FR2504036A1 - Procede et dispositif pour empecher l'oxydation de brames de cuivre a la sortie d'une machine de coulee continue - Google Patents

Abstract

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR REDUIRE L'OXYDATION DES SURFACES D'UN METAL COULE TOUT EN LE MAINTENANT CHAUD JUSQU'A CE QU'IL SOIT DECOUPE; ON UTILISE UNE ENCEINTE 32 POUR ENFERMER LE CUIVRE COULE CHAUD 30 LORSQU'IL PASSE DE LA SORTIE DE LA MACHINE DE COULEE 10 AU POSTE DE COUPE 27, UNE ISOLATION THERMIQUE RECOUVRANT LES PAROIS DE LADITE ENCEINTE POUR EMPECHER DES PERTES DE CHALEUR A PARTIR DE LA PLAQUE DE CUIVRE COULEE, ET DES MOYENS 39, 40, 41 POUR RECOUVRIR LES SURFACES DU CUIVRE COULE CHAUD A L'INTERIEUR DE LADITE ENCEINTE D'UN FLUIDE GAZEUX 38 POUR EMPECHER QUE LE CUIVRE COULE CHAUD NE SOIT EXPOSE A L'OXYGENE DANS LADITE ENCEINTE.

Description

Procédé et dispositif pour empêcher
l'oxydation de brames de cuivre à
la sortie d'une machine de coulée
continue.

L'invention concerne des machines de coulée continue à deux bandes pour couler des brames ou bandes de cuivre, et elle concerne plus particulièrement un procédé et un dispositif pour empecher l'oxydation des surfaces de la brame ou bande de cuivre fraichement coulée après sa sortie de la machine.

Dans les opérations de coulée actuelles utilisant des machines à deux bandes, la brame de cuivre fraichement coulée a tendance à s'oxyder rapidement après sa sortie de la machine, jusqu'à ce qu'elle atteigne le premier poste de traitement, qui est habituellement un poste de cisaillage ou de découpe, Lorsqu'une large brame de cuivre est coulée en continu dans une machine de coulée à deux bandes pour former des anodes destinées à etre utilisées pour un affinage électrolytique ultérieur, il est important que la brame reste chaude jusqu'après le cisaillage ou la découpe, de façon à réduire fortement les forces de cisaillement mécaniques nécessaires ou à réduire la chaleur d'entrée du chalti- meau, suivant la méthode de coupe utilisée.Après découpe à longueur, de façon typique, les anodes en cuivre sont refroidies à température ambiante dans des installations connues en utilisant des jets d'eau à basse pression.

L'oxydation superficielle qui prend place pendant le passage de la brame de cuivre entre la machine de coulée et le poste de cisaillage ou de coupe à chaud se traduit par une perte de cuivre à partir de la brame, et provoque en outre une consommation non souhaitable par l'oxyde de cuivre de l'électrolyte contenu dans la cuve lorsque la plaque découpée est utilisée comme anode pour l'affinage électrolytique.

A une température élevée proche de sa température de solidification, le cuivre subit une oxydation superficielle très rapide lorsqu'il est exposé à l'air.

Cette formation d'oxyde extremement rapide sur le cuivre à une telle température élevée a été appelée oxydation "catastrophique". D'autre part1 à la température ambiante, le cuivre résiste très longtemps à l'oxydation par contact de l'air, comme il est bien connu d'après l'usage courant de nombreux objets en cuivre.

Par conséquent, l'invention se propose de fournir un procédé et un dispositif nouveaux et perfectionnés pour empecher l'oxydation de brames de cuivre fraichement coulées une fois sorties d'une machine de coulée continue à deux bandes.

L'invention se propose aussi de fournir un dispositif et un procédé nouveaux et perfectionnés pour fabriquer des anodes en cuivre propres et sans oxyde à partir d'une machine de coulée continue à deux bandes.

