2?93243 FACE LATERALE POUR UNE MACHIlVE DE COULEE EN CONTIlN'U DE
TOLE MINCE
L'invention concerne une face latérale pour une machine de coulée en continu de tôle mince constituée d'un bâti sur lequel sont montées deux parois mobiles, telles que deux cylindres tournant en sens inverses, et deux faces latérales placées à chacune des extrémités des cylindres pour délimiter un moule de coulée en continu dans lequel est retenue une quantité donnée de métal liquide.
La coulée en continu classique d'une brame mince dans un moule à parois tïxes ne permet pas d'obtenir une épaisseur inférieure à 50 mm environ. Lorsqu'on souhaite obtenir des produits d'épaisseur plus mince, il est nécessaire de souniettre à
un laminage les brames qui sortent en continu du moule de coulée. C'est la raison oour laquelle on tente de développer depuis quelques années des procédés de coulée en continu de tôfe mince dont le but est de permettre d'obtenir directement des produits dont l'épaisseur peut descendre jusqu'à 3 mm et moins. On évite ainsi l'opération de laminage à chaud obligatoire avec les procédés actuellement utilisés. II en résu!:, une simplification de la production et une réduction de la quantité d'énergie nécess._;re_ ce qui pertnet une baisse du prix de revient du produit fini.
Une tnachine de coulée en continu de tôle mince comporte généralement deux --.,arois mobiles qui se font face et qui délimitent un moule à parois mobiles. L'acier liyuidc venant du répartiteur est introduit dans ce moule par l'intermédiaire d'une busette de géométrie appropriée.
On connaît déjà (EP 0 546 206) une machine de cou[ée en continu de tôle mince de ce type. Cette machine est constituée de deux rouleaux à axes horizontaux et parallèles qui tournent en sens inverse. Deux faces latérales sont disposées à chacune des extrémités de ces deux rouleaux pour déterminer le moule de coulée en continu dans lequel l'acier liquide est introduit à partir du répartiteur. Les faces latérales sont appiiquées par un système mécanique pouvant être constitué par des ressorts ou des vérins contre l'extrémité des cylindres de façon à réaliser une étanchéité à l'acier liquide. Les faces latérales peuvent être préchauffées avant la coulée, en fonction du mode de fonctionnement de la machine et des matériaux qui les constituent. Selon ce document les faces latérales sont constituées d'une plaque de base en matériau réfractaire, d'un élément en matériau céramique qui vient en contact avec la surface de frottement de l'extrémité des cylindres et qui est encastrée dans la plaque de base.
L'ensemble est monté dans une enveloppe métallique qui recouvre la face arrière de la plaque de base laissant libre uniquement l'élément de céramique. C'est le fond de cette enveloppe qui assure la transmission de la pression exercée par le système mécanique situé à
l'arrière de la face latérale et qui permet l'application étanche de la face latérale contre les cvlindres afin d'éviter toute fuite d'acier liquide entre ces derniers et les parois latérales.
Toutefois, dans une face latéra{e de ce type, la présence du fond métallique de l'enveloppe pose plusieurs problèmes.
Pendant la coulée en continu, le flux thermique provenant du métal liquide à
travers la 3ü plaque de matériau réfractaire provoque une importante augmentation de la température du fond de l'enveloppe. Dans le cas où aucun dispositif de refroidissement de l'enveloppe n'est prévu, cette augmentation de température provoque une déformation du fond, par exemple un bombage. Cette déformation est responsable, entre autres, d'une mauvaise transmission de la pression exercëe par le système mécanique sur l'arrière de la plaque réfractaire. Du fait que le fond est déformé, la pression ne s'applique pas uniformément sur la piaque de matériau réfractaire mais se concentre en certains points de celle-ci. Par exemple, si la plaque est bombée, le fond de l'enveloppe métallique ne s'appliquera sur la plaque de matériau réfractaire que par le sommet de cette zone bombée. La concentration de contrainte qui en résulte peut aller jusqu'à fa rupture de la plaque de matériau réfractaire. La déformation de l'enveloppe peut 2193243 __-WO 96/00626 2? 93243 LATERAL FACE FOR A MACHIlVE COULEE IN CONTIlN'U DE
THIN
The invention relates to a side face for a continuous casting machine sheet metal thin frame consisting of a frame on which are mounted two movable walls, such only two cylinders rotating in opposite directions, and two lateral faces placed at each of the ends of the cylinders to delimit a continuous casting mold in Which one is retained a given amount of liquid metal.
