CA2259511C - Dispositif de bridage d'une table de coulee d'un machine de coulee continue verticale de pieces, en particulier de tubes, en fonte - Google Patents

Dispositif de bridage d'une table de coulee d'un machine de coulee continue verticale de pieces, en particulier de tubes, en fonte Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de bridage d'une table de coulée d'une machine de coulée continue verticale, suivant un axe vertical (X-X) d'extraction, de pièces, en particulier de tubes (T), en fonte, comprenant u n bloc-filière (5) aligné suivant l'axe vertical (X-X) d'extraction, et un dispositif (3) de fourniture de fonte liquide. Deux joints d'étanchéité (12A , 12B) sont disposés entre la sortie du dispositif (3) de fourniture de fonte liquide et l'entrée du bloc-filière (5). Le dispositif comprend des moyens ( 6, 15, 21) de serrage à force constante, parallèlement à l'axe vertical d'extraction (X-X), du bloc-filière (5) vers la sortie du dispositif (3) de fourniture pour serrer les joints (12A, 12B) d'étanchéité.

Description

CA 022~9~11 1998-12-31 WO !1~ 32~9 PCT/FR97/01300 Dispositif de bridacle d'une table de coulée d'une machine de coulée continue ~erticale de pièces, en particulier de tubes, en fonte.
~ La presente invention est relative à la coulée des métaux en fusion, et plus particulièrement à la coulee continue verticale de pièces métalliques, notarrlment de tubes, en fonte. Bien qu'elle s'applique à la couléede différents types de pièces métalliques, elle est particulièrement avanta-geuse pour la coulée de tubes minces en fonte. L'expression "tubes minces~
s'applique à un tube dont le rapport épaisseur/diamètre est faible, inférieur à
10 pour cent, plutot qu'à l'épaisseur considérée isolément en soi.
L'invention concerne plus précisément une machine de coulée continue verticale, suivant un axe vertical d'extraction, de tubes en fonte, comprenant un bloc-filière aligné suivant l'axe vertical d'extraction et un dispositif de fourniture de fonte liquide alimentant la filière, machine dans laquelle au moins un joint d'étanchéité est disposé entre la sortie du dispositif d'alimentation et l'entrée de la filière.
Pour assurer une bonne étanchéité au niveau du ou des joints, il est nécessaire d'appliquer une certaine force de serrage sur ceux-ci parallèlement à l'axe d'extraction des tubes. Cette force doit agir à l'encontrede la force d'extraclion des tubes afin de comprimer les joints d'étanchéité et assurer ainsi l'étanchéité de l'ensemble.
Lors de la montée en régime de la machine de coulée, les différents matériaux en contact avec le métal liquide se dilatent suivant des proportions differentes selon le matériau. Cette dilatation affecte le serrage des joints d'étanchéité, de telle sorte que les joints peuvent etre endommagés et/ou l'etanchéité au métal liquide peut être perdue.
Des difficultés du même ordre peuvent résulter du fluage des joints au cours du temps, et également des phénomènes d'adhérence à la filière du tube en cours de fabrication.
La présente invention vise à pallier ces divers inconvénients en proposant une machine de coulée dans laquelle l'étanchéité au métal liquide CA 022~9~11 1998-12-31 WO ~81'~32~i9 PCT/FR97/01300 soit assurée aussi bien dans la phase de montée en régime que dans la phase de fonctionnement à température élevée constante.
A cet effet, I'invention a pour objet un dispositif de bridage d'une table de coulée d'une machine de coulée continue verticale, sulvant un axe vertical d'extraction, de pièces, en particulier de tubes, en fonte, la table decoulée comprenant d'une part un bloc-filière aligné suivant l'axe vertical d'extraction, et d'autre part un dispositif de fourniture de fonte liquide alimentant le bloc-filière, au moins un joint d'étanchéité étant disposé entre la sortie du dispositif de fourniture de fonte liquide et le bloc-filière, caractérisé
en ce qu'il comprend des moyens de serrage à force constante, parallèlement à l'axe vertical d'extraction, du bloc-filière contre la sortie du dispositif defourniture de fonte liquide pour serrer les joints d'étanchéité.
Le dispositif de bridage de la table de coulée de la machine de coulée suivant i'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristi-1 5 ques suivantes:
- les moyens de serrage comprennent un support du bloc-filière déplaçable suivant un axe sensiblement parallèle à l'axe vertical d'extraction, un châssis sur lequel est posé le dispositif de fourniture de fonte liquide, et au moins deux vérins à fluide, régulièrement répartis autour du bloc-filière, chaque verin étant relié à la fois audit support et audit châssis, et chaque vérin étant relié
par l'intermédiaire d'une canalisation de fluide à une unité de régulation de laforce de serrage de chaque vérin, - les canalisations de fluide des vérins sont réunies en une canalisation commune de fluide, et cette canalisation commune est reliée à l'unité de régulation de la force de serrage, - les vérins à fluide sont des vérins hydrauliques, - les vérins à fluide sont des vérins pneumatiques, - les corps des vérins sont entièrement disposés en-dehors de l'espace CA 022~9S11 1998-12-31 W O 98/03289 rCT/FR97/01300 ~ compris entre les deux plans horizontaux qui limitent les enroulements inducteurs.
L'invention a également pour objet une table de coulée d'une machine de coulée continue verticale, suivant un axe vertical (X-X) d'extrac-tion, de pièces, en particulier de tubes, en fonte, la table de coulée compre-nant d'une part un bloc-filière aligné suivant l'axe vertical (X-X) d'extraction, et d'autre part un dispositif de fourniture de fonte liquide alimentant le bloc-filière, au moins un joint d'étanchéité étant disposé entre la sortie du dispositif de fourniture de fonte liquide et le bloc-filière, caractérisé en ce qu'elle comprend un dispositif de bridage tel que défini ci-dessus.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description sl~ivante donnée à titre d'exemple sans caractère limitatif, en regard des dessin; annexés sur Jesquels:
La figwre 1 est une vue de côté d'une table de coulée suivant I'invention, avec un premier arrachement au niveau de l'entrée du dispositif de fourniture de fonte liquide et un deuxième au niveau de la sortie de ce dispositif;
La figure 2 est une vue de dessus de la table de coulée, suivant la flèche ll de la figure 1; et La figure 3 est une vue en coupe transversale suivant la ligne lll-lll de la figure 2.
Sur la figure l est représentée une table l de coulée continue verticale ascendante de pièces, en particulier de tubes T, en fonte. Cette tablede coulée comprend un dispositif 3 de fourniture de fonte liquide et un bloc-filière 5 alimenté, par son extrémité inférieure, par ce dispositif de fourniture 3. Le tube T est extrait du bloc-filière 5 par des moyens d'extraction non représentés, vers le haut, suivant l'axe vertical X-X d'extraction. Le sens de la force d'extraction est représenté par une flèche F.

