EP0714332B1 - Dispositif d'amenee et d'echange d'un tube de coulee dans une installation de coulee continue a brames minces - Google Patents

Dispositif d'amenee et d'echange d'un tube de coulee dans une installation de coulee continue a brames minces Download PDF

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EP0714332B1
EP0714332B1 EP94920859A EP94920859A EP0714332B1 EP 0714332 B1 EP0714332 B1 EP 0714332B1 EP 94920859 A EP94920859 A EP 94920859A EP 94920859 A EP94920859 A EP 94920859A EP 0714332 B1 EP0714332 B1 EP 0714332B1
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EP
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tube
pouring
plate
replacement
continuous casting
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Stanislav Szadkowski
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International Industrial Engineering SA
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International Industrial Engineering SA
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Classifications

    • 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 feeding and exchanging a pouring tube into a mold for a continuous casting installation with thin slabs, comprising an upper reference plate applied against the bottom of the pouring container and guide rails capable of transmitting an upward thrust force and of guiding the sliding of said tube and of a replacement tube under the action of a jack, from a starting position to a service position in the casting axis and from said service position to a release position, so as to allow the exchange of tubes without lifting the pouring container.
  • the invention makes it possible to transpose to the manufacture of thin slabs, the technology of continuous casting with conventional slabs, introduced by European patent nr 192 019, with a view to carrying out uninterrupted casting sequences of several ladles.
  • This period of time is sufficient to cause the rejection of a large section of the slab, due to external and / or internal junction marks in the solidified metal as well as surface and internal cleanliness defects due to the interruption of the stable process of continuous casting.
  • the present invention relates to continuous casting which is uninterrupted for a long period, making it possible to empty several ladles in a row at a rate ensuring a speed of extraction of the slab such that the quality of the steel remains constant throughout the duration of casting.
  • the slab extraction speed remains at all times greater than or at least equal throughout the duration of the casting at a critical speed, i.e. greater than the speed below which the slab is degraded in quality.
  • the auxiliary plate has the same template as the guide rails and a longitudinal dimension, at least twice the overflow of a flared submerged part of a body of each of the pouring tubes.
  • the flared lower part of the body of the pouring tube extends beyond the width of the attached movable plate.
  • the flattened shape of the submerged pouring tube makes it easier over the entire width of the mold to obtain a regular flow imposed by the constancy of the flow and the thermal imperatives.
  • the invention allows this to achieve a long, continuous casting sequence of thin slabs, i.e. of accentuated rectangular section whose thickness is less than 100 mm.
  • These thin slabs are the starting point for the manufacture of flat products, in particular sheet metal rolled on continuous rolling trains.
  • This technology makes it possible to prevent the surface oxidation of the slabs following multiple heating of the sheets during rolling.
  • the upper end of the pouring tube carries an attached plate having a perfectly flat upper face and forming an integral part of the pouring tube.
  • a flared and flattened skirt of the pouring tube does not affect the arrangement of the guide rails or the maneuvers to be performed by pivoting to introduce a pouring tube from a horizontal starting position outside the mold, towards a vertical waiting position inside the mold and to bring a tube from a vertical waiting position next to the tube in the casting position, towards said casting position.
  • the invention relates to a method for bringing and exchanging a pouring tube into an ingot mold of a continuous casting installation, as described above and intended for the manufacture of thin slabs.
  • a supply and exchange device similar to that described in document EP-A-192 019 or WO 92/00822 is used, and the guide rails are placed next to the insert plate of the pouring tube in the service position, a booster plate next to which a replacement pouring tube is juxtaposed.
  • the replacement tube is put in place by pushing the used tube, which is in the service position, outside of its pouring position, using the auxiliary plate which forms with the added plates of said used tubes and replacement, a perfectly flat surface with joined edge.
  • the auxiliary plate has the same template as the guide rails and a longitudinal dimension, at least twice the projection of the flared part of the body of each of the pouring tubes.
