EP0552124A1 - Dispositif de coulée continue entre cylindres d'un produit métallique - Google Patents

Dispositif de coulée continue entre cylindres d'un produit métallique Download PDF

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EP0552124A1
EP0552124A1 EP93470002A EP93470002A EP0552124A1 EP 0552124 A1 EP0552124 A1 EP 0552124A1 EP 93470002 A EP93470002 A EP 93470002A EP 93470002 A EP93470002 A EP 93470002A EP 0552124 A1 EP0552124 A1 EP 0552124A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinders
plates
groove
casting
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP93470002A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jacques Barbé
Jean-Luc Jacquot
Laurent Sosin
Jacques Spiquel
Jean-Michel Damasse
Eric Perrin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thyssen Stahl AG
USINOR SA
Original Assignee
Thyssen Stahl AG
USINOR Sacilor SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thyssen Stahl AG, USINOR Sacilor SA filed Critical Thyssen Stahl AG
Publication of EP0552124A1 publication Critical patent/EP0552124A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637Accessories therefor
    • B22D11/0648Casting surfaces
    • B22D11/066Side dams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637Accessories therefor
    • B22D11/0665Accessories therefor for treating the casting surfaces, e.g. calibrating, cleaning, dressing, preheating
    • B22D11/0668Accessories therefor for treating the casting surfaces, e.g. calibrating, cleaning, dressing, preheating for dressing, coating or lubricating

Definitions

  • the invention relates to a device for continuous casting between cylinders of a metallic product. More specifically, the invention relates to means allowing the maintenance and / or lubrication of the side walls of the continuous casting device delimiting the casting space between the cylinders.
  • the liquid metal is poured into a pouring space defined by the portions of the surfaces of the cylinders situated above a plane passing through the parallel axes of these cylinders and by fixed end side walls called small faces bearing on the axial ends of the cylinders.
  • the small faces must be applied against the axial ends of the cylinders, so as to obtain an effective seal to prevent any leakage of molten metal.
  • the metal plates have an edge of circular shape on each of their faces delimiting the large base or the small base of the frustoconical edge of the plate, due to the frustoconical shape of the edge of the plate.
  • the face comprising the edge of greatest radius of curvature delimiting the large base is placed in contact with a cylinder, so as to be superimposed on the edge of the cylinder. In this way, the liquid metal filling the casting space comes into contact, at the level of the small faces, only with the pieces of insulating refractory material interposed between the metal plates.
  • the object of the invention is therefore to propose a device for the continuous casting of a metallic product comprising two counter-rotating cylinders with parallel axes arranged opposite each other with a certain spacing and two fixed lateral walls, or small faces, in abutment on the axial ends of the cylinders, delimiting a casting space between the cylinders and each comprising two plates which are in rubbing contact each with a flat front face of one of the two cylinders at one of the axial ends of the cylinders and a wall complementary inserted between the two plates and between the cylinders, this device making it possible to ensure effective lubrication of the friction surfaces between the small faces and the cylinders and a maintenance of the plates of the small faces in a very precise position relative to the cylinders.
  • the cylinders have on each of their front faces, an annular groove having the axis of the cylinder axis, in an area in contact with one of the plates of a small face, so that the plate and groove cooperate during the rotation of the cylinder, for the maintenance and / or lubrication of the small face.
  • Figure 1 is a partial sectional view through a horizontal plane along 1-1 of Figure 2 of a continuous casting device according to the invention and according to a first embodiment.
  • Figure 2 is a sectional and elevational view along 2-2 of Figure 1.
  • FIG. 3 is a side view of a plate of the continuous casting device along 3 of FIG. 2.
  • Figure 4 is a partial sectional view through a horizontal plane of a continuous casting device according to the invention and according to an alternative embodiment.
  • Figure 5 is a partial sectional view along 5-5 of Figure 6 of a continuous casting device according to the invention and according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a front view of the casting device, along lines 6-6 of FIG. 5.
  • the device has been represented in section by a horizontal plane passing through the axes of the cylinders 1 and 2.
  • cylinders 1 and 2 are rotated in opposite directions and liquid metal is introduced into a casting space 3 delimited by the lateral surfaces of the cylinders arranged opposite and by two lateral walls such as the wall 4, called small faces, which are in abutment on the axial ends of the cylinders 1 and 2.
  • the casting space 3 has a minimum width corresponding to the spacing of the cylinders 1 and 2 and to the thickness of the cast product, in the horizontal plane containing the axes of the cylinders 1 and 2.
  • the cylinders 1 and 2 are internally cooled and ensure the solidification of the liquid metal introduced into the casting space 3, so that solidified metal skins are formed in contact with the surface of the cylinders 1 and 2 which entrain the liquid metal solidified in the direction of the narrower part of the casting space 3, or neck, at which the solidified skins meet.
  • the solidified product is continuously extracted below the cylinders.
