices, ~/ leur entretien, et leur remplacement, sont particullèrement aisés.Afin de bien faire comprendre l'invention, on va décrire ci-après, à tltre d'exemple non limitatif, un porte-inducteur selon l'invention, monté sur ~n chariot en forme d~U, danq le cas de deux demi-inducteurs bipolaire~ triphasés, de ~orme générale cylin-j drlque à base circulaire, que l'on entend placer au niveau S, juste au-dessous de la llngotière de coulée continue d'une billette, dans une zone où les rouleaux de soutien du produit métallique coulé sont trèq rapproché~ les uns des autres et sont di3posés sur les quatre faces du produit, leur en~emble constituant un "segment de guidage".
Leq ~lgures 1A, 1B et lC représentent un dispo3iti~ selon l'~nvention en perspective cavalière schématique et ~implifiée -l a troi~ atades succes~ifs de sa mise en oeuvrs.
La flgure 2 représente une vue en plan de l'ensemble du porte-inducteur, du chariot et des deux demi-inducteurq de ce dispositif en position ouverte dite de retrait.
La figure 3 représente une vue en plan du même ensemble en position ferméa, dite de service.
- La figure 4 est un qchéma électrique de la boîte de distribution électrique et des deux boites à bornes ~upportées par le chariot.
La figure 5 represente ure vue en coupe des deux demi-inducteurs en service présentant la configuration de~ lignes de flux magnétique à un instant donné du cycle électromagnétique.
Les figures lA, lB et lC permettent de bien comprendre le principe de l'invention.
L'axe incurvé d'une ligne de coulée est représenté en A.
Cet axe représente en même tempq le trajet du produit métallique ` ` 1 326585 ~ `
. ' ':, coulé qui est ici un bloom d'acier. Ce bloom est représenté seulement par cet axe. Il est formé dans une lingotière 1 de coulée continue dont il ~'écoule et qui e~t complétée vers le bas par quatre séries de rouleaux très rapprochés, sur chaque face du bloom ; leur enveloppe de section à peu près carrée constitue le "segment" 2. C'est au niveau S de ce segment qu'il s'agit d'effectuer un brassage électroma-gnétique de la partie liquide du produit.
Les carcasses 3 et 4 contenant les deux demi-inducteurs ainsi ;~1 que leurs support~ re3pectifs 5 et 6 s'articulent autour de la ,~ 10 tige ~ b d'une oharnière 7 et reposent sur un chariot 8, mobile en translation horizon-tale, en forme d'U.
~,~ La pose, autour du segment 2 au niveau S, des deux demi-induc-teur~, est effectuée par le dispositi~ mécanique de l'invention de la manière suivante, en passant par les troiq tades représentés sur les figures lA, lB, lC.
En lA, l'ensemble des carcas~es 3 et ~ des deux demi-lnducteur~, ; de leurs supports 5 et 6 et de la charnière 7, en position fermée est suspendu à un engin de levage 9, qui vient les dcposer en lB . :.
sur le chariot 8, lequel eJt entaillé comme un U en direction du segment 2. On entr'ouvre alors les deux moitiés du dispositif par un moyen mécanique non représenté sur ces rigures et vi3ible sur les figures 2 ~t 3, en même ~emp~ qu~on branche l'arrivée d'eau de refroidissem~nt, le retour d'eau, et les cable3 élecSrique3, au moyen de flexibles non représentés.
Puis, le chariot 8 est pous~é par un moyen mécanique en direction ~ du segment 2 jusqu'a occuper la po~ltion représentée sur la figure lC (ou ;.t, en traits mixtes sur la figure lB) ; l'on referme alor~ les deux moitiés du dispositif articulé, et l'on fait fonctionner un dispositif d de verrouillage à l'oppo~é de la charnièr~ ~.
L'inducteur constitué des deux demi-inducteurs est alors en position de fonctionnement au ni~eau S.
Ultérieurement, sa dépo~e s'effectue par une suite de manoouvres l inverses de celles de la po~e.
j Certains détails du porte-inducteur apparaissent ~ur les ~i 35 figures 2 et 3.
1,. . .
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Le chariot 8, rectangulaire 9 comporte une vaste échancrure 10 en forme d'U et deux pistes de roulement 27 et 28. Il supporte :
j~ . les deux carca~ses 3 et 4 deq deux demi-inducteurs, par 1'intermédiaire de leurs supports respectifi~ 5 et 6 qui s'articu-lent autour de la tige 7b de la charnière 7. Cette tige est ~ixée aur le chariot. Lei~ deux carcassei3 ~ont supportées I par l'intermédiaire de deux galets 29 et 30 roulant sur lei~7 pistei~ 27 et 28 et recevant chacun une chape non représentée, rixée à la base de chacune de~ deux carcasses.
. une boite de distribution hydraulique d'eau de refroidissement de~ demi-inducteurq : un flexible 11, relié en amont au réseau général d'eau, alimente en eau de refroidissement la bo~te hydraulique 12, qui la répartit sur leq deux demi-inducteurs ,I par les deux conduitss 13 et 14 ; le retour d'eau 9 ~ e~fectue par lea deux conduites 15 et 16, qui confluent dan~ un second compartiment de la bo;te hydraulique 12, et l'eau est alors I évacué~ par un rlexible non repré~qenté, semblable au flexible 11. ~ -! La vanne d'admiqsion d'eau, non représentée, sst oommandée ~:a partir d'un pupitre de commande situé à proxinité du chariot.
