EP2731742B1

EP2731742B1 - Multi-alloy vertical semi-continuous casting method

Info

Publication number: EP2731742B1
Application number: EP12748724.7A
Authority: EP
Inventors: Philippe Jarry; Serge GUY
Original assignee: Constellium France SAS
Current assignee: Constellium Issoire SAS
Priority date: 2011-07-12
Filing date: 2012-07-10
Publication date: 2015-04-08
Anticipated expiration: 2032-07-10
Also published as: US20140138041A1; EP2731742A1; FR2977817B1; ES2541678T3; US8985190B2; JP6014663B2; JP2014520674A; FR2977817A1; CA2841291C; WO2013007891A1; AU2012282371A1; AU2012282371B2; CA2841291A1; CN103648683A; CN103648683B

Description

Domaine de l'inventionField of the invention

L'invention concerne le domaine de la fabrication de demi-produits tels que les plaques de laminage et les billettes de filage en alliages d'aluminium par coulée semi-continue verticale.
Plus précisément, l'invention concerne un procédé de coulée semi-continue verticale de plaques ou billettes comportant au moins deux alliages d'aluminium, par coulées simultanées et à l'aide d'au moins un séparateur.
L'invention concerne également le dispositif permettant la mise en oeuvre dudit procédé et la fabrication des dites plaques ou billettes.The invention relates to the field of the manufacture of semi-finished products such as rolling plates and spinning billets of aluminum alloys by vertical semi-continuous casting.
More specifically, the invention relates to a method of vertical semi-continuous casting of plates or billets comprising at least two aluminum alloys, by simultaneous casting and using at least one separator.
The invention also relates to the device for implementing said method and the manufacture of said plates or billets.

Etat de la techniqueState of the art

L'aluminium est utilisé de manière croissante dans les domaines de la construction aéronautique et automobile, tant en ce qui concerne les tôles de fuselage, longerons et raidisseurs de voilure, que les tôles de carrosserie ainsi que les échangeurs thermiques brasés pour l'automobile, pour des raisons de limitation du poids, mais aussi pour des réflecteurs optiques ou encore des tôles de blindage, des moules pour thermoplastiques, des pièces de forge, des pièces pour usinage..
Notamment ces applications de l'aluminium, mais la liste n'est pas exhaustive, nécessitent de trouver un compromis entre des propriétés souvent antagonistes, par exemple résistance mécanique et aptitude à la mise en forme ou résistance mécanique et résistance à la corrosion ou encore aptitude au perçage et au tournage.Aluminum is increasingly used in the fields of aeronautic and automobile construction, as regards fuselage sheets, longitudinal members and wing stiffeners, as well as body panels and brazed heat exchangers for automobiles, for reasons of weight limitation, but also for optical reflectors or shielding sheets, molds for thermoplastics, forging parts, machining parts.
In particular, these applications of aluminum, but the list is not exhaustive, need to find a compromise between often antagonistic properties, for example mechanical strength and aptitude for shaping or mechanical resistance and corrosion resistance or aptitude. drilling and turning.

Tous les alliages d'aluminium dont il est question dans ce qui suit sont désignés, sauf mention contraire, selon les désignations définies par l' « Aluminum Association » dans les « Registration Record Series » qu'elle publie régulièrement.All aluminum alloys referred to in the following are designated, unless otherwise indicated, in accordance with the designations defined by the "Aluminum Association" in the "Registration Record Series" which it publishes regularly.

L'utilisation d'alliages homogènes permet de remplir certaines exigences, mais des améliorations substantielles pourraient être obtenues s'il était possible, par exemple, de contrôler une variation de composition entre la surface et le coeur d'une tôle ou entre la surface et le coeur d'un lopin d'extrusion, de forge ou d'usinage, et ainsi de différencier les propriétés de surface des propriétés à coeur.
Des produits plaqués, réalisés par co-laminage à chaud de deux plaques en alliages différents, existent pour certaines applications, comme par exemple :

Les tôles de brasage, destinées principalement à l'industrie des échangeurs thermiques pour l'automobile notamment; le placage est alors un alliage à plus bas point de fusion que le coeur, et deviendra le métal d'apport qui assurera la liaison entre les pièces à assembler lors du procédé de brasage.
Des tôles aéronautiques pour lesquelles le placage, en alliage peu chargé en éléments d'alliage, assure une protection contre la corrosion à un alliage de coeur très chargé et à très forte résistance mécanique.
Il en va de même dans le domaine des tôles pour carrosserie automobile pour lesquelles le placage, en alliage peu chargé en éléments d'alliage, assure une bonne formabilité, notamment lors des opérations d'emboutissage, pliage ou sertissage, à un alliage de coeur plus chargé à forte résistance mécanique.
Mais le même principe s'applique aussi pour d'autres produits dits bicouches parmi lesquels les réflecteurs optiques, avec un alliage quelconque peu onéreux revêtu d'un alliage d'aluminium de haute pureté ou encore les produits bicouches pour blindage dans le domaine militaire.

The use of homogeneous alloys makes it possible to fulfill certain requirements, but substantial improvements could be obtained if it were possible, for example, to control a variation of composition between the surface and the core of a sheet or between the surface and the core of an extrusion, forging or machining plot, and thus to differentiate the surface properties of the properties at heart.
Veneered products made by hot co-rolling two plates of different alloys exist for certain applications, such as for example:

Brazing sheets, intended mainly for the heat exchanger industry for the automobile in particular; the plating is then an alloy with a lower melting point than the core, and will become the filler metal which will ensure the connection between the parts to be assembled during the soldering process.
Aeronautical plates for which the veneer, alloy lightly loaded alloying elements, provides protection against corrosion to a very heavy core alloy and very strong mechanical strength.
It is the same in the field of automotive body plates for which the plating, alloy lightly loaded alloy elements, ensures good formability, especially during stamping operations, folding or crimping, to a core alloy more loaded with high mechanical strength.
But the same principle also applies to other so-called bilayer products among which optical reflectors, with any inexpensive alloy coated with a high purity aluminum alloy or the bilayer products for shielding in the military field.

