EP0767714B1 - Face laterale pour une machine de coulee en continu de tole mince - Google Patents

Face laterale pour une machine de coulee en continu de tole mince Download PDF

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EP0767714B1
EP0767714B1 EP95924361A EP95924361A EP0767714B1 EP 0767714 B1 EP0767714 B1 EP 0767714B1 EP 95924361 A EP95924361 A EP 95924361A EP 95924361 A EP95924361 A EP 95924361A EP 0767714 B1 EP0767714 B1 EP 0767714B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinders
plate
lateral face
lateral
face according
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP95924361A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0767714A1 (fr
Inventor
Frédéric Caillaud
Philippe Guillo
Jacques Barbe
Luc Vendeville
Pierre Delassus
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.)
Vesuvius France SA
Original Assignee
Vesuvius France SA
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Filing date
Publication date
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Priority claimed from FR9505535A external-priority patent/FR2722124A1/fr
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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
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637—Accessories therefor
    • B22D11/0648—Casting surfaces
    • B22D11/066—Side dams

Definitions

  • the invention relates to a side face for a continuous sheet metal casting machine. thin according to the preambles of claims 1 and 17. consisting of a frame on which are mounted two movable walls, such as two cylinders rotating in opposite directions, and two lateral faces placed at each of the ends of the cylinders to define a continuous casting mold in which is retained a given amount of liquid metal.
  • the invention also relates to a casting device according to the preamble of the claim 18.
  • a thin sheet continuous casting machine generally has two walls mobile which face each other and which define a mold with mobile walls. Liquid steel coming from the distributor is introduced into this mold via a nozzle appropriate geometry.
  • the side faces consist of a base plate of refractory material, a element made of ceramic material which comes into contact with the friction surface of the end of the cylinders and which is embedded in the base plate.
  • the set is mounted in a metal casing which covers the rear face of the base plate leaving only the ceramic element free. It is the bottom of this envelope which ensures the transmission of the pressure exerted by the mechanical system located at the rear of the side face and which allows the tight application of the side face against cylinders to avoid any leakage of liquid steel between them and the walls side.
  • the heat flow from the liquid metal through the plate of refractory material causes a significant increase in temperature from the bottom of the envelope.
  • this increase in temperature causes a deformation from the bottom, for example a bending.
  • This deformation is responsible, among other things, poor transmission of the pressure exerted by the mechanical system on the back of the refractory plate.
  • the pressure does not does not apply uniformly on the refractory material plate but concentrates in some points of it. For example, if the plate is curved, the bottom of the envelope metallic will only be applied on the refractory material plate by the top of this bulging area.
  • the resulting stress concentration can go up to the rupture of the refractory material plate.
  • the deformation of the envelope can also cause a change in the parallelism of the front face lateral (refractory material) with its rear face (metallic bottom).
  • the friction surface is no longer applied so uniform, that is to say with constant pressure, on the end of the cylinders. This phenomenon can lead to liquid steel infiltration between the cylinder and the surface friction of the lateral face.
  • the present invention specifically relates to a side face for a machine for continuous thin sheet casting which overcomes the disadvantages of the prior art which have just been exposed.
  • This lateral face must make it possible to transmit and distribute equally the application pressure exerted on its rear face so as to avoid any risk of liquid steel leakage. It must also make it possible to ensure a good parallelism between its front face and its rear face.
  • the part metal which allows to fix the side face on the frame of the casting machine continuous consists of a belt which surrounds the plate of refractory material only on its periphery.
  • This solution allows both good geometric support of the material plate refractory, easy fixing of the side face on the frame of the casting machine continuous and good parallelism between the two sides of the side wall whatever temperature.
  • This solution also makes it possible to create a side face entirely of refractory material at the level of all the zones in contact with the liquid steel or with the cylinders, as well as with the pressure application device.
  • the assembly of the metal belt and the refractory plate can be carried out by cementing or hot shrinking.
  • the metal belt and / or the plate of refractory material has grooves or anchors which can be filled with cement so to ensure better retention of the plate of refractory material in the belt.
  • the plate of refractory material is cemented by zone in the metal belt.
  • the fixing cement may also not be placed around the entire perimeter of the room of refractory material, depending on the shape of the metal belt.
  • the differences in expansion between the belt and the plate of refractory material require not to cement the entire periphery of the plate to avoid cracking of this last. Indeed, in this configuration the presence of cement on either side of the level of the cylinder axis causes the plate to tighten at high temperature of refractory material at this level.
