CA2164947C - Lingotiere de coulee continue - Google Patents

Abstract

On présente une lingotière d'une installation de coulée continue comprenant un corps de lingotière (22), qui définit un canal d'écoulement axial (18) pour un métal en fusion et qui renferme un circuit de refroidissement de ce canal d'écoulement axial (18). Le corps de lingotière (22) est entouré au moins partiellement par une carcasse extérieure (44) dans laquelle il est supporté axialement à l'aide d'un dis- positif de suspension hydraulique/pneumatique, par exemple un cylindre à symmétrie de révolution dont l'axe de symmétrie est coaxial à l'axe de coulée. Ce dispositif de suspension hydraulique/pneumatique est de préférence asservi à un système de commande hy- draulique/pneumatique (72) conçu pour faire osciller le corps de lingotière (22) autour d'une position de référence.

Description

WO95/05910 ~ ~ 4 ~ ~ 7 PCT~4,02600 LINGO-l~KE DE COULEE C~ 1NU~
La présente invention concerne une lingotière d'une S installation de coulée continue.
Dans une telle lingotière de coulée continue un tube de lingotière, servant de canal d'écoulement au métal en fusion, est énergiquement refroidi par un circuit de refroidissement intégré dans le corps de lingotière. Ainsi le métal en fusion se solidifie au contact de la~ paroi interne du tube de lingotière pour former une croute périphérique. Or, un accrochage ou un collage de cette cro~te périphérique à la paroi interne du tube de lingotière risquerait de produire son déchirement. Afin d'éviter un tel accrochage ou collage de cette cro~te périphérique à la paroi interne avec ses conséquences néfastes, il est connu de soumettre la lingotière à un mouvement oscillatoire selon l'axe de coulée.
A cette fin, il est connu de supporter la lingotière sur une table d'oscillation, qui est connectée à travers un ou plusieurs leviers à un dispositif générateur d'oscillations mecaniques. Le dispositif generateur d'oscillations ainsi que le ou les leviers, qui sont assez encombrants, sont installés en-dessous de la table 2S d'oscillation, lateralement par rapport à l'axe de coulée.
La presence de la table d'oscillation et des leviers ne cause pas seulement un problème d'encombrement, elle augmente aussi la masse d'inertie à mettre en mouvement oscillatoire.
Afin de se rendre compte de la problématique inherente un dispositif de mise en oscillations d'une d'une lingotière de coulee continue, il faut remarquer qu'une lingotière pour couler des billettes en acier a - avec son tube de lingotiere, son corps de lingotière, son circuit de refroidissement rempli d'un liquide de refroidissement et éventuellement un inducteur électromagnétique pour réaliser un brassage du métal en fusion - facilement une masse de WO95/0~910 PCT~4/02600

2~4~7 l'ordre de 3 tonnes. A cette masse il faut pouvoir conferer des oscillations d'une amplitude de quelques millimètres, avec une frequence de l'ordre de 5 Hz et plus. Or, le dispositif genérateur d'oscillations mécaniques ne doit non seulement vaincre l'inertie de la lingoti~re même, mais aussi l'inertie du mécanisme de support (par exemple leviers et table d'oscillation), ainsi que les forces de frottement entre la paroi interne du tube de lingotière et le métal en fusion. Plus les masses d'inertie sont élevees, plus les puissances en jeu pour produire les oscillations de la lingotière sont élevées et plus le mécanisme à
leviers utilisé pour transmettre le mouvement oscillatoire à la lingotière est sollicité. Surtout les articulations des leviers de transmission constituent des points faibles, vu qu'elles doivent transmettre des efforts importants, tout en etant soumises à des mouvements relatifs de faible amplitude angulaire, mais de fréquence élevée.
Afin d'éliminer les desavantages precites, il a été
propose de supporter la lingotière dans une structure de support à l'aide de ressorts à lames peripheriques, créant ainsi un oscillateur harmonique dont la masse correspond a la masse de la lingotière. Pour produire des oscillations forcées dans un tel système mecanique, il suffit naturellement d'appliquer à la lingotière une force beaucoup plus faible, puisqu'on peut profiter du phenomene de résonance à la fréquence propre du système. Ainsi on a par exemple proposé de produire des oscillations forcées d'une lingotière supportée élastiquement à l'aide d'un cylindre hydraulique de faible puissance, qui est monté
latéralement entre la lingotière et sa structure de support. Le guidage axial du mouvement oscillatoire et la compensation du desaxage de la force d'excitation produite par le cylindre hydraulique sont alors realisés par un dimensionnement sophistiqué des différents ressorts à
lames. Dans la pratique, le dimensionnement et l'agencement des ressorts à lames périphériques, qui doivent supporter le poids élevé de la lingotière tout en conferant au WO95/05910 ~ 7 PCT/~5~2600