Ce procédé de co-laminage à chaud ne peut toutefois pas s'appliquer à toutes les familles d'alliages notamment aux alliages contenant du magnésium et/ou du zinc en quantité significative (produits destinés en particulier à l'industrie automobile, aéronautique ou autre) en raison de l'oxydabilité de surface des alliages riches en Mg et/ou en Zn. Il nécessite par ailleurs très souvent un double laminage à chaud, ce qui n'est favorable ni du point de vue de la productivité, ni du point de vue économique.However, this hot-rolling method can not be applied to all families of alloys, especially alloys containing magnesium and / or zinc in a significant amount (products intended in particular for the automotive, aeronautical or other industry). ) because of the surface oxidation of Mg and / or Zn-rich alloys. It also very often requires a double hot rolling, which is not favorable from the point of view of productivity, nor from the economic point of view.

De ce fait, des procédés permettant la coulée simultanée de deux couches d'alliages, appelée encore coulée bi-alliage, ont été proposés en coulée semi-continue verticale.As a result, processes for the simultaneous casting of two layers of alloys, also called bi-alloy casting, have been proposed in vertical semi-continuous casting.

La demande WO 03/035305 A1 , ou encore le brevet US 7,407,713 B2 , de la société Alcoa Inc., ainsi que d'autres demandes ou brevets de la même famille, divulguent l'utilisation d'un séparateur sous forme d'une feuille métallique qui se dévide en étant prise par le front de solidification et entraînée par le métal solide lors de la descente de la plaque. Ce séparateur demeure dans la plaque finalement obtenue. Cette solution présente l'inconvénient d'une mise en oeuvre techniquement incommode, du fait notamment de la nécessité de préchauffage d'une longueur importante de ladite feuille métallique, des problèmes d'encombrement mutuel avec les systèmes d'alimentation en métal liquide et surtout du fait de l'introduction, dans le métal liquide, de deux surfaces oxydées, la liaison métallurgique n'étant pas de ce fait garantie et les risques de délaminage ultérieurs non négligeables.Requirement WO 03/035305 A1 , or the patent US 7,407,713 B2 , Alcoa Inc., as well as other applications or patents of the same family, disclose the use of a separator in the form of a metal sheet which is unwound by being gripped by the solidification front and driven by the solid metal during the descent of the plate. This separator remains in the plate finally obtained. This solution has the disadvantage of a technically inconvenient implementation, in particular due to the need to preheat a large length of said metal foil, mutual congestion problems with the liquid metal supply systems and especially because of the introduction into the liquid metal, two oxidized surfaces, the metallurgical bond is not thereby guaranteed and the subsequent risk delamination not insignificant.

Le brevet US 4,567,936 de Kaiser Aluminum & Chemical Corporation revendique, quant à lui, une coulée bi-alliage dans laquelle l'âme est entièrement encapsulée dans la couche d'alliage de couverture. Cette couche extérieure est préalablement solidifiée et l'alliage d'âme est coulé à l'intérieur de cette coquille. Dans cette configuration, l'alliage extérieur doit avoir un liquidus significativement plus élevé que l'alliage d'âme. De plus la surface interne de la couche extérieure est nécessairement oxydée et il est à nouveau difficile de garantir une liaison métallurgique entre les deux couches. La principale revendication du brevet consiste d'ailleurs à protéger l'alliage intérieur, du type Al-Li, du refroidissement direct par l'eau.The patent US 4,567,936 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation claims a bi-alloy casting in which the core is fully encapsulated in the cover alloy layer. This outer layer is previously solidified and the core alloy is cast inside this shell. In this configuration, the outer alloy must have a significantly higher liquidus than the core alloy. In addition the inner surface of the outer layer is necessarily oxidized and it is again difficult to ensure a metallurgical bond between the two layers. The main claim of the patent is also to protect the inner alloy, type Al-Li, direct cooling water.

Les demandes US 2005/0011630 A1 et US 2010/0025003 A1 , de Novelis Inc, reposent sur une idée analogue, sans l'encapsulation complète de l'âme dans l'alliage de couverture. Elles décrivent un procédé permettant d'obtenir une interface saine puisque le séparateur est en fait constitué par la couche transitoirement solidifiée de l'alliage interne. Il est connu de l'homme du métier sous le nom de « Fusion™ ».
Ce procédé est donc mieux adapté aux couples d'alliages pour lesquels le liquidus de l'alliage extérieur est inférieur à celui de l'alliage intérieur. Dans les autres combinaisons d'alliages, l'obtention d'une liaison métallurgique exige une maîtrise très délicate des phases thermiques transitoires, et peut, dans certains cas, s'avérer tout simplement impossible.The requests US 2005/0011630 A1 and US 2010/0025003 A1 , of Novelis Inc, are based on a similar idea, without the complete encapsulation of the core in the cover alloy. They describe a method for obtaining a healthy interface since the separator is in fact constituted by the transiently solidified layer of the inner alloy. He is known to those skilled in the art as "Fusion ™".
This method is therefore better suited to alloy couples for which the liquidus of the outer alloy is lower than that of the inner alloy. In the other combinations of alloys, obtaining a metallurgical bond requires a very delicate control of the transient thermal phases, and may, in certain cases, be simply impossible.

La demande DE 44 20 697 A1 de « Institut für Verformungskunde und Hüttenmaschinen » de Leoben repose sur le principe d'un séparateur exogène amené à proximité du front de solidification. Toutefois, cette configuration exige que celui-ci soit positionné et demeure à une distance si petite soit-elle du front pour éviter la prise par solidification. De ce fait, s'installe une convection significative sous le séparateur qui induit un mélange relativement prononcé des deux alliages et ne permet pas une véritable séparation.Requirement DE 44 20 697 A1 of "Institut für Verformungskunde und Hüttenmaschinen" of Leoben is based on the principle of an exogenous separator brought near the solidification front. However, this configuration requires that it is positioned and remains at such a small distance from the front to avoid setting solidification. As a result, a significant convection is installed under the separator which induces a relatively pronounced mixture of the two alloys and does not allow a real separation.

La demande WO 2009/024601 A1 d'Aleris Aluminium Koblenz GmbH revendique aussi l'utilisation d'un séparateur ; celui-ci est introduit en partie centrale, soit à mi-épaisseur de la plaque où à nouveau se forme une zone de mélange qu'il est difficile de contrôler de façon reproductible, donc industrielle ; de plus le procédé est limité par le fait que les épaisseurs des deux couches sont égales par construction. Or la plupart des applications industrielles requièrent au contraire des couches d'épaisseurs très inégales.Requirement WO 2009/024601 A1 Aleris Aluminum Koblenz GmbH also claims the use of a separator; it is introduced in the central part, or mid-thickness of the plate where again is formed a mixing zone that is difficult to control reproducibly, so industrial; moreover, the method is limited by the fact that the thicknesses of the two layers are equal by construction. However, most industrial applications require layers of very uneven thickness.