  • the belt is made of metal (steel, cast iron or other) whose coefficient of thermal expansion is higher than that of the material refractory which constitutes the plate. As a result, at high temperature, the metal expands more. The belt then causes the material plate to be pulled. refractory, which can go as far as breaking it.
  • the cement used can for example be a silico-aluminous cement with a silicate binder.
  • Her function is to permanently or temporarily hold the material plate refractory in the belt.
  • the flatness of the rear face of refractory material is at least 0.5 mm.
  • the surface of the back side must be completely contained between two parallel planes distant at most 0.5 mm.
  • the refractory material plate can be made in one piece. She can also be carried out in several parts, in particular a friction zone and a central zone only in contact with the liquid steel contained in the mold continuous casting.
  • the central zone is preferably made of a ceramic material with carbon binder.
  • At least part of the friction zone is located below the plane defined by the axes of rotation of each of the two cylinders.
  • the invention also relates to side faces for a metal casting machine.
  • continuous thin sheet made of a frame on which are mounted two cylinders rotating in opposite directions and two removable side faces placed at each of the ends of both cylinders and means for applying with contact pressure the side faces on the ends of the cylinders.
  • the means for applying a contact pressure of the side faces on the ends of the cylinders include a plate that applies on the rear face of the refractory plate without contact with the metal belt of this plate of refractory material, the thickness of the plate being greater than the thickness of the belt.
  • the pressure exerted on the lateral face and intended to ensure a seal between the cylinders and the friction surface of this lateral face is exercised by means of a piece which may be metallic and independent of the face side itself.
  • This plate is of course subjected to the heat flow which crosses the refractory material plate.
  • the elevation of temperature of the metal plate is limited by the fact that an independent insulator (for example a silica foam plate) can be inserted between the push plate and the side face itself and that there is no thermal bridge between the metal belt which holds the plate of refractory material and the plate of thrust which applies pressure to the rear face of the plate of refractory material.
  • the thickness of the metal belt is lower than that of the refractory material plate so that the surface of the belt is recessed from the surface of the refractory material plate.
  • the invention relates to a continuous casting device between cylinders of thin metal products, with two cooled counter-rotating cylinders, two lateral obturation walls and means for supporting and applying pressure said closing walls against the edges of the cylinders, characterized in that each sealing wall is formed by a plate of hard refractory material surrounded a metal belt to which it is linked.
  • Figure 1 a schematic perspective view of a machine for thin sheet metal casting. It has two cylinders, 2 which rotate in opposite directions, as shown schematically by the arrows 4, around horizontal axes 6. Plates 10, applied against the ends of the cylinders, constitute a mold in which the steel liquid is poured.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a side wall for a continuous sheet metal casting machine according to the invention.
  • This wall side designated by the general reference 10, consists of two parts, namely a plate of refractory material 12 and a metal belt 14.
  • the plate of refractory material has a shape which is adapted to that cylinders of the continuous casting machine. It has two large sides substantially in the shape of an arc of a circle whose center of curvature is on the axis central of the casting machine cylinders.
  • the plate 12 has a small side at its lower part and a large side at its upper part.
  • the plate 12 is held by a metal belt 14 which, in the example of shown embodiment, surrounds the plate 12 over its entire periphery, the belt can be mounted in particular by shrinking.
  • the metal belt 14 includes fastening means such as screws, bolts, studs or other means analogues which allow it to be fixed to the frame of the continuous casting machine. Since these fixing means are conventional, they have not been shown on the figure.
  • the plate of refractory material 12 has a thickness which is greater than that of the metal belt 14. In this way the material refractory protrudes on both sides of the belt.
  • the metal belt was set back 3 mm by relation to each of the front and rear faces of refractory material 12. In others terms, the thickness of the refractory material plate was 6 mm greater than that of the metal belt 14.
  • FIG. 3 which shows a sectional view transverse of the metal belt 14 and part of the material plate refractory 12
  • the metal belt 14 has a groove 14a
  • the plate of refractory material has a groove 12a.
  • the grooves 12a and 14a are filled by a cement 16 which maintains the plate 12 in the belt 14.
  • a thrust plate 15 makes it possible to transmit an application force transmitted by application means 17. Note that the thickness of the plate 12 is greater than that of the metal belt 14. In this way there is no bridge between the push plate 15 and the belt, nor between the belt and the edge of cylinder 2.
  • FIG. 4 shows a plate 12 consisting of 2 parts, namely respectively an area 18 comprising the part of the plate working in friction 11 and a central zone 20.