. une bo~te de di3tr~bution élcctrique 17 alimentée à partir d'un équipement de puissance approprié, en courant triphasé, par quatre câbles flexibles ~ont trois câbles de phaise tels que 18 et un câble de neutre tel que 18b. Dans le présent exemple9 chaque deml-inducteur comporte trois bobines, une par phase, nécessitant qix ~113 d'arrivée, tels que 19~ ~oit ; douze en tout, qui par~znt de la boîte 17.
. deux bo~tes à bornei3 20 et 21, qui alimentent respective~snt les demi-inducteurs contenus dans le~ carcas3es 3 et 4 ;
l'enqemble du schéma électrique de la boite de dii~tribution élsctrique et des deux boite~ à bornes est dor~e par la ~igure 4.
. les moyens mécanique3 22 et 23 permettant 170uverture et la ~ermeture de~ deux partie3 mobiles autour de la charnière 7.
Un gousset 30udé a chaque caroas3e, muni d'une tige 31 et 31b et d'une c~ape 32 et 32b assurs toute la souplesse voulue lor~qu'on manoeuvre le aystème vi3-écrou 33 et 33b au moyen ~ J
.. , ~ .
de la manivelle 34 et 34b.
~ Ce qui précède constitue un exemple de commande manuelle ;~ d'ouverture et de ~ermeture. Il e~t également possible de réaliser oes fonctions soit hydrauliquement soit électriquement, ~;
la commande pouvant ae 3ituer qoit 3ur le chariot soit au ,j pupitre de commande.
Sur la ~igure 3, en position fermée, qui est la position de brassage, un système de verrouillage 24 donne à l'ensemble des deux parties moblle3 la rigidité néce~saire et assure la fermeture du ~lux magnétique malgré leA intervalles très étroits 25 et 26, l visibles 3ur la ~igure 5, qui subsistent entre le3 deux demi-induc-- teurs.
Dans cette poqition, les demi-inducteur~ entourent complètement la ligne de coulée continue, c'est-à-dire le produit coulé 2~ et les rouleaux tel~ que 28 groupés dans le segment 2, et realisés ~l ainsi que leurs paliers er acier inoxydable austénitique amagnétique.
Chaque demi-inducteur comporte ici trois bobines régulièrement espacées les unes de3 autres. Chacune d'elles se trouve en pha~e ~ avec la bobine de l'autre demi-inducteur qui lui e~t diamètraliement1 20 opposée. Soient B1 et Blb le~ bobinos de la phase 1, B2 et B2b les bobines de la phass 2, B3 et B3b leq bobines de la pha3e 3 (~i-'~ gure 5).
La figNre 4 est un ~chéma électrique du montage a 1'intérieur de la boite de distributlon 17 et des deux boîtes à bornes 20 et 21.
Les câbles d'alimantation ~lexibleq sont repéres ?h. 1, Ph.2, Ph.3, et N, re~ipectivement pour les phases 1, 2, 3 et pour le neutre, et viennent se raocorder aux bornes 18 eS 18b du chariot 8.
La borne U1 de la bo~te a bornes 21 est alimentée par la ! phase 1, et elle est reliée à la bobine B1, dont l'autre extrémité
~, 30 est reliée à la borne U11 de la boîte 21.
Par l'in~ermédiaire de la bolte de dis~ribution 17, la borne U11 -est reliée a la borne U22 de l~autre bo~te à bornes 20. La borne U22 est reliée à la bobine Blb de l'autre demi-inducteur, diamétralement opposée à B1. L'au~re extrémité de la bobine Blb est reliée à la borne X de la bo~te 20. Ainsi, les deux bobire~ B1 et Blb sont i ,.......................... . ' ~ .: ~ : :
` 1 326585 1 1 , ", en pha~e et en série.
De même, la phase 2 parcourt successivement la borne ~1 de la bo~te à bornes 21, la bobine B2 du demi-inducteur 4, la borne V11 de la bo~ta 21, la boîte de distribution 1~, la borne B22 de la boite 20, la bobine B2b de l'autre demi-inducteur 3, et la borne Y
de la boite 20. Ain3i B2 et B2b sont bien en phase et en sérle.
Enfin, la pha3e 3 parcourt successivement la borne W1 de la bo~te 20, la bobine B3b du demi-inducteur 3, la borne W11 de la boite à bornes 20, la bo~te de dl~tribution 17, la borne W22 de la bo~te 21, la bobine ~3 du demi-inducteur 4 et la borne Z
de la boIte à borne~ 21. Ainsi, les deux bobines B3 et B3b sont en phase et ~n série.
Dans la boite de di~tribution 1~, les trois borne~ X, Y, Z 90nt reliée~ entre elles et à la borne 18b du chariot ~, elle-même raccordée au câble N.
Ain3i, le dispositi~ mécanique qelon l'invention, avec sa ~ boite de distribution éleotrique et ~es deux boîte~ à bornes supportées ? par le chariot, e~t tel que la séparation en deux demi-inducteurs ne nuit pratiquement pa~ a l'e~ficacité électromagnétique de l'ensemble a$n3i formé.
La ~igure 5 est un schéma de la configuration du rlux magnétique à un instant déterminé du cycle électromagnétiqua~ Les lignes de ce flux ~ont représ2ntées en traitJ fins. Il tourne aveo l'évolution du cycle d'allmentation élec~rique. Les intervalles 25 et 26 exi~tant entre les deux noyaux magnétiques i~ont très étroits et ne diminuent ! que fort peu l'efficacité du flux magnétique.
~, Le dispositif macanique ~elon la présente invention ~'applique i à tous les cas où un inducteur rotatif en une seule pièce ne peut pas etre implanté au niveau voulu sur une ligne de coulée continue.
~3, 30 Il est également applicable à une paire d'inducteur~ linéaires ~I dont la pose présenterait de~ difficultés pour des raison~ particu-lière~.