Problème poséProblem

L'invention vise à résoudre ces difficultés en permettant l'introduction d'un séparateur au contact direct du front de solidification sans qu'il soit pris par le métal qui se solidifie et entrainé par le solide ; de cette façon, il s'agit d'assurer l'étanchéité entre les deux alliages en limitant le mélange éventuel, via la zone semi-solide même s'il existe une différence de niveau de part et d'autre du séparateur.The invention aims to solve these difficulties by allowing the introduction of a separator in direct contact with the solidification front without it being taken by the metal which solidifies and entrained by the solid; in this way, it is a question of ensuring the seal between the two alloys by limiting the possible mixture, via the semi-solid zone even if there is a difference in level on either side of the separator.

Objet de l'inventionObject of the invention

L'invention a pour objet un procédé de coulée semi-continue verticale à refroidissement direct de plaques de laminage ou billettes de filage dans lequel un séparateur et deux moyens d'alimentation en métal liquide, typiquement des busettes ou goulottes, disposés de part et d'autre dudit séparateur sont utilisés, comportant les étapes suivantes:

a) Coulée d'un premier alliage d'aluminium dans le moule de coulée semi-continue verticale à l'aide de la première busette,
b) Mise en place dudit séparateur métallique ou en matériau réfractaire dans le moule, au contact du front de solidification,
c) Coulée d'un deuxième alliage d'aluminium de l'autre côté dudit séparateur à l'aide de la deuxième busette,
d) Relèvement dudit séparateur sensiblement en même temps que l'arrêt de la coulée des alliages ou légèrement avant ledit arrêt, autorisant alors un mélange des alliages dans la zone de fin de coulée de la plaque ou billette,
e) Retrait de la plaque ou billette solidifiée du moule de coulée semi-continue,

caractérisé en ce que ledit séparateur est animé d'un mouvement de vibration, à l'aide d'un vibrateur, au moins pendant toute la durée de son contact avec le front de solidification, de telle sorte que ledit séparateur n'est pas pris et entrainé par le métal solide.
Préférentiellement ledit séparateur est relevé légèrement avant l'arrêt de la coulée, autorisant le mélange entre les alliages dans une zone correspondant à ladite fin de coulée, et cette zone est ensuite éboutée.
Ce procédé présente un intérêt tout particulier lorsque lesdits alliages ont des compositions différentes, autorisant la coulée de plaques ou billettes bi-alliages. Avantageusement, la zone de début de coulée obtenue avant introduction du séparateur et coulée du deuxième alliage, constituée d'un seul premier alliage, est également éboutée.
Le séparateur peut être une plaque sensiblement plane dont la découpe en partie inférieure épouse une section verticale du front de solidification en traversant le moule de part en part pour la coulée de plaques ou billettes présentant des couches d'alliages différents superposées.
Il peut aussi être un corps cylindrique creux respectant généralement, mais pas obligatoirement, la symétrie géométrique du produit pour la coulée de billettes composites, mais aussi un corps creux à section sensiblement rectangulaire pour la coulée de plaques dites fourrées intérieurement d'un alliage différent de l'alliage extérieur.
Dans ce dernier cas, la section sensiblement rectangulaire du séparateur peut être à coins arrondis, de façon à épouser une section horizontale du front de solidification de la plaque coulée, ou de section parfaitement rectangulaire. Dans ce dernier cas, ledit séparateur est alors délimité en partie inférieure par une surface plane à angles retroussés de façon épouser la forme du front de solidification dans lesdits coins. En ce qui concerne les matériaux, ledit séparateur peut être en matériau métallique du type acier ou métal réfractaire tel que notamment molybdène ou tungstène, mais ceci n'étant pas limitatif.
Il peut aussi être réalisé en matériau réfractaire à base de céramique ou de céramique renforcée de fibre de verre.
Pour ce qui est de la vibration dudit séparateur, elle est de faible amplitude, typiquement de l'ordre de la centaine de µm à des fréquences de l'ordre de la centaine de Hz jusqu'à des fréquences ultrasoniques.
Cette vibration est produite par un vibrateur choisi dans le groupe des vibrateurs pneumatiques, électriques ou par ultra-sons, sans caractère limitatif. Préférentiellement la fréquence de vibration est de 100 à 20000 Hz et, avantageusement, l'amplitude de vibration est de 100 à 200 µm.
Selon un mode particulier, lesdits premier et deuxième alliages sont de compositions identiques. En effet, la demanderesse a pu constater que la vibration avait pour effet positif de réduire les meso-ségrégations dendritiques.
Par extension, le procédé peut s'appliquer à la coulée de plus de deux alliages mettant alors en oeuvre plus d'un séparateur.The subject of the invention is a method for direct cooling vertical semi-continuous casting of rolling plates or spinning billets in which a separator and two means for supplying liquid metal, typically nozzles or chutes, arranged on both sides. other of said separator are used, comprising the following steps:

a) Casting a first aluminum alloy in the vertical semi-continuous casting mold using the first nozzle,
b) placing said metal separator or refractory material in the mold, in contact with the solidification front,
c) casting a second aluminum alloy on the other side of said separator using the second nozzle,
d) raising said separator substantially at the same time as stopping the casting of the alloys or slightly before said stop, then allowing a mixture of the alloys in the end of casting zone of the plate or billet,
e) removing the solidified plate or billet from the semi-continuous casting mold,