  • the zone of friction 18 is made of a refractory material which has good friction characteristics with a metal, in particular high hardness and good coefficient of friction, for example a material comprising at least 15% of boron nitride.
  • the central area consists of part of the plate area refractory that is in contact with the liquid metal. For this reason she must present very good resistance to corrosion by steel. It can be constituted, by for example, by a ceramic material with carbon binder.
  • the friction zone 18 is consisting of a single element.
  • This element has a substantially Y shape. includes the friction zone 18 which consists of a concentric crown arc to one roller, and a concentric crown arc to the other roller. These two branches of the Y join at their lower part to form a central zone.
  • part of the friction zone is located below the level of the axis 22 of the two cylinders of the casting machine in continuous, shown schematically by a dashed line (see Fig. 1).
  • the end of the friction, located below the axis of the cylinders, in the solidification zone of the sheet ends with a recess 24 of at least 2 mm which can be a chamfer or rounded so that the sheet does not come, after solidification, rub on a heel of refractory material 26 located below the recess 24.
  • edges of the friction zone 18 located on the side of each of the two cylinders has a chamfer 28 or a rounding of at least 2 mm by 2 mm in order to limit the level of mechanical stresses at these edges. In the absence of a chamfer, there is indeed a systematic flaking of the edges which may ultimately generate liquid metal infiltration.
  • FIG. 5 and 6 there is shown in Figures 5 and 6 an alternative embodiment of a side face for a continuous casting machine according to the invention.
  • the area of friction consists of four elements 30 in the form of crown arcs concentric with the cylinders and with a block 32 joined to the crown sections 30.
  • the block 32 includes, like the friction zone 18 of FIG. 3, a part located in below level 22 of the cylinder axis.
  • crown arcs 30 and the central area 20 are held in the metal belt 14 by three cemented zones 34. Indeed the differences in expansion between the metal belt 14 and the refractory materials which constitute the central zone 20 and the elements 30 and 32 respectively impose that not cement the entire periphery of the plate 12 in order to avoid cracking of this last. The rest of the periphery of the plate is lined for example by means of fibers 36.
  • the plate 12 of refractory material comprises an independent rear plate 38 consisting of a non-metallic refractory material.
  • This plate 38 serves as a support for the other elements which have been described previously, namely the crown arcs 30, the central block 32 and the central area 20. All these elements can be simply placed on the plate rear 38 or else they can be fixed on this plate for example by means of a silico-aluminous cement or other.

Landscapes

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  • Metal Rolling (AREA)

Description

L'invention concerne une face latérale pour une machine de coulée en continu de tôle mince suivant les préambules des revendications 1 et 17. constituée d'un bâti sur lequel sont montées deux parois mobiles, telles que deux cylindres tournant en sens inverses, et deux faces latérales placées à chacune des extrémités des cylindres pour délimiter un moule de coulée en continu dans lequel est retenue une quantité donnée de métal liquide.
L'invention concerne également un dispositif de coulée suivant le préambule de la revendication 18.
La coulée en continu classique d'une brame mince dans un moule à parois fixes ne permet pas d'obtenir une épaisseur inférieure à 50 mm environ. Lorsqu'on souhaite obtenir des produits d'épaisseur plus mince, il est nécessaire de soumettre à un laminage les brames qui sortent en continu du moule de coulée. C'est la raison pour laquelle on tente de développer depuis quelques années des procédés de coulée en continu de tôle mince dont le but est de permettre d'obtenir directement des produits dont l'épaisseur peut descendre jusqu'à 3 mm et moins. On évite ainsi l'opération de laminage à chaud obligatoire avec les procédés actuellement utilisés. Il en résulte une simplification de la production et une réduction de la quantité d'énergie nécessaire, ce qui permet une baisse du prix de revient du produit fini.
Une machine de coulée en continu de tôle mince comporte généralement deux parois mobiles qui se font face et qui délimitent un moule à parois mobiles. L'acier liquide venant du répartiteur est introduit dans ce moule par l'intermédiaire d'une busette de géométrie appropriée.