Conventional continuous casting of a thin slab in a flat-wall mold born does not allow to obtain a thickness less than about 50 mm. when wish to obtain thinner thickness products, it is necessary to a rolling the slabs that come out continuously from the casting mold. That's the reason oour which we try to develop in recent years casting processes in continuous thin film, the purpose of which is to enable the direct products whose thickness can be as low as 3 mm and less. This avoids the operation of mandatory hot rolling with currently used processes. II in result !:, a simplification of production and a reduction in the amount of energy need_ which affects the cost price of the finished product.
A machine for continuous casting of thin sheet metal generally comprises two -., Arois movers facing each other and delimiting a mold with moving walls. steel liyuidc from the tundish is introduced into this mold via a nozzle of appropriate geometry.
Already known (EP 0 546 206) a machine for continuous casting of thin sheet metal from this type. This machine consists of two rollers with horizontal axes and parallels that turn in the opposite direction. Two lateral faces are arranged at each of the extremities of these two rollers to determine the continuous casting mold in which steel liquid is introduced from the dispatcher. The side faces are appiications by a mechanical system that can be constituted by springs or jacks against the end of the rolls so as to achieve a tightness to steel liquid. Faces can be preheated before casting, depending on the mode of operation of the machine and the materials that constitute them. According to this document the lateral faces consist of a base plate of material refractory, of a element made of ceramic material that comes into contact with the surface of friction of end of the cylinders and which is embedded in the base plate.
The whole is mounted in a metal casing that covers the back side of the plate basic leaving free only the ceramic element. This is the bottom of this envelope that ensures the transmission of the pressure exerted by the mechanical system located at the rear of the lateral face and which allows the waterproof application of the lateral face against the cylinders to prevent liquid steel leaking between them and the walls side.
However, in a lateral face of this type, the presence of the metal bottom of the envelope poses several problems.
During continuous casting, the heat flux from the liquid metal to through the 3ü plate of refractory material causes a significant increase in the temperature from the bottom of the envelope. In the case where no cooling device the envelope is not expected, this increase in temperature causes a deformation from the bottom, for example a bending. This deformation is responsible, other, a poor transmission of the pressure exerted by the mechanical system sure the back of the refractory plate. Because the bottom is deformed, the pressure does not not uniformly applied to the refractory material, but concentrates in some points of it. For example, if the plate is curved, the bottom of envelope metal will apply to the refractory material plate only summit of this curved area. The resulting stress concentration can go up to fa rupture of the refractory material plate. The deformation of the envelope can 2193243 __-WO 96/00626
3 - PCTIFR95/00842 également provoquer une modification du parallélisme de la face avant de la face latérale (matériau réfractaire) avec sa face arrière (fond métallique). Par suite de cette modification de parallélisme la surface de frottement n'est plus appliquée de manière uniforme, c'est-à-dire avec une pression constante, sur l'extrémité des cvlindres. Ce phénomène peut conduire à une infiltration d'acier liquide entre le cylindre et la surface de frottement de la face latérale.
L'installation d'un système de refroidissement de l'enveloppe métallique et particulièrement du fond de cette enveloppe permet de limiter les inconvénients décrits ci-dessus mais provoque un refroidissement de la surface du matériau réfractaire de la face latérale qui est en contact avec l'acier liquide. Cela amplifie les phénomènes de figeage d'acier sur cette surface et peut nuire au bon déroulement de la coulée.
En outre, lors de la fabrication de la face latérale, il est difficile d'obtenir un bon parallélisme entre la face avant (matériau réfractaire) et la face arrière (fond métallique). En effet la plaque de base de matériau réfractaire est cimentée dans l'enveloppe niétallique afin de la maintenir en place. Le ciment est étuvé
selon un cycle thermique pouvant atteindre et dépasser 200 C. Ce cycle d'étuvage provoque une déformation de l'enveloppe métallique qui détruit le parallélisme qui existait antérieurenient à l'étuvage du ciment. Il n'est pas aisé de rétablir le parallélisme entre la face avant et la face arrière par une nouvelle rectification parce qu'il est nécessaire de lubririer pendant la rectification, ce qui humidifie le ciment de telle sorte qu'il doit être à nouveau étuvé.