characterized in that said separator is vibrated by a vibrator at least for the duration of its contact with the solidification front, so that said separator is not taken and trained by the solid metal.
Preferably said separator is raised slightly before stopping the casting, allowing mixing between the alloys in an area corresponding to said end of casting, and this area is then trimmed.
This process is of particular interest when said alloys have different compositions, allowing the casting of plates or billets bi-alloys. Advantageously, the casting start zone obtained before introduction of the separator and casting of the second alloy, consisting of a single first alloy, is also trimmed.
The separator may be a substantially flat plate whose cutout in the lower part matches a vertical section of the solidification front through the mold from one side to the casting of plates or billets having layers of different alloys superimposed.
It may also be a hollow cylindrical body generally, but not necessarily, respecting the geometric symmetry of the product for the casting of composite billets, but also a hollow body with a substantially rectangular section for casting so-called internally lined plates with an alloy other than the outer alloy.
In the latter case, the substantially rectangular section of the separator may be rounded corners, so as to marry a horizontal section of the solidification front of the cast plate, or perfectly rectangular section. In the latter case, said separator is then delimited in the lower part by a flat surface with angles rolled up so as to follow the shape of the solidification front in said corners. As regards the materials, said separator may be of metal material of the steel or refractory metal type such as in particular molybdenum or tungsten, but this is not limiting.
It can also be made of refractory material based on ceramic or glass fiber reinforced ceramic.
As for the vibration of said separator, it is of low amplitude, typically of the order of one hundred microns at frequencies of the order of one hundred Hz to ultrasonic frequencies.
This vibration is produced by a vibrator chosen from the group of pneumatic, electric or ultrasonic vibrators, without limitation. Preferably, the vibration frequency is 100 to 20000 Hz and, advantageously, the amplitude of vibration is 100 to 200 μm.
According to a particular mode, said first and second alloys are of identical compositions. Indeed, the Applicant has found that the vibration had the positive effect of reducing meso-segregations dendritic.
By extension, the method can be applied to the casting of more than two alloys then using more than one separator.

L'invention a également pour objet le moyen de mise en oeuvre dudit procédé, à savoir un dispositif de coulée semi-continue verticale à refroidissement direct de plaques ou billettes comportant un moule de coulée semi-continue verticale tubulaire cylindrique ou rectangulaire, à extrémités ouvertes, à l'exception de l'extrémité inférieure fermée en début de coulée par un faux fond qui se déplace en descendant grâce à un descenseur au cours de la coulée de la plaque ou billette, l'extrémité supérieure étant destinée à l'alimentation en métal, l'extrémité inférieure à la sortie de la plaque ou billette, ladite extrémité supérieure étant munie de deux moyens d'alimentation en métal liquide, typiquement des busettes ou goulottes, et d'un séparateur apte à être introduit dans le moule, dans le marais de métal liquide au contact du front de solidification, divisant par la même le marais en deux zones distinctes, caractérisé en ce que ledit séparateur est relié à un vibrateur permettant de l'animer d'un mouvement de vibration typiquement multidirectionnelle, au moins pendant toute la durée de son contact avec le front de solidification, la vibration étant du type à faible amplitude, typiquement de l'ordre de la centaine de µm, préférentiellement de 100 à 200 µm, à des fréquences de l'ordre de la centaine de Hz jusqu'à des fréquences ultrasoniques, et préférentiellement de 100 à 20000 Hz. Comme dit plus haut, le séparateur peut être une plaque sensiblement plane ou un corps cylindrique creux associé à un moule tubulaire de section sensiblement circulaire, ou encore un corps creux à section sensiblement rectangulaire associé à un moule tubulaire de section sensiblement rectangulaire.
Dans ce dernier cas, la section sensiblement rectangulaire dudit séparateur peut être à coins arrondis.
Ladite section peut aussi être parfaitement rectangulaire et ledit séparateur est alors délimité en partie inférieure par une surface plane à angles retroussés pour épouser la forme du front de solidification dans les dits coins.
En ce qui concerne les matériaux, ledit séparateur peut être en matériau métallique du type acier ou métal réfractaire tel que notamment molybdène ou tungstène, mais ceci n'étant pas limitatif.
Il peut aussi être réalisé en matériau réfractaire à base de céramique ou de céramique renforcée de fibre de verre.
En ce qui concerne la vibration, elle est produite par un vibrateur choisi dans le groupe des vibrateurs pneumatiques, électriques ou par ultrasons.
Bien évidemment, par extension, ledit dispositif peut comporter plus d'un séparateur, plus de deux moyens d'alimentation en métal liquide, pour la coulée de plaques ou billettes comportant plus de deux alliages d'aluminium.The subject of the invention is also the means for implementing said method, namely a vertical cooling device with direct cooling of plates or billets comprising a cylindrical or rectangular tubular vertical semi-continuous casting mold with open ends. , with the exception of the lower end closed at the beginning of casting by a false bottom which moves downwards thanks to a descender during the casting of the plate or billet, the upper end being intended for feeding metal, the lower end at the outlet of the plate or billet, said upper end being provided with two liquid metal supply means, typically nozzles or chutes, and a separator adapted to be introduced into the mold, in the liquid metal swamp in contact with the solidification front, thereby dividing the swamp into two distinct zones, characterized in that said separator ur is connected to a vibrator allowing animate it with a typically multidirectional vibration movement, at least during the entire duration of its contact with the solidification front, the vibration being of the low amplitude type, typically of the order of one hundred μm, preferably 100 at 200 μm, at frequencies of the order of one hundred Hz to ultrasonic frequencies, and preferably from 100 to 20000 Hz. As said above, the separator may be a substantially flat plate or a hollow hollow body associated a tubular mold of substantially circular section, or a hollow body of substantially rectangular section associated with a tubular mold of substantially rectangular section.
In the latter case, the substantially rectangular section of said separator may be rounded corners.
Said section may also be perfectly rectangular and said separator is then delimited in the lower part by a flat surface with rolled angles to match the shape of the solidification front in said corners.
As regards the materials, said separator may be of metal material of the steel or refractory metal type such as in particular molybdenum or tungsten, but this is not limiting.
It can also be made of refractory material based on ceramic or glass fiber reinforced ceramic.
As regards the vibration, it is produced by a vibrator chosen from the group of pneumatic, electric or ultrasonic vibrators.
Of course, by extension, said device may comprise more than one separator, more than two liquid metal supply means, for casting plates or billets comprising more than two aluminum alloys.

Description des figuresDescription of figures

The figure 1 represents in section the first casting phase of the first alloy 1, in the mold 6 provided with a riser of refractory material 7, on the "seat" or "casting" 8, also called false bottom, the solidification front bearing the marker 2, the separator 3, here of the rectangle or cylinder type, being fixed to the plate 4 which is itself fixed the vibrator (not shown) connected to the assembly 5 by flexible springs, said assembly moving up and down through guides 9.
The figure 2 represents the second phase during which the separator 3 is brought into contact with the solidification front and the vibration 10 is engaged.
The figure 3 represents the third phase during which the supply nozzle 11 of second alloy 12 is put in place and the second cast alloy.
The figure 4 corresponds to the steady state, the second alloy 12 being at the heart of the plate or billet and the first 1 in the lower part to crop, mixed with the second alloy, and periphery.
The figure 5 represents the Zn% of a cross-section of the bi-alloy plate of Example 2 with AA5083 alloy exterior and AA7449 alloy core as a function of the distance d in mm from an outer face of the plate in the direction thickness, obtained by spark spectrometry.
The figure 6 represents the Zn% of a cross-section of the bi-alloy plate of Example 2 with AA6016 alloy exterior and AA7021 alloy core as a function of the distance d in mm from an outer face of the plate in the direction thickness, obtained by spark spectrometry.