  • the small faces such as the face 4 are intended to seal the casting space 3 on its lateral sides, so as to prevent any infiltration of liquid metal.
  • the cylinders 1 and 2 comprise a central metallic core of steel 1a (or 2a) and an external ferrule of copper 1b (or 2b) comprising channels, not shown, in which a liquid such as de water, to ensure the cooling of the corresponding ferrule 1b (or 2b) which comes into contact with the liquid metal introduced into the casting space 3.
  • a liquid such as de water
  • the small faces such as the face 4 have two plates, preferably metallic, 5 and 6 having the shape of annular sectors, as can be seen in FIG. 2.
  • the plates 5 and 6 which are fixed and which come into frictional contact with the external peripheral part of the cylinders comprising the cooled ferrules 1b and 2b could also have the shape of disc portions, as described in patent application 90-11000.
  • the plates 5 and 6 are preferably made of steel but can also be made of other metals or even of non-metallic material. They have an outer edge of frustoconical shape whose largest diameter is equal to the diameter of the cylinders 1 and 2.
  • the edge 7 or 8 of the metal plate 5 or 6 located at the end of the frustoconical edge having the largest diameter is arranged in coincidence with the edge of the corresponding cylinder 1 or 2.
  • the closing of the casting space 3, between the cylinders 1 and 2, is ensured by two pieces of refractory material 9 and 10 which have frustoconical bearing surfaces whose shape corresponds to the shape of the frustoconical edge of the plates 5 and 6, which are attached to each other along a flat face and which are interposed between the metal plates 5 and 6.
  • the refractory pieces 9 and 10 are held inside a housing 12 which allows the small face 4 to bear against the corresponding axial ends of the cylinders 1 and 2.
  • the housing 12 has an external edge directed towards the plates 5 and 6 and separated from these plates by a clearance avoiding any contact between the housing 12 and the plates 5 and 6. There is no direct mechanical connection between the housing 12 and the plates 5 and 6, the small face 4 being kept in contact with the axial ends of the cylinders 1 and 2, by means of helical springs 14 interposed between the interior surface of the housing 12 and pressure plates 15 coming into contact with an external flat surface of the pieces of refractory material 9 and 10.
  • helical springs 16 distributed around the housing 12 and interposed between the housing and support parts 17 in contact with the edge of the refractory parts 9 and 10 allow these parts to be held firmly against each other, according to their bearing faces.
  • the bearing of the refractory pieces 9 and 10 is carried out on the metal plates 5 and 6 and the bearing of the metal plates 5 and 6 on the outer end portions of cylinders 1 and 2.
  • the cylinders 1 and 2 comprise annular grooves 19 and 20 machined inside annular parts 21 and 22 attached to the front faces of the ferrules 1b (or 2b).
  • the grooves 19 and 20 have as their axis the axis of the corresponding cylinder 1 or 2.
  • the metal plates 5 and 6 have on their faces directed towards the corresponding cylinder 1 or 2, a rib in the form of an annular sector 23 or 24 whose width is substantially identical to the width of the groove 19 (or 20), so that the annular rib 23 or 24 penetrates inside the corresponding groove, in the service position of the small face, as shown in FIG. 1.
  • the annular rib 23 of the metal plate 5 has two end parts 23a and 23b whose shape corresponds substantially to the shape of the section of the corresponding groove 19 and an intermediate part 23c having a height less than the height of parts 23a and 23b. Of in this way, a free space is provided, inside the groove 19, between the parts 23a and 23b, when the metal plate 5 is fixed in position against the front end of the cylinder 1.
  • the rib 24 of the metal plate 6 has a profile identical to the profile of the rib 23 of the plate 5; the plate 6 is lubricated by introducing grease between the end parts of the rib.
  • a free space is thus provided at the bottom of the groove 19 or 20 and this free space can be supplied with a lubricant such as oil through a pipe 25 or 26 passing through the support pieces 17 and the metal plates 5 and 6 to open into the free space at the bottom of the groove 19 or 20.
  • a lubricant such as oil
  • annular ribs 23 and 24 introduced into the grooves 19 and 20 make it possible to ensure extremely efficient positioning, centering and holding in position of the plates 5 and 6, during casting, so that the external edge 7 or 8 of plates 5 or 6 is maintained in perfect alignment with the edge of the corresponding cylinder 1 or 2.
  • This arrangement also makes it possible to achieve perfect alignment of the sides of the two cylinders 1 and 2 which may have slight dimensional differences due to the precision of the machining and of the adjustment, during assembly.
  • the metal plates 5 and 6 of the small face 4 keep their initial positioning relative to the cylinders 1 and 2, so that the small face remains perfectly waterproof.
  • the stops 27 and 28 have no role as regards the radial positioning of the metal plates 5 and 6 relative to the cylinders 1 and 2.
  • FIG 4 there is shown an alternative embodiment of a small face 4 'of a continuous casting device between cylinders according to the invention, allowing to accommodate a certain displacement of the cylinders 1' and 2 'l' one compared to the other resulting in a bringing together of their axes.