La présente invention a précisément pour objet une face latérale pour une machine de coulée en continu de tôle mince qui remédie aux inconvénients de l'art antérieur qui viennent d'être exposés. Cette face latérale doit permettre de transmettre et de répartir de manière égale la pression d'application exercée sur sa face arrière de manière à
éviter tout risque de fuite d'acier liquide. Elle doit permettre également d'assurer un bon parallélisme entre sa face avant et sa face arrière.
WO 96/00626 3 - PCTIFR95 / 00842 also cause a modification of the parallelism of the front face of the face side (refractory material) with its back side (metal bottom). By following this modification of parallelism the friction surface is no longer applied from way uniform, that is with constant pressure, on the end of the cvlindres. This phenomenon can lead to infiltration of liquid steel between the cylinder and the surface friction of the side face.
The installation of a cooling system of the metal casing and especially from the bottom of this envelope makes it possible to limit disadvantages described above but causes a cooling of the surface of the material refractory of the lateral face which is in contact with the liquid steel. This amplifies the phenomena of freezing on this surface and may affect the smooth running of the casting.
In addition, during the manufacture of the side face, it is difficult to get a good parallelism between the front face (refractory material) and the rear face (background metallic). Indeed the base plate of refractory material is cemented in the nietallic envelope to keep it in place. The cement is parboiled according to a cycle thermal temperature that can reach and exceed 200 C. This cycle of steaming provokes a deformation of the metal envelope that destroys the parallelism that existed prior to the steaming of the cement. It is not easy to restore the parallelism between front and back side by a new rectification because it is necessary to lubricate during grinding, which moistens the cement of such so he has to to be parboiled again.
The present invention specifically relates to a side face for a machine of continuous casting of thin sheet metal that overcomes the disadvantages of art previous have just been exposed. This lateral face must make it possible to transmit and to divide equal to the application pressure exerted on its rear face of way to avoid any risk of leaking liquid steel. It must also allow to ensure good parallelism between its front and back.
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4 PCT/FR95/00842 lb Ces résultats sont obtenus, conformément à l'invention par le fait que la partie métallique qui permet de fixer la face latérale sur le bâti de la machine de coulée en continu est constituée d'une ceinture qui entoure la plaque de matériau réfractaire uniquement sur sa périphérie.
Cette solution permet à la fois un bon maintien géométrique de la plaque de matériau réfracraire, une fixation facile de la face latérale sur le bâti de la machine de coulée en continu et un bon parallélisme entre les deux faces de la paroi latérale quelle que soit la température. Cette solution permet également de réaliser une face latérale entièrement en matériau réfractaire au niveau de l'ensemble des zones en contact avec l'acier liquide ou avec les cylindres, ainsi qu'avec le dispositif d'application de la pression.
L'assemblage de la ceinture métallique et de la plaque réfractaire peut s'effectuer par cimentage ou par frettage à chaud. Dans le cas où l'assemblage est assuré par cimentage, de préférence la ceinture métallique et/ou la plaque de matériau réfractaire possède des rainures ou des ancrages qui peuvent être remplis par du ciment de manière à assurer un meilleur maintien de la plaque de matériau réfractaire dans la ceinture.
La plaque de matériau réfractaire est cimentée par zone dans la ceinture métallique. Le ciment de fixation peut également ne pas être disposé sur tout le pourtour de la pièce de matériau réfractaire, en fonction de la forme de la ceinture inétaliique.
Par exemple, dans le cas où les formes intérieures de la ceinture et de la plaque de matériau réfractaire sont constituées par deux ares de cercle concentriques au cylindre, les différences de dilatation entré la ceinture et la plaque de matériau réfractaire imposent de ne pas cimenter tout le pourtour de la plaque pour éviter la fissuration de cette dernière. En effet, dans cette configuration la présence de ciment de part et d'autre du niveau de l'axe des cylindres provoque, à température élevée, un serrage de la plaque de matériau réfractaire à cé niveau. La ceinture est réalisée en métal (acier, fonte ou autre) dont le coefficient de dilatation thermique est plus élevé que celui du matériau réfractaire qui constitue la plaque. Par suite, à température élevée, le métal se dilate davantage. La ceinture provoque alors la mise en traction de la plaque de matériau réfractaire, qui peut aller jusqu'à la rupture de celle-ci.