CA 022~9~11 1998-12-31 Le dispositif 3 de fourniture de fonte liquide est posé sur un châssis 6 et assuré contre un déplacement latéral et vertical sur celui-ci par des tirants verticaux 7 et des traverses horizontales 8. Il comporte un siphon 9 en forme de U réalisé d'une seule pièce en béton réfractaire moulé.
Ce siphon 9 comprend un canal 10 d'alimentation en fonte liquide formé par une partie verticale descendante 1 OA d'entrée de la fonte en fusion, une partie horizontale (non visible sur les figures) et une partie verticale l OB
de sortie de la fonte liquide, dirigée vers le haut.
En se référant en particulier à la figure 3, on voit qu'une base chauffante 11 est interposée entre le bloc-filière 5 et la sortie du siphon 9.
L'étanchéité au métal en fusion est assurée par deux joints d'étanchéité
annulaires 12A et 12B, un premier 12A disposé entre la sortie du siphon 9 et la face inferieure de la base chauffante 11, et un deuxième 12B disposé entre la face supérieure de la base chauffante 11 et la face inférieure du bloc fiiière 5.
Par ailleurs, le siphon 9 et la base chauffante 11 sont entourés d'une carcasse 13 dans l'épaisseur de laquelle sont noyés des enroulements inducteurs t4. Ces enroulements inducteurs 14 sont alimentés en courant électrique par un générateur de courant extérieur non représenté pour maintenir la fonte en fusion par un chauffage par induction.
Le bloc-filière 5 est monté fixe dans un support 15 escamotable en forme de plateau. Ce bloc-filière comporte un bloc de refroidissement 17 relié à un circuit d'un fluide de refroidissement par des tuyaux 17A d'arrivée et l 7B de sortie. Le bloc 17 présente sur sa face supérieure un prolongement de diamètre réduit. Il est reçu dans un logement conjugué 15A du support 15 d'axe vertical Y-Y et y est fixé au moyen d'une couronne de vis axiales 15B
(Figure 2).
La position relative du support 15 par rapport au chassis 6 est CA 022~9~11 1998-12-31 déterminée par dl~ux colonnettes 18 dirigées vers ie bas, fixées au support 15 de façon diamétralement opposée par rapport au bloc-filière 5, comme le montre la figure 2. La figure 3 montre que chaque colonnette 18 est guidée dans une douille a billes 19 associée qui est fixée sur le chassis 6.
s Du fat de l'utilisation de colonnettes 18 coopérant avec des douilles à billes 1'3, la position relative du support 15 par rapport au châssis6 et de ce fait, la position relative du bloc-filière 5 par rapport au châssis 6, sont précisément définies dans un plan perpendiculaire à l'axe vertical d'extraction X-X, ~andis que la distance support-châssis peut etre ajustée parallèlement à l'a.xe X-X.
Pour bloquer la position du support 15 suivant l'axe X-X par rapport au châssis 6, deux vérins à fluide 21, tels que par exemple des vérins hydrauliques ou des vérins pneumatiques, sont fixés en des positions diamétralement opposées sur le support 15 (figure 2). Ainsi que cela est représenté sur la figure 3, chaque vérin 21 comporte une tige 22 dont l'extrémité libre 23 est fixée par un tourillon 24 dans une chape 25 solidaire du chassis 6. Chaque tourillon 24 est arrêté dans la chape 25 par des goupilles (non représentées) afin que le support 15 puisse facilement être démonté du châssis 6. Le corps 21A des vérins 21 est fixé par une collerette 21B sur la face supérieure du plateau 15 afin d'être hors portée du champ d'induction généré par les enroulements inducteurs 14.
Comme on le voit sur la figure 1, chaque vérin à fluide 21 est relié
par une canalisation 26, 27 à une canalisation commune 29. Cette canalisa-tion commune 29 est reliée à une unité hydraulique 31 de régulation de la
2 5 force de serrage de chaque vérin, représentée schématiquement. Avantageu-sement, cette unité hydraulique est également montée sur le chassis 6.
Une fois que la position du support 15 par rapport au châssis 6 est bloquee par les vérins 21, le support et le châssis, ainsi que le bloc-filière 5 CA 022~9~11 1998-12-31 et que le dispositif de fourniture 3, fcrment un ensemble mcnobloc rigide. Cet ensemble monobloc rigide repose sur un socle 40 fixe.
Pour serrer les joints d'étanchéité 1 2A et 1 2B, on règle une certaine force de serrage des vérins par l'intermédiaire de l'unité de régulation 31. La force de serrage exercée sur les joints d'étanchéité 12A et 12B
correspond à la force de serrage qu'exercent les vérins 21 pour tirer les chapes 25 en direction du support 15. Grâce au fait que l'on utilise deux vérins reliés à l'unité hydraulique 31 par une canalisation 29 commune, la force de serrage appliquée est identique pour chaque vérin. De plus, une fois réglée, elle est constante malgré des phénomènes de dilatation qui se produisent au niveau de la base chauffante 11, et malgré les phénomènes de fluage des joints et d'adhérence du tube T à la filière, ceci grâce au principe hydraulique de fonctionnement.
Par ailleurs, I'agencement de serrage par des vérins hydrauliques joue aussi un rôle de "fusible de sécurité". En effet, lorsque la force d'extrac-tion du tube T devient supérieure à la force appliquée par les vérins, les éléments du bloc-filière tendent à se dissocier dans le sens d'extraction du tube T. Il en résulte un desserrage des joints et une fuite du métal liquide vers l'extérieur, et la machine s'arrete sans dommages pour l'installation de production de tubes.