  • FIG. 1 shows a device for supplying and exchanging a pouring tube according to the invention, generally designated by the reference sign 1, shown under a tapping distributor 5 in the vicinity of the tapping hole 7.
  • an ingot mold 8 of a continuous casting installation intended for the manufacture of thin slabs provision is made to give the pouring tubes 2, 12, in particular at the lower end of the tubular body, a flared shape 18 and flattened as a butterfly .
  • the distributor 5 is generally provided with a stopper rod not shown. Sometimes it is also fitted with a sliding closure device.
  • the supply and exchange device 1 is intended to allow the supply of a replacement pouring tube 2 attached to a plate 3, in the standby position in the ingot mold next to a tube in the service position and the exchange of the used service tube 12, attached to a plate 13, in the service position 14 without raising the distributor (FIG. 2).
  • the thickness of the auxiliary plate 4 is chosen to be equal to that of the added plate 3, but a slight difference in thickness has no unfortunate consequences due to the fact that in the immediate vicinity of the tap hole, this plate button 4 is pressed up.
  • the edge of the auxiliary plate 4 serves as a sliding shoe in the device for feeding and loading tubes.
  • Two guide rails 9 have an inclined stroke relative to the reference plate 6.
  • the guide rails 9 are divided into two sections, one of which is fixed 19, secured to a frame intended to be mounted under the distributor and the other mobile 29 and disposed between the two respective fixed rail sections in their mutual extension.
  • the sections of guide rails 29 are each mounted at the end of a horizontal lever pivoting around a fulcrum fixed to the frame. Each lever 11 is subjected to the action of a spring 10 which, directed downwards, applies the sections of movable guide rails 29 upwards.
  • the force exerted by the sections of movable guide rails 29 on the pouring tubes 2 varies according to the position of said tubes along the guide rails and increases as the replacement pouring tube 2 approaches the hole of flow 7 and decreases as the worn tube moves away from it.
  • the linear movement of the mobile plates 3, 13 is ensured by a retractable push rod 15 carried by a pneumatic cylinder 16, with an articulated head 20 around a pivot, so as to allow the push rod to be guided by a broken groove 26.
  • the jack 16 is shown when it returns to its initial position in which the push rod 15 ensures, thanks to its high position, free access to the loading position 24 of the pouring tubes on the rails - guides 9.
  • a rocker arm ensures parallelism between the movable plate 3 and the upper reference plate 6 from the start of the operation of supplying and loading the replacement pouring tube 2.

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Description

  • La présente invention est relative à un dispositif d'amenée et d'échange d'un tube de coulée dans une lingotière d'une installation de coulée continue à brames minces, comprenant une plaque supérieure de référence appliquée contre le fond du récipient de coulée et des rails-guides aptes à transmettre un effort de poussée vers le haut et à guider le coulissement dudit tube et d'un tube de remplacement sous l'action d'un vérin, depuis une position de départ vers une position de service dans l'axe de coulée et de ladite position de service vers une position de dégagement, de manière à permettre l'échange de tubes sans soulever le récipient de coulée.
  • Elle trouve sa principale application dans la production en continu de brames minces entrant dans la fabrication des produits plats, telles que les tôles fortes et les tôles minces laminées à chaud et à froid.
  • L'invention permet de transposer à la fabrication des brames minces, la technologie de la coulée continue à brames classiques, introduite par le brevet européen nr 192 019, en vue de réaliser des séquences de coulée ininterrompues de plusieurs poches de coulée.
  • Des installations de coulée continue mettant en oeuvre une lingotière ou moule présentant une section rectangulaire allongée existent déjà. Elles permettent de produire des brames dont l'épaisseur est comprise généralement entre 150 et 250 mm et dont la largeur peut atteindre 2.700 mm.