Le ciment utilisé peut être par exemple un ciment silico-alumineux à liant silicate. Sa fonction est de maintenir de façon permanente ou temporaire la plaque de matériau réfractaire dans la ceinture.
De préférence la planéité de la face arrière de matériau réfractaire est au moins de 0.5 mm. En d'autres termes la surface de la face arrière doit être contenue entièrement entre deux plans parallèles distants au plus de 0.5 mm.
La plaque de matériau réfractaire peut être constituée d'une seule pièce. Elle peut également être réalisée en plusieurs parties, notamment une zone de frottement et une zone centrale uniquement en contact avec l'acier liquide contenu dans le moule de coulée en continu.
La zone centrale est de préférence réalisée en un matériau céramique à liant carbone.
Selon une caractéristique avanrageuse, une partie au moins de la zone de frottemenL c,t située en dessous dû plan défini par les axes de rotation de chacun des deux cylinci.. .
L'invention concerne également des faces latérales pour une machine de coulée en continu de tôle mince constituée d'un bâti sur lequel sont montés deux cyfindres tournant en sens inverse et de deux faces latérales démontables placées à
chacune des extrémités des deux cylindres et de moyens pour appliquer avec une pression de contact les faces latérales sur les extrémités des cylindres.
Elle se caractérise en ce que les moyens pour appliquer une pression de contact des faces latérales sur les extrémités des cylindres comprennent une plaque qui s'applique sur la face arrière de la plaque réfractaire sans contact avec la ceinture métallique de WO 96/00626 2193243 6 ~
PC1'/FR95/00842 cette plaque de matériau réfractaire, l'épaisséur de la plaque étant supérieure à
l'épaisseur de la ceinture.
Grâce à cette caractéristique la pression exercée sur la face latérale et destinée à assurer une étanchéité entre les cylindres et la surface de frottement de cette face latérale est exercée au moyen d'une pièce pouvant être métallique et indépendante de la face ~
latérale elle-même. Cette plaque est bien entendu soumise au flux de chaleur qui traverse la plaque de matériau réfractaire. Par suite sa température s'élève pendant le fonctionnement de la machine de coulée en continu. Cependant l'élévation de température de la plaque métallique est limitée par le fait qu'un isolant indépendant (par exemple une plaque de mousse de silice) peut être introduit entre la plaque de poussée et la face latérale proprement dite et qu'il n'existe pas de pont thermique entre la ceinture métallique qui maintient la plaqué de matériau réfractaire et la plaque de poussée qui applique la pression sur la face arrière de la plaque de matériau réfractaire.
En effet, comme on l'a râppelé antérieurement, l'épaisseur de la ceinture tnétallique est inférieure à celle de la plaque de matériau réfractaire de telle sorte que la surface de la ceinture est en retrait par rapport à la surface de la plaque de matériau réfractaire.
Par ailleurs, l'invention concerne un dispositif de coulée continue entre cylindres de produits métalliques minces, comportant deux cylindres contrarotatifs refroidis, deux parois d'obturation latérale et des moyens de support et d'application en pression desdites parois d'obturation contre les chants des cylindres, caractérisé en ce que chaque paroi d'obturation est constituée par une plaque en matériau réfractaire dur entourée d'une ceinture métallique à laquelle elle est liée.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit, donnée à titre illustratif, d'exemples de réalisation.
Sur ces dessins :
- la figure 1 une vue très schématique en perspective, d'une machine de coulée de tôle mince entre cylindres ;
- la figure 2 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation de l'invention la figure 3 est une vue en coupe d'un détail de la plaque de la figure 2.
les figures 4 et 5 représentent deux autres variantes de réalisation.
la figure 6 est une vue en coupe.
- la figure 7 est une vue en coupe d'une autre variante de réalisation.
On a représenté sur la figure I une vue schématique en perspective d'une machine de coulée de tôle mince. Elle comporte deux cylindres, 2 qui tournent en sens inverses, comme schématisé par les flèches 4, autour d'axes horizontaux 6. Des plaques 10, appliquées contre les extrémités des cylindres, constituent un moule dans lequel l'acier liquide est versé.