3 ~
syst~me la caractéristique élastique souhaitée, peuvent cepe~dant poser des problèmes. De plus, la structure de support, qui entoure la lingotiere et la supporte par l'intermédiaire desdits ressorts a lames périphériques, S présente un encombrement important autour de la lingotiere.
Cette structure de support, munie des ressorts à lames, devient notamment gênante lorsqu'il s'agit de travailler avec un brasseur électromagnétique interchangeable et/ou déplaçable en hauteur.
I0 Le but de la présente invention est de proposer une lingoti~ere qui ne doit plus être suspendue dans un mécanisme a -leviers, respectivement dans des ressorts à
lames, pour permettre un mouvement oscillatoire selon l'axe de coulée.
IS Ce but est atteint par une lingotière dans laquelle le corps de lingotiere est entouré au moins partiellement par une carcasse extérieure dans laquelle il est suspendu axialement a l'aide d'un dispositif de suspension hydraulique/pneumatique, qui est connecté directement entre la carcasse extérieure et le corps de lingotière.
Selon la présente invention le corps de lingotière est supporté soit hydrauliquement, soit pneumatiquement dans sa carcasse extérieure; c'est-à-dire par l'intermédiaire d'un dispositif de suspension faisant intervenir soit un liquide sous pression, soit un gaz sous pression. Un tel dispositif de suspension a un encombrement de loin moins important que des ressorts a lames. De plus, on sait modifier son comportement dynamique de façon beaucoup plus souple que le comportement dynamique d'une suspension a ressorts. Ainsi on peut par exemple varier, pour un dispositif de suspension donné, la pression ou la nature du fluide de suspension, afin de modifier son comportement dynamique.
Dans ce contexte il sera noté qu'une rectification du comportement dynamique d'une suspension a ressorts a lames 3S n'est que difficilement possible. D'ou la nécessité
d'effectuer des calculs préalables tres sophistiqués pour le dimensionnement des ressorts a lames.

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4 7 4 Le corps de lingotiere, suspendu hydrauli~uement ou pneumatiquement, pourrait bien entendu être connecte a n'importe quel dispositif générateur d'oscillations mécaniques, par exemple a un moteur rotatif a excentrique S ou a un cylindre hydraulique. Ce dispositif générateur d'oscillations mécaniques soumettrait alors le corps de lingoti~re a des oscillations forcées autour d'une position de référence, qui est définie élastiquement par le dispositif de suspension hydraulique/pneumatique. Il est cependant avantageux de profiter de la présence du dispositif de suspension hydraulique/pneumatique pour l'asservir a un système de commande hydraulique/pneumatique conçu pour produire, de préférence dans une boucle de réglage fermée, des oscillations autour d'une position de lS référence. Il sera apprécié qu'on dispose ainsi d'une lingotiere particulièrement compacte, sans intervention de leviers et d'articulations mécaniques dans la génération et la transmission du mouvement oscillatoire. Cette lingotière se caractérise aussi par une grande souplesse et précision en ce qui concerne l'ajustage de la fréquence, de la forme et de l'amplitude des oscillations produites.
Le dispositif de suspension hydraulique/pneumatique comprend avantageusement un vérin annulaire à symétrie de r~volution, qui est supporté dans la carcasse extérieure de façon à avoir son axe central sensiblement coaxial à l'axe de coulée. Le corps de lingotière est alors supporté
axialement dans ce vérin annulaire. Un premier avantage de cette exécution est que les forces générées par le vérin annulaire sont, grâce à la symétrie de révolution, appliquées axialement au corps de lingotière, ce qui évite la génération de moments à reprendre par un guidage axial du corps de lingotière. Il sera noté que cet avantage peut aussi être obtenu en prévoyant plusieurs vérins séparés autour du corps de lingotière qui sont agencés et dimensionnés de façon que la résultante des forces appliquées au corps de lingotière soit sensiblement coaxiale a l'axe de coulée. Par rapport a cette exécution à