1er cas : Machine de coulée continue telle que l'implantation et la maintenance d'un braciseur à l'endroit choi~i, nécessite le démontage d'une partie importante ' .,, ' .:~ 1: . , i , .
de la machine.
;
2eme cas : Machine de coulée continue dans laquelle le mannequin qui sert d'amorce a la ligne de métal coulé e~t enfilé entre le3 rouleaux et introduit à la base de la lingotière au moyen d'un bra3 mécanique qui se déplace dans un plan vertical.
Au niveau S et au niveau F, a cause du déplacement du bras, il est impo~3$ble de placer un inducteur de type olassigue en~ourant le produit coulé. Le dispo~itif selon l'invention permet d'e~camoter 1 l'inducteur lors de cette opération et con~titue ' alors une bonne solution.
i 15 3ème cas : Machine de coulé~ continue capable de couler des ormats de taille~ très dirférente~ pour lesquelq.
pour des raisons métallurgique~ et technologiques, il e~t néce3saire d'utili~er par exemple deux types de bras~eur3 S ou F : un type adapté au bra~sage des gro~ format~ autre t~pe -de diamètre intérieur plus faible - adapté a~ brassage de~ petits formats.
De~ coulées 3ucce~ive~ avec bra~sage de~ petit3, I puis de~ grand~ formats, peuvent ~'effectuer sans 3 intervention sur la machine - sans démontage de 1 25 l'inducSeur adapté aux petit~ formats lors de la coulée des gro~ formats -lor~que le dispositif selon l'invention 85~ utili~é pour l'inducteur adapté aux p2tits formats -(ce dernier pouvant être ai~ément escamoté de la ligne~.
4ème cas : Machine de coulée continue dans laquelle la taille du mannequin est supérieure au format maximal coulé.
Vans ce cas avec une solution classique, le diamètre intérieur de l'inducteur doit être dimen3ionné
en fonction de la taille de ce mannequin. Le di3positif ` ` ` 1 326585 ; -.13 -:; ~
selon l'invention permet de dimensionner le diamètre intérieur en fonction 3eulement de la taille du ~1 produit coulé, ce qui conduit a un dimensionnement :; plus faible et donc à une puissance installée plus : 5 faible, à performances de brassage égale~.
Il est bien entendu que l'on peut, ~ans sortir du cadre de .~ l'invention, imaginer des variante~ et per3~ectionnements de détail, :' de même qu'envisager l'emploi de moyen~ équivalents.
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_ 3 _ 1 326585 rotatif juste au-dessous de la lingotière à un endroit où la peau de métal solidifié est encore mince à la surface du produit coulé, et où il est par conséquent indispensable de guider le produit coulé sur la quasi totalité de son périmètre et sur une certaine hauteur par des rouleaux de soutien très rapprochés les uns de3 autres, et 9i de plus l'inducteur ne peut être disposé a l'intérieur des rouleaux en raison de la puis3ance de brassage relativement grande qu'il faut appliquer, on est obligé de disposer l'inducteur - tout autour des rouleaux. Mais on ne peut y parvenir ai~ément qu'en introdui3ant l'inducSeur ou leY deux demi-inducteurs depuls le côté intrados de la ligne, ceci parce que le côté extrados est occupé par des poutrelles qui constituent une structure de ~outènement de l'ensemble de la ligne de coulée. Un tel mode d'introduction de l'inducteur oblige généralement à retirer le premier segment de guidage, c'e~t-à-dire la structure qui comporte et ports ces ' rouleaux, pour mettre en place ou retirer l'inducteur ou les deux i deml-inducteurs, et il impo~e de~ contraintes importante~ au niveau des opérations de montage et de maintenance.
, D'autre~ cas se pré~entent d'ailleurs pour le~quel3 la mise 1 20 en place de deux demi~inducteur3, ou d'un inducteur rotati~ de type clas~ique, est rendue dirricile et par~oi~ impossible par la configuration de la lignc de coulée, si l'on ne dispo~e que d'induoteur3 à champ tournant de types connus. ~ -jl Un but de la pré~ente invention e~t de rendra possibles et ,i ?5 ai~és la po~e, le fonctionnement, ltentretien et le remplacement d'un dispositif inducteur dans la plupart des ca~ où la configuration des lignes de coulée continue considérées semblait 3'y opposer au niveau de brassage envisagé.
i A cet effet, la présente in~ention a pour ob~et un dispositif de brassage électromagnétique de métal liquide pour ligne de coulée continue, ce di~positif étant destiné à brasser, au voisinage d'une lingotière, la ma~se interne liquide d'un produit métallique coulé
qui sort et de~cend en continu de cette lingotière selon un axe de coulée, cette masse étant entourée dlune peau externe d;abord mince de métal solidifié, ce produit coulé étant entouré d'un . .
, -, . ~ , ~ . . . - . .: . - .
` ,, 1 326585 . .
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segment de guidage portant des rouleaux de soutien, : .