  • the metal plates 5 ′ and 6 ′ of the small face 4 ′ have, like the plates 5 and 6 of the small face 4 shown in FIG. 1, ribs in the form of portions of rings introduced into grooves machined in the ends fronts of the corresponding cylinders 1 'and 2'.
  • the metal plates 5 ′ and 6 ′ further comprise two frustoconical faces 5 ′ a and 6 ′ a inclined in the direction of the casting space 3 ′ on which bear corresponding frustoconical faces of two pieces of refractory material 9 ′ and 10 '.
  • the pieces 9 ′ and 10 ′ of refractory material are held in abutment against the plates 5 ′ and 6 ′ and brought back against each other by springs.
  • FIGS. 5 and 6 show a second embodiment of a continuous casting device according to the invention making it possible to ensure effective lubrication of the surfaces of the metal plates of the small faces and of the axial ends of the cylinders, during the casting.
  • the continuous casting device generally designated by the reference 30 shown in Figures 5 and 6 comprises two counter-rotating cylinders 31 and 32 arranged with a certain spacing so as to delimit between them a casting space 33 which is closed at its ends by side walls such as 34.
  • the wall 34 is formed by two metal plates 35 and 36 in the form of annular sectors having a frustoconical edge which are pressed against the front faces of the cylinders 31 and 32 and by a piece of refractory material 37 interposed between the metal plates 35 and 36.
  • the metal plates 35 and 36 are in frictional contact with the external part of the cylinders 31 and 32 which rotate in opposite directions.
  • the cylinders 31 and 32 have grooves 39 and 40 of annular shape having as axis the axis of the corresponding cylinder 31 or 32.
  • a lubricant is introduced into the grooves 39 and 40, in the form of a grease filling these grooves or in the form of a liquid stream introduced into the grooves 39 and 40 during casting.
  • the grooves 39 and 40 are machined in a part of the front faces of the cylinders 31 and 32 which is covered by the metal plates 35 and 36.
  • the faces of the metal plates 35 and 36 coming into contact with the front faces of the cylinders 31 and 32 cooperate with the groove 39, during the rotation of the cylinders 31 and 32, to ensure distribution and distribution of lubricant between the metal plate and the cylinder.
  • a low viscosity lubricant for example a liquid lubricant
  • the plates 41 and 42 can be constituted by discs or by rings covering the grooves 39 and 40.
  • the grooves 39 and 40 do not have the function of ensuring the positioning and the maintenance of the metal plates 35 and 36 of the small faces, by cooperation of a annular rib and grooves 39 and 40.
  • the device according to the invention although of a simple structure makes it possible to appreciably improve the conditions of the casting.
  • the wear of the friction parts can be considerably reduced.
  • the invention applies not only to the continuous casting between cylinders of thin metal strips but also to the continuous casting between cylinders of any metallic product.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

Le dispositif de coulée comporte deux cylindres contrarotatifs à axes parallèles (1, 2) et deux parois latérales fixes (4) en appui sur les extrémités axiales des cylindres (1, 2), délimitant un espace de coulée (3) entre les cylindres (1, 2). Chacune des parois latérales (4) comporte deux plaques (5, 6) qui sont en contact frottant chacune avec une face frontale plane de l'un des cylindres (1, 2) et au moins une paroi complémentaire (9, 10) intercalée entre les deux plaques (5, 6) et entre les cylindres (1, 2). Les cylindres (1, 2) comportent sur leurs faces frontales une gorge annulaire (19, 20) ayant pour axe l'axe du cylindre, dans une zone en contact avec une plaque (5, 6). Un lubrifiant est introduit dans la gorge (19, 20). De préférence, les plaques métalliques (5, 6) comportent une nervure annulaire (23, 24) engagée dans la gorge (19, 20) assurant le positionnement radial des plaques (5, 6). <IMAGE>

Description

  • L'invention concerne un dispositif de coulée continue entre cylindres d'un produit métallique. Plus précisément, l'invention concerne des moyens permettant le maintien et/ou la lubrification des parois latérales du dispositif de coulée continue délimitant l'espace de coulée entre les cylindres.
  • On connaît des dispositifs de coulée continue d'un produit métallique et notamment d'une bande métallique mince comportant deux cylindres contrarotatifs à axes horizontaux et parallèles disposés en vis-à-vis avec un écatement correspondant à l'épaisseur du produit à couler.
  • Le métal liquide est déversé dans un espace de coulée défini par les portions des surfaces des cylindres situées au-dessus d'un plan passant par les axes parallèles de ces cylindres et par des parois latérales d'extrémité fixes appelées petites faces en appui sur les extrémités axiales des cylindres.
  • Les petites faces doivent être appliquées contre les extrémités axiales des cylindres, de manière à obtenir une étanchéité efficace pour éviter toute fuite de métal en fusion.