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s plusieurs vérins séparés, le vérin annulaire présente cependant l'avantage appréciable d'avoir, pour un faible encombrement, une importante surface exposée à la pression du fluide de suspension, ce qui permet de travailler avec S des pressions relativement faibles du fluide de suspension.
Dans ce contexte il sera d'ailleurs noté qu'on peut parfaitement utiliser un fluide de suspension gazeux, mais qu'on utilise avantageusement un liquide hydraulique si on veut obtenir une meilleure réponse dynamique du système de régulation du mouvement oscillatoire.
Dans le but d'améliorer la réponse dynamique du système, on choisit de préférence un vérin annulaire à
double effet. Ce dernier produit une force hydraulique/pneumatique qui change de sens. Avec un vérin à
simple effet les forces de frottement lors du mouvement de descente devraient être vaincues par le poids du corps de lingotière, aidé éventuellement par un ou plusieurs ressorts agissant sur le corps de lingotière dans le sens de la coulée.
Dans une exécution préférée de la lingotiere, le vérin annulaire comprend un premier manchon et un deuxième manchon qui sont embo~tés l'un dans l'autre et déplaçables l'un par rapport à l'autre sous l'action d'un fluide sous pression. Ledit premier manchon est solidaire de ladite carcasse extérieure, et ledit second manchon est solidaire du corps de lingotière. Un des deux manchons définit alors un piston annulaire qui est axialement déplaçable dans une chambre annulaire définie dans l'autre manchon. Il sera cependant noté qu'il n'est pas exclu d'employer un vérin annulaire présentant un piston annulaire segmenté, chaque segment de piston étant déplaçable dans une chambre séparee.
Dans une première variante d'exécution, le piston annulaire delimite, de façon etanche dans ladite chambre 3S annulaire, une ch~hre annulaire superieure de pression et une chambre annulaire inferieure de pression. Il sera noté

WO95/05910 '' PCT~4/02600 2 ~ 4 7 que dans un vérin annulaire a simple effet la chambre annulaire supérieure est raccordée a l'atmosphere.
Dans une deuxieme variante d'exécution, le dispositif de suspension hydraulique/pneumatique comprend au moins un corps gonflable par un fluide sous pression qui est interposé axialement entre une surface solidaire de la carcasse extérieure et une surface solidaire du corps de lingotiere. Cette solution, dans laquelle le corps gonflable délimite une chambre de pression etanche, a l'avantage de presenter moins de problemes d'étanchéité a résoudre que la variante d'exécution décrite dans le paragraphe précédent.
Le dispositif de suspension hydraulique/pneumatique peut comprendre plusieurs corps gonflables qui sont de préférence agencés de fa,con que la résultante de la force hydraulique/pneumatique appliquee sur le corps de lingotiere soit sensiblement coaxiale a l'axe de coulée. Il peut cependant aussi comprendre un corps gonflable annulaire qui entoure le corps de lingotiere et dont l'axe de symetrie est coaxiale a l'axe de coulée.
Pour reprendre des réactions perpendiculaires a l'axe de coulee, qui sont par exemple dues a l'extraction du produit coule de la lingotiere, il est recommandé de prevoir des moyens de guidage entre le corps de lingotiere et sa carcasse exterieure. Ces moyens de guidage comprennent avantageusement un dispositif de guidage hydrostatique. Ce dernier a un encombrement réduit, ne présente point d'usure, produit un frottement peu élevé et peut présenter certains avantages du point de vue étanchéité. Ces derniers avantages seront d'écrits plus en détail dans la description des figures qui suit.
Lesdits moyens de guidage peuvent aussi comprendre, accessoirement ou exclusivement, des moyens de guidage mécaniques, par exemple des galets de guidage et/ou des glissieres de guidage. Tel est avantageusement le cas si l'axe de coulée est courbe.

