CH624030A5 - - Google Patents

Description

La présente invention est relative à une busette utilisée pour l'alimentation en métal liquide d'une machine de coulée continue de bande à moule mobile du type de la coulée continue entre cylindres à axe horizontal.

L'homme de l'art connaît un ensemble de moyens qui permettent, à partir d'un métal à l'état liquide, d'obtenir directement de façon continue des pièces de forme allongée telles que, en particulier, des bandes de plusieurs millimètres d'épaisseur. Le brevet français N° 1198006, déposé par la compagnie Pechiney, ainsi que son certificat d'addition N° 74.839 en sont une illustration.

Ces moyens comportent, en général, un bac d'alimentation qui reçoit le métal fondu d'un four de coulée par l'intermédiaire d'une goulotte et d'un flotteur permettant de maintenir le métal à un niveau constant.

Ce bac est équipé d'un ou plusieurs injecteurs, appelés busettes, de profil aplati dont la fonction est de distribuer régulièrement le métal liquide suivant une bande de largeur donnée.

L'extrémité de sortie de cette busette est engagée, sur une longueur qui varie en fonction des paramètres de coulée, entre deux cylindres métalliques parallèles espacés l'un de l'autre. Ces cylindres, refroidis par une circulation d'eau, tournent chacun dans un sens différent. Sous l'effet de cette rotation, le métal fondu, sortant de la busette et qui a rempli l'espace compris entre les cylindres, se refroidit, se solidifie et est entraîné sous la forme d'une bande qui est soumise, en raison de la courbure des cylindres, à une certaine pression. Dès lors qu'elle a franchi le plan formé par les axes des cylindres, la bande a pris sa forme définitive et elle peut être récupérée par enroulement sur une bobine.

La busette a, en gros, la forme d'un parallélépipède creux de faible hauteur et dont la longueur est perpendiculaire à la direction d'écoulement du métal. Elle est constituée, le plus souvent, d'un plateau supérieur et d'un plateau inférieur dont les parois externes sont d'abord planes et parallèles au plan de coulée, du côté bac d'alimentation, puis s'incurvent de façon concave pour épouser l'espace entre cylindres; les parois internes sont planes et parallèles au plan de coulée sur toute leur surface et sont maintenues séparées l'une de l'autre par des entretoises de façon à aménager une cavité dans laquelle s'écoule le métal.

Les plateaux inférieur et supérieur sont reliés l'un à l'autre par deux éléments appelés flasques qui s'appliquent sur leurs parois latérales, parallèles à l'axe de coulée et assurent l'étanchéité de l'ensemble.

Les plateaux et les flasques délimitent à la sortie de la busette une section rectangulaire appelée ajutage par laquelle s'échappe le métal vers les cylindres. Certains flasques, tels ceux décrits dans le certificat d'addition N° 74.839, présentent la particularité de se prolonger au-delà de l'ajutage de façon que leurs extrémités frottent sur les cylindres.

Si les busettes ainsi équipées conviennent parfaitement à des machines dont la vitesse de coulée, c'est-à-dire la capacité de production est, pour l'aluminium, de 11 de métal par heure et par mètre de largeur de la bande, par contre, dès qu'on veut augmenter cette vitesse, on se heurte à de grosses difficultés.

Ainsi, on constate soit des arrachements sur les côtés verticaux ou rives de la bande coulée s'accompagnant d'une détérioration des parois des flasques, soit, au contraire, des coulures de métal qui donnent à la rive un aspect sinueux. Dans les deux cas, il est nécessaire de chuter les deux rives de la bande obtenue, opération supplémentaire dont le coût ajouté à celui du recyclage du métal chuté grève lourdement le prix de revient de la bande.

C'est pour parer à ces difficultés que la requérante a cherché et mis au point un type de busette permettant d'accroître sensiblement la capacité de production des machines de coulée actuelles tout en évitant les défauts de rives.

A cet effet, la busette selon l'invention présente les caractéristiques spécifiées à la revendication 1.

Ainsi, les deux flasques s'étendent au-delà de l'ajutage de la busette suivant une longueur et un profil définis, du moins en ce qui concerne la paroi du flasque en regard du métal. Pour ce qui est des autres parois, elles ont une longueur voisine de celle de la paroi interne et leur profil, s'il peut avoir n'importe quelle forme pour la paroi latérale externe, par contre épousera la forme des cylindres pour les parois supérieure et inférieure.

