Dispositif pour la coulée continue horizontale d'un métal La présente invention a pour objet un dis positif pour la coulée continue horizontale d'un métal, notamment celle de l'aluminium, du magnésium ou d'un alliage. Ce dispositif per met d'obtenir des lingots de moyenne ou de grande longueur, en profils de toutes dimen sions, d'allure rectangulaire ou ronde, en par ticulier des barres de petite section, susceptibles d'être enroulées sur un tambour placé à la suite du banc d'évacuation du lingot.
Il a déjà été proposé de procéder à la coulée continue d'un métal à partir d'un réci pient vertical agencé pour recevoir du métal liquide et qui comporte à sa partie inférieure une ouverture latérale sur laquelle est appliquée une coquille ouverte munie de moyens de re froidissement énergique qui assurent en même temps le refroidissement et la solidification du métal s'écoulant du récipient. Des moyens sont prévus pour assurer l'entrainement et le guidage horizontal du métal solidifié sortant de la co quille, en conférant une surface inférieure plane audit métal.
Un tel dispositif permettrait, en principe, de réaliser la coulée continue horizontale de l'aluminium. Mais aucune disposition n'y est prévue pour assurer l'étanchéité entre la co- quille en métal et le conduit réfractaire de même section qui la précède. Or, la surface de séparation de ces deux éléments est une couronne située dans un plan vertical, où l'aluminium liquide tend à s'infiltrer pour y constituer un germe solide susceptible de pro voquer des accrochages pouvant entraîner jus qu'à la cassure du lingot en formation.
Pratiquement, faute, en particulier, de moyens d'étanchéité suffisants, aucune coulée continue horizontale de l'aluminium n'a pu être réalisée avec un tel dispositif.
Un autre dispositif pour la coulée continue horizontale d'un métal a été proposé. Il com prend un tambour de coulée avec un réservoir intermédiaire réglable en position et une rigole de coulée. Mais il est compliqué et délicat.
La présente invention a pour but de re médier aux inconvénients susmentionnés.
Le dispositif pour la coulée continue hori zontale d'un métal, conforme à la présente in vention, comporte un récipient agencé pour re cevoir du métal liquide par sa partie supérieure ouverte et ayant une paroi antérieure verticale munie à sa partie inférieure d'une ouverture communiquant avec une coquille ouverte à axe horizontal, ladite coquille étant constituée en une matière fortement conductrice de la cha leur, des moyens produisant simultanément le refroidissement interne de ladite coquille et le refroidissement du métal qui sort de ladite coquille,
et des moyens pour assurer l'entraîne ment et le guidage horizontal dudit métal sor tant de la coquille, de manière que celui-ci présente une surface inférieure plane.
Elle est caractérisée en ce que la paroi antérieure du récipient et la paroi postérieure de la coquille présentent des faces planes en contact étroit l'une avec l'autre, la coquille étant munie d'une partie formant saillie sur sa paroi postérieure et pénétrant dans une partie de ladite paroi antérieure du récipient, de manière à former un joint étanche autour de l'ouverture ménagée dans ladite paroi antérieure,
l'une desdites par ties coopérant entre elles pour former un joint étanche étant constituée en une matière réfrac taire de faible conductibilité thermique et faci lement déformable par écrasement, tandis que l'autre est en métal. Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention, destinée à la coulée continue de l'aluminium sous forme d'un lingot rectangu laire.
La fig. 1 est une coupe longitudinale d'une partie de cette forme d'exécution ; la fig. 2 est une vue de face de cette partie; la fig. 3 est une vue d'ensemble en élévation de cette forme d'exécution ; la fig. 4 en est une vue en plan ; la fig. 5 est une vue à échelle agrandie de la partie du dispositif -représentée à la fig. 1, montrant la façon dont se comporte le métal dans la coquille ; la fig. 6 est une coupe longitudinale d'une variante.
Telle qu'elle est représentée à la fig. 1, la partie du dispositif de coulée continue de l'alu minium comporte un récipient 1, dont l'ouver ture est située sous un bec de coulée 2. Un revêtement interne 3 en amiante communique par une ouverture 4 ménagée dans la paroi antérieure verticale 5, avec une coquille 6 en aluminium, refroidie intérieurement par un courant d'eau qui arrive en 7 et percée d'une multitude d'orifices d'aspersion 8.
L'étanchéité entre la paroi 5 et la coquille est assurée par un redan 9 qui pénètre dans la face antérieure de la paroi 5 ; cette étanchéité est renforcée par une grille d'appui 10 épaulée sur les parois 3 et 5 au moyen de cales 11, 12.