On connaít déjà (EP 0 546 206) une machine de coulée en continu de tôle mince de ce type. Cette machine est constituée de deux rouleaux à axes horizontaux et parallèles qui tournent en sens inverse. Deux faces latérales sont disposées à chacune des extrémités de ces deux rouleaux pour déterminer le moule de coulée en continu dans lequel l'acier liquide est introduit à partir du répartiteur. Les faces latérales sont appliquées par un système mécanique pouvant être constitué par des ressorts ou des vérins contre l'extrémité des cylindres de façon à réaliser une étanchéité à l'acier liquide. Les faces latérales peuvent être préchauffées avant la coulée, en fonction du mode de fonctionnement de la machine et des matériaux qui les constituent. Selon ce document les faces latérales sont constituées d'une plaque de base en matériau réfractaire, d'un élément en matériau céramique qui vient en contact avec la surface de frottement de l'extrémité des cylindres et qui est encastrée dans la plaque de base. L'ensemble est monté dans une enveloppe métallique qui recouvre la face arrière de la plaque de base laissant libre uniquement l'élément de céramique. C'est le fond de cette enveloppe qui assure la transmission de la pression exercée par le système mécanique situé à l'arrière de la face latérale et qui permet l'application étanche de la face latérale contre les cylindres afin d'éviter toute fuite d'acier liquide entre ces derniers et les parois latérales.
Toutefois, dans une face latérale de ce type, la présence du fond métallique de l'enveloppe pose plusieurs problèmes.
Pendant la coulée en continu, le flux thermique provenant du métal liquide à travers la plaque de matériau réfractaire provoque une importante augmentation de la température du fond de l'enveloppe. Dans le cas où aucun dispositif de refroidissement de l'enveloppe n'est prévu, cette augmentation de température provoque une déformation du fond, par exemple un bombage. Cette déformation est responsable, entre autres, d'une mauvaise transmission de la pression exercée par le système mécanique sur l'arrière de la plaque réfractaire. Du fait que le fond est déformé, la pression ne s'applique pas uniformément sur la plaque de matériau réfractaire mais se concentre en certains points de celle-ci. Par exemple, si la plaque est bombée, le fond de l'enveloppe métallique ne s'appliquera sur la plaque de matériau réfractaire que par le sommet de cette zone bombée. La concentration de contrainte qui en résulte peut aller jusqu'à la rupture de la plaque de matériau réfractaire. La déformation de l'enveloppe peut également provoquer une modification du parallélisme de la face avant de la face latérale (matériau réfractaire) avec sa face arrière (fond métallique). Par suite de cette modification de parallélisme la surface de frottement n'est plus appliquée de manière uniforme, c'est-à-dire avec une pression constante, sur l'extrémité des cylindres. Ce phénomène peut conduire à une infiltration d'acier liquide entre le cylindre et la surface de frottement de la face latérale.
L'installation d'un système de refroidissement de l'enveloppe métallique et particulièrement du fond de cette enveloppe permet de limiter les inconvénients décrits ci-dessus mais provoque un refroidissement de la surface du matériau réfractaire de la face latérale qui est en contact avec l'acier liquide. Cela amplifie les phénomènes de figeage d'acier sur cette surface et peut nuire au bon déroulement de la coulée.
En outre, lors de la fabrication de la face latérale, il est difficile d'obtenir un bon parallélisme entre la face avant (matériau réfractaire) et la face arrière (fond métallique). En effet la plaque de base de matériau réfractaire est cimentée dans l'enveloppe métallique afin de la maintenir en place. Le ciment est étuvé selon un cycle thermique pouvant atteindre et dépasser 200°C. Ce cycle d'étuvage provoque une déformation de l'enveloppe métallique qui détruit le parallélisme qui existait antérieurement à l'étuvage du ciment. Il n'est pas aisé de rétablir le parallélisme entre la face avant et la face arrière par une nouvelle rectification parce qu'il est nécessaire de lubrifier pendant la rectification, ce qui humidifie le ciment de telle sorte qu'il doit être à nouveau étuvé.
La présente invention a précisément pour objet une face latérale pour une machine de coulée en continu de tôle mince qui remédie aux inconvénients de l'art antérieur qui viennent d'être exposés. Cette face latérale doit permettre de transmettre et de répartir de manière égale la pression d'application exercée sur sa face arrière de manière à éviter tout risque de fuite d'acier liquide. Elle doit permettre également d'assurer un bon parallélisme entre sa face avant et sa face arrière.
Ces résultats sont obtenus, conformément à l'invention par le fait que la partie métallique qui permet de fixer la face latérale sur le bâti de la machine de coulée en continu est constituée d'une ceinture qui entoure la plaque de matériau réfractaire uniquement sur sa périphérie.
Cette solution permet à la fois un bon maintien géométrique de la plaque de matériau réfractaire, une fixation facile de la face latérale sur le bâti de la machine de coulée en continu et un bon parallélisme entre les deux faces de la paroi latérale quelle que soit la température. Cette solution permet également de réaliser une face latérale entièrement en matériau réfractaire au niveau de l'ensemble des zones en contact avec l'acier liquide ou avec les cylindres, ainsi qu'avec le dispositif d'application de la pression.