Les deux flasques étendent donc au-delà de l'ajutage la paroi interne de cette busette sans solution de continuité. Cette prolongation est fixée au minimum à l'épaisseur de la bande coulée et elle aura au maximum pour valeur la distance de l'ajutage à laquelle s'achève la solidification du métal, dite profondeur du marais de la bande.

Il faut préciser ici que la solidification du métal commence dès la sortie de la busette, c'est-à-dire lorsque le métal échappe aux plateaux inférieur et supérieur de cette dernière, mais elle ne s'achève qu'à une certaine distance de l'ajutage, qu'on appelle profondeur du marais, et, en tout cas, avant d'atteindre le plan contenant les axes des cylindres appelé encore plan de sortie.

Cette solidification complète se produira d'autant plus près de l'ajutage que la vitesse de coulée sera faible. En conséquence, la longueur maximale de la prolongation de la busette parallèle à l'axe de cette dernière dépendra de la vitesse de coulée utilisée. Mais elle dépendra aussi de la distance entre la sortie de la busette et le plan de sortie, distance appelée arc de contact, parce qu'il représente la longueur suivant laquelle métal et cylindres sont en contact et où il y a transfert de calories. Enfin, la valeur maximale de cette prolongation dépendra aussi de l'épaisseur de la bande coulée et de l'écart de température du métal coulé par rapport à la température de solidification.

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Cette valeur ne peut donc être donnée; elle est déterminée expérimentalement en fonction des critères de marche de la machine par des procédés connus tels que, par exemple, l'introduction de tiges de 1 mm de diamètre dans la busette et la mesure de la distance au bout de laquelle elles se heurtent au métal solidifié.

Du fait que les flasques comprennent, au-delà de la partie droite d'une longueur comprise entre l'épaisseur de la bande et la profondeur du marais, une partie droite faisant un angle de 5 à 15° avec la précédente en s'écartant de l'axe de coulée de la busette, ils présentent ici une paroi latérale interne qui prolonge la paroi située en amont, si on considère le sens d'écoulement du métal, par l'intermédiaire d'une solution de continuité qui est une arête verticale autour de laquelle la paroi tourne d'un angle compris entre 5 à 15° de manière à s'écarter de l'axe de la busette et à réaliser ainsi un évasement vers l'aval. Cet évasement (ou dépouille) a une longueur telle que l'extrémité des flasques se situe dans le plan de sortie.

Il est particulièrement avantageux de munir chacune des faces latérales externes de ces flasques de renfort appelés contre-flasques. En effet, on a constaté, au démarrage de la machine de coulée, le passage par un régime transitoire au cours duquel la profondeur du marais demeure inférieure à la valeur correspondant à l'épaisseur de la bande.

Dans ces conditions, il se produit une solidification précoce du métal et les extrémités des flasques sont alors soumises à des efforts latéraux importants. Si les matériaux utilisés présentent de faibles caractéristiques mécaniques, il y a possibilité de déformation et même d'éclatement de la busette.

C'est pourquoi il est avantageux de prévoir des renforts réalisés avec des éléments rigides en une ou deux parties qui s'appliquent sur les parois latérales externes des flasques et qui sont maintenus, du côté du bac d'alimentation, par un système de fixation par vis au bâti de la machine et, du côté opposé, par une partie en équerre dont l'un des côtés est fixé à la paroi latérale externe du contre-flasque et l'autre à la paroi du contre-flasque faisant face aux cylindres.

Afin d'éviter aux extrémités des flasques de subir les efforts latéraux consécutifs au démarrage, on peut, avantageusement rendre ces dernières mobiles de façon à pouvoir les écarter du contact du métal solidifié pendant le régime transitoire et à les remettre en place dès que la marche normale est atteinte. Ainsi, la prolongation des flasques au-delà de l'ajutage se trouve constituée d'une portion fixe solidaire du flasque lui-même et d'au moins une portion mobile formant un élément amovible.

La portion fixe a une paroi latérale interne parallèle à l'axe de la busette de longueur égale à celle de la profondeur du marais au moment du démarrage. Quant à la portion mobile, sa paroi latérale interne complète la précédente en lui ajoutant la longueur nécessaire pour avoir, au total, une valeur comprise entre l'épaisseur de la bande et la profondeur du marais en marche normale, ainsi que celle de la dépouille correspondant aux cotes décrites ci-dessus.

Le mécanisme d'écartement et de rapprochement de l'élément amovible fait appel à des moyens connus.

