EP0441927B1 - Dispositif de coulee obturable pour un conteneur siderurgique ou metallurgique - Google Patents

Dispositif de coulee obturable pour un conteneur siderurgique ou metallurgique Download PDF

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EP0441927B1
EP0441927B1 EP90912616A EP90912616A EP0441927B1 EP 0441927 B1 EP0441927 B1 EP 0441927B1 EP 90912616 A EP90912616 A EP 90912616A EP 90912616 A EP90912616 A EP 90912616A EP 0441927 B1 EP0441927 B1 EP 0441927B1
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plate
fixed
pouring
container
reference plate
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Stan Szadkowski
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International Industrial Engineering SA
Original Assignee
International Industrial Engineering SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14—Closures
    • B22D41/22—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings
    • B22D41/24—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings characterised by a rectilinearly movable plate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50—Pouring-nozzles
    • B22D41/56—Means for supporting, manipulating or changing a pouring-nozzle

Definitions

  • the present invention relates to a device for casting a steel or metallurgical container such as a continuous casting distributor or a ladle.
  • a pouring device comprises elements of refractory material traversed by a pouring channel which ends in an external tube called an external nozzle.
  • an external nozzle During the casting of molten metal the refractory wall of the pouring channel and of the external nozzle is eroded considerably under the effect of the high temperature of the liquid metal and, in particular, the external nozzle must be replaced frequently. This is why a means is provided to make the replacement of the external nozzle as fast as possible so as to minimize the immobilization time of the container, and in particular in the case of continuous casting.
  • the document EP-A-0122904 on which the preamble of claim 1 is based, describes a device for closing the pouring channel of a steel container, comprising a fixed plate attached under the bottom of the container, a shutter-drawer mounted under the fixed plate to be able to slide along and against it, and a set of base-tube of external pouring held against the shutter-drawer.
  • the entire device is clamped against the bottom of the container by a clamping device which exerts and maintains upward pressure.
  • the seal between the base of the external pouring tube and the shutter-drawer and between the shutter-drawer and the fixed plate is only ensured by the pressure of tightening up. Sealing is therefore dependent on this clamping pressure and when it varies, perfect sealing can no longer be ensured.
  • a variation in the clamping pressure occurs in particular when the external pouring tube is changed. Even using a pouring tube composed of a tubular element separable from a tube-holder base, as explained in document WO-A-89/02800, it is not possible to guarantee a perfect seal regardless of the clamping pressure.
  • the present invention solves this problem by means of a closable casting device for a steel or metallurgical container as defined in the independent claim. More particularly, the invention provides a fixed reference plate rigidly mounted in a box fixed to the container, said fixed reference plate being placed between the shutter-drawer and the base-external-pouring tube assembly and being pierced with a pouring port coaxial with the pouring channel of the external pouring tube so as to be in communication with the pouring orifice of the shutter-drawer when the latter is in its position delivering passage to the liquid metal, means of clamping arranged to push the fixed plate and the shutter-drawer towards the fixed reference plate and keep the shutter-drawer tight against the upper face of the fixed reference plate.
  • the reference plate gives the fixed plate attached to the bottom of the container perfect stability which prevents any lateral or vertical movement of this plate without it being necessary to increase the force of Tightening. In this way, a perfect seal is ensured in the closing device even in the event of variation of the clamping force.
  • the stability conferred on the closure device thanks to the presence of the reference plate in accordance with the invention allows the use of an external pouring tube with variable flow.
  • the invention makes it possible to take advantage of a device for supplying and changing the external pouring tube as described in EP-A-0192019 with a device for closing the pouring channel with obturator drawer thanks to the seal. perfect provided by the device according to the invention.
  • Figure 1 is a plan view of a casting device according to the invention.
  • Figure 2 is a sectional view along line II-II of Figure 1.
  • Figure 3 is a sectional view along line III-III of Figure 1.
  • the embodiment illustrated by way of example represents a casting device for a continuous casting distributor.
  • the bottom of the distributor is designated by the reference sign 10 in FIG. 2.
  • the reference sign 12 designates the internal nozzle which, as is known, is housed in a brick of seat 11 built in the refractory lining inside the distributor.
  • the lower end of the internal nozzle 12 fits into a groove formed on the upper face of a plate 21 of refractory material (called fixed plate) pierced with a pouring orifice 14 coaxial with the pouring channel 13 of the nozzle internal 12.
  • the fixed plate 21 is fixed in a support ring 28 held in a box 20 as will be seen below.
  • a movable plate 22 of refractory material pierced with a pouring orifice 15 which, in the position shown in FIG. 2, is coaxial with the pouring orifice 14 of the fixed plate 21.
  • the plate mobile 22 is mounted so that it can slide along the fixed plate 21 in the direction indicated by the arrow M in FIG. 3 (that is to say the direction perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 2), under the action of a push arm 27 controlled by a drive mechanism known per se.
  • the movable plate 22 comes to close off the pouring channel.
  • a fixed plate 23 of refractory material pierced with a tap hole 16 which communicates with the pouring orifices 14 and 15 and the pouring channel 13.
  • the plate 23 is rigidly fixed to the box 20 as shown in particular in Figure 3.
  • the fixed plate 23 serves as a reference plate for mounting the device as will be seen later.
  • a base 24 made integral with a pouring tube 25 or nozzle external.
  • the base-nozzle assembly is put in place by horizontal translation by means of a pushing arm 18 and it is held by arms forming part of the casing 20.
  • the pouring channel of the external nozzle 25 communicates with the pouring channel 13 of the internal nozzle 12.
  • the fixed plate 23 intermediate between the movable plate 22 and the base 24 of the nozzle 25 serves as a common reference plate for tightening the entire device inside of the box 20.
  • the base-nozzle assembly 24-25 is carried and tightened against the underside of the reference plate 23 by pushing upwards exerted by the end of the arms 33 which are armed by the action of springs.
  • the fixed 21 and movable plates 22 of the closure device are carried and clamped against the upper face of the reference plate 23 by pushing downwards exerted on the support ring 28 which maintains the fixed plate 21.
  • the crown 28 is held in position by the pressure of the springs 35, the force of which is transmitted to the crown via the pushers 36 mounted around a pivot axis 37.
  • the springs 35 and the pushers 36 are six in number.
  • a screw 31 (visible in FIG. 3) exerts on the crown 28 a force which has a vertical component; this produces a low downward pressure which stabilizes the crown 28 during the sliding of the movable plate 22.
  • the fixed plate 21 is perfectly stabilized, thus avoiding any lateral or vertical movement of this plate without the need to increase the clamping force.
  • FIG. 3 shows by way of example an embodiment in which the axis BB of the nozzle 25 and the orifice of the reference plate 23 is offset with respect to the axis AA of the pouring channel 13 of the internal nozzle 12.
  • a screw 34 makes it possible to block the horizontal position of the reference plate 23 so as to maintain it in position during the movement of the movable plate while ensuring excellent sealing.