~ - ce dispositif comportant pour réaliser le brasqage un inducteur ;, 'l :;1 entourant au moini~ partiellement au moins ce produit coulé et propre : :
:, à y faire pénétrer un champ magnétique sensiblement perpendiculaire ., 5 à cet axe et tournant autour de celui-ci, 1 - cet inducteur étant pesant et comportant au moins des bobines ., pour créer ce champ magnétique, une carcasse rigide pour maintenir ces bobines et des circuitY de re~roidissement, - ce dlspositif comportant encore une boIte de distribution électrique ~ `
,j 10 pour alimenter ces bobines à partir d'une source extérieure, ~:; P
~ - et une boIte de distribution d'eau pour alimenter ce~ circuits : : :
`' de refroidi3seme~t, ~, - ce dispo~ltir étant caractérisé par le fait que ledit inducteur est con~titué de deux parties inductrices séparables dispo3ées '`J 15 sensiblement de part et dlautre d'un plan de séparat~on passant JI par ledlt axe de coulée, chacune de ces parties comportant des :~
;, bobine~, une carcasse, et un circuit de re~roidissement qui lui :~
.i~ 30nt propres, - ce dispo~itif comportant encore des moyens d'écartement permettant ;~
~1 20 aux carcasses des dsux parties inductrices de d'écarter de part et d'autre dudit plan de qéparation selon des mouvements d'ouverture et de ~ermeture d'inducteur, - et un chariok porte-inducteur portant ces deux parties inductrices 'j et ces moyens d'écartement et propre a effectuer des déplacement~
~¦ 25 entre une position avant de i~ervice qui place cet inducteur autour ~ -! dudit produit coulé et une position arrière de retrait qui dégage l'espace autour de ce produit. -On peut adopter de pluY, ~elon le~ circonstances, leY disposi-tions préférées suivantes :
- Lesdits moyens d'écartement comportent une charnière guidant , une rotatlon des deux dites carcasses autour d'un axe de rotation qui ~ est senYiblement parallèle audit axe de coulée et qui est situé
j à côté de l'inducteur, à l'arrière de celui-ci, :
i - et des moyenis de support portés par ledit chariot pour supporter chacune des deux carcasses au cours d'une rotation limitée autour .~
3, .
--~" 1 326585 ~ - 5 -~. ~
de cet axe de rotation de manière a permettre tantôt d'ouvrir ledit inducteur de son coté avant pour autoriser les dits déplacement~.
du dit chariot portant cet inducteur, tantôt de le fermer au moins partiellement autour dudit produit coulé 1orsque ce chariot est dans sa dite po~.ition de .ervice pour brasser le métal liquide dana ce produit.
- Ledit charlot présente la forme d'un U couché s'ouvrant vers .~ l'avant pour permettre d'engager le~ deux branches de ce U de part et d'autre du dit produit coulé, chacune de3dite3 carcasse~. étant munie a sa partie inférieure d'un moyen de roulement qui, lors desdits mouvements d'ouverture et de ~ermeture, roule sur un chemin ~i ds roulement ~ormé sur une face ~.upérieure d'une de ces branche~., ~ pour constituer le3dits moyens de 3upport.
,;3 - Lesdites boîtes de distribution électrique et de distribution ;, 15 d'eau sont di~.posées à l'arrière dudit inducteur.
- Dans le cas où l'axe d'une ligne de coulée continue ast d'abord ~,1 . . .
.en~lblement vertical et s'incurve en3uite progressivement var~.
une direction de coulée hori~ontale en pas~ant par des directions ,~ intermédiaire~, ce qui définlt un côté intrados dan~. la concavité
de cet axe ver~ cette direction de coulée horizontale, et un côté
J opposé extrados, et où une structure de sou~énement de ligne est dlsposée du côté extrados de catte ligne et gêne dono l'accès a celle-oi de C8 côté, ledit axe de rotatlon ~'étend ~elon une dite direction intermédiaire proche de la ver~icale, la direction de déplaoement dudit chariot e~t horizontale pour faclliter le déplacement ! et ledit côté avant de l'inducteur et du ohariot regardent ver~
ledit côté extrados.
- Dan3 le cas où le brassage doit être effectué à un niveau d'une ligne de coulée continue où les rouleaux de ~outien du produit coulé sont très rapproché~ les uns des autre~., ledit inducteur '~'! en position de service entoure non seulement ledit produit coulé, mals aus~.i ledit 3egment de guidage, et les rouleaux de soutien ~' et leurs paliers 3~tués ~ans le champ magnétique ~ont réali~és en acier austénitique amagnétique, de même que, éventuellement, l'ensemble du segment.
i 1 .
.~ .
. s .
- Chacune desdites carca~3es e~t guidée et portée par ladite charnière et ledit chariot par l'intermédiaire d'un support. ~j - Ladite boîte de distribution d'eau est portée par ledit chariot et ~`
reliée aux circuits de refroidissement desdites parties inductrices par -~
des conduites flexiblea et à une alimentation extérieure par une conduite d~arrivée et une conduite de retour également flexibles.
- Ladlte bo~te de distributlon électrique est portée par ledit chariot et allmente chacune des deux dites parties inductrices par l'intermédiaire de fils flexible~ et de deux bo~te3 à bornes fixées ~! 10 à chacune desdites partia~ lnduotrices.
- Ledit inducteur est un inducteur bipolaire polyphasé formé de deux demi-inducteurs constituant respectivement les deux dites partie3 inductrices et contenus chacun dans une dite carcasse métal-lique, ces dsux demi--inducteurs étant mécaniquement séparables 15 et couplés électriquement et magnétiquement afin d'équivaloir en service à un seul inducteur.
- Le di3posttlf comporte en outre des moyens mécanique~ d'ouverture, de fermeture et de verrouillage en poAition de service desdits ~upports et desdites parties inductrices.
Le dispositif comporte encore, en général, un pupitre de ;
~ commande électrique et hydraulique a3surant les manoeuvres et l'alimen-; tation en eau et en courant électrique.