L'assemblage de la ceinture métallique et de la plaque réfractaire peut s'effectuer par cimentage ou par frettage à chaud. Dans le cas où l'assemblage est assuré par cimentage, de préférence la ceinture métallique et/ou la plaque de matériau réfractaire possède des rainures ou des ancrages qui peuvent être remplis par du ciment de manière à assurer un meilleur maintien de la plaque de matériau réfractaire dans la ceinture.
La plaque de matériau réfractaire est cimentée par zone dans la ceinture métallique. Le ciment de fixation peut également ne pas être disposé sur tout le pourtour de la pièce de matériau réfractaire, en fonction de la forme de la ceinture métallique. Par exemple, dans le cas où les formes intérieures de la ceinture et de la plaque de matériau réfractaire sont constituées par deux arcs de cercle concentriques au cylindre, les différences de dilatation entre la ceinture et la plaque de matériau réfractaire imposent de ne pas cimenter tout le pourtour de la plaque pour éviter la fissuration de cette dernière. En effet, dans cette configuration la présence de ciment de part et d'autre du niveau de l'axe des cylindres provoque, à température élevée, un serrage de la plaque de matériau réfractaire à ce niveau. La ceinture est réalisée en métal (acier, fonte ou autre) dont le coefficient de dilatation thermique est plus élevé que celui du matériau réfractaire qui constitue la plaque. Par suite, à température élevée, le métal se dilate davantage. La ceinture provoque alors la mise en traction de la plaque de matériau réfractaire, qui peut aller jusqu'à la rupture de celle-ci.
Le ciment utilisé peut être par exemple un ciment silico-alumineux à liant silicate. Sa fonction est de maintenir de façon permanente ou temporaire la plaque de matériau réfractaire dans la ceinture.
De préférence la planéité de la face arrière de matériau réfractaire est au moins de 0.5 mm. En d'autres termes la surface de la face arrière doit être contenue entièrement entre deux plans parallèles distants au plus de 0.5 mm.
La plaque de matériau réfractaire peut être constituée d'une seule pièce. Elle peut également être réalisée en plusieurs parties, notamment une zone de frottement et une zone centrale uniquement en contact avec l'acier liquide contenu dans le moule de coulée en continu.
La zone centrale est de préférence réalisée en un matériau céramique à liant carbone.
Selon une caractéristique avantageuse, une partie au moins de la zone de frottement est située en dessous du plan défini par les axes de rotation de chacun des deux cylindres.
L'invention concerne également des faces latérales pour une machine de coulée en continu de tôle mince constituée d'un bâti sur lequel sont montés deux cylindres tournant en sens inverse et de deux faces latérales démontables placées à chacune des extrémités des deux cylindres et de moyens pour appliquer avec une pression de contact les faces latérales sur les extrémités des cylindres.
Elle se caractérise en ce que les moyens pour appliquer une pression de contact des faces latérales sur les extrémités des cylindres comprennent une plaque qui s'applique sur la face arrière de la plaque réfractaire sans contact avec la ceinture métallique de cette plaque de matériau réfractaire, l'épaisseur de la plaque étant supérieure à l'épaisseur de la ceinture.
Grâce à cette caractéristique la pression exercée sur la face latérale et destinée à assurer une étanchéité entre les cylindres et la surface de frottement de cette face latérale est exercée au moyen d'une pièce pouvant être métallique et indépendante de la face latérale elle-même. Cette plaque est bien entendu soumise au flux de chaleur qui traverse la plaque de matériau réfractaire. Par suite sa température s'élève pendant le fonctionnement de la machine de coulée en continu. Cependant l'élévation de température de la plaque métallique est limitée par le fait qu'un isolant indépendant (par exemple une plaque de mousse de silice) peut être introduit entre la plaque de poussée et la face latérale proprement dite et qu'il n'existe pas de pont thermique entre la ceinture métallique qui maintient la plaque de matériau réfractaire et la plaque de poussée qui applique la pression sur la face arrière de la plaque de matériau réfractaire. En effet, comme on l'a rappelé antérieurement, l'épaisseur de la ceinture métallique est inférieure à celle de la plaque de matériau réfractaire de telle sorte que la surface de la ceinture est en retrait par rapport à la surface de la plaque de matériau réfractaire. Par ailleurs, l'invention concerne un dispositif de coulée continue entre cylindres de produits métalliques minces, comportant deux cylindres contrarotatifs refroidis, deux parois d'obturation latérale et des moyens de support et d'application en pression desdites parois d'obturation contre les chants des cylindres, caractérisé en ce que chaque paroi d'obturation est constituée par une plaque en matériau réfractaire dur entourée d'une ceinture métallique à laquelle elle est liée.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaítront encore à la lecture de la description qui suit, donnée à titre illustratif, d'exemples de réalisation. Sur ces dessins :
  • la figure 1 une vue très schématique en perspective, d'une machine de coulée de tôle mince entre cylindres ;
  • la figure 2 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation de l'invention ;
  • la figure 3 est une vue en coupe d'un détail de la plaque de la figure 2.