Description de l'inventionDescription of the invention

Pour empêcher l'entraînement du séparateur par le métal solide, l'invention consiste à animer le séparateur d'un mouvement vibratoire de faible amplitude, typiquement de 100 à 200 µm, qui, brisant les dendrites qui se forment à son contact, repousse localement la cohérence dendritique vers des fractions solidifiées plus élevées et garantit ainsi que le séparateur ne soit pas entraîné par le métal solide. Plusieurs types de vibrateurs peuvent être utilisés : pneumatiques, électriques, par ultrasons, etc..., produisant une vibration d'une fréquence typiquement de 100 à 20000 Hz.
Le séparateur peut être un corps cylindrique creux, de préférence délimité en partie inférieure par un plan horizontal, et dont la section épouse alors une section horizontale du front de solidification, de façon à obtenir une bonne étanchéité. La section transversale du séparateur est, pour les plaques rectangulaires, calculée par modélisation thermique 3D du front de solidification et prend la forme d'un rectangle à coins arrondis selon une loi précise. Il est possible, si l'on souhaite que la séparation des alliages intervienne à distance constante des surfaces de la plaque, y compris près des chants, de concevoir un séparateur de section parfaitement rectangulaire ; en partie inférieure il n'est alors plus délimité par un plan, mais par une surface plane dont les angles sont retroussés pour épouser la forme du front dans les coins, et qui peut également être calculée par modélisation thermique 3D du front. Pour les billettes, la section du séparateur est bien entendu circulaire. Plusieurs types de séparateurs peuvent être employés : en matériau réfractaire non métallique, ou en matériau métallique (acier, métaux réfractaires tels que notamment Mo ou W) avec, selon les cas, un revêtement protecteur contre l'attaque par l'aluminium liquide. Cette configuration permet de respecter, si nécessaire, la symétrie géométrique et thermique de la plaque ou de la billette bi-alliage. Ce concept de plaque ou billette « fourrée », dans lequel une âme d'un premier alliage est totalement incluse dans un second alliage, offre en outre des possibilités nouvelles par rapport aux procédés existants. En effet, grâce à la présence de l'alliage extérieur sur les côtés de la plaque (ce qui n'est pas le cas pour le procédé Fusion™, ni pour les procédés de co-laminage), on peut envisager la transformation par laminage d'alliages de coeur très chargés en magnésium (plus de 5 %, voire 7 %) en Zn (jusqu'à 15% voire plus) en Cu (jusqu'à 5% voire plus), en Li (jusqu'à 2% voire plus), en Si (y compris à teneur hypereutectique), ou en une combinaison de ces éléments, tout en évitant un phénomène de fissuration à partir des bords, rencontré aujourd'hui lors de tentatives de laminage à chaud de ce type de multicouche.
Ces compositions conduisent à un bon compromis résistance mécanique / formabilité et l'enrobage peut permettre en outre d'améliorer notamment leur résistance à la corrosion et/ou leur formabilité. Cela ouvre de nouvelles possibilités d'applications pour l'aluminium, en particulier pour la fabrication de pièces de forme très complexes, notamment dans l'automobile, l'aéronautique, le transport, l'industrie mécanique etc.
Tel est le cas notamment de la combinaison d'un alliage d'âme de la famille AA7xxx, très chargé en éléments d'alliage durcissants, notamment du type AA7021, ou AA5xxx également très chargé, et d'un alliage de périphérie ou de placage de la famille AA6xxx, notamment du type AA6016, pour application à des tôles de carrosserie automobile.
Tel est encore le cas de la combinaison d'un alliage d'âme à nouveau de la famille AA7xxx, très chargé en éléments d'alliage durcissants, notamment du type AA7449, et d'un alliage de périphérie ou de placage de la famille AA5xxx, notamment du type AA5083, pour application à des tôles de blindage.To prevent the entrainment of the separator by the solid metal, the invention consists in animating the separator of a vibratory movement of small amplitude, typically from 100 to 200 μm, which, breaking the dendrites that form on contact with it, repels locally. the dendritic coherence towards higher solidified fractions and thus ensures that the separator is not driven by the solid metal. Several types of vibrators can be used: pneumatic, electric, ultrasonic, etc., producing a vibration with a frequency typically of 100 to 20000 Hz.
The separator may be a hollow cylindrical body, preferably delimited in the lower part by a horizontal plane, and whose section then marries a horizontal section of the solidification front, so as to obtain a good seal. The cross section of the separator is, for rectangular plates, calculated by 3D thermal modeling of the solidification front and takes the form of a rectangle with rounded corners according to a specific law. It is possible, if it is desired that the separation of the alloys occurs at a constant distance from the surfaces of the plate, including near the edges, to design a separator of perfectly rectangular section; in the lower part it is no longer delimited by a plane, but by a flat surface whose angles are rolled up to match the shape of the front in the corners, and which can also be calculated by 3D thermal modeling of the front. For billets, the section of the separator is of course circular. Several types of separators can be used: nonmetallic refractory material, or metal material (steel, refractory metals such as Mo or W) with, depending on the case, a protective coating against attack by liquid aluminum. This configuration makes it possible to respect, if necessary, the geometric and thermal symmetry of the plate or the bi-alloy billet. This concept of "filled" plate or billet, in which a core of a first alloy is totally included in a second alloy, also offers new possibilities compared to existing processes. Indeed, thanks to the presence of the outer alloy on the sides of the plate (which is not the case for the Fusion ™ process, nor for co-rolling processes), we can consider the transformation by rolling magnesium-rich core alloys (more than 5% or even 7%) in Zn (up to 15% or more) in Cu (up to 5% or more), in Li (up to 2% or more), Si (including hypereutectic content), or a combination of these elements, while avoiding a phenomenon of cracking from the edges, encountered today during hot rolling attempts of this type of multilayer .
These compositions lead to a good compromise between mechanical strength / formability and the coating can also make it possible to improve in particular their resistance to corrosion and / or their formability. This opens up new application possibilities for aluminum, particularly for the manufacture of very complex shaped parts, particularly in the automotive, aerospace, transport, mechanical industry and so on.
This is particularly the case of the combination of a core alloy of the AA7xxx family, which is heavily loaded with hardening alloying elements, in particular of the AA7021 or AA5xxx type which is also very heavily loaded, and of a periphery or veneer alloy. of the AA6xxx family, in particular of the AA6016 type, for application to automotive body panels.
This is still the case of the combination of a core alloy of the AA7xxx family, which is heavily loaded with hardening alloying elements, in particular of the AA7449 type, and a peripheral or plating alloy of the AA5xxx family. , in particular of the AA5083 type, for application to shielding plates.