On a représenté snr la figure 2 un premier mode de réalisation d'une paroi latérale pour une machine de coulée en continu de tôle mince conforme à l'invention. Cette paroi latérale, désignée par la référence générale 10, est constituée de deux parties, à savoir une plaque de matériau réfractaire 12 et une ceinture métallique 14. Comme on peut le constater la plaque de matériau réfractaire présente une forme qui est adaptée à celle des cylindres de la machine de coulée en continu. Elle comporte deux grands côtés sensiblement en forme d'arc de cercle dont le centre de courbure se trouve sur l'axe central des cvf indres de la machine de coulée. La plaque 12 présente un petit côté à sa partie inférieure et un grand côté à sa partie supérieure.
La plaque 12 est maintenue par une ceinture métallique 14 qui, dans l'exemple de réalisation représenté, entoure la plaque 12 sur la totalité de son pourtour, la ceinture peut être montée notamment par frettage. La ceinture métallique 14 comporte des moyens de fixation tel que des vis, des boulons, des gougeons ou autres moyens analogues qui permettent de la fixer sur le bâti de la machine de coulée en continu.
Etant donné que ces moyens de fixation sont classiques, ils n'ont pas été
représentés sur Ia figure.
Comme on peut le constater la plaque de matériau réfractaire 12 présente une épaisseur qui est supérieure à celle de la ceinture métallique 14. De cette manière le matériau réfractaire dépasse des deux côtés de la ceinture. On a réalisé une face latérale conforme à l'invention dans laquelle la ceinture métallique était en retrait dé 3 mm par rapport à chacune des faces avant et arrière de matériau réfractaire 12. En d'autres termes, l'épaisseur de la plaque de matériau réfractaire était supérieure de 6 mm à celle de la ceinture métallique 14.
Comme on peut le constater sur la figure 3, qui représente une vue en coupe transversale de la ceinture. métallique 14 et d'une partie de la plaque de matériau réfractaire 12, la ceinture métallique 14 comporte une rainure 14a, tandis que la plaque de matériau réfractaire comporte une rainure 12a. Les rainures 12a et 14a sont remplies par un ciment 16 qui assure le maintien de la plaque 12 dans la ceinture 14.
Une plaque de poussée 15 permet de transmettre une force d'application transmise par des moyens d'application 17. On remarque que l'épaisseur de la plaque 12 est supérieure à celle de la ceinture métallique 14. De cette manière il n'existe pas de pont thermique entre la plaque de poussée 15 et la ceinture, ni entre la ceincure et le chant du cylindre 2.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 2 la plaquc de matériau réfractaire 12 est constituée d'une seule pièce. On a représenté sur la figure 4 une plaque 12 constituée de 2 parties, à savoir respectivement une zone 18 comportant la partie de la plaque travaillant en frottement, et une zone centrale 20. La zone de 'i .
frottement 18 est réalisée en un matériau réfractaire qui présente de bonnes caractéristiques de frottement avec un métal, notamment une dureté élevée et uil bon coefficient de frottement, par exemple un matériau comportant au moins 15 % de nitrure de bore. La zone centrale est constituée par une partie de la zone de la plaque réfractaire qui est en contact avec le métal liquide. Pour cette raison elle doit présenter une très bonne résistance à la corrosion par l'acier. Elle peut être constituée, par exemple, par un matériau céramique à liant carbone.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 4, la zone de frottement 18 est constituée d'un seul élément. Cet élément présente sensiblement une forme de Y. Il comporte la zone de frottement 18 qui est constituée d'un arc de couronne concentrique à un rouleau, et d'un arc de couronne concentrique à l'autre rouleau. Ces deux branches du Y se rejoignent à leur partie inférieure pour former une zone centrale.
Comme on peut le constater également sur la figure 4, une partie de la zone de frottement est située en dessous du niveau de l'axe 22 des deux cylindres de la machine de coulée en continu, schématisé par un trait mixte (voir Fig. 1). L'extrémité de la zone de frottement, située én dessous de l'axe des cylindres, dans la zone de solidification de la tôle se termine par un décrochement 24 d'au moins 2 mm pouvant être un chanfrein ou un arrondi afin que la tôle ne vienne pas, après sa solidification, frotter sur un talon de matériau réfractaire 26 situé en dessous du décrochement 24.