Le dispositif selon l'invention comporte ainsi deux moitiés j d'un en~emble mécanique articulée~ autour d'une charnière et ~unies 25 de moyens de manoeuvre et d'alimentation. Il peut être utilisé
~ avec avantage dans un trè~ grand nombre de cas pratiques. Il peut ¦ être constitué de deux demi-inducteurs mécaniquement séparables et couplés électriquement et magnétiquement, soit entourant comple-! tement ou presque complètement, après verrouillage, la ligne de 30 coulée continue au niveau de brassage considéré, soit disposés sur deux ~aces opposées de la ligne. Mais il peut tout aussi bien être constitue de deux inducteurs distincts aux points de vue élec-trique et magnétique, soit entourant partiellement la ligne de coulée continue, soit placés sur deux de ses ~aces opposées.
L'invention est spécialement avantageuse lorsqu'on désira ~ \
f ' ' ' !
'~
utiliser un champ tournant et que la configuration de la ligne de ooulée continue 9 1 oppose à l'installation d'un inducteur a champ tournant de type connu. Dans ce cas, les deux demi-inducteurs verrouillés en position de service sont pratiquement équivalents à un inducteur rotatif de type connu entourant complètement la ligne de coulée contlnue au niveau considéré.
Grâce a l'invention, la manutention des parties inductrices, ~/ leur entretien, et leur remplacement, sont particullèrement aisés.Afin de bien faire comprendre l'invention, on va décrire ci-après, à tltre d'exemple non limitatif, un porte-inducteur selon l'invention, monté sur ~n chariot en forme d~U, danq le cas de deux demi-inducteurs bipolaire~ triphasés, de ~orme générale cylin-j drlque à base circulaire, que l'on entend placer au niveau S, juste au-dessous de la llngotière de coulée continue d'une billette, dans une zone où les rouleaux de soutien du produit métallique coulé sont trèq rapproché~ les uns des autres et sont di3posés sur les quatre faces du produit, leur en~emble constituant un "segment de guidage".
Leq ~lgures 1A, 1B et lC représentent un dispo3iti~ selon l'~nvention en perspective cavalière schématique et ~implifiée -l a troi~ atades succes~ifs de sa mise en oeuvrs.
La flgure 2 représente une vue en plan de l'ensemble du porte-inducteur, du chariot et des deux demi-inducteurq de ce dispositif en position ouverte dite de retrait.
La figure 3 représente une vue en plan du même ensemble en position ferméa, dite de service.
- La figure 4 est un qchéma électrique de la boîte de distribution électrique et des deux boites à bornes ~upportées par le chariot.
La figure 5 represente ure vue en coupe des deux demi-inducteurs en service présentant la configuration de~ lignes de flux magnétique à un instant donné du cycle électromagnétique.
Les figures lA, lB et lC permettent de bien comprendre le principe de l'invention.
L'axe incurvé d'une ligne de coulée est représenté en A.
Cet axe représente en même tempq le trajet du produit métallique ` ` 1 326585 ~ `
. ' ':, coulé qui est ici un bloom d'acier. Ce bloom est représenté seulement par cet axe. Il est formé dans une lingotière 1 de coulée continue dont il ~'écoule et qui e~t complétée vers le bas par quatre séries de rouleaux très rapprochés, sur chaque face du bloom ; leur enveloppe de section à peu près carrée constitue le "segment" 2. C'est au niveau S de ce segment qu'il s'agit d'effectuer un brassage électroma-gnétique de la partie liquide du produit.
Les carcasses 3 et 4 contenant les deux demi-inducteurs ainsi ;~1 que leurs support~ re3pectifs 5 et 6 s'articulent autour de la ,~ 10 tige ~ b d'une oharnière 7 et reposent sur un chariot 8, mobile en translation horizon-tale, en forme d'U.
~,~ La pose, autour du segment 2 au niveau S, des deux demi-induc-teur~, est effectuée par le dispositi~ mécanique de l'invention de la manière suivante, en passant par les troiq tades représentés sur les figures lA, lB, lC.
En lA, l'ensemble des carcas~es 3 et ~ des deux demi-lnducteur~, ; de leurs supports 5 et 6 et de la charnière 7, en position fermée est suspendu à un engin de levage 9, qui vient les dcposer en lB . :.
sur le chariot 8, lequel eJt entaillé comme un U en direction du segment 2. On entr'ouvre alors les deux moitiés du dispositif par un moyen mécanique non représenté sur ces rigures et vi3ible sur les figures 2 ~t 3, en même ~emp~ qu~on branche l'arrivée d'eau de refroidissem~nt, le retour d'eau, et les cable3 élecSrique3, au moyen de flexibles non représentés.
Puis, le chariot 8 est pous~é par un moyen mécanique en direction ~ du segment 2 jusqu'a occuper la po~ltion représentée sur la figure lC (ou ;.t, en traits mixtes sur la figure lB) ; l'on referme alor~ les deux moitiés du dispositif articulé, et l'on fait fonctionner un dispositif d de verrouillage à l'oppo~é de la charnièr~ ~.
L'inducteur constitué des deux demi-inducteurs est alors en position de fonctionnement au ni~eau S.
Ultérieurement, sa dépo~e s'effectue par une suite de manoouvres l inverses de celles de la po~e.
j Certains détails du porte-inducteur apparaissent ~ur les ~i 35 figures 2 et 3.
1,. . .
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. . . : , ,~ , . , ~ ::
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.
Le chariot 8, rectangulaire 9 comporte une vaste échancrure 10 en forme d'U et deux pistes de roulement 27 et 28. Il supporte :
j~ . les deux carca~ses 3 et 4 deq deux demi-inducteurs, par 1'intermédiaire de leurs supports respectifi~ 5 et 6 qui s'articu-lent autour de la tige 7b de la charnière 7. Cette tige est ~ixée aur le chariot. Lei~ deux carcassei3 ~ont supportées I par l'intermédiaire de deux galets 29 et 30 roulant sur lei~7 pistei~ 27 et 28 et recevant chacun une chape non représentée, rixée à la base de chacune de~ deux carcasses.