La fabrication de billettes fourrées peut présenter l'avantage supplémentaire de permettre l'extrusion très rapide d'alliages durs protégés par une gaine en alliage moins dur, afin de pouvoir mettre en solution l'alliage dur sur simple chaleur de filage : en effet les vitesses de filage nécessaires sont impraticables sur les alliages durs en raison de leur mauvaise filabilité. Du fait que l'alliage dur est entouré d'une couche d'alliage « mou », l'ensemble devient plus facilement filable et à plus grande vitesse autorisant précisément la mise en solution de l'alliage dur sur simple chaleur de filage. Cette spécificité est particulièrement intéressante, notamment dans le cas du filage inverse.
Le séparateur peut aussi être constitué d'une plaque plane découpée de façon à ce qu'elle épouse une section verticale du front de solidification parallèle à l'une des faces de la plaque, ou à l'une des génératrices dans le cas des billettes. Dans ce cas on n'obtient plus une plaque ou une billette fourrée, mais des produits bi-couches, voire tri-couches si l'on utilise deux séparateurs plans, voire plus.
Dans tous les cas, le séparateur peut ne pas respecter la symétrie géométrique et thermique de la plaque ou billette pour obtenir des épaisseurs de couches différentes sur les différentes faces.
En pratique, la coulée des plaques ou billettes fourrées est démarrée avec le seul alliage de périphérie. Puis le séparateur est introduit dans le métal liquide, mis en vibration, abaissé au contact du front tandis que la goulotte d'amenée de l'alliage d'âme est abaissée de conserve, de façon à alimenter l'intérieur du séparateur avec l'alliage d'âme. Tant que la vibration est activée, elle empêche la prise du séparateur par le front. L'expérience montre qu'il est possible d'obtenir des différences de niveaux entre les deux côtés du séparateur, dans un sens ou dans un autre, ce qui est la preuve d'une bonne étanchéité. En fin de coulée, le séparateur est relevé : il y a donc mélange entre les deux alliages. Cette zone doit être éboutée, à moins que l'on souhaite délibérément obtenir une variation de composition dans la longueur de la plaque ou de la billette coulée, les alliages ayant été choisis en conséquence. C'est un degré de liberté supplémentaire offert par le procédé de coulée avec séparateur vibrant.
Dans le cas où le séparateur est constitué d'une «simple» plaque plane pour la coulée de produits bi-couche, voire tri-couche si l'on utilise deux séparateurs plans, la coulée est démarrée avec un seul alliage. Puis le séparateur plaque est introduit dans le métal liquide, mis en vibration, abaissé au contact du front tandis que la goulotte d'amenée de l'autre alliage est abaissée de conserve de façon à alimenter l'autre côté du séparateur avec l'autre alliage. La suite de la coulée s'effectue comme dans le cas précédent.
Bien entendu, quelle que soit la configuration, billette ou plaque fourrée, ou bicouche simple, outre les applications du type alliage à haute résistance mécanique / alliage à bonne formabilité pour tôles pour carrosserie automobile ou bicouches pour tôles de blindage, ce procédé permet aussi de couler des produits tels que des bicouches avec coeur en alliage quelconque et placage en alliage d'aluminium de haute pureté pour application notamment aux produits dits « grand brillant », ou alliage d'âme plaqué d'un alliage de couverture pour les applications à des tôles de brasage, ou encore bicouches pour longerons et raidisseurs de voilure, cette liste n'étant pas exhaustive.The manufacture of filled billets can have the additional advantage of allowing the very fast extrusion of hard alloys protected by a less hard alloy sheath, in order to be able to dissolve the hard alloy on simple heat of spinning: indeed the Spinning speeds required are impractical on hard alloys because of their poor spinnability. Since the hard alloy is surrounded by a "soft" alloy layer, the assembly becomes easier to spin and at a higher speed, which makes it possible to precisely dissolve the hard alloy on simple spinning heat. This specificity is particularly interesting, especially in the case of reverse spinning.
The separator may also consist of a flat plate cut so that it matches a vertical section of the solidification front parallel to one of the faces of the plate, or to one of the generatrices in the case of billets . In this case, a filled plate or billet is no longer obtained, but two-layer or even three-layer products if two flat separators are used, or even more.
In all cases, the separator may not respect the geometric and thermal symmetry of the plate or billet to obtain different layer thicknesses on the different faces.
In practice, the casting of the filled plates or billets is started with the only peripheral alloy. Then the separator is introduced into the liquid metal, vibrated, lowered in contact with the front while the supply channel of the core alloy is lowered canned, so as to feed the interior of the separator with the soul alloy. As long as the vibration is activated, it prevents the capture of the separator by the forehead. Experience shows that it is possible to obtain level differences between the two sides of the separator, in one direction or another, which is proof of a good seal. At the end of casting, the separator is raised: there is thus mixing between the two alloys. This zone must be trimmed unless it is deliberately desired to obtain a variation of composition in the length of the cast billet or billet, the alloys having been chosen accordingly. It's a additional degree of freedom offered by the casting process with vibrating separator.
In the case where the separator consists of a "simple" flat plate for pouring two-layer or even three-layer products if two flat separators are used, the casting is started with a single alloy. Then the plate separator is introduced into the liquid metal, vibrated, lowered in contact with the front while the supply chute of the other alloy is lowered in order to feed the other side of the separator with the other alloy. The rest of the casting is carried out as in the previous case.
Of course, regardless of the configuration, billet or filled plate, or single bilayer, in addition to the applications of the alloy type with high mechanical strength / alloy with good formability for automotive body panels or bilayers for shielding sheets, this process also makes it possible to casting products such as bilayers with any alloy core and high purity aluminum alloy plating for application in particular to so-called "high gloss" products, or alloy core plated a cover alloy for applications to brazing sheets, or bilayers for stringers and wing stiffeners, this list not being exhaustive.