  • Il est également nécessaire d'éviter ou de limiter la solidification du métal au contact des parois latérales.
  • Pour éviter la solidification du métal au contact des parois latérales, on a proposé de réaliser ces parois en un matériau thermiquement isolant, de manière à empêcher le refroidissement du métal en fusion au contact des parois latérales.
  • Toutefois, il s'est avéré très difficile d'obtenir à la fois de bonnes caractéristiques d'isolation thermique et une résistance mécanique suffisante des parois. En particulier, la résistance à l'usure des parois isolantes est généralement insuffisante pour assurer une longue durée de coulée sans changement des parois.
  • On a donc proposé, par exemple dans la demande de brevet français 90-11000, d'utiliser des parois latérales comportant une partie en matériau réfractaire thermiquement isolant insérée entre les cylindres et placée entre deux plaques métalliques en forme de portions de disque comportant un bord de forme tronconique, en contact frottant chacune avec une face frontale plane du cylindre.
  • Les plaques métalliques comportent une arête de forme circulaire sur chacune de leurs faces délimitant la grande base ou la petite base du bord tronconique de la plaque, du fait de la forme tronconique du bord de la plaque. La face comportant l'arête de plus grand rayon de courbure délimitant la grande base est placée au contact d'un cylindre, de manière à se trouver superposée au bord du cylindre. De cette manière, le métal liquide remplissant l'espace de coulée ne vient en contact, au niveau des petites faces, qu'avec les pièces en matériau réfractaire isolant intercalées entre les plaques métalliques.
  • Il est donc nécessaire de maintenir les plaques métalliques dans une position parfaitement définie par rapport aux cylindres, pendant toute la coulée, en tenant compte du fait que les cylindres sont susceptibles de se dilater radialement et dans la direction de leurs axes ou encore de s'écarter ou de se rapprocher dans des directions radiales.
  • En outre, il peut être difficile d'obtenir un alignement parfait des faces frontales des deux cylindres, du fait de la précision de réglage et d'usinage des cylindres.
  • Enfin, il peut être difficile, avant le démarrage du dispositif de coulée, d'effectuer le réglage des petites faces, de manière que les arêtes des plaques métalliques de ces faces se trouvent en coïncidence parfaite avec le bord des cylindres.
  • D'autre part, le fait que les parties latérales métalliques des petites faces en forme de plaques soient en contact frottant avec les cylindres nécessite généralement d'introduire un lubrifiant entre les surfaces frottantes, pour limiter leur usure.
  • On a proposé d'introduire le lubrifiant qui peut être constitué par de la graisse dans des cavités usinées dans les parties métalliques des petites faces. Cette façon de procéder présente un inconvénient du fait que les cavités qui peuvent être constituées par des gorges sont réalisées sur une pièce consommable qui doit être remplacée après un temps d'utilisation relativement court.
  • En outre, les parties métalliques des petites faces ne sont pas maintenues et centrées de manière efficace par rapport aux cylindres.
  • Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de coulée continue d'un produit métallique comportant deux cylindres contrarotatifs à axes parallèles disposés en vis-à-vis avec un certain écartement et deux parois latérales fixes, ou petites faces, en appui sur les extrémités axiales des cylindres, délimitant un espace de coulée entre les cylindres et comportant chacune deux plaques qui sont en contact frottant chacune avec une face frontale plane de l'un des deux cylindres à l'une des extrémités axiales des cylindres et une paroi complémentaire intercalée entre les deux plaques et entre les cylindres, ce dispositif permettant d'assurer une lubrification efficace des surfaces frottantes entre les petites faces et les cylindres et un maintien des plaques des petites faces dans une position très précise par rapport aux cylindres.
  • Dans ce but, les cylindres comportent sur chacune de leurs faces frontales, une gorge annulaire ayant pour axe l'axe du cylindre, dans une zone en contact avec une des plaques d'une petite face, de manière que la plaque et la gorge coopèrent pendant la rotation du cylindre, pour le maintien et/ou la lubrification de la petite face.
  • Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures jointes en annexe, un dispositif de coulée continue d'une bande métallique selon l'invention.
  • La figure 1 est une vue partielle en coupe par un plan horizontal suivant 1-1 de la figure 2 d'un dispositif de coulée continue suivant l'invention et suivant un premier mode de réalisation.
  • La figure 2 est une vue en coupe et en élévation suivant 2-2 de la figure 1.
  • La figure 3 est une vue latérale d'une plaque du dispositif de coulée continue suivant 3 de la figure 2.
  • La figure 4 est une vue partielle en coupe par un plan horizontal d'un dispositif de coulée continue suivant l'invention et suivant une variante de réalisation.
  • La figure 5 est une vue partielle en coupe suivant 5-5 de la figure 6 d'un dispositif de coulée continue suivant l'invention et suivant un second mode de réalisation.