  • Dans les installations de coulée continue à brames minces existantes, on parvient à assurer une séquence ininterrompue de coulée de plusieurs poches de coulée d'affilée, mais en fait la continuité de la qualité de l'acier est interrompue. On n'observe pas d'interruption de la séquence de coulée, mais une interruption momentanée de l'extraction de la brame qui entraîne inévitablement un déclassement de la qualité de l'acier pendant un intervalle de temps pouvant atteindre 2 à 3 minutes lors du changement du répartiteur.
  • Ce laps de temps est suffisant pour provoquer le rebut d'un tronçon important de la brame, dû à des marques externes et/ou internes de jonction dans le métal solidifié ainsi que des défauts de surface et de propreté interne dûs à l'interruption du processus stable de la coulée continue.
  • La présente invention vise une coulée continue ininterrompue pendant une longue période, permettant de vider plusieurs poches de coulée d'affilée à un débit assurant une vitesse d'extraction de la brame telle que la qualité de l'acier reste constante pendant toute la durée de la coulée. La vitesse d'extraction de la brame reste à tout moment supérieure ou au moins égale pendant toute la durée de la coulée à une vitesse critique, c'est-à-dire supérieure à la vitesse en-dessous de laquelle la brame se voit dégradée en qualité.
  • Ce but est atteint grâce à un dispositif d'amenée et d'échange d'un tube de coulée du tue décrit dans le premier paragraphe du présent mémoire.
  • On propose d'insérer dans ce dispositif d'amenée et d'échange d'un tube de coulée, une plaque d'appoint juxtaposée à la plaque rapportée du tube de coulée et/ou du tube de replacement.
  • Suivant une particularité de l'invention, la plaque d'appoint présente le même gabarit que les rails-guides et une dimension longitudinale, au moins double du débordement d'une partie évasée immergée d'un corps de chacun des tubes de coulée.
  • On propose de donner au tube de coulée, en particulier à l'extrémité inférieure du corps tubulaire, une forme évasée et aplatie.
  • Il est évident qu'un tel tube aplati est fortement sollicité par l'érosion en raison de la vitesse d'écoulement laminaire élevée sur la faible épaisseur du film et sujet à des obstructions dues par exemple, à un figeage du métal qui s'écoule en couche relativement mince.
  • Selon une particularité, la partie inférieure évasée du corps du tube de coulée déborde en largeur de la plaque mobile rapportée.
  • La forme aplatie du tube de coulée immergé facilite sur toute la largeur de la lingotière, l'obtention d'un écoulement régulier imposé par la constance du débit et les impératifs thermiques.
  • L'invention permet ce réaliser une longue séquence de coulée continue des brames minces, c.à.d. de section rectangulaire accentuée dont l'épaisseur est inférieure à 100 mm. Ces brames minces sont le point de départ de la fabrication de produits plats, en particulier de tôles laminées sur des trains de laminage continus.
  • Cette technologie permet de prévenir l'oxydation superficielle des brames consécutive à des chauffes multiples des tôles lors du laminage.
  • L'extrémité supérieure du tube de coulée porte une plaque rapportée présentant une face supérieure parfaitement plane et faisant partie intégrante du tube de coulée.
  • La présence d'une jupe évasée et aplatie du tube de coulée n'affecte pas la disposition des rails-guides ni les manoeuvres à effectuer par pivotement pour introduire un tube de coulée d'une position horizontale de départ en dehors de la lingotière, vers une position verticale d'attente à l'intérieur de la lingotière et à amener un tube depuis une position verticale d'attente à côté du tube en position de coulée, vers ladite position de coulée.