~WO95/05910 ~ ~7 ~ l sera apprécié que la carcasse extérieure constitue avantageusement un blindage ext~rieur du corps de lingotière, au moins sur la plus grande partie de la hauteur de celle-ci. Ledit dispositif de suspension S hydraulique /pneumatique est alors avantageusement monté
entre ce blindage et le corps de lingotière, de façon à
être à l'abris d'~claboussures de métal en fusion et de chocs mécaniques.
Le corps de lingotière constitue de préférence une unité démontable en bloc, qui est conçue pour être introduite axialement, de préférence d'en haut, à travers une ouverture de passage du dispositif de suspension hydraulique /pneumatique. De cette façon le corps de lingotière peut être facilement échangé sans devoir démonter ledit dispositif de suspension hydraulique/pneumatique. Ce dernier constitue avantageusement une unité démontable en bloc, qui est conçue pour être introduite axialement, de préférence d'en haut, dans un logement de la carcasse extérieure. De cette façon on peut l'échanger, en cas de problèmes éventuels, facilement contre une unité de remplacement, après avoir retiré le corps de lingotière.
Il sera aussi apprécié qu'un inducteur électromagnétique pour le brassage du métal en fusion peut être monté sur une structure de support entourant la carcasse extérieure. La masse de cet inducteur ne doit par conséquent pas être mise en mouvement oscillatoire. Un ajustage de la hauteur de l'inducteur reste possible, et on sait retirer l'inducteur, en cas de besoin, par le haut.
Des avantages et caractéristiques supplémentaires de l'invention ressortiront de la description détaillée de plusieurs modes de réalisations, présentés ci-dessous, à
titre d'illustration, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
3S - la Figure l est une section longitudinale à travers un premier mode d'exécution d'une lingotière selon l'invention;