. une boite de distribution hydraulique d'eau de refroidissement de~ demi-inducteurq : un flexible 11, relié en amont au réseau général d'eau, alimente en eau de refroidissement la bo~te hydraulique 12, qui la répartit sur leq deux demi-inducteurs ,I par les deux conduitss 13 et 14 ; le retour d'eau 9 ~ e~fectue par lea deux conduites 15 et 16, qui confluent dan~ un second compartiment de la bo;te hydraulique 12, et l'eau est alors I évacué~ par un rlexible non repré~qenté, semblable au flexible 11. ~ -! La vanne d'admiqsion d'eau, non représentée, sst oommandée ~:a partir d'un pupitre de commande situé à proxinité du chariot.
. une bo~te de di3tr~bution élcctrique 17 alimentée à partir d'un équipement de puissance approprié, en courant triphasé, par quatre câbles flexibles ~ont trois câbles de phaise tels que 18 et un câble de neutre tel que 18b. Dans le présent exemple9 chaque deml-inducteur comporte trois bobines, une par phase, nécessitant qix ~113 d'arrivée, tels que 19~ ~oit ; douze en tout, qui par~znt de la boîte 17.
. deux bo~tes à bornei3 20 et 21, qui alimentent respective~snt les demi-inducteurs contenus dans le~ carcas3es 3 et 4 ;
l'enqemble du schéma électrique de la boite de dii~tribution élsctrique et des deux boite~ à bornes est dor~e par la ~igure 4.
. les moyens mécanique3 22 et 23 permettant 170uverture et la ~ermeture de~ deux partie3 mobiles autour de la charnière 7.
Un gousset 30udé a chaque caroas3e, muni d'une tige 31 et 31b et d'une c~ape 32 et 32b assurs toute la souplesse voulue lor~qu'on manoeuvre le aystème vi3-écrou 33 et 33b au moyen ~ J
.. , ~ .
de la manivelle 34 et 34b.
~ Ce qui précède constitue un exemple de commande manuelle ;~ d'ouverture et de ~ermeture. Il e~t également possible de réaliser oes fonctions soit hydrauliquement soit électriquement, ~;
la commande pouvant ae 3ituer qoit 3ur le chariot soit au ,j pupitre de commande.
Sur la ~igure 3, en position fermée, qui est la position de brassage, un système de verrouillage 24 donne à l'ensemble des deux parties moblle3 la rigidité néce~saire et assure la fermeture du ~lux magnétique malgré leA intervalles très étroits 25 et 26, l visibles 3ur la ~igure 5, qui subsistent entre le3 deux demi-induc-- teurs.
Dans cette poqition, les demi-inducteur~ entourent complètement la ligne de coulée continue, c'est-à-dire le produit coulé 2~ et les rouleaux tel~ que 28 groupés dans le segment 2, et realisés ~l ainsi que leurs paliers er acier inoxydable austénitique amagnétique.
Chaque demi-inducteur comporte ici trois bobines régulièrement espacées les unes de3 autres. Chacune d'elles se trouve en pha~e ~ avec la bobine de l'autre demi-inducteur qui lui e~t diamètraliement1 20 opposée. Soient B1 et Blb le~ bobinos de la phase 1, B2 et B2b les bobines de la phass 2, B3 et B3b leq bobines de la pha3e 3 (~i-'~ gure 5).
La figNre 4 est un ~chéma électrique du montage a 1'intérieur de la boite de distributlon 17 et des deux boîtes à bornes 20 et 21.
Les câbles d'alimantation ~lexibleq sont repéres ?h. 1, Ph.2, Ph.3, et N, re~ipectivement pour les phases 1, 2, 3 et pour le neutre, et viennent se raocorder aux bornes 18 eS 18b du chariot 8.
La borne U1 de la bo~te a bornes 21 est alimentée par la ! phase 1, et elle est reliée à la bobine B1, dont l'autre extrémité
~, 30 est reliée à la borne U11 de la boîte 21.
Par l'in~ermédiaire de la bolte de dis~ribution 17, la borne U11 -est reliée a la borne U22 de l~autre bo~te à bornes 20. La borne U22 est reliée à la bobine Blb de l'autre demi-inducteur, diamétralement opposée à B1. L'au~re extrémité de la bobine Blb est reliée à la borne X de la bo~te 20. Ainsi, les deux bobire~ B1 et Blb sont i ,.......................... . ' ~ .: ~ : :
` 1 326585 1 1 , ", en pha~e et en série.
De même, la phase 2 parcourt successivement la borne ~1 de la bo~te à bornes 21, la bobine B2 du demi-inducteur 4, la borne V11 de la bo~ta 21, la boîte de distribution 1~, la borne B22 de la boite 20, la bobine B2b de l'autre demi-inducteur 3, et la borne Y
de la boite 20. Ain3i B2 et B2b sont bien en phase et en sérle.
Enfin, la pha3e 3 parcourt successivement la borne W1 de la bo~te 20, la bobine B3b du demi-inducteur 3, la borne W11 de la boite à bornes 20, la bo~te de dl~tribution 17, la borne W22 de la bo~te 21, la bobine ~3 du demi-inducteur 4 et la borne Z
de la boIte à borne~ 21. Ainsi, les deux bobines B3 et B3b sont en phase et ~n série.
Dans la boite de di~tribution 1~, les trois borne~ X, Y, Z 90nt reliée~ entre elles et à la borne 18b du chariot ~, elle-même raccordée au câble N.