  • La figure 6 est une vue frontale du dispositif de coulée, suivant 6-6 de la figure 5.
  • Sur les figures 1 et 2, on voit un dispositif de coulée continue entre cylindres qui comporte deux cylindres 1 et 2 ayant des axes parallèles entre eux et horizontaux et qui sont disposés avec un certain écartement correspondant à l'épaisseur du produit à couler.
  • Sur la figure 1, le dispositif a été représenté en coupe par un plan horizontal passant par les axes des cylindres 1 et 2.
  • Pendant la coulée, les cylindres 1 et 2 sont mis en rotation dans des sens opposés et du métal liquide est introduit dans un espace de coulée 3 délimité par les surfaces latérales des cylindres disposées en vis-à-vis et par deux parois latérales telles que la paroi 4, appelées petites faces, qui sont en appui sur les extrémités axiales des cylindres 1 et 2.
  • L'espace de coulée 3 présente une largeur minimale correspondant à l'écartement des cylindres 1 et 2 et à l'épaisseur du produit coulé, dans le plan horizontal renfermant les axes des cylindres 1 et 2.
  • Les cylindres 1 et 2 sont refroidis intérieurement et assurent la solidification du métal liquide introduit dans l'espace de coulée 3, de telle sorte que des peaux de métal solidifiées se forment au contact de la surface des cylindres 1 et 2 qui entraînent le métal liquide solidifié en direction de la partie de plus faible largeur de l'espace de coulée 3, ou col, au niveau de laquelle les peaux solidifiées se rejoignent.
  • Le produit solidifié est extrait en continu en-dessous des cylindres.
  • Les petites faces telles que la face 4 sont destinées à fermer de manière étanche l'espace de coulée 3 sur ses côtés latéraux, de façon à empêcher toute infiltration de métal liquide.
  • Les cylindres 1 et 2 comportent une âme métallique centrale en acier 1a (ou 2a) et une virole externe en cuivre 1b (ou 2b) comportant des canaux, non représentés, dans lesquels on fait circuler, pendant la coulée, un liquide tel que de l'eau, pour assurer le refroidissement de la virole correspondante 1b (ou 2b) qui vient en contact avec le métal liquide introduit dans l'espace de coulée 3.
  • Les petites faces telles que la face 4, comportent deux plaques, préférentiellement métalliques, 5 et 6 ayant la forme de secteurs annulaires, comme il est visible sur la figure 2.
  • Les plaques 5 et 6 qui sont fixes et qui viennent en contact frottant avec la partie périphérique externe des cylindres comportant les viroles refroidies 1b et 2b pourraient également avoir la forme de portions de disque, comme décrit dans la demande de brevet 90-11000.
  • Les plaques 5 et 6 sont réalisées de préférence en acier mais peuvent être également en d'autres métaux ou même en matériau non métallique. Elles comportent un bord externe de forme tronconique dont le plus grand diamètre est égal au diamètre des cylindres 1 et 2. L'arête 7 ou 8 de la plaque métallique 5 ou 6 située à l'extrémité du bord tronconique présentant le plus grand diamètre est disposée en coïncidence avec le bord du cylindre correspondant 1 ou 2.
  • La fermeture de l'espace de coulée 3, entre les cylindres 1 et 2, est assurée par deux pièces en matériau réfractaire 9 et 10 qui comportent des portées tronconiques dont la forme correspond à la forme du bord tronconique des plaques 5 et 6, qui sont rapportées l'une contre l'autre suivant une face plane et qui sont intercalées entre les plaques métalliques 5 et 6.
  • Les pièces réfractaires 9 et 10 sont maintenues à l'intérieur d'un boîtier 12 qui permet de mettre en appui la petite face 4 contre les extrémités axiales correspondantes des cylindres 1 et 2.
  • Le boîtier 12 comporte un bord externe dirigé vers les plaques 5 et 6 et séparé de ces plaques par un jeu évitant tout contact entre le boîtier 12 et les plaques 5 et 6. Il n'existe aucune liaison mécanique directe entre le boîtier 12 et les plaques 5 et 6, la petite face 4 étant maintenue en contact avec les extrémités axiales des cylindres 1 et 2, par l'intermédiaire de ressorts hélicoïdaux 14 intercalés entre la surface intérieure du boîtier 12 et des plaques de pression 15 venant en contact avec une surface plane externe des pièces en matériau réfractaire 9 et 10.
  • En outre, des ressorts hélicoïdaux 16 répartis autour du boîtier 12 et intercalés entre le boîtier et des pièces d'appui 17 en contact avec le bord des pièces réfractaires 9 et 10 permettent de maintenir ces pièces fermement l'une contre l'autre, suivant leurs faces d'appui.
  • En exerçant une force d'appui sur le boîtier 12, dans la direction axiale des cylindres 1 et 2, on réalise la mise en appui des pièces réfractaires 9 et 10 sur les plaques métalliques 5 et 6 et la mise en appui des plaques métalliques 5 et 6 sur les parties d'extrémité externes des cylindres 1 et 2.