Claims (9)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de bridage d'une table de coulée d'une machine de coulée continue verticale, suivant un axe vertical d'extraction, de pièces en fonte, la table de coulée comprenant d'une part un bloc-filière aligné suivant l'axe vertical d'extraction, et d'autre part un dispositif de fourniture de fonte liquide alimentant le bloc-filière, au moins un joint d'étanchéité étant disposé entre la sortie du dispositif de fourniture de fonte liquide et le bloc-filière, le dispositif de bridage comprenant:
des moyens de serrage à force constante, parallélement à
l'axe vertical d'extraction, du bloc-filière vers la sortie du dispositif de fourniture de fonte liquide pour serrer le ou les joints d'étanchéité.
2. Dispositif de bridage d'une table de coulée d'une machine suivant la revendication 1, dans lequel les pièces en fonte sont des tubes.
3. Dispositif de bridage d'une table de coulée de machine suivant la revendication 1 ou 2, dans lequel les moyens de serrage comprenants un support du bloc-filière déplaçable suivant un axe sensiblement parallèle à l'axe vertical d'extraction, un châssis sur lequel est posé le dispositif de fourniture de fonte liquide, et au moins deux vérins à fluide, régulièrement répartis autour de bloc-filière, chaque vérin étant relié à la fois audit support et audit châssis, et chaque vérin étant relié par l'intermédiaire d'une canalisation de fluide à une unité de régulation de la force de serrage de chaque vérin.
4. Dispositif de bridage d'une table de coulée d'une machine suivant la revendication 3, dans lequel les canalisations de fluide des vérins sont réunis en une canalisation commune de fluide, et en ce que cette canalisation commune est reliée à l'unité de régulation de la force de serrage.
5. Dispositif de bridage d'une table de coulée d'une machine suivant la revendication 3 ou 4, dans lequel les vérins à fluide sont des vérins hydrauliques.
6. Dispositif de bridage d'une table de coulée de machines suivant la revendication 3 ou 4, dans lequel les vérins à fluide sont des vérins pneumatiques.
7. Dispositif de bridage d'une table de coulée d'une machine selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, dans lequel les corps des vérins sont entièrement disposés en-dehors de l'espace compris entre les deux plans horizontaux qui limitent les enroulements inducteurs.
8. Table de coulée d'une machine de coulée continue verticale, suivant un axe vertical d'extraction de pièces en fonte, comprenant .
une bloc-filière aligné suivant l'axe vertical d'extraction, un dispositif de fourniture de fonte liquide alimentant le bloc-filière, au moins un joint d'étanchéité étant disposé entre la sortie du dispositif de fourniture de fonte liquide et le bloc-filière, et un dispositif de bridage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
9. Table de coulée suivant la revendication 8, dans laquelle les pièces en fonte sont des tubes.
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