Une variante de l'invention permet de parer d'une autre façon aux efforts auxquels peuvent être soumis les flasques pendant la période de mise en régime de la machine. Elle consiste à équiper ces derniers, sur leur face latérale externe, de moyens mécaniques tels que ressorts, qui permettent aux flasques de s'écarter l'un de l'autre au moment où un effort anormal est exercé par le métal, puis de revenir à leur position initiale dès que l'effort cesse.

Conformément à une forme d'exécution particulière, on utilise des busettes dont la longueur d'ajutage correspond à la longueur de travail des cylindres; dans ce cas, les flasques se trouvent placés à l'extérieur des cylindres de façon que leur paroi latérale verticale droite, d'une longueur comprise entre l'épaisseur de la bande et la profondeur du marais, vienne frotter sur les faces des cylindres qui sont perpendiculaires aux axes de ces derniers. Cette disposition particulière permet de couler des bandes de largeur maximale pour un jeu de cylindres donné et offre la possibilité de pouvoir faire avancer ou reculer les flasques sans être gêné par la distance intercylindres. Suivant cette disposition, les flasques sont équipés de moyens permettant de les faire coulisser le long des parois externes des plateaux de la busette et d'obtenir ainsi un réglage facile de la longueur au-delà de l'ajutage et une adaptation rapide à un changement dans les critères de coulée.

Pour parer à tout déréglage thermique de la machine, les flasques peuvent être avantageusement pourvus de dispositifs de refroidissement ou de réchauffage ainsi que de moyens de contrôle et de régulation permettant d'éviter des défauts de coulée de rives ou des solidifications prématurées et assurant à la machine une marche souple et régulière.

L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre et en se référant au dessin annexé dans lequel :

la fig. 1 est une vue, en coupe, d'un ensemble de coulée continue dans lequel est incorporée la busette avec ses flasques ;

la fig. 2 est une vue, en perspective, d'un ensemble bac d'alimentation et busette;

la fig. 3 est une vue, en perspective, d'une partie de la busette; . les fig. 4 à 9 représentent, respectivement, suivant une même vue de dessus:

la fig. 4, une partie de busette avec flasque;

la fig. 5, une partie de busette équipée d'un contre-flasque ; la fig. 6, une partie de busette avec élément amovible de flasque;

la fig. 7, une partie de busette comprenant des moyens mécaniques destinés à ramener le flasque à sa position initiale après un effort;

la fig. 8, une partie de busette munie d'un flasque coulissant; la fig. 9, une partie de busette pourvue de moyens de chauffage et de refroidissement.

La fig. 1, dans le détail, représente un ensemble de coulée comprenant une goulotte 1 contenant le métal liquide 2 muni d'un piquage 3 et d'un flotteur 4 permettant de maintenir un niveau constant de métal dans le bac d'alimentation 5.

Celui-ci est en communication avec une busette 6 qui débite le métal fondu par son ajutage 7 entre deux cylindres 8. Le métal remplit l'espace compris entre l'ajutage, le plan des axes des cylindres 9, dit plan de sortie, et les arcs de contact 10 et, après solidification et laminage, il en ressort sous la forme d'une bande 11 qui, par l'intermédiaire de rouleaux déflecteurs 12, est enroulée sur une bobine 13.

La fig. 2 montre, en perspective, un ensemble bac d'alimentation 5 et busette 6. On y distingue une busette composée de plusieurs éléments 16, chacun d'eux comprenant un plateau inférieur 14 et un plateau supérieur 15; ces derniers sont séparés par des entretoises 17 de façon à aménager entre eux un espace communiquant avec l'extérieur par l'ajutage 7.

La fig. 3 est une vue, en perspective, d'une partie de busette montrant le prolongement du flasque au-delà de l'ajutage ; on y voit sur la paroi latérale interne, d'abord une partie droite 19 parallèle à l'axe de la busette, puis une partie droite 20 s'écartant de l'axe de la busette. On notera la forme incurvée de la partie du flasque et des plateaux qui s'engagent entre les cylindres.

La fig. 4 montre, en vue de dessus, la busette dont la paroi interne du flasque présente l'angle 21 (ou dépouille) formé par les parois latérales internes 19 et 20.

La fig. 5, sous la même vue que précédemment, représente une partie de busette renforcée par un contre-flasque 22 maintenu tout le long du flasque par des vis 23 et, à son extrémité, par une équerre 24 et des vis 25.

La fig. 6, suivant la même vue que précédemment, montre un flasque comportant une partie amovible 26 solidaire d'une vis 27 se déplaçant dans un support 28 fixé sur le flasque par les vis 29.