Ain3i, le dispositi~ mécanique qelon l'invention, avec sa ~ boite de distribution éleotrique et ~es deux boîte~ à bornes supportées ? par le chariot, e~t tel que la séparation en deux demi-inducteurs ne nuit pratiquement pa~ a l'e~ficacité électromagnétique de l'ensemble a$n3i formé.
La ~igure 5 est un schéma de la configuration du rlux magnétique à un instant déterminé du cycle électromagnétiqua~ Les lignes de ce flux ~ont représ2ntées en traitJ fins. Il tourne aveo l'évolution du cycle d'allmentation élec~rique. Les intervalles 25 et 26 exi~tant entre les deux noyaux magnétiques i~ont très étroits et ne diminuent ! que fort peu l'efficacité du flux magnétique.
~, Le dispositif macanique ~elon la présente invention ~'applique i à tous les cas où un inducteur rotatif en une seule pièce ne peut pas etre implanté au niveau voulu sur une ligne de coulée continue.
~3, 30 Il est également applicable à une paire d'inducteur~ linéaires ~I dont la pose présenterait de~ difficultés pour des raison~ particu-lière~.
1er cas : Machine de coulée continue telle que l'implantation et la maintenance d'un braciseur à l'endroit choi~i, nécessite le démontage d'une partie importante ' .,, ' .:~ 1: . , i , .
de la machine.
;
2eme cas : Machine de coulée continue dans laquelle le mannequin qui sert d'amorce a la ligne de métal coulé e~t enfilé entre le3 rouleaux et introduit à la base de la lingotière au moyen d'un bra3 mécanique qui se déplace dans un plan vertical.
Au niveau S et au niveau F, a cause du déplacement du bras, il est impo~3$ble de placer un inducteur de type olassigue en~ourant le produit coulé. Le dispo~itif selon l'invention permet d'e~camoter 1 l'inducteur lors de cette opération et con~titue ' alors une bonne solution.
i 15 3ème cas : Machine de coulé~ continue capable de couler des ormats de taille~ très dirférente~ pour lesquelq.
pour des raisons métallurgique~ et technologiques, il e~t néce3saire d'utili~er par exemple deux types de bras~eur3 S ou F : un type adapté au bra~sage des gro~ format~ autre t~pe -de diamètre intérieur plus faible - adapté a~ brassage de~ petits formats.
De~ coulées 3ucce~ive~ avec bra~sage de~ petit3, I puis de~ grand~ formats, peuvent ~'effectuer sans 3 intervention sur la machine - sans démontage de 1 25 l'inducSeur adapté aux petit~ formats lors de la coulée des gro~ formats -lor~que le dispositif selon l'invention 85~ utili~é pour l'inducteur adapté aux p2tits formats -(ce dernier pouvant être ai~ément escamoté de la ligne~.
4ème cas : Machine de coulée continue dans laquelle la taille du mannequin est supérieure au format maximal coulé.
Vans ce cas avec une solution classique, le diamètre intérieur de l'inducteur doit être dimen3ionné
en fonction de la taille de ce mannequin. Le di3positif ` ` ` 1 326585 ; -.13 -:; ~
selon l'invention permet de dimensionner le diamètre intérieur en fonction 3eulement de la taille du ~1 produit coulé, ce qui conduit a un dimensionnement :; plus faible et donc à une puissance installée plus : 5 faible, à performances de brassage égale~.
Il est bien entendu que l'on peut, ~ans sortir du cadre de .~ l'invention, imaginer des variante~ et per3~ectionnements de détail, :' de même qu'envisager l'emploi de moyen~ équivalents.
.
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Claims (10)
1/ Dispositif de brassage électromagnétique de métal liquide pour ligne de coulée continue, ce dispositif étant destiné à brasser, au voisinage d'une lingotière, la masse interne liquide d'un produit métallique coulé qui sort et descend en continu de cette lingotière selon un axe de coulée, cette masse étant entourée d'une peau externe d'abord mince de métal solidifié, ce produit coulé étant entouré
d'un segment de guidage portant des rouleaux de soutien, - ce dispositif comportant pour réaliser le brassage un inducteur entourant au moins partiellement au moins ce produit coulé et propre à y faire pénétrer un champ magnétique sensiblement perpendiculaire à cet axe et tournant autour de celui-ci, - cet inducteur étant pesant et comportant au moins des bobines pour créer ce champ magnétique, une carcasse rigide pour maintenir ces bobines et des circuits de refroidissement, - ce dispositif comportant encore une boîte de distribution électrique pour alimenter ces bobines à partir d'une source extérieure, - et une boite de distribution d'eau pour alimenter ces circuits de refroidissement, - ce dispositif étant caractérisé par le fait que ledit inducteur est constitué de deux parties inductrices séparables disposées sensiblement de part et d'autre d'un plan de séparation passant par ledit axe de coulée, chacune de ces parties comportant des bobines, une carcasse, et un circuit de refroidissement qui lui sont propres, - ce dispositif comportant encore des moyens d'écartement permettant aux carcasses des deux parties inductrices de d'écarter de part et d'autre dudit plan de séparation selon des mouvements d'ouverture et de fermeture d'inducteur, - et un chariot porte-inducteur portant ces deux parties induc-trices et ces moyens d'écartement et propre à effectuer des dépla-cements entre une position avant de service qui place cet inducteur autour dudit produit coulé et une position arrière de retrait qui dégage l'espace autour de ce produit.