  • les figures 4 et 5 représentent deux autres variantes de réalisation.
  • la figure 6 est une vue en coupe.
  • la figure 7 est une vue en coupe d'une autre variante de réalisation.
On a représenté sur la figure 1 une vue schématique en perspective d'une machine de coulée de tôle mince. Elle comporte deux cylindres, 2 qui tournent en sens inverses, comme schématisé par les flèches 4, autour d'axes horizontaux 6. Des plaques 10, appliquées contre les extrémités des cylindres, constituent un moule dans lequel l'acier liquide est versé.
On a représenté sur la figure 2 un premier mode de réalisation d'une paroi latérale pour une machine de coulée en continu de tôle mince conforme à l'invention. Cette paroi latérale, désignée par la référence générale 10, est constituée de deux parties, à savoir une plaque de matériau réfractaire 12 et une ceinture métallique 14. Comme on peut le constater la plaque de matériau réfractaire présente une forme qui est adaptée à celle des cylindres de la machine de coulée en continu. Elle comporte deux grands côtés sensiblement en forme d'arc de cercle dont le centre de courbure se trouve sur l'axe central des cylindres de la machine de coulée. La plaque 12 présente un petit côté à sa partie inférieure et un grand côté à sa partie supérieure.
La plaque 12 est maintenue par une ceinture métallique 14 qui, dans l'exemple de réalisation représenté, entoure la plaque 12 sur la totalité de son pourtour, la ceinture peut être montée notamment par frettage. La ceinture métallique 14 comporte des moyens de fixation tel que des vis, des boulons, des gougeons ou autres moyens analogues qui permettent de la fixer sur le bâti de la machine de coulée en continu. Etant donné que ces moyens de fixation sont classiques, ils n'ont pas été représentés sur la figure.
Comme on peut le constater la plaque de matériau réfractaire 12 présente une épaisseur qui est supérieure à celle de la ceinture métallique 14. De cette manière le matériau réfractaire dépasse des deux côtés de la ceinture. On a réalisé une face latérale conforme à l'invention dans laquelle la ceinture métallique était en retrait de 3 mm par rapport à chacune des faces avant et arrière de matériau réfractaire 12. En d'autres termes, l'épaisseur de la plaque de matériau réfractaire était supérieure de 6 mm à celle de la ceinture métallique 14.
Comme on peut le constater sur la figure 3, qui représente une vue en coupe transversale de la ceinture métallique 14 et d'une partie de la plaque de matériau réfractaire 12, la ceinture métallique 14 comporte une rainure 14a, tandis que la plaque de matériau réfractaire comporte une rainure 12a. Les rainures 12a et 14a sont remplies par un ciment 16 qui assure le maintien de la plaque 12 dans la ceinture 14. Une plaque de poussée 15 permet de transmettre une force d'application transmise par des moyens d'application 17. On remarque que l'épaisseur de la plaque 12 est supérieure à celle de la ceinture métallique 14. De cette manière il n'existe pas de pont thermique entre la plaque de poussée 15 et la ceinture, ni entre la ceinture et le chant du cylindre 2.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 2 la plaque de matériau réfractaire 12 est constituée d'une seule pièce. On a représenté sur la figure 4 une plaque 12 constituée de 2 parties, à savoir respectivement une zone 18 comportant la partie de la plaque travaillant en frottement 11 et une zone centrale 20. La zone de frottement 18 est réalisée en un matériau réfractaire qui présente de bonnes caractéristiques de frottement avec un métal, notamment une dureté élevée et un bon coefficient de frottement, par exemple un matériau comportant au moins 15 % de nitrure de bore. La zone centrale est constituée par une partie de la zone de la plaque réfractaire qui est en contact avec le métal liquide. Pour cette raison elle doit présenter une très bonne résistance à la corrosion par l'acier. Elle peut être constituée, par exemple, par un matériau céramique à liant carbone.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 4, la zone de frottement 18 est constituée d'un seul élément. Cet élément présente sensiblement une forme de Y. Il comporte la zone de frottement 18 qui est constituée d'un arc de couronne concentrique à un rouleau, et d'un arc de couronne concentrique à l'autre rouleau. Ces deux branches du Y se rejoignent à leur partie inférieure pour former une zone centrale. Comme on peut le constater également sur la figure 4, une partie de la zone de frottement est située en dessous du niveau de l'axe 22 des deux cylindres de la machine de coulée en continu, schématisé par un trait mixte (voir Fig. 1). L'extrémité de la zone de frottement, située en dessous de l'axe des cylindres, dans la zone de solidification de la tôle se termine par un décrochement 24 d'au moins 2 mm pouvant être un chanfrein ou un arrondi afin que la tôle ne vienne pas, après sa solidification, frotter sur un talon de matériau réfractaire 26 situé en dessous du décrochement 24.