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La fig. 7, toujours suivant le même angle, a trait à une partie de busette équipée de moyens mécaniques destinés à laisser s'écarter l'extrémité du flasque lors d'un effort et à le ramener à la position initiale après disparition de l'effort. On y voit la partie pro-. longée du flasque qui peut pivoter autour d'un axe 30. Le mouvement est communiqué à un bras 31 qui coulisse sur un axe 32 fixé par un support 33 et vient comprimer, au moment de l'effort, un ressort 34; dès que l'effort cesse, ce ressort se détend et ramène l'extrémité du flasque dans sa position d'origine.

La fig. 8 a trait à un flasque coulissant dont l'extrémité longitudinale, côté bac d'alimentation, est prolongé par une tige file-, tée 35 qui peut tourner librement dans le corps du flasque sans s'en séparer, et qui passe à l'intérieur d'une pièce taraudée 36 fixée sur le corps de la machine 37. En vissant ou en dévissant la tige 35, on fait avancer ou reculer le flasque 18 par rapport aux cylindres 8.

La fig. 9 concerne un flasque dans lequel sont incorporés des 5 éléments de chauffage 38 et de refroidissement 39 permettant, notamment au cours d'incidents ou dans les périodes de marche transitoire, de compenser les variations thermiques de la machine.

L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples suivants :

10 Exemple 1:

Une machine de coulée équipée d'une busette conforme à l'invention a été alimentée en aluminium. Différents critères de marche ont été appliqués, qui ont permis de dépasser des capacités de production de 1 t/h et par mètre de large:

Diamètre des cylindres (mm)

Arc de contact (mm) Epaisseur de bande

(mm)

Longueur de la partie droite du flasque

(mm)

Angle du flasque (°) Productivité atteinte sans coulure de rives (t/h/m)

540 620 620 620

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7 5 6 10

7 5 15 30

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1,3 1,3 2,2 2,2

Exemple 2

La machine équipée d'une busette de même composition a été La capacité de production atteinte a été de 7,6 t/h/m alors que,

employée à la coulée du plomb. dans les installations classiques, pour avoir une bande correcte

Les critères de marche étaient les suivants: 35 sans coulure de rives, on obtenait 4,7 t/h/m.

Diamètre des cylindres (mm) . 220

Arc de contact (mm) 75

Epaisseur de bande (mm) 2,8

Longueur de la partie droite du flasque (mm) 30

Angle du flasque (°) 10

Cette busette trouve son application dans toutes les machines de coulée continue entre cylindres, mais elle est particulièrement adaptée, lorsqu'on recherche des capacités de production élevée, à 40 l'obtention de bandes ne présentant aucun défaut de rive à partir des métaux légers tels que l'aluminium et ses alliages ou de métaux lourds tels que l'étain, le plomb, le zinc, le cuivre et leurs alliages.

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2 feuilles dessins

Claims (6)

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1. Busette d'alimentation en métal liquide pour machine de coulée continue de bande à moule mobile du type de la coulée continue entre cylindres à axe horizontal, caractérisée en ce qu'elle est munie de flasques se prolongeant au-delà de son ajutage, de façon à présenter successivement sur leur paroi latérale interne, d'abord une partie droite parallèle à l'axe de la busette et de longueur comprise entre l'épaisseur de la bande coulée et la distance de l'ajutage à laquelle s'achève la solidification du métal, puis une partie droite s'écartant de l'axe de la busette, en formant avec ce dernier un angle de 5 à 15°, et de longueur telle que son extrémité atteint le plan des axes des cylindres.

2. Busette selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun des flasques est équipé sur sa face externe d'un contre-flasque fixé à son extrémité par une équerre.

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REVENDICATIONS

3. Busette selon la revendication 1, caractérisée en ce que la portion de flasque s'étendant au-delà de l'ajutage est solidaire du flasque lui-même sur une portion de la longueur correspondant à la partie droite parallèle à l'axe de la busette, l'autre portion se composant d'au moins un élément amovible.

4. Busette selon la revendication 1, caractérisée en ce que les flasques sont équipés de moyens mécaniques destinés à les ramener à leur position initiale à la suite d'efforts passagers exercés par le métal coulé.

5. Busette selon la revendication 1, caractérisée en ce que les flasques ont leur paroi latérale interne parallèle à l'axe de la busette située à une distance l'une de l'autre supérieure à la longueur des cylindres de la machine de coulée et sont équipés de moyens permettant de les faire coulisser dans une direction parallèle à l'axe de coulée.

6. Busette selon la revendication 1, caractérisée en ce que les flasques sont équipés de moyens de chauffage et de refroidissement et de leurs dispositifs de contrôle et de régulation.