  • L'invention concerne un procédé pour amener et échanger un tube de coulée dans une lingotière d'une installation de coulée continue, telle que décrite ci-dessus et destinée à la fabrication de brames minces. Pour procéder à l'échange du tube, on utilise un dispositif d'amenée et d'échange semblable à celui décrit dans le document EP-A-192 019 ou WO 92/00822 et on dispose sur les rails-guides, à côté de la plaque rapportée du tube de coulée en position de service, une plaque d'appoint à côté de laquelle on juxtapose un tube de coulée de remplacement. On met en place le tube de remplacement en poussant le tube usé, qui est en position de service, en dehors de sa position de coulée, à l'aide de la plaque d'appoint qui forme avec les plaques rapportées desdits tubes usé et de remplacement, une surface parfaitement plane à bord jointif.
  • Suivant un développement de l'invention, la plaque d'appoint présente le même gabarit que les rails-guides et une dimension longitudinale, au moins double du débordement de la partie évasée du corps de chacun des tubes de coulée.
  • Ces particularités et détails de l'invention ainsi que d'autres caractéristiques apparaîtront au cours de la description détaillée suivante d'une forme de réalisation particulière du dispositif d'amenée et d'échange, qui est donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et dans laquelle il est fait référence aux dessins ci-annexés.
    Dans ces dessins :
    • la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'amenée et d'échange selon l'invention d'un tube de coulée évasé disposé en position de service sous un récipient de coulée et d'une plaque d'appoint en position d'attente;
    • la figure 2 est une coupe semblable à celle de la figure 1 du dispositif suivant l'invention, garni, comprenant une plaque d'appoint et un tube de coulée de remplacement;
    • la figure 3 est une vue en plan du dispositif montré dans la figure 2;
    • la figure 4 est une vue en coupe semblable à celles des figures 1 et 2 du dispositif suivant l'invention dans lequel un vérin a opéré le changement de tubes.
  • Dans ces figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues.
  • La figure 1 montre un dispositif d'amenée et d'échange de tube de coulée selon l'invention, désigné dans son ensemble par le signe de référence 1, montré sous un répartiteur de coulée 5 au voisinage du trou de coulée 7.
  • Dans une lingotière 8 d'une installation de coulée continue destinée à la fabrication de brames minces, on prévoit de donner aux tubes de coulée 2, 12, en particulier à l'extrémité inférieure du corps tubulaire, une forme évasée 18 et aplatie en papillon.
  • Le répartiteur 5 est généralement muni d'une quenouille non montrée. Parfois, il est aussi muni d'un dispositif de fermeture coulissante. Le dispositif d'amenée et d'échange 1 est destiné à permettre l'amenée d'un tube de coulée de remplacement 2 rapporté à une plaque 3, en position d'attente dans la lingotière à côté d'un tube en position de service et l'échange du tube de service 12 usé, rapporté à une plaque 13, en position de service 14 sans relever le répartiteur (figure 2).
  • Les tubes de coulée 2, 12, juxtaposés par rapport à une plaque mobile d'appoint 4, glissent le long d'une plaque supérieure de référence 6 appliquée sous le répartiteur de coulée 5, contre une busette interne 21.
  • On sait que pour changer le tube, on déplace par coulissement la plaque rapportée et la plaque d'appoint 4 le long de la plaque de référence 6.
  • L'épaisseur de la plaque d'appoint 4 est choisie égale à celle de la plaque rapportée 3, mais une légère différence d'épaisseur n'a aucune conséquence fâcheuse en raison du fait que dans le voisinage immédiat du trou de coulée, cette plaque d'appoint 4 est appuyée vers le haut. Le bord de la plaque d'appoint 4 sert de patin de coulissement dans le dispositif d'amenée et de chargement de tubes.
  • Deux rails-guides 9 présentent une course inclinée par rapport à la plaque de référence 6.
  • De manière connue en soi, comme décrit dans le document WO 92/00822, les rails-guides 9 sont divisés en deux tronçons dont un fixe 19, solidaire d'un bâti destiné à être monté sous le répartiteur et l'autre mobile 29 et disposé entre les deux tronçons de rail fixes respectifs dans leur prolongement mutuel.