Les arêtes de la zone de frottement 18 situées du côté de chacun des deux cylindres comporte un chanfrein 28 ou un arrondi d'au moins 2 mm par 2 mm afin de limiter le niveau des contraintes mécaniques au niveau de ces arêtes. En l'absence de chanfrein, on constate en effet un écaillage systématique des arêtes pouvant à terme générer des infiltrations de métal liquide.
Etant donné qu'une étanchéité est nécessaire entre la zone de frottement 18 et les cylindres, une planéité du plan constitué par l'ensemble de la zone de frottement 18 d'au minimum 0.5 mm est nécessaire. Cela impose un parallélisme entre le plan de la zone de frottement 18 et l'arrière de la plaque réfractaire 12 d'au maximum 0.5 mm. Cependant, suivant la machine de coulée en continu et le dispositif de fixation de la ceinture métallique 14 sur le bâti de cette machine, le plan de la surface de frottement 18 peut de plus devoir être parallèle au plan du dispositif d'application de la pression. De même, pour les mêmes raisons de transmission de l'effort d'application de la pression sur la plaque de matériau réfractaire 12, la planéité de la face arrière de cette dernière doit être au moins de 0.5 mm.
On a représenté sur les figures 5 et 6 une variante de réalisation d'une face latérale pour une machine de coulée en continu conforme à l'invention. Dans cette réalisation la zone de frottement est constituée de quatre éléments 30 en forme d'arcs de couronne concentriques aux cylindres et d'un bloc 32 jointif aux sections de couronne 30. Le bloc 32 comporte, comme la zone de frottement 18 de la figure 3, une partie située en dessous du niveau 22 de l'axe des cylindres.
On remarquera également que les arcs de couronne 30 et la zone centrale 20 sont maintenus dans la ceinture métallique 14 par trois zones cimentées 34. En effet les différences de dilatation entre la ceinture métallique 14 et les matériaux réfractaires qui constituent la zone centrale 20 et les éléments 30 et 32 respectivement imposent de ne pas cimenter tout le pourtour de la plaque 12 afin d'éviter la fissuration de cette dernière. Le reste du pourtour de la plaque est garni par exemple au moyen de fibres 36.
Enfin, on a représenté sur la figure 7 une variante de réalisation dans laquelle la plaque 12 de matériau réfractaire comprend une plaque arrière indépendante 38 constituée d'un matériau réfractaire non métallique. Cette plaque 38 sert de support aux autres éléments qui ont été décrits précédemment, à savoir les arcs de couronne 30, le bloc central 32 et la zone centrale 20. Tous ces éléments peuvent être posés simplement sur la plaque arrière 38 ou bien ils peuvent être fixés sur cette plaque par exemple au moyen d'un ciment silico-alumineux ou autre.

Claims (18)

  1. Face latérale pour une machine de coulée en continu de tôle mince qui est constituée d'un bâti sur lequel deux cylindres (2) sont montés tournants en sens inverse, de deux parois latérales (10) placées à chacune des extrémités des cylindres (2) et de moyens pour appliquer avec pression de contact les parois latérales sur les extrémités des cylindres, les cylindres coopérant avec les parois latérales pour délimiter un moule de coulée en continu dans lequel est retenue une quantité donnée de métal liquide, ladite face latérale comprenant une plaque (12) de matériau réfractaire non métallique qui vient en contact avec les extrémités des deux cylindres, une partie métallique (14) qui permet de fixer la face latérale au bâti de la machine de coulée en continu caractérisée en ce que ladite partie métallique est constituée d'une ceinture qui entoure la plaque de matériau réfractaire (12) uniquement sur sa périphérie.