  • Selon l'invention, les cylindres 1 et 2 comportent des gorges annulaires 19 et 20 usinées à l'intérieur de pièces annulaires 21 et 22 rapportées sur les faces frontales des viroles 1b (ou 2b).
  • Les gorges 19 et 20 ont pour axe l'axe du cylindre correspondant 1 ou 2.
  • Comme il est visible sur les figures 1 et 3, les plaques métalliques 5 et 6 comportent sur leurs faces dirigées vers le cylindre correspondant 1 ou 2, une nervure en forme de secteur annulaire 23 ou 24 dont la largeur est sensiblement identique à la largeur de la gorge 19 (ou 20), de sorte que la nervure annulaire 23 ou 24 pénètre à l'intérieur de la gorge correspondante, dans la position de service de la petite face, comme représenté sur la figure 1.
  • Comme il est visible sur la figure 3, la nervure annulaire 23 de la plaque métallique 5 comporte deux parties d'extrémité 23a et 23b dont la forme correspond sensiblement à la forme de la section de la gorge correspondante 19 et une partie intermédiaire 23c ayant une hauteur inférieure à la hauteur des parties 23a et 23b. De cette manière, un espace libre est ménagé, à l'intérieur de la gorge 19, entre les parties 23a et 23b, lorsque la plaque métallique 5 est fixée en position contre l'extrémité frontale du cylindre 1.
  • Cet espace libre délimité par les parties 23a et 23b à l'intérieur de la gorge 19 permet de constituer une réserve de graisse assurant la lubrification des surfaces frottantes de la plaque métallique 5 et du cylindre 1.
  • En particulier, on assure ainsi la lubrification des surfaces frottantes de la nervure annulaire 23 et de la gorge 19.
  • La nervure 24 de la plaque métallique 6 comporte un profil identique au profil de la nervure 23 de la plaque 5 ; on assure la lubrification de la plaque 6, par introduction de graisse entre les parties d'extrémité de la nervure.
  • A titre de variante, il est possible, comme représenté sur la figure 1, de prévoir des nervures de guidage et de maintien 23 et 24 des plaques métalliques 5 et 6 dont la hauteur est inférieure à la profondeur de la gorge correspondante 19 ou 20.
  • Un espace libre est ainsi ménagé au fond de la gorge 19 ou 20 et cet espace libre peut être alimenté en un lubrifiant tel que de l'huile par une canalisation 25 ou 26 traversant les pièces d'appui 17 et les plaques métalliques 5 et 6 pour déboucher dans l'espace libre au fond de la gorge 19 ou 20.
  • De cette manière on peut assurer une lubrification continue des surfaces frottantes des plaques 5 et 6 et des cylindres 1 et 2.
  • Les nervures annulaires 23 et 24 introduites dans les gorges 19 et 20 permettent d'assurer une mise en place, un centrage et un maintien en position extrêmement efficaces des plaques 5 et 6, pendant la coulée, de sorte que l'arête externe 7 ou 8 des plaques 5 ou 6 est maintenue dans un alignement parfait avec le bord du cylindre correspondant 1 ou 2.
  • Cette disposition permet également de réaliser un alignement parfait des flancs des deux cylindres 1 et 2 qui peuvent présenter de légères différences dimensionnelles dues à la précision de l'usinage et du réglage, lors du montage.
  • Lors de la dilatation des cylindres pendant la coulée ou lors d'un déplacement horizontal de ces cylindres, les plaques métalliques 5 et 6 de la petite face 4 gardent leur positionnement initial par rapport aux cylindres 1 et 2, de sorte que la petite face reste parfaitement étanche.
  • Dans le cas où les cylindres 1 et 2 se déplacent relativement l'un à l'autre dans une direction perpendiculaire à leur axe, ce déplacement peut se traduire, dans le cas d'un écartement des cylindres, par un léger écartement des pièces 9 et 10 et par une infiltration et un figeage de l'acier entre les pièces en matériau réfractaire 9 et 10.
  • L'utilisation de deux pièces réfractaires rapportées l'une contre l'autre au lieu d'une seule pièce autorise ainsi un léger écartement des cylindres.
  • En revanche, dans le cas d'un déplacement des cylindres se traduisant par leur rapprochement, ce déplacement ne peut être accomodé que si le matériau de la ou des pièces réfractaires intercalées entre les plaques 5 et 6 est susceptible d'accepter une certaine compression.
  • Comme il est visible sur la figure 2, les extrémités des secteurs annulaires constituant les plaques métalliques 5 et 6, dans le sens de rotation du cylindre correspondant 1 ou 2, sont en appui sur des butées fixes 27 et 28 qui permettent d'éviter l'entraînement en rotation des plaques métalliques 5 et 6 par les cylindres 1 et 2.