  • Les tronçons de rails-guides 29 sont montés chacun à l'extrémité d'un levier horizontal pivotant autour d'un point d'appui fixé au bâti. Chaque levier 11 est soumis à l'action d'un ressort 10 qui dirigée vers le bas, applique les tronçons de rails-guides mobiles 29 vers le haut.
  • La force exercée par les tronçons de rails-guides mobiles 29 sur les tubes de coulée 2 varie selon la position desdits tubes le long des rails-guides et augmente au fur et à mesure que le tube de coulée de remplacement 2 se rapproche du trou de coulée 7 et diminue au fur et à mesure que le tube usé s'en éloigne.
  • On obtient un serrage progressif de la plaque susdite 3 du tube de coulée de remplacement 2 contre la plaque supérieure de référence 6 et un désserrage progressif de la plaque mobile 23 du tube usé 22, ce qui permet un retrait aisé dudit tube usé en position de dégagement 17 à l'extrémité de la course des rails-guides 9.
  • Le déplacement linéaire des plaques mobiles 3, 13 est assuré par une tige de poussée 15 escamotable portée par un vérin pneumatique 16, à tête articulée 20 autour d'un pivot, de manière à permettre à la tige de poussée d'être guidée par une rainure brisée 26.
  • Dans chacune des figures, le vérin 16 est montré alors qu'il revient à sa position initiale dans laquelle la tige de poussée 15 assure grâce à sa position haute, le libre accès à la position de chargement 24 des tubes de coulée sur les rails-guides 9.
  • Dans une forme de réalisation particulière, un culbuteur assure le parallèlisme entre la plaque mobile 3 et la plaque supérieure de référence 6 dès le début de l'opération d'amenée et de chargement du tube de coulée de remplacement 2.

Claims (5)

  1. Dispositif d'amenée et d'échange d'un tube de coulée dans une lingotière d'une installation de coulée continue destinée à la fabrication de brames minces, comprenant une plaque supérieure de référence (6) appliquée contre le fond du récipient de coulée (5) et des rails-guides (9) aptes à transmettre un effort de poussée vers le haut et à guider le coulissement dudit tube et d'un tube de remplacement (2) sous l'action d'un vérin, depuis une position de départ vers une position de service (14) dans l'axe de coulée et de ladite position de service (14) vers une position de dégagement (17), de manière à permettre l'échange de tubes sans soulever le récipient de coulée, caractérisé en ce qu'il comprend également une plaque d'appoint (4) juxtaposée à la plaque rapportée du tube de coulée et/ou du tube de remplacement (2).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque d'appoint (4) présente le même gabarit que les rails-guides (9) et une dimension longitudinale, au moins double du débordement d'une partie évasée immergée (18) d'un corps de chacun des tubes de coulée.
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie immergée évasée du corps du tube est aplatie en papillon.
  4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque d'appoint (4) ayant une largeur égale à celle de la plaque rapportée (3).
  5. Procédé pour amener et échanger un tube de coulée usé, par un tube de remplacement (2), portant une plaque rapportée coulissant sur des rails-guides (9) dans une lingotière d'une installation de coulée continue à brames minces, caractérisé en ce qu'on met en place le tube de remplacement (2) en poussant le tube usé qui est en position de service, au dehors de sa position de coulée, à l'aide d'une plaque d'appoint (4) qui forme avec les plaques rapportées desdits tubes usé et de remplacement (2), une surface parfaitement plane à bord jointif.
EP94920859A 1993-07-27 1994-07-20 Dispositif d'amenee et d'echange d'un tube de coulee dans une installation de coulee continue a brames minces Expired - Lifetime EP0714332B1 (fr)

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BE9300779A BE1007317A3 (fr) 1993-07-27 1993-07-27 Dispositif d'amenee et d'echange d'un tube de coulee dans une installation de coulee continue a brames minces.
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EP0714332A1 EP0714332A1 (fr) 1996-06-05
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