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Abstract

Un obturateur (22) est monté pour coulisser contre la face inférieure de la plaque fixe (21), de manière à prendre une position livrant passage au métal liquide contenu dans le conteneur ou prendre une position obturant le passage de coulée et une plaque fixe de référence (23) est montée contre la face inférieure de l'obturateur (22), la face inférieure de la plaque de référence (23) étant placée contre la face supérieure de la plaque embase (24), la plaque de référence (23) étant percée d'un orifice de coulée (16) coaxial au canal de coulée (17) du tube de coulée externe (25). L'ensemble est maintenu serré par des moyens de serrage (28-33).

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de coulée d'un conteneur sidérurgique ou métallurgique tel qu'un répartiteur de coulée continue ou une poche de coulée.
  • Un dispositif de coulée comprend des éléments en matière réfractaire traversés par un canal de coulée qui se termine dans un tube extérieur appelé busette externe. Pendant la coulée de métal en fusion la paroi réfractaire du canal de coulée et de la busette externe s'érode considérablement sous l'effet de la température élevée du métal liquide et, en particulier, la busette externe doit être remplacée fréquemment. C'est pourquoi il est prévu un moyen pour rendre le remplacement de la busette externe le plus rapide possible de manière à réduire au maximum le temps d'immobilisation du conteneur, et notamment dans le cas de la coulée continue.
  • Le document EP-A-0122904, sur lequel le préambule de la revendication 1 est basé, décrit un dispositif de fermeture du canal de coulée d'un conteneur sidérurgique, comprenant une plaque fixe attachée sous le fond du conteneur, un obturateur-tiroir monté sous la plaque fixe pour pouvoir coulisser le long et contre celle-ci, et un ensemble embase-tube de coulée externe maintenu contre l'obturateur-tiroir. L'ensemble du dispositif est serré contre le fond du conteneur par un dispositif de serrage qui exerce et maintient une pression vers le haut. Dans ce dispositif, l'étanchéité entre l'embase du tube de coulée externe et l'obturateur-tiroir et entre l'obturateur-tiroir et la plaque fixe est uniquement assurée par la pression de serrage vers le haut. L'étanchéité est par conséquent dépendante de cette pression de serrage et lorsque celle-ci vient à varier, une parfaite étanchéité ne peut plus être assurée.
  • Une variation de la pression de serrage se produit notamment lors d'un changement du tube de coulée externe. Même en utilisant un tube de coulée composé d'un élément tubulaire séparable d'une embase porte-tube, comme exposé dans le document WO-A-89/02800, on ne peut garantir une parfaite étanchéité indépendamment de la pression de serrage.
  • La présente invention résout ce problème grâce à un dispositif de coulée obturable pour un conteneur sidérurgique ou métallurgique tel que défini dans la revendication indépendante. Plus particulièrement, l'invention prévoit une plaque fixe de référence montée rigidement dans un caisson fixé au conteneur, ladite plaque fixe de référence étant placée entre l'obturateur-tiroir et l'ensemble embase-tube de coulée externe et étant percée d'un orifice de coulée coaxial au canal de coulée du tube de coulée externe de manière à être en communication avec l'orifice de coulée de l'obturateur-tiroir lorsque celui-ci se trouve dans sa position livrant passage au métal liquide, des moyens de serragé agencés pour pousser la plaque fixe et l'obturateur-tiroir vers la plaque fixe de référence et maintenir l'obturateur-tiroir serré contre la face supérieure de la plaque fixe de référence.
  • Dans le dispositif suivant l'invention, la plaque de référence confère à la plaque fixe attachée sous le fond du conteneur une parfaite stabilité qui empêche tout mouvement latéral ou vertical de cette plaque sans qu'il soit nécessaire d'augmenter la force de serrage. De cette manière, une parfaite étanchéité est assurée dans le dispositif de fermeture même en cas de variation de la force de serrage. En outre, la stabilité conférée au dispositif de fermeture grâce à la présence de la plaque de référence conformément à l'invention permet l'utilisation d'un tube de coulée externe à débit variable.
  • De plus, l'invention permet de tirer avantage d'un dispositif d'amenée et de changement du tube de coulée externe tel que décrit dans EP-A-0192019 avec un dispositif de fermeture du canal de coulée à obturateurtiroir grâce à l'étanchéité parfaite assurée par le dispositif suivant l'invention.
  • Divers détails de réalisation du dispositif suivant l'invention sont définis dans les sous-revendications.
  • L'invention est exposée en détail dans ce qui suit à l'aide des dessins ci-annexés.