Le métal 13 sort de la coquille en 14 et passe d'abord sur une surface plane 15 (fig. 3) et entre deux parois 16 (fig. 4) en forme de U, ce qui lui donne le temps de se refroidir suffi samment et de prendre l'aspect d'une barre droite avant d'être entraîné sur un chemin de roulement à rouleaux 17. On évite ainsi un gondolement de la surface inférieure du lingot et, dans les cas extrêmes, sa cassure.
L'entrainement du lingot s'effectue au moyen d'un bouchon tracteur 18 de même sec tion que le lingot à couler; creusé en son centre en queue d'aronde 19. Ce bouchon, primitive ment placé en regard de l'orifice 4, reçoit le métal qui s'introduit dans la queue d'aronde 19 où il se solidifie et est déplacé sur les rou leaux 17 par tout moyen connu et non repré senté, entraînant ainsi le lingot peu à peu formé.
On remarquera que l'ouverture 4 est située en dessous de l'axe 20 de la coquille, ceci pour la raison suivante Dans la coquille, la solidification du métal liquide commence le long de la paroi intérieure froide de celle-ci avant même la région de la sortie d'eau. Mais le bourrelet solide annulaire ainsi formé a tendance, en raison du retrait du métal à la solidification, à se séparer de la paroi extérieure de la coquille. Toutefois, cette séparation se produit plus tôt, c'est-à-dire plus près de la plaque verticale d'amiante, dans le bas que dans le haut, car dans le bas, l'in fluence du poids se fait sentir et tend à plaquer ledit bourrelet sur le fond. Ensuite, le métal chaud a .tendance à monter vers le haut.
Dès lors, la région où le bourrelet solide se décolle de la paroi de la coquille se présente oblique- ment par rapport à l'axe du lingot. En abais- sant le niveau de l'ouverture 4, on oblige le métal chaud à passer par le bas, ce qui retarde la solidification de la partie inférieure du métal.
Un autre inconvénient réside en ce que le bourrelet de métal tout nouvellement solidifié est fragile en lui-même et est décollé de la paroi, ce qui risque d'amorcer des défauts. En effet, on voit (fig. 5) le bourrelet supérieur 21 et le bourrelet inférieur 22 qui sont décollés en 23 et 24 de la paroi de la coquille 6 lors de l'entraînement du lingot 14 ; le métal dé collé, à peine solidifié, risque d'être fondu à nouveau par le métal 13 qui se trouve encore à l'état liquide.
On pallie un tel inconvénient en raccour cissant la zone de décollage, donc, comme prévu ci-dessus, la longueur de la coquille.
Par suite du phénomène de caléfaction et de la formation d'une gaine de vapeur, l'eau de refroidissement qui jaillit de la coquille 6 par les orifices 8 (fig. 1 et 2) n'entrerait pas suffisamment en contact avec le lingot très chaud (puisque encore près de son point de fusion) qui sort en même temps de la coquille.
Il faut donc faire sourdre l'eau de refroidis sement sous une pression suffisante pour rom pre cette gaine de vapeur. Tout moyen connu peut être employé à cet effet.
Enfin, une crasse 25, constituée essentiel lement d'alumine, se forme à la surface de l'aluminium liquide contenu dans le récipient. Il faut empêcher cette crasse d'y stagner, car elle risquerait alors d'être éliminée par à-coups à travers l'orifice de la paroi d'amiante et de polluer sporadiquement le lingot. On y parvient en l'écrémant ou en filtrant le métal.
Dans la variante de la fig. 6, le récipient 1 muni d'un revêtement interne 3 en amiante par exemple, a sa paroi antérieure métallique 5 traversée par un tube 4' en amiante. La co quille 6, refroidie par un courant d'eau arri vant en 7 et percée d'orifices d'aspersion 8, est appliquée d'une manière étanche par une sur face circulaire pleine 8' contre la paroi anté rieure 5 du récipient 1. Le fond de la co quille 8' a une forme concave 26 dans laquelle est calé un disque d'amiante 27. Le tube 4' traverse la paroi 3-5 du récipient, le fond 8'-26 de la coquille et le disque d'amiante 27. Ce dispositif fonctionne comme celui représenté aux fig. 1 à 5.
Grâce aux dispositifs décrits ci-dessus, la coulée continue réalisée permet d'obtenir, sans aucun appareillage compliqué, des profils sans rayures ni déchirures, la perfection de l'étan chéité interdisant la formation d'aucun germe de métal solide en aucun point dangereux pour le bon état des produits coulés.
On peut aussi couler plus vite parce qu'on amène plus d'eau agissant effectivement et qu'on peut ainsi refroidir une plus grande quantité de métal passant dans un temps donné. On obtient simultanément une amélioration de la productivité et de la qualité du produit coulé. En outre, les aspects de surface sont meilleurs et les barres plus droites que celles qui sont obtenues avec d'autres dispositifs connus.