  • Les butées 27 et 28 n'ont aucun rôle en ce qui concerne le positionnement radial des plaques métalliques 5 et 6 par rapport aux cylindres 1 et 2.
  • Sur la figure 4, on a représenté une variante de réalisation d'une petite face 4' d'un dispositif de coulée en continu entre cylindres suivant l'invention, permettant d'accomoder un certain déplacement des cylindres 1' et 2' l'un par rapport à l'autre se traduisant par un rapprochement de leurs axes.
  • Les plaques métalliques 5' et 6' de la petite face 4' comportent, comme les plaques 5 et 6 de la petite face 4 représentée sur la figure 1, des nervures en forme de portions d'anneaux introduites dans des gorges usinées dans les extrémités frontales des cylindres correspondants 1' et 2'.
  • Les plaques métalliques 5' et 6' comportent de plus deux faces tronconiques 5'a et 6'a inclinées en direction de l'espace de coulée 3' sur lesquelles viennent en appui des faces tronconiques correspondantes de deux pièces en matériau réfractaire 9' et 10'.
  • Les pièces 9' et 10' en matériau réfractaire sont maintenues en appui contre les plaques 5' et 6' et rappelées l'une contre l'autre par des ressorts.
  • Dans le cas d'un déplacement relatif des cylindres 1' et 2' se traduisant par un rapprochement de leurs axes, les surfaces 5'a et 6'a des plaques métalliques 5' et 6' liées aux cylindres pendant leur déplacement se déplacent par glissement sur les faces tronconiques des pièces en matériau réfractaire 9' et 10'.
  • Sur les figures 5 et 6, on a représenté un second mode de réalisation d'un dispositif de coulée continue suivant l'invention permettant d'assurer une lubrification efficace des surfaces des plaques métalliques des petites faces et des extrémités axiales des cylindres, pendant la coulée.
  • Le dispositif de coulée continue désigné de manière générale par le repère 30 représenté sur les figures 5 et 6 comporte deux cylindres contrarotatifs 31 et 32 disposés avec un certain écartement de manière à délimiter entre eux un espace de coulée 33 qui est fermé à ses extrémités par des parois latérales telles que 34.
  • La paroi 34 est constituée par deux plaques métalliques 35 et 36 en forme de secteurs annulaires présentant un bord tronconique qui sont plaquées contre les faces frontales des cylindres 31 et 32 et par une pièce en matériau réfractaire 37 intercalée entre les plaques métalliques 35 et 36.
  • Pendant la coulée, les plaques métalliques 35 et 36 sont en contact frottant avec la partie externe des cylindres 31 et 32 qui tournent en sens inverse.
  • Selon l'invention, les cylindres 31 et 32 comportent des gorges 39 et 40 de forme annulaire ayant pour axe l'axe du cylindre correspondant 31 ou 32.
  • Un lubrifiant est introduit dans les gorges 39 et 40, sous la forme d'une graisse remplissant ces gorges ou sous la forme d'un flux liquide introduit dans les gorges 39 et 40 pendant la coulée.
  • Les gorges 39 et 40 sont usinées dans une partie des faces frontales des cylindres 31 et 32 qui est recouverte par les plaques métalliques 35 et 36. Les faces des plaques métalliques 35 et 36 venant en contact avec les faces frontales des cylindres 31 et 32 coopèrent avec la rainure 39, pendant la rotation des cylindres 31 et 32, pour assurer une distribution et une répartition de lubrifiant entre la plaque métallique et le cylindre.
  • Dans le cas de l'utilisation d'un lubrifiant à faible viscosité, par exemple d'un lubrifiant liquide, il peut être nécessaire de disposer des plaques de fermeture fixes 41 et 42 en contact avec les faces frontales des cylindres 31 et 32, dans les parties de ces faces frontales qui ne sont pas recouvertes par les plaques métalliques 35 et 36. On réalise ainsi une fermeture complète des gorges 39 et 40 assurant la distribution de lubrifiant entre les surfaces frottantes des cylindres 31 et 32 et des plaques 35 et 36 mises en appui sur ces faces frontales.
  • Les plaques 41 et 42 peuvent être constituées par des disques ou par des anneaux recouvrant les gorges 39 et 40.
  • Dans le cas du second mode de réalisation représenté sur les figures 5 et 6, les gorges 39 et 40 n'ont pas pour fonction d'assurer le positionnement et le maintien des plaques métalliques 35 et 36 des petites faces, par coopération d'une nervure annulaire et des gorges 39 et 40.
  • Le dispositif suivant l'invention bien que d'une structure simple permet d'améliorer de façon sensible les conditions de la coulée.
  • En particulier, l'usure des pièces frottantes peut être considérablement réduite.
  • L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui ont été décrits.
  • On peut imaginer des dispositifs comportant des plaques métalliques venant en appui sur les faces frontales des cylindres d'une forme différente de celles qui ont été décrites entre lesquelles sont rapportées une ou plusieurs pièces complémentaires en matériau réfractaire.