L'invention peut également s'appliquer pour la réalisation de lingots, plaques, ou billettes, comportant plus de deux couches en alliages d'aluminium en utilisant alors plus d'un séparateur.The invention can also be applied for the production of ingots, plates, or billets, comprising more than two layers of aluminum alloys, while using more than one separator.

Dans ses détails, l'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples ci-après, qui n'ont toutefois pas de caractère limitatif.In its details, the invention will be better understood with the aid of the following examples, which are however not limiting in nature.

ExemplesExamples Exemple 1Example 1

Ce premier essai n'est pas conforme à l'invention car le séparateur, du type plaque, ne traverse pas le moule de part en part et une seule coulée d'un seul alliage a été mise en oeuvre, mais il était destiné à démontrer l'efficacité de la vibration pour éviter l'entrainement de la plaque par le métal solidifié.This first test is not in accordance with the invention because the separator, of the plate type, does not pass through the mold from one side and a single casting of a single alloy has been implemented, but it was intended to demonstrate the effectiveness of the vibration to avoid the drive of the plate by the solidified metal.

Une plaque monobloc, en composite réfractaire / fibres de verre, a été introduite et vibrée dans le marais d'une coulée de plaque de laminage en alliage AA1050 d'une section transversale de 1100x300mm.
La plaque réfractaire mesurait 200mm de large. Elle a été introduite parallèlement à la grande face de laminage, à 65mm de la paroi du moule.
La vibration de la plaque de réfractaire était assurée par un vibrateur pneumatique du type « Netter NTC » tel que ceux utilisés pour la vidange des silos à grains et autres trémies. Il s'agit d'une vibration multidirectionnelle de faible amplitude.
La plaque vibrée a été amenée et maintenue au contact du front de solidification.
Des sondages à l'aide d'une baguette ont permis de s'assurer de l'effectivité de ce contact. Différentes pressions du vibrateur pneumatique (entre 2 bars et 4 bars) ont été testées, de telle sorte que, compte-tenu des fréquences propres de vibration du montage, on obtienne une amplitude de vibration de l'ordre de 100 à 200µm à une fréquence de l'ordre de 100Hz.
En fin de coulée, après 400mm coulés avec la plaque sur le front (réglage 4 bars), l'air comprimé a été coupé, et donc la vibration.
La plaque a alors immédiatement été prise par le front.A one-piece refractory composite / glass fiber plate was introduced and vibrated in the swamp of an AA1050 alloy rolling plate casting with a cross-section of 1100x300mm.
The refractory plate was 200mm wide. It was introduced parallel to the large rolling face, 65mm from the wall of the mold.
The vibration of the refractory plate was provided by a pneumatic vibrator of the "Netter NTC" type such as those used for the emptying of the grain silos and other hoppers. It is a multidirectional vibration of low amplitude.
The vibrated plate was brought into contact with the solidification front.
Drills using a stick have made sure of the effectiveness of this contact. Different pressures of the pneumatic vibrator (between 2 bars and 4 bars) were tested, so that, taking into account the natural vibration frequencies of the assembly, a vibration amplitude of the order of 100 to 200 μm at a frequency is obtained. of the order of 100Hz.
At the end of the casting, after 400mm cast with the plate on the front (setting 4 bar), the compressed air was cut, and thus the vibration.
The plate was immediately taken by the forehead.

Exemple 2Example 2

Dans cet essai ont été coulées:

une plaque bi-alliage avec périphérie en alliage AA5083 et âme en alliage AA7449, typique pour une application comme tôle de blindage.
une plaque bi-alliage avec périphérie en alliage AA6016 et âme en alliage AA7021, typique pour une application en carrosserie automobile.

Les dimensions de la section transversale totale des plaques étaient de 1100 x 300mm.
Pour ces essais un séparateur monobloc en composite réfractaire / fibres de verre, dont la section transversale, sensiblement rectangulaire, épousait le front de solidification dans un plan horizontal, a été fabriqué et utilisé de façon à obtenir une couche d'alliage extérieur de 75mm d'épaisseur en périphérie de plaque.In this essay were cast:

a bi-alloy plate with AA5083 alloy periphery and AA7449 alloy core, typical for application as a shielding sheet.
a bi-alloy plate with AA6016 alloy periphery and AA7021 alloy core, typical for automotive body application.

The dimensions of the total cross section of the plates were 1100 x 300mm.
For these tests, a one-piece refractory composite / glass fiber separator, whose cross-section, substantially rectangular, conformed to the solidification front in a horizontal plane, was manufactured and used to obtain an outer alloy layer of 75 mm thick. thickness at the periphery of the plate.

Aux courbures près dans les angles, dictées par la forme du front de solidification dans ces zones, l'âme était homothétique à la section totale, avec des dimensions typiques de 950x150mm.
L'épaisseur du séparateur était de 12mm sur toute sa hauteur et passait progressivement à 4mm en extrémité basse, sur une hauteur de 15mm.
En pratique, après le démarrage avec l'alliage de périphérie, le séparateur a été introduit dans le marais, descendu au contact du front de solidification, tout en le faisant vibrer dans les mêmes conditions que celles de l'exemple 1, de telle sorte qu'il ne soit pas emporté par le métal solide.
La vibration a été obtenue grâce au même vibrateur pneumatique vissé sur le cadre métallique de support du séparateur. Ce support coulissait sur des tiges de guidage verticales et était motorisé à l'aide d'un système de vis sans fin.
La goulotte amenant l'alliage d'âme a été alors abaissée et la cavité interne du séparateur alimentée.
L'étanchéité, donc la séparation des alliages, a été bien assurée, ce qu'a démontré l'observation pendant les coulées d'une différence de niveau entre l'intérieur et l'extérieur du séparateur, au gré des petites variations de débit de chacun des alliages. Il a été observé sur tranches de plaques que la structure granulaire était localement plus fine à l'emplacement du séparateur, probablement en raison de l'action mécanique de la vibration sur les dendrites.
Une mesure en spectrométrie par étincelle de la teneur en zinc d'une section transversale pour les deux types de plaque en fonction de la distance d en mm d'une face externe de la plaque dans le sens de l'épaisseur a été réalisée.
Ces profils de composition sont représentés en figures 5 et 6 et confirment la séparation tout à fait effective des alliages.At bends near the corners, dictated by the shape of the solidification front in these areas, the core was homothetic to the total section, with typical dimensions of 950x150mm.
The thickness of the separator was 12mm over its entire height and gradually increased to 4mm at the bottom end, to a height of 15mm.
In practice, after starting with the periphery alloy, the separator was introduced into the marsh, lowered into contact with the solidification front, while vibrating under the same conditions as those of Example 1, so that that it is not carried away by the solid metal.
The vibration was obtained thanks to the same pneumatic vibrator screwed on the metal support frame of the separator. This support slid on vertical guide rods and was motorized using a worm system.
The chute leading the core alloy was then lowered and the internal cavity of the separator fed.
The sealing, and therefore the separation of the alloys, has been well ensured, as demonstrated by the observation during the pourings of a difference in level between the inside and the outside of the separator, according to the small variations of the flow rate. of each of the alloys. It was observed on slabs of plates that the granular structure was locally finer at the location of the separator, probably due to the mechanical action of the vibration on the dendrites.
A spark spectrometry measurement of the zinc content of a cross-section for the two types of plate as a function of the distance d in mm of an outer face of the plate in the direction of the thickness was carried out.
These composition profiles are represented in Figures 5 and 6 and confirm the quite effective separation of the alloys.