WO95/05910 PCT~4/02600 21~4~ 8 - la Figure 2 est une section transversale à travers une lingotiere selon l'invention;
- la Figure 3 est une section transversale a travers un autre mode d'exécution d'une lingotière selon l'invention;
S - la Figure 4 est une section longitudinale ~ travers un autre mode d'ex~cution d'une lingotiere selon l'invention;
- les Figures 5 et 6 représentent schématiquement, dans des coupes transversales, des détails de variantes d'exécution supplémentaires d'une lingotiere selon l'invention;
- la Figure 7 représente schématiquement, dans une coupe transversale, une variante d'exécution supplémentaire d'une lingotiere selon l'invention.
lS Les Figures montrent une lingotiere 10 utilisée par exemple pour la coulée continue de billettes métalliques, par exemple de billettes en acier. Elle comprend un tube de lingotiere 12 ayant une paroi interne 14 et une paroi externe 16. La paroi interne 14 définit un canal d'ecoulement 18 pour l'acier en fusion. La reférence 20 repere l'axe central de ce canal. Cet axe 20 peut être rectiligne ou courbe; dans ce dernier cas il definit le plus souvent un arc de cercle ayant un rayon de plusieurs metres. Le tube de lingotiere est ordinairement un tube en cuivre a paroi epaisse. Sa section interne définit la section du produit coule. Sur les Figures 2 et 3 est representee une section carree; cette section pourrait cependant aussi être rectangulaire, circulaire ou avoir toute autre forme. La fleche reperee par la reference 21 indique le sens d'écoulement de l'acier en fusion a travers le tube de lingotière 12.
Le tube de lingotiere 12 est refroidi energiquement afin de provoquer une solidification de l'acier en fusion au contact de sa paroi interne 14. A cette fin il fait partie d'un corps de lingotiere 22, qui renferme un circuit de refroidissement de la paroi externe 16 du tube de lingotiere 12. Le circuit de refroidissement represente sur WO95105910 2 1 ~ ~ 9 4 7 PCT~4/02600 les Figures 1 et 4 est connu en soi. Une chemise intérieure 24 entoure le tube de lingotière 12 sur presque toute sa hauteur et forme avec la paroi externe 16 de ce dernier un premier espace annulaire 26 définissant une première S section de passage annulaire très étroite pour un liquide de refroidissement. Une chemise ext~rieure 28 du corps de lingotière 22 entoure la chemise interieure 24 et forme avec cette dernière un deuxième espace annulaire 30, qui entoure le premier espace annulaire 26 et définit une section de passage annulaire sensiblement plus importante pour le liquide de refroidissement. Un circuit d'alimentation d'un liquide de refroidissement est représenté schématiquement par la flèche 32. Le liquide de refroidissement pénètre par un raccord 34, situé du côté de lS l'extrémité supérieure de la lingotière 10, dans le deuxième espace annulaire 30, traverse ce dernier, pour entrer dans le premier espace annulaire 26, à l'extrémité
inférieure de la lingotière 10. La section de passage très étroite du premier espace annulaire 26 est traversée, à
vitesse élevée et à contre-courant par rapport au sens de coulée 21, par le liquide de refroidissement. Ce liquide est finalement collecté dans un collecteur annulaire 36 situé à l'extrémité supérieure du corps de lingotière 22.
Un circuit d'évacuation pour le liquide de refroidissement est schématiquement représenté par la flèche 38.
Il sera noté que le corps de lingotière 22, comprenant le tube de lingotière 12 et le circuit de refroidissement décrit ci-dessus, forme de préférence une unité démontable en bloc, qui est délimitée extérieurement, sur la plus grande partie de sa longueur, par la chemise extérieure 28.
Sur les Figures 2 et 3 cette chemise a une section transversale circulaire. Il est cependant évident qu'elle pourrait aussi avoir une section carrée, rectangulaire ou toute autre forme géométrique.
Sur les Figures 1 et 4 on voit que la lingotière repose, à l'aide d'une base 40, sur une charpente de support, représentée schématiquement par deux poutres qui WO9S/05910 PCT~P94/02600 216~9 1~ ~
~o sont repérées par la référence 42. Cette base 40 forme ensemble avec une carcasse extérieure 44 une structure de support pour le corps de lingotière 22. Il sera noté que la carcasse extérieure 44 forme avantageusement une sorte de blindage extérieur de l'extrémité inférieure de la lingotiere lO. A cette fin elle a par exemple la forme d'un tronc de cylindre creux, qui est montée avec une de ses extrémités sur la base 44 et qui s'étend verticalement vers l'extrémité supérieure du corps de lingotière 22.
Le corps de lingotiere 22 est supporté hydrauliquement dans la carcasse extérieure 44, de préference par un verin annulaire a symetrie de revolution qui entoure le corps de lingotiere 22 de façon que son axe de symetrie (ou axe central) soit coaxial a l'axe de coulee.
Ce vérin annulaire, qui forme de preférence une unité