  • La figure 1 est une vue en plan d'un dispositif de coulée selon l'invention.
  • La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1.
  • La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 1.
  • Le mode de réalisation illustré à titre d'exemple représente un dispositif de coulée d'un répartiteur de coulée continue. Le fond du répartiteur est désigné par le signe de référence 10 dans la figure 2. Le signe de référence 12 désigne la busette interne qui, ainsi qu'il est connu, est logée dans une brique de siège 11 maçonnée dans le revêtement réfractaire intérieur du répartiteur. L'extrémité inférieure de la busette interne 12 s'adapte dans une gorge formée sur la face supérieure d'une plaque 21 en matière réfractaire (appelée plaque fixe) percée d'un orifice de coulée 14 coaxial au canal de coulée 13 de la busette interne 12. La plaque fixe 21 est fixée dans une couronne de support 28 maintenue dans un caisson 20 comme on le verra plus loin.
  • Sous la plaque fixe 21 est placée une plaque mobile 22 en matière réfractaire percée d'un orifice de coulée 15 qui, dans la position montrée à la figure 2, est coaxial à l'orifice de coulée 14 de la plaque fixe 21. La plaque mobile 22 est montée pour pouvoir coulisser le long de la plaque fixe 21 dans la direction indiquée par la flèche M sur la figure 3 (c'est-à-dire la direction perpendiculaire au plan du dessin de la figure 2), sous l'action d'un bras de poussée 27 commandé par un mécanisme d'entraînement connu en soi. Lorsqu'elle est déplacée par coulissement le long de la plaque fixe 21, la plaque mobile 22 vient obturer le canal de coulée.
  • En dessous de la plaque mobile 22 qui sert d'obturateur-tiroir, est montée une plaque fixe 23 en matière réfractaire percée d'un trou de coulée 16 qui communique avec les orifices de coulée 14 et 15 et le canal de coulée 13. La plaque 23 est fixée rigidement au caisson 20 comme le montre notamment la figure 3. La plaque fixe 23 sert de plaque de référence pour le montage du dispositif comme on le verra plus loin.
  • Contre la plaque de référence 23 est placée une embase 24 rendue solidaire d'un tube de coulée 25 ou busette externe. L'ensemble embase-busette est mis en place par translation horizontale au moyen d'un bras de poussée 18 et il est maintenu par des bras faisant partie du caisson 20. Le canal de coulée de la busette externe 25 communique avec le canal de coulée 13 de la busette interne 12.
  • Dans le dispositif de coulée tel que décrit ci-dessus, la plaque fixe 23 intermédiaire entre la plaque mobile 22 et l'embase 24 de la busette 25 sert de plaque de référence commune pour le serrage de l'ensemble du dispositif à l'intérieur du caisson 20. D'une part, l'ensemble embase-busette 24-25 se trouve porté et serré contre la face inférieure de la plaque de référence 23 par poussée vers le haut exercée par l'extrémité des bras 33 qui sont armés par l'action de ressorts.
  • S'agissant d'autre part des plaques fixe 21 et mobile 22 du dispositif d'obturation, elles sont portées et serrées contre la face supérieure de la plaque de référence 23 par poussée vers le bas exercée sur la couronne de support 28 qui maintient la plaque fixe 21.
  • Se reportant à la figure 2, on voit que la couronne 28 est maintenue en position grâce à la pression des ressorts 35 dont l'effort est transmis à la couronne par l'intermédiaire des poussoirs 36 montés autour d'un axe de pivotement 37. Dans l'exemple d'exécution illustré, les ressorts 35 et les poussoirs 36 sont au nombre de six. Une vis 31 (visible dans la figure 3) exerce sur la couronne 28 un effort qui a une composante verticale; celle-ci produit une faible pression vers le bas qui permet de stabiliser la couronne 28 pendant le glissement de la plaque mobile 22.
  • Grâce à cette disposition selon l'invention, la plaque fixe 21 se trouve parfaitement stabilisée, évitant ainsi tout mouvement latéral ou vertical de cette plaque sans qu'il soit nécessaire d'augmenter la force de serrage.
  • D'autre part, la disposition selon l'invention permet avantageusement d'utiliser une busette externe à débit réglable. La figure 3 montre à titre d'exemple un mode d'exécution dans lequel l'axe B-B de la busette 25 et de l'orifice de la plaque de référence 23 est décalé par rapport à l'axe A-A du canal de coulée 13 de la busette interne 12. Une vis 34 permet de bloquer la position horizontale de la plaque de référence 23 de manière à la maintenir en position pendant le mouvement de la plaque mobile tout en assurant une étanchéité excellente.
  • Le mode d'exécution exemplaire décrit dans ce qui précède est un exemple donné à titre illustratif et l'invention n'est nullement limitée à cet exemple. Toute modification, toute variante et tout agencement équivalent doivent être considérés comme compris dans le cadre de l'invention.