  2. Face latérale selon la revendication 1 caractérisée en ce que la ceinture (14) et/ou la plaque de matériau réfractaire (12) possède des rainures ou des ancrages (12a, 14a) qui peuvent être remplies par du ciment (16) de manière à assurer un meilleur maintien de la plaque réfractaire (12) dans la ceinture (14).
  3. Face latérale selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisée en ce que la plaque de matériau réfractaire (12) est cimentée par zones (34), dans la ceinture métallique (14).
  4. Face latérale selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que la planéité de la face arrière de la plaque de matériau réfractaire (12) est au moins de 0.5 mm.
  5. Face latérale selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que la plaque de matériau réfractaire (12) comporte une zone de frottement (18) et une zone centrale (20) située au contact avec le métal liquide contenu dans le moule de coulée en continu.
  6. Face latérale selon la revendication 5 caractérisée en ce que la zone centrale (20) est réalisée en un matériau céramique à liant carbone.
  7. Face latérale selon l'une quelconque des revendications 5 et 6 caractérisée en ce qu'une partie de la zone de frottement (18) est située en-dessous du plan défini par les axes de rotation de chacun des deux cylindres.
  8. Face latérale selon la revendication 7 caractérisée en ce que la partie de la zone de frottement (18) située en dessous du plan défini par les axes de rotation de chacun des deux cylindres se termine par un décalage par rapport au plan de frottement d'au moins 2 mm de profondeur, ce décalage étant constitué par exemple par un chanfrein ou un arrondi.
  9. Face latérale selon l'une quelconque des revendications 5 à 8 caractérisée en ce que la zone de frottement (18) est constituée au moins partiellement d'éléments (30) formant des arcs de couronne concentriques aux cylindres.
  10. Face latérale selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 caractérisée en ce que le parallélisme entre le plan de la surface de la partie travaillant en frottement de la zone de frottement (18) et la face arrière de la plaque réfractaire est au moins de 0.5 mm.
  11. Face latérale selon l'une quelconque des revendications 5 à 10 caractérisée en ce que la planéité de la zone de frottement (18) est au moins de 0.5 mm.
  12. Face latérale selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 caractérisé en ce que le plan de la surface supérieure de la ceinture métallique est reculé d'au moins 3 mm par rapport au plan de la surface de frottement.
  13. Face latérale selon l'une quelconque des revendications 5 à 12 caractérisée en ce que l'arête de la zone de frottement (18) située en regard de l'extrémité des cylindres se termine par un dégagement de 2 mm de profondeur au moins, ce dégagement pouvant être un chanfrein ou un arrondi.
  14. Face latérale selon l'une quelconque des revendications 5 à 13 caractérisée en ce que la zone de frottement (18) est réalisée dans un matériau comprenant au moins 15 % de nitrure de bore (BN).
  15. Face latérale selon l'une quelconque des revendications 5 à 14 caractérisée en ce que la zone de frottement est composée de plusieurs éléments jointifs.
  16. Face latérale selon l'une quelconque des revendications 1 à 15 caractérisée en ce que la plaque de matériau réfractaire comprend une plaque arrière indépendante (38), constituée d'un matériau réfractaire non métallique servant de support aux autres éléments constitutifs de la plaque.
  17. Face latérale pour une machine de coulée en continu de tôle mince constituée d'un bâti sur lequel sont montés deux cylindres (2) tournants en sens inverse et de deux parois latérales (10) démontables placées à chacune des extrémités des deux cylindres (2), et de moyens (17) pour appliquer avec une pression de contact les parois latérales (10) sur les extrémités des cylindres (2), les deux cylindres (2) coopérant avec les parois latérales pour délimiter un moule de coulée en continu dans lequel est retenue une quantité donnée de métal liquide, caractérisée en ce que les moyens (17) pour appliquer une pression de contact des parois latérales sur les extrémités des cylindres comprennent une plaque (15) qui s'applique sur la face arrière de la plaque de matériau réfractaire (12) sans contact avec la ceinture métallique de cette plaque de matériau réfractaire (12), l'épaisseur de la plaque (12) étant supérieure à l'épaisseur de la ceinture (14).
  18. Dispositif de coulée continue entre cylindres de produits métalliques minces, comportant deux cylindres (2) contrarotatifs refroidis, deux parois d'obturation latérale et des moyens de support et d'application en pression desdites parois d'obturation contre les chants des cylindres caractérisé en ce que chaque paroi est constituée par une plaque (12) en matériau réfractaire dur entourée d'une ceinture (14) métallique à laquelle elle est liée.
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