Les arêtes de la zone de frottement 18 situées du côté de chacun des deux cylindres comporte un chanfrein 28 ou un arrondi d'au moins 2 mm par 2 mm afin de limiter le niveau des contraintes mécaniques au niveau de ces arêtes. En l'absence de chanfrein, on constate en effet un écaillage systématique des arêtes pouvant à terme générer des infiltrations de métal liquide.
Etant donné qu'une étanchéité est nécessaire entre la zone de frottement 18 et les cylindres, une planéité du plan constitué par l'ensemble de la zone de frottement 18 d'au minimum 0.5 mm est nécessaire. Cela impose un parallélisme entre le plan de la zone de frottement 18 et l'arrière de la plaque réfractaire 12 d'au maximum 0.5 mm.
Cependant, suivant la machine de coulée en continu et le dispositif de fixation de la ceinture métallique 14 sur le bâti de cette machine, le plan de la surface de frottement 18 peut de plus devoir être parallèle au plan du dispositif d'application de la pression.
De mëme, pour les mêmes raisons de transmission de l'effort d'application de la pression sur la plaque de matériau réfractaire 12, la planéité de la face arrière de cette dernière doit étre au moins de 0.5 mm.
On a représenté sur les figurés 5 et 6 une variante de réalisation d'une face latérale pour une machine de coulée en continu conforme à l'invention. Dans cette réalisation la zone de frottement est constituée de quatre éléments 30 en forme d'arcs de couronne concentriques aux cylindres et d'un bloc 32 jointif aux sections de couronne 30. Le bloc 32 comporte, comme la zone de frottement 18 de la figure 3, une panie située en dessous du niveau 22 de l'axe des cylindres. `
On remarquera également que les arcs de couronne 30 et la zone centrale 20 sont maintenus dans la ceinture métallique 14 par trois zones cimentées 34. En effet les différences de dilatation entre la ceinture métallique 14 et les matériaux réfractaires qui constituent la zone centrale 20 et les éléments 30 et 32 respectivement imposent de ne pas cimenter tout le pourtour de la plaque 12 afin d'éviter la fissuration de cette dernière. Le reste du pourtour de la plaque est garni par exemple au moyen de fibres 36.
Enfin, on a représenté sur Ia figure 7 une variante de réalisation dans laquelle la plaque 12 de matériau réfractaire comprend une plaque arrière indépendante 38 constituée d'un nnatériau réfractaire non métallique. Cette plaque 38 sert de support aux autres éléments qui ont été décrits précédemment, à savoir les arcs de couronne 30, le bloc central 32 r; la zone centrale 20. Tous ces éléments peuvent être posés simplement sur la plaque arrière 38 ou bien ils peuvent être fixés sur cette plaque par exemple au moyen d'un ciment silico-alumineux ou autre. 4 PCT / FR95 / 00842 lb These results are obtained according to the invention by the fact that the part metal plate that allows the side face to be fixed to the frame of the machine.
casting in Continuous consists of a belt that surrounds the plate of material refractory only on its periphery.
This solution allows both a good geometric maintenance of the plate of material refractory, easy attachment of the side face on the machine frame casting in continuous and good parallelism between the two sides of the side wall regardless temperature. This solution also makes it possible to produce a lateral face entirely made of refractory material at the level of all the zones in contact with liquid steel or with the cylinders, as well as with the device for applying the pressure.
The assembly of the metal belt and the refractory plate can to be made by cementing or hot frettage. In the case where the assembly is ensured by cementing, preferably the metal belt and / or the plate of material refractory has grooves or anchors that can be filled with cement way to ensure a better maintenance of the refractory material plate in the belt.
The plate of refractory material is cemented by zone in the belt metallic. The Fixing cement may also not be disposed all the way around the room of refractory material, depending on the shape of the inetali belt.