Claims

A semi-continuous vertical direct chill casting process for manufacturing rolling slabs or extrusion billets, in which a separator and two liquid metal supply systems ,typically spouts or troughs or tundishes arranged on either side of the separator, are used. This process features the following steps:
a) One aluminium alloy is cast through a spout into the semi-continuous vertical casting mould,

b) The separator , made of metal or a refractory material, is introduced into the mould, in contact with the solidification front,

c) The second aluminium alloy is cast into the semi-continuous vertical casting mould, on the other side of the separator, via a second spout,

d) The separator is raised almost simultaneously with the end of casting of the alloys, or slightly before casting is complete, in which case, the alloys may mix together in the zone in which slab or billet casting ended,

e) The solidified slab or billet is removed from the semi-continuous casting mould,
characterized in that using a vibrator, a vibratory motion is applied to the separator, at least while it is in contact with the solidification front, to prevent said separator from becoming trapped and entrained by the solidified metal.
A process according to claim 1, characterized in that the separator is raised slightly before casting ceases, enabling the alloys to mix in the zone where casting ends, with this end zone then being cropped.
A process according to one of claims 1 or 2, characterized in that the alloys have different compositions.
A process according to one of claims 1 to 3, characterized in that the part of the slab or billet where casting begins, before the separator is inserted and the second alloy cast, is also cropped.
A process according to one of claims 1 to 4, characterized in that the separator is an essentially flat plate cut so as to mate with a vertical section of the solidification front extending across the mould.
A process according to one of claims 1 to 4, characterized in that the separator is a hollow cylinder.
A process according to one of claims 1 to 4, characterized in that the separator is a hollow body of essentially rectangular cross-section.
A process according to claim 7, characterized in that the essentially rectangular cross-section features rounded corners for effective mating with a horizontal section of the cast slab's solidification front.
A process according to claim 7, characterized in that the hollow body has a perfectly rectangular cross-section and a bottom defined by a non-flat surface with profiled corners that match the shape of the solidification front in the corners.
A process according to any of claims 1 to 9, characterized in that the separator is made of steel or similar metallic material or a refractory metal such as molybdenum or tungsten.
A process according to any of claims 1 to 9, characterized in that the aforementioned separator is made of a ceramic or glass fibre-reinforced ceramic refractory material.
A process according to any of claims 1 to 11, characterized in that the amplitude of the vibrations applied to the separator is small, typically around 100 µm at frequencies ranging from approximately 100 Hz up to ultrasonic frequencies.
A process according to any of claims 1 to 2, characterized in that the vibratory motion is produced by any pneumatic, electric or ultrasound-emitting vibrator.
A process according to any of claims 1 to 13, characterized in that the vibration frequency is in a range between 100 and 20,000 Hz.
A process according to any of claims 1 to 14, characterized in that the vibration amplitude is in a range between 100 and 200 µm.
A process according to one of claims 1 or 2, characterized in that the first and second alloys have the same composition.
A process according to any of claims 1 to 16, modified to enable the casting of more than two alloys, using multiple separators.
A semi-continuous direct chill vertical slab or billet casting device featuring a tubular cylindrical or rectangular semi-continuous vertical casting mould that is open-ended except for the bottom end, which is sealed at the start of casting by a bottom block. A lowering mechanism moves this bottom block downwards as the slab or billet is cast and solidified by water in direct contact with the product. Liquid metal is poured into the top of the mould, and the slab or billet exits from the bottom end. The top opening is equipped with two metal supply devices, typically spouts or troughs, and a separator designed to be inserted into the sump of liquid metal in contact with the solidification front inside the mould, thereby dividing the sump into two separate zones, characterized by the fact that the separator is connected to a vibrator device that enables a typically multidirectional vibratory motion to be imparted to the separator, at least throughout the period in which it is in contact with the solidification front. These vibrations are of low amplitude, typically of the order of 100 µm (preferably between 100 and 200 µm), and are delivered at frequencies in a range between approximately 100 Hz up to ultrasonic frequencies, (preferably between 100 and 20,000 Hz).
A device according to claim 18, characterized in that the separator is an essentially flat plate.
A device according to claim 18, characterized in that the separator is a hollow cylinder used in combination with a tubular mould of essentially circular cross-section.
A device according to claim 19, characterized in that the separator is a hollow body of essentially rectangular cross-section used in combination with a tubular mould of essentially rectangular cross-section.
A device according to claim 20, characterized in that the essentially rectangular cross-section of the separator features rounded corners matting a horizontal section of the top.
A process according to claim 21, characterized in that the separator is of perfectly rectangular cross-section and has a bottom defined by a non-flat surface with profiled corners that match the shape of the solidification front in the corners.
A process according to any of claims 18 to 23, characterized in that the separator is made of steel or similar metallic material or a refractory metal such as molybdenum or tungsten.
A device according to any of claims 18 to 23 characterized in that the aforementioned separator is made of a ceramic or glass fibre-reinforced ceramic refractory material.
A device according to any of claims 18 to 25, characterized in that the vibratory motion is produced by any pneumatic, electric or ultrasound-emitting vibrator.
A device according to any of claims 18 to 26, modified to have more than one separator and more than two liquid metal supply devices, enabling slabs or billets to be cast using more than two aluminium alloys.