  • On peut imaginer d'autres dispositions des petites faces permettant d'accomoder un déplacement relatif des cylindres par écartement ou par rapprochement.
  • L'invention s'applique non seulement à la coulée continue entre cylindres de bandes métalliques minces mais encore à la coulée continue entre cylindres de tout produit métallique.

Claims (10)

1.- Dispositif de coulée continue d'un produit métallique comportant deux cylindres (1, 2 ; 1', 2' ; 31, 32) contrarotatifs à axes parallèles disposés en vis-à-vis avec un certain écartement et deux parois latérales fixes (4, 4', 34) ou petites faces, en appui sur les extrémités axiales des cylindres (1, 2 ; 1', 2' ; 31, 32) délimitant un espace de coulée (3, 3', 33) entre les cylindres et comportant chacune deux plaques (5, 6 ; 5', 6' ; 35, 36) qui sont en contact frottant chacune avec une face frontale plane de l'un des deux cylindres à l'une des extrémités axiales des cylindres et au moins une paroi complémentaire (9, 10 ; 9', 10' ; 37) intercalée entre les deux plaques (5, 6 ; 5', 6' ; 35, 36) et entre les cylindres (1, 2 ; 1', 2' ; 31, 32) caractérisé par le fait que les cylindres (1, 2 ; 1', 2' ; 31, 32) comportent sur chacune de leurs faces frontales, une gorge annulaire (19, 20, 39, 40) ayant pour axe l'axe du cylindre, dans une zone en contact avec une des plaques (5, 6 ; 5', 6' ; 35, 36) d'une petite face, de manière que la plaque (5, 6 ; 5', 6' ; 35, 36) et la gorge (19, 20, 39, 40) coopèrent pendant la rotation du cylindre, pour le maintien et/ou la lubrification de la petite face (4, 4', 34).
2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que chacune des plaques (5, 6) comporte une nervure en forme de secteur annulaire (23, 24) engagée à l'intérieur de la gorge (19, 20) du cylindre correspondant pour assurer le maintien de la plaque (5, 6) dans une disposition radiale fixe par rapport aux cylindres correspondants (1, 2).
3.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que les plaques (5, 6) comportent une arête circulaire (7, 8) dont le diamètre est identique au diamètre du cylindre correspondant (1, 2) maintenue en coïncidence avec le bord du cylindre correspondant (1, 2), par la nervure annulaire (23, 24) introduite dans la gorge (19, 20) du cylindre (1, 2).
4.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que la nervure annulaire (23) comporte deux parties d'extrémité (23a, 23b) dont la forme et les dimensions correspondent à celles de la gorge (19) et une partie centrale (23c) ménageant un espace libre à l'intérieur de la gorge (19), cet espace libre étant rempli par un lubrifiant pendant la coulée.
5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que la nervure annulaire (23) ménage un espace libre dans le fond de la gorge (19), en communication avec un moyen d'alimentation en lubrifiant (25) à travers une ouverture de traversée de la plaque (5).
6.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il comporte deux pièces complémentaires (9, 10) en matériau réfractaire intercalées entre les deux plaques (5, 6) d'une petite face (4), rapportées l'une contre l'autre.
7.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que chacune des petites faces (4) comporte un boîtier (12) n'ayant aucune liaison mécanique directe avec les plaques (5, 6) de la petite face (4) à l'intérieur duquel sont placées la ou les pièces complémentaires (9, 10) de la petite face (4), la paroi intérieure du boîtier (12) venant en appui sur la ou les pièces complémentaires (9, 10) par l'intermédiaire de moyens élastiques de rappel (14), de manière à exercer une force d'appui dans la direction axiale des cylindres sur la ou les pièces complémentaires (9, 10) et par leur intermédiaire sur les plaques (5, 6).
8.- Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que des moyens élastiques de rappel (16) sont intercalés entre la paroi intérieure du boîtier (12) et chacune des deux pièces complémentaires (9 et 10) pour assurer la mise en appui l'une contre l'autre de ces pièces complémentaires (9, 10).
9.- Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que les plaques (5', 6') comportent des surfaces tronconiques (5'a, 6'a) inclinées en direction de l'espace de coulée (3') et que les deux pièces complémentaires (9', 10') comportent des surfaces correspondantes susceptibles de se déplacer par glissement sur les surfaces (5'a, 6'a) des plaques (5', 6'), lors d'un déplacement par rapprochement dans une direction perpendiculaire à leur axe, des cylindres (1', 2').
10.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les gorges (39, 40) des cylindres (31, 32) sont reliées à un moyen d'alimentation en lubrifiant et que le dispositif comporte de plus des plaques fixes (41, 42) de fermeture des gorges (39, 40) en appui sur les faces frontales des cylindres (31, 32), en dehors des zones sur lesquelles les plaques des parois latérales (35, 36) viennent en appui.
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