For example, in the case where the inner forms of the belt and the plate material refractory are constituted by two circular arcs concentric with cylinder, the differences in dilation between the belt and the plate of material refractory impose not to cement all around the plate to prevent cracking of this last. Indeed, in this configuration the presence of cement on the part and else of level of the cylinder axis causes, at high temperature, a tightening of the plate of refractory material at this level. The belt is made of metal (steel, cast or other) whose coefficient of thermal expansion is higher than that of the material refractory which constitutes the plate. As a result, at high temperature, the metal dilates more. The belt then causes the traction of the plate of material refractory, which can go as far as breaking it.
The cement used may be, for example, a silico-aluminous binder cement silicate. Her function is to permanently or temporarily maintain the plate of material refractory in the belt.
Preferably the flatness of the rear face of refractory material is at less than 0.5 mm. In other words the surface of the back side must be contained entirely between two parallel planes at most 0.5 mm apart.
The refractory material plate may consist of a single piece. She can also be made in several parts, including a friction zone and an central zone only in contact with the molten steel contained in the mold of continuous casting.
The central zone is preferably made of a ceramic material with a binder carbon.
According to an advantageous characteristic, at least part of the zone of rubbing c, t located below the plane defined by the axes of rotation of each of the two cylinci ...
The invention also relates to side faces for a casting machine in continuous sheet metal consisting of a frame on which are mounted two cyfindres rotating in opposite direction and two removable side faces placed at each of ends of the two cylinders and means for applying with a pressure of contact the lateral faces on the ends of the cylinders.
It is characterized in that the means for applying a pressure of contact side faces on the ends of the cylinders include a plate which applies on the back of the refractory plate without contact with the belt metal of WO 96/00626 2193243 6 ~
PC1 '/ FR95 / 00842 this plate of refractory material, the thickness of the plate being better than the thickness of the belt.
Thanks to this characteristic, the pressure exerted on the lateral face and intended to ensure a seal between the rolls and the friction surface of this face lateral is exercised by means of a piece that can be metallic and independent of the face ~
lateral itself. This plate is of course subject to heat flow who crosses the plate of refractory material. As a result its temperature rises during the operation of the continuous casting machine. However the rise of temperature of the metal plate is limited by the fact that an insulator independent (by example a silica foam plate) can be introduced between the plate of thrust and the lateral face proper and that there is no thermal bridge enter here metal belt that keeps the plating of refractory material and the plate of thrust that applies pressure to the back side of the material plate refractory.
Indeed, as it has been said before, the thickness of the belt metal is lower than that of the refractory material plate so that the surface of the belt is set back from the surface of the material plate refractory.
Furthermore, the invention relates to a continuous casting device between cylinders of Thin metal products, with two counter-rotating cylinders cooled, two lateral closing walls and means of support and application in pressure said closure walls against the edges of the cylinders, characterized in that what each shutter wall is constituted by a plate of hard refractory material surrounded a metal belt to which it is tied.
Other features and advantages of the present invention will become apparent still at the reading of the description which follows, given by way of illustration, of examples of production.
On these drawings:
- Figure 1 a very schematic perspective view of a casting machine thin sheet metal between cylinders;
FIG. 2 is a perspective view of a first embodiment of FIG.
the invention Figure 3 is a sectional view of a detail of the plate of Figure 2.
Figures 4 and 5 show two other variants.
Figure 6 is a sectional view.
- Figure 7 is a sectional view of another alternative embodiment.
FIG. I shows a schematic perspective view of a machine of thin sheet metal casting. It has two cylinders, 2 which rotate in direction inverses, as schematized by the arrows 4, around horizontal axes 6. Plates applied against the ends of the cylinders, constitute a mold in which steel liquid is poured.
FIG. 2 shows a first embodiment of a wall lateral for a continuous casting machine of thin sheet according to the invention. This wall side, designated by the general reference 10, consists of two parties, namely a plate of refractory material 12 and a metal belt 14. As can see the refractory material plate has a shape that is adapted to that cylinders of the continuous casting machine. It has two big sides substantially in the shape of an arc whose center of curvature is on axis central of the indirect cvf of the casting machine. The plate 12 presents a small side to his bottom and a large side at the top.
The plate 12 is held by a metal belt 14 which, in the example of illustrated embodiment, surrounds the plate 12 over its entire periphery, the belt can be mounted in particular by hooping. The metal belt 14 comprises of the fastening means such as screws, bolts, dowels or other means analogues which allow to fix it on the casting machine frame continued.
Since these fastening means are conventional, they have not been represented on Ia figure.