démontable en bloc, comprend principalement un premier manchon 46, situé du côté de la carcasse exterieure 44, et un deuxieme manchon 48, situe du côté du corps de lingotiere 22. Le premier manchon 46 est monte, de préference de façon facilement demontable, dans un logement de la carcasse exterieure 44. Il un passage axial 50, qui comprend un canal de guidage inferieur 52 et un canal de guidage superieur 54. Les deux canaux de guidage 52 et 54 sont espaces axialement par une chambre annulaire 56. Le deuxième manchon 48 comprend une extremité inférieure 58, qui est ajustée dans ledit canal de guidage inférieur 52, et une extrémité supérieure 60, qui est ajustée dans ledit canal de guidage supérieur 54. Au niveau de la chambre annulaire 56, le deuxième manchon 48 définit un piston annulaire 62 dans celle-ci.
Dans l'execution de la Figure l ce piston annulaire 62 delimite dans le chambre annulaire 56 de façon étanche une chambre inférieure de pression 64 et une chambre supérieure de pression 66. Ces chambres de pression 64 et 66 sont raccordées par les conduites hydrauliques 68 et 70 a un circuit hydraulique 72. Il s'agit d'un circuit hydraulique 72 connu en soi, qui permet de faire pulser la pression WO95/05910 ~1 6 ~ 7 PCT/~ 2600 d'un fluide hydraulique dans chacune des conduites 68 et 70. De cette façon on soumet ledit deuxième manchon 48 à
une force hydrostatique oscillatoire. Le vérin annulaire est par ailleurs avantageusement équipé d'un capteur de S position 76, représenté schématiquement sur la Figure 1. Ce capteur de position 76 fournit le signal de retour qui permet de régler l'amplitude et la fréquence des oscillations produites et une position neutre du vérin dans une boucle de règlage fermé.
Il est des lors possible de produire un mouvement oscillatoire du deuxième manchon 48 par rapport au premier manchon 46, dont la fréquence, la forme et, dans la limite imposée par la course maximale du piston annulaire 62 dans la chambre annulaire 56, l'amplitude de ce mouvement peuvent être ajust~es. On notera, pour fixer les idées, que des fréquences de quelques (Hz) et des amplitudes de quelques (mm) sont des valeurs courantes.
Le deuxième manchon 48 comprend lui-même un passage axial 74, recevant le corps de lingotiere 22. Ce dernier peut être introduit axialement d'en haut dans ce passage axial 74. Il sera noté qu'en position montée le corps de lingotiere 22 prend appui avec un épaulement de son extremite superieure sur un contre-épaulement de l'extremite superieure dudit deuxième manchon 48. Il 2S s'ensuit que le corps de lingotière 22 est suspendu dans ledit deuxième manchon 48 et peut être facilement retire pour l'echanger.
Il sera apprécié qu'on peut travailler avec une pression réduite pour supporter hydrostatiquement le corps de lingotière 22 et pour vaincre le frottement entre le tube de lingotière 12 et le produit coulé. En effet, la surface annulaire active que le piston annulaire 62 définit dans les chambres de pression 64 et 66 est loin d'être négligeable. Dans certains cas il peut être avantageux que 3S le piston annulaire 62 définisse dans la chambre inférieure de pression 64 une section active plus importante que dans la chambre supérieur de pression 66. Cette différence entre WO 9S/05910 2 1 6 ~ ~ 4 7 12 PCT~4/02600 les surfaces actives du piston 62 peut par exemple être fix~e de façon que le corps de lingotière 22 soit supporté
hydrostatiquement lorsque la pression dans les chambres de pression inférieures et supérieures 64 et 66 est égale a une pression nominale. Il sera apprécié que plusieurs solutions sont proposées pour le guidage du mouvement axial du corps de lingotière 22.
Une première variante d'exécution d'un système de guidage est décrite à l'aide de la Figure l. Dans cette variante d'exécution le canal de guidage inférieur 52, respectivement supérieur 54, du premier manchon 46 coopère avec l'extrémité inférieure 58, respectivement supérieure 60, du deuxieme manchon 48 pour former un guidage hydrostatique du deuxieme manchon 48 dans le premier 1S manchon 46. Il s'agit par exemple d'un systeme de guidage hydraulique a joint annulaire en forme de coin, tel que représenté schématiquement sur la Figure l, ou d'un système de guidage hydraulique à poches axiales multiples qui sont espacées circonferentiellement dans les surfaces delimitant les canaux de guidage inférieurs et supérieurs 52 et 54. Un avantage d'un tel systeme de guidage hydraulique est que le probleme d'étanchéité axiale des chambres de pression 64 et 66 est résolu de façon élegante. Le fluide sous pression servant a créer le guidage hydraulique est evacue d'un côté
dans la chambre annulaire 56 et de l'autre côte dans un canal annulaire superieur 78, respectivement inferieur 80, qui sont raccordes a un reservoir (non montre). De cette façon le guidage hydraulique du deuxieme manchon 48 forme en même temps un joint d'étanchéité hydraulique supérieur, respectivement inférieur, de la chambre annulaire 56.