d'un segment de guidage portant des rouleaux de soutien, - ce dispositif comportant pour réaliser le brassage un inducteur entourant au moins partiellement au moins ce produit coulé et propre à y faire pénétrer un champ magnétique sensiblement perpendiculaire à cet axe et tournant autour de celui-ci, - cet inducteur étant pesant et comportant au moins des bobines pour créer ce champ magnétique, une carcasse rigide pour maintenir ces bobines et des circuits de refroidissement, - ce dispositif comportant encore une boîte de distribution électrique pour alimenter ces bobines à partir d'une source extérieure, - et une boite de distribution d'eau pour alimenter ces circuits de refroidissement, - ce dispositif étant caractérisé par le fait que ledit inducteur est constitué de deux parties inductrices séparables disposées sensiblement de part et d'autre d'un plan de séparation passant par ledit axe de coulée, chacune de ces parties comportant des bobines, une carcasse, et un circuit de refroidissement qui lui sont propres, - ce dispositif comportant encore des moyens d'écartement permettant aux carcasses des deux parties inductrices de d'écarter de part et d'autre dudit plan de séparation selon des mouvements d'ouverture et de fermeture d'inducteur, - et un chariot porte-inducteur portant ces deux parties induc-trices et ces moyens d'écartement et propre à effectuer des dépla-cements entre une position avant de service qui place cet inducteur autour dudit produit coulé et une position arrière de retrait qui dégage l'espace autour de ce produit.
2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'écartement comportent une charnière guidant une rotation des deux dites carcasses autour d'un axe de rotation qui est sensiblement parallèle audit axe de coulée et qui est situé
à côté de l'inducteur, à l'arrière de celui-ci, - et des moyens de support portés par ledit chariot pour supporter chacune des deux carcasses au cours d'une rotation limitée autour de cet axe de rotation de manière à permettre tantôt d'ouvrir ledit inducteur de son côté avant pour autoriser les dits déplacements du dit chariot portant cet inducteur, tantôt de le fermer au moins partiellement autour dudit produit coulé lorsque ce chariot est dans sa dite position de service pour brasser le métal liquide dans ce produit.
à côté de l'inducteur, à l'arrière de celui-ci, - et des moyens de support portés par ledit chariot pour supporter chacune des deux carcasses au cours d'une rotation limitée autour de cet axe de rotation de manière à permettre tantôt d'ouvrir ledit inducteur de son côté avant pour autoriser les dits déplacements du dit chariot portant cet inducteur, tantôt de le fermer au moins partiellement autour dudit produit coulé lorsque ce chariot est dans sa dite position de service pour brasser le métal liquide dans ce produit.
3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit chariot présente la forme d'un U couché s'ouvrant vers l'avant pour permettre d'engager les deux branches de ce U de part et d'autre du dit produit coulé, chacune desdites carcasses étant munie à sa partie inférieure d'un moyen de roulement qui, lors desdits mouvements d'ouverture et de fermeture, roule sur un chemin de roulement formé sur une face supérieure d'une de ces branches, pour constituer lesdits moyens de support.
4/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdites boîtes de distribution électrique et de distribution d'eau sont disposées à l'arrière dudit inducteur.
5/ Dispositif selon la revendication 2, applicable à une ligne de coulée continue dont l'axe est d'abord sensiblement vertical et s'incurve ensuite progressivement vers une direction de coulée horizontale en passant par des directions intermédiaires, ce qui définit un côté intrados dans la concavité de cet axe vers cette direction de coulée horizontale, et un côté opposé extrados, une structure de souténement de ligne étant disposée du côté extrados de cette ligne et gênant donc l'accès à celle-ci de ce côté;
- ce dispositif étant caractérisé par le fait que ledit axe de rotation s'étend selon une dite direction intermédiaire proche de la verticale, la direction de déplacement dudit chariot étant horizontale pour faciliter le déplacement, - et ledit côté avant de l'inducteur et du chariot regardant vers ledit côté extrados.
- ce dispositif étant caractérisé par le fait que ledit axe de rotation s'étend selon une dite direction intermédiaire proche de la verticale, la direction de déplacement dudit chariot étant horizontale pour faciliter le déplacement, - et ledit côté avant de l'inducteur et du chariot regardant vers ledit côté extrados.
6/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, s'appliquant à un niveau d'une ligne de coulée continue où existent des rouleaux de soutien du produit coulé qui sont très rapprochés les uns des autres, caractérisé en ce que que ledit inducteur en position de service entoure non seulement ce produit coulé, mais aussi ledit segment de guidage, et en ce que les rouleaux de soutien et leurs paliers situés dans le champ magnétique sont réalisés en acier austénitique amagnétique.
7/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que chacune desdites carcasses est guidée et portée par ladite charnière et ledit chariot par l'intermédiaire d'un support.
8/ Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ladite boîte de distribution d'eau est portée par ledit chariot et reliée aux circuits de refroidissement desdites parties inductrices par des conduites flexibles et à une alimentation extérieure par une conduite d'arrivée et une conduite de retour également flexibles.
9/ Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ladite boîte de distribution électrique est portée par ledit chariot et alimente chacune des deux dites parties inductrices par l'intermédiaire de fils flexibles et de deux boîtes à bornes fixées à chacune desdites parties inductrices.
10/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit inducteur est un inducteur bipolaire polyphasé constitué
de deux demi-inducteurs constituant respectivement les deux dites parties inductrices et contenus chacun dans une dite carcasse métallique, ces deux demi-inducteurs étant mécaniquement séparables et couplés électriquement et magnétiquement afin d'équivaloir en service à
un seul inducteur.
de deux demi-inducteurs constituant respectivement les deux dites parties inductrices et contenus chacun dans une dite carcasse métallique, ces deux demi-inducteurs étant mécaniquement séparables et couplés électriquement et magnétiquement afin d'équivaloir en service à
un seul inducteur.
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