As can be seen, the refractory material plate 12 has a thickness which is greater than that of the metal belt 14. In this way the material refractory protrudes from both sides of the belt. We made a face lateral according to the invention in which the metal belt was set back dice 3 mm to each of the front and rear faces of refractory material 12. In other In other words, the thickness of the refractory material plate was 6 mm to that of the metal belt 14.
As can be seen in Figure 3, which shows a sectional view transverse of the belt. 14 and part of the plate of material refractory 12, the metal belt 14 has a groove 14a, while the plaque of refractory material has a groove 12a. The grooves 12a and 14a are filled by a cement 16 which ensures the maintenance of the plate 12 in the belt 14.
A thrust plate 15 makes it possible to transmit an application force transmitted by application means 17. It is noted that the thickness of the plate 12 is greater than that of the metal belt 14. In this way, no bridge between the thrust plate 15 and the belt, or between the lap and singing of the cylinder 2.
In the embodiment shown in FIG. 2, the plate of material refractory 12 consists of a single piece. We have shown in the figure 4 a plate 12 consists of 2 parts, namely respectively an area 18 including the part of the plate working in friction, and a central zone 20. The zone of i.
friction 18 is made of a refractory material which has good characteristics of friction with a metal, in particular a high hardness and uil good coefficient of friction, for example a material comprising at least 15% of boron nitride. The central zone consists of part of the the plaque refractory which is in contact with the liquid metal. For this reason she must present very good resistance to corrosion by steel. She may be constituted by for example, by a carbon-bonded ceramic material.
In the embodiment shown in FIG. 4, the zone of friction 18 is consisting of a single element. This element has substantially a shape of Y. He has the friction zone 18 which consists of a crown arch concentric to a roll, and a concentric crown arc to the other roll. These two branches Y join at their bottom to form a central area.
As we can also be seen in Figure 4, a part of the friction is located below the level of the axis 22 of the two cylinders of the casting machine.
continuous, schematized by a mixed line (see Fig. 1). The end of the zone of friction, located below the axis of the cylinders, in the zone of solidification of the sheet ends with a recess 24 of at least 2 mm which can be a chamfer or a rounding so that the sheet does not come, after its solidification, rub on a heel refractory material 26 located below the recess 24.
The edges of the friction zone 18 located on the side of each of the two cylinder has a chamfer 28 or a rounding of at least 2 mm by 2 mm in order to limit the level of mechanical stresses at these edges. In the absence of chamfer, indeed, there is a systematic chipping of the edges that may eventually generate infiltration of liquid metal.
Since a seal is necessary between the friction zone 18 and the cylinders, flatness of the plane constituted by the whole of the zone of friction 18 at least 0.5 mm is necessary. This imposes a parallelism between the plan of the friction zone 18 and the rear of the refractory plate 12 of at most 0.5 mm.
However, depending on the continuous casting machine and the fixing the metal belt 14 on the frame of this machine, the plane of the surface of friction 18 may need to be parallel to the plane of the application device of pressure.
Similarly, for the same reasons of transmission of the application effort of the pressure on the refractory material plate 12, the flatness of the face back of this last must be at least 0.5 mm.
FIGS. 5 and 6 show a variant embodiment of a face lateral for a continuous casting machine according to the invention. In this realization the area friction consists of four elements 30 in the form of crown arches concentric to the cylinders and a block 32 joined to the crown sections 30. The block 32 has, like the friction zone 18 of FIG.
in below level 22 of the cylinder axis. `
It will also be noted that the crown arches 30 and the central zone 20 are held in the metal belt 14 by three cemented zones 34.
effect them differences in expansion between the metal belt 14 and the materials refractory who constitute the central zone 20 and the elements 30 and 32 respectively impose not cement all around the plate 12 to avoid cracking of this last. The rest of the perimeter of the plate is garnished for example by means of fibers 36.
Finally, FIG. 7 shows a variant embodiment which plate 12 of refractory material comprises an independent back plate 38 consisting of a non-metallic refractory material. This plate 38 serves as a support for other elements which have been described previously, namely the crown arches 30, the block central 32 r; the central zone 20. All these elements can be put simply on the plate rear 38 or they can be attached to this plate for example at way of a silico-aluminous cement or other.