Une deuxième variante d'exécution d'un système de guidage est représentée sur la Figure 2. Il s'agit d'un ensemble glissière/patin. Les glissières 82 sont par exemple solidaires du premier manchon 46 et les patins 84 3S du deuxième manchon 48. On prévoit, de préférence, deux ensembles glissières/patins (82,84) diamétralement opposés au niveau du bord supérieur, ainsi qu'au niveau du bord WO95105910 2 i 6 ~ P~ l/~. 31/02600 inf~rieur de la carcasse extérieur 44. La variante d'exécution de la Figure 3 se distingue de la variante d'exécution de la Figure 2 par l'utilisation d'un ensemble galets/rail en remplacement de l'ensemble patin/glissiere.
Le rail 86 es~ de préférence solidaire du deuxième manchon 48, tandis que une plaque 90 supportant les galets de guidage 88 est fixée, de préférence de l'extérieur, sur la carcasse extérieure 44. Il sera noté qu'avec un guidage mécanique du mouvement oscillatoire on peut facilement définir un axe de mouvement courbe, par exemple une trajectoire de mouvement circulaire ayant un rayon de quelques mètres.
La Figure 4 représente une variante d'exécution des chambres de pression. Au lieu de délimiter ces dernières de lS façon étanche par le piston annulaire 62 à l'intérieur de la chambre annulaire 56 et de prévoir des organes d'étanchéité aux deux sections d'entrée de la chambre annulaire 56, on travaille dans l'exécution de la Figure 4 avec des corps gonflables définissant des chambres de pression étanches. Il s'agit par exemple de coussinets ou tuyaux gonflables ou de membranes gonflables. Un premier corps gonflable 92 est interposé axialement entre le piston annulaire 62', qui ne doit plus remplir de fonction d'étanchéité, et la surface frontale qui délimite la chambre annulaire 56' axialement vers le bas. Un deuxième élément gonflable 94 est interposé axialement entre le piston annulaire 62' et la surface frontale qui délimite la chambre annulaire 56' axialement vers le haut. En cas de membranes ces dernières sont encastrées de façon étanche soit dans le piston annulaire 62', soit dans les surfaces frontales qui délimitent axialement la chambre annulaire 56'. Les éléments gonflables 92 et 94 sont connectes au circuit hydraulique 72. Leur déformation par pulsations du fluide sous pression provoque les oscillations souhaitées.
3S La variante d'exécution de la Figure 4 présente l'avantage que tous les problèmes d'étanchéité axiale du vérin sont evités. Une conséquence directe est qu'on peut travailler WO95/05910 . PCT/~ 2600 avec des ajustages moins precis entre les elements déplaçable l'un par rapport a l'autre, aussi longtemps que le guidage axial du mouvement oscillatoire est garanti de façon satisfaisant. Sur la Figure 4 on constate par exemple S que le manchon 46' ne s'étend qu'au niveau de l'extrémité
supérieure de la carcasse extérieure 44'. L'extremité
inférieure 58' du deuxieme manchon 48 est guidée dans une bague de guidage 93, qui est directement montée dans la carcasse extérieure 44 ou dans la base 40. La chambre annulaire 56' est formee par cooperation entre le manchon 46' et une surface d'epaulement de la carcasse exterieure 44'.
Les Figures 5 a 8 illustrent de façon schématique quelques variantes d'exécution supplémentaires.
1S Dans la Figure 5 le piston annulaire 62 est solidaire dudit premier manchon 46, supporté par la carcasse extérieure 44. La cham~re annulaire 56 est définie par ledit deuxieme manchon 48, supportant le corps de lingotiere 22.
Dans la Figure 6 la chambre inférieure de pression 64 est raccordée au circuit hydraulique 72, tandis que la chambre supérieure de pression 66 est raccordée a la pression atmosphérique. Le vérin forme un vérin à simple effet, et le poids du corps de lingotière produit le déplacement vers le bas. L'action de la gravité peut être renforcée par des ressorts ou autres éléments élastiques, qui sont connectés entre le corps de lingotiere 22 et sa structure de support de façon a produire une force elastique dans le sens de coulée 2l. Sur la Figure 6 ces ressorts sont représentés de façon schématique par le symbole repéré par la référence 94. Il est sous-entendu que ces ressorts ne sont pas nécessairement integrés dans le vérin.
La Figure 7 représente une variante d'exécution dans 3~ laquelle le piston annulaire est remplacé par deux segments de piston 62l et 622 qui n'entourent le corps de lingotière 22 que sur une partie de son pourtour. Il sera noté qu'un ~WO 95/05910 2 1 6 4 9 4 7 PCr/EP94/02600 IS
plan de symétrie passant par les deux segments de piston 621 et 622 contient avantageusement l'axe (courbe) de coulée 20. Cette caractéristique permet de créer, par une différence de pression agissant sur les pistons 621 et 622, un moment gui compense partiellement (ou même entièrement~
le moment exercé par le produit coulé sur le corps de lingotière 22.
Sur les Figures 1 et 4 la réference 100 repere un inducteur utilisé pour le brassage électromagnétique du Io métal en fusion dans le canal 18. Cet inducteur 100 entoure la carcasse 44 et est par exemple supporte par la base 40.
Il sera apprécié qulil peut être déplacé axialement le long de la carcasse 44 et qu'il peut être retiré vers le haut de la lingotière 10. L'inducteur 100 ne participe pas au mouvement oscillatoire du corps de lingotière 22.