Claims (5)

  1. Dispositif de coulée pour un conteneur sidérurgique ou métallurgique muni d'une busette interne avec un canal de coulée, comprenant une plaque réfractaire fixe (21) montée sous le fond du conteneur et percée d'un orifice de coulée (14) coaxial au canal de coulée (13) précité, un obturateur-tiroir (22) percé d'un orifice et monté contre la face inférieure de la plaque fixe (21) de manière à pouvoir coulisser entre une position livrant passage au métal liquide contenu dans le conteneur et une position obturant le passage de coulée, un ensemble embase-tube de coulée externe (25) et des moyens pour maintenir l'ensemble embase-tube de coulée (24-25),
    caractérisé en ce qu'il comprend une plaque fixe de référence (23) montée rigidement dans un caisson (20) fixé au conteneur, ladite plaque fixe de référence (23) étant placée entre l'obturateur-tiroir (22) et l'ensemble embase-tube de coulée externe (24-25) et étant percée d'un orifice de coulée (16) coaxial au canal de coulée (17) du tube de coulée externe (25) de manière à être en communication avec l'orifice de coulée (15) de l'obturateur-tiroir (22) lorsque celui-ci se trouve dans sa position livrant passage au métal liquide,
    des moyens de serrage (28-33) agencés pour pousser la plaque fixe (21) et l'obturateur-tiroir (22) vers la plaque fixe de référence (23) et maintenir l'obturateur-tiroir (22) serré contre la face supérieure de la plaque fixe de référence (23).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque fixe (21) est fixée dans une couronne de support (28) et en ce que des moyens de serrage (35, 36) sont prévus pour exercer sur la couronne de support (28) une pression verticale de manière à serrer les plaques fixe (21) et mobile (22) contre la plaque de référence (23).
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couronne de support (28) présente un flanc latéral oblique (30) sur lequel un moyen (31) exerce une pression qui a une composante verticale dirigée vers la plaque de référence (23) de manière à stabiliser la couronne de support (28) et la plaque fixe (21) pendant le mouvement de l'obturateur (22).
  4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de serrage (28-33) comprennent des bras (33) solidaires d'un caisson (20) entourant le dispositif, les bras (33) soutenant l'ensemble plaque embase-busette externe (24-25) et serrant ledit ensemble contre la face inférieure de la plaque de référence (23).
  5. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'axe (B-B) du canal de coulée traversant la plaque de référence (23) et l'ensemble plaque embase-busette externe (24-25) est décalé horizontalement par rapport à l'axe (A-A) du canal de coulée (13) de la busette interne (12) du conteneur.
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