Claims (17)

REVENDICATIONS

1. Lingotière d'une installation de coulée continue comprenant un corps de lingotière (22), qui définit un canal d'écoulement axial (18) pour un métal en fusion et qui renferme un circuit refroidissement de ce canal d'écoulement axial (18), caractérisée en ce que le corps de lingotière (22) est entouré au moins partiellement par une carcasse extérieure (44) dans laquelle il est supporté axialement à l'aide d'un dispositif de suspension hydraulique/pneumatique qui est connecté directement entre la carcasse extérieure (44) et le corps de lingotière (22).

2. Lingotière selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de suspension hydraulique/pneumatique est asservi à un système de commande hydraulique/pneumatique (72) conçu pour faire osciller le corps de lingotière (22) autour d'une position de référence.

3. Lingotière selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le dispositif de suspension hydraulique comprend un vérin annulaire à symétrie de révolution, qui est supporté dans la carcasse extérieure (44) de façon à
avoir son axe de symétrie sensiblement coaxial à l'axe de coulée (20), et en ce que le corps de lingotière (22) est supporté
axialement dans ce vérin annulaire.

4. Lingotière selon la revendication 3, caractérisée en ce que le vérin annulaire est un vérin à double effet.

5. Lingotière selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que le vérin annulaire comprend un premiex manchon (46) et un deuxième manchon (48) qui sont déplaçables l'un par rapport à l'autre sous l'action d'un fluide sous pression, ledit premier manchon (46) étant solidaire de ladite carcasse extérieure (44) et ledit second manchon (48) étant solidaire du corps de lingotière (22).

6. Lingotière selon la revendication 5 caractérisée en ce que un des deux manchons (48) définit un piston annulaire (62) qui est axialement déplaçable dans une chambre annulaire (56) définie dans l'autre manchon (46).

7. Lingotière selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit piston annulaire (62) délimite, de façon étanche dans ladite chambre annulaire (56), une chambre de pression annulaire supérieure (66) et/ou une chambre de pression annulaire inférieure (64).

8. Lingotière selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le dispositif de suspension hydraulique/pneumatique comprend au moins un corps gonflable (92,94) par un fluide sous pression qui est interposé axialement entre une surface solidaire de la carcasse extérieure (44) et une surface solidaire du corps de lingotière (22).

9. Lingotière selon la revendication 8, caractérisée en ce que le dispositif de suspension hydraulique/pneumatique comprend plusieurs corps gonflables, qui sont agencés de façon que la résultante des forces hydrauliques/pneumatiques appliquées sur le corps de lingotière soit sensiblement coaxiale à l'axe de coulée (20).

10. Lingotière selon la revendication 8, caractérisée en ce que le dispositif de suspension hydraulique/pneumatique comprend au moins un corps gonflable annulaire (92,94) entourant le corps de lingotière (22).

11. Lingotière selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée par des moyens de guidage agencés entre le corps de lingotière (22) et sa carcasse extérieure (44).

12. Lingotière selon la revendication 11, caractérisée en ce que lesdits moyens de guidage comprennent un dispositif de guidage hydrostatique.

13. Lingotière selon la revendication 11 ou 12, caractérisée en ce que lesdits moyens de guidage comprennent des galets de guidage (88).

14. Lingotière selon la revendication 11, 12 ou 13, caractérisée en ce que lesdits moyens de guidage comprennent des glissières de guidage (82).

15. Lingotière selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que la carcasse extérieure (44) constitue un blindage extérieur du corps de lingotière (22), ledit dispositif de suspension hydraulique/pneumatique étant monté entre ce blindage et le corps de lingotière (22).

16. Lingotière selon l'une quelconque des revendications 1 à 15 caractérisée en ce que le corps de lingotière (22) constitue une unité démontable en bloc, qui est conçue pour être introduite axialement d'en haut à travers une ouverture de passage (74) du dispositif de suspension hydraulique/pneumatique, et en ce que le dispositif de suspension hydraulique/pneumatique constitue une unité démontable en bloc, qui est conçue pour être introduite axialement d'en haut dans un logement de la carcasse extérieure (44).

17. Lingotière selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisée par un inducteur électromagnétique (100) pour le brassage du métal en fusion qui entoure la carcasse extérieure.