Parmi les avantages de la présente invention, on peut citer ceux qui résultent du fait que le cuivre coulé est conservé, en empechant une oxydation importante de celui-ci, avant l'opération de découpe ou de cisaillage. De plus, l'électrolyte est conservé en empechant l'oxydation indésirable par l'oxyde de cuivre.

L'invention se propose également de fournir un procédé et un dispositif nouveaux et perfectionnés utilisant une machine de coulée continue à deux bandes, qui réduisent la perte de cuivre en empechant la formation d'oxyde sur le cuivre coulé et qui augmentent l'efficacité d'une cuve utilisant les anodes sans oxyde préparées suivant la méthode de coulée continue à deux bandes.

Tel qu'utilisé ici, le terme "couper" ou "découper" appliqué au processus de découpe de la brame continue de cuivre pour former une anode doit être inter prété de façon suffisamment large pour couvrir la coupe mécanique, le cisaillage mécanique et la coupe au chalumeau ou par des moyens équivalents.

La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de plusieurs modes de réalisation préférés, mais non limitatifs, représentés aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue de côté d'une installation de formation d'anodes en cuivre comprenant une machine de coulée continue du type à deux bandes suivie d'un dispositif empechant l'oxydation, représenté partiellement en coupe
- la figure 1A est une vue de côté, partiel le- ment en coupe, du dispositif pour refroidir rapidement les anodes en aval du poste de cisaillage ou de découpe ;
- la figure 2 est une vue en coupe transversale suivant la ligne 2-2 de la figure 1 ;;
- la figure 3 est une vue en coupe transversale à échelle agrandie d'un autre mode de réalisation du dispositif empechant l'oxydation suivant l'invention
- la figure 4 est une vue en coupe transversale à échelle agrandie d'une brame ou bande de cuivre illustrant le procédé de prévention d'oxydation suivant l'invention, les épaisseurs relatives des couches de vapeur et d'eau étant représentées à échelle agrandie pour une meilleure compréhension ; et
- la figure 5 est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 3, suivant la ligne 5-5 de cette figure.

Une machine de coulée continue à deux bandes, désignée dans son ensemble par la référence 10, telle que représentée sur la figure 1, comporte une bande de coulée supérieure 12 qui est entrainée en rotation autour de deux rouleaux principaux 14 et 16 situés aux extrémités opposées d'un chariot supérieur 15, et une bande de coulée inférieure 18, qui est entrainée en rotation autour de deux rouleaux principaux 20 et 22 situés aux extrémités opposées d'un chariot inférieur 19. Les rouleaux 14 et 20 sont situés au voisinage de l'extrémité d'entrée de la machine de coulée 10 et les rouleaux 16 et 22 sont situés au voisinage de l'extrémité de sortie de cette machine.Un moule de coulée mobile st défini par la bande de coulée inférieure 18, une paire de parois latérales espacées 24, et la bande de coulée supérieure 12, lorsqu'elles passent parallèlement entre elles dans une zone de coulée C.

Lorsque les bandes de coulée 12 et 18 sont entrainées en rotation par leurs rouleaux respectifs, les parois latérales espacées 24 tournent avec ces courroies, en passant par la zone de coulée C, puis en revenant de l'extrémité de sortie de la machine à l'extrémité d'entrée suivant un trajet éloigné de la zone de coulée, comme représenté sur la figure 1.

Comme représenté sur la figure 1, lors de la coulée de métal fondu dans la machine de coulée continue 10, l'extrémité de sortie est habituellement située plus bas que l'extrémité d'entrée pour utiliser la gravitation, ceci afin de favoriser l'introduction de la masse de métal fondu dans la zone de coulée C.

Le métal fondu, qui est du cuivre dans le'cars de la présente invention, est introduit dans l'entrée 29 de la zone de coulée C à partir d'une cuve 26, par un bec isolé 28. Le cuivre qui est introduit dans la zone de coulée C est solidifié pour former une brame ou bande coulée continue 30 qui sort de l'extrémité de décharge 31 de la zone de coulée.

Pour avoir d'autres informations sur les machines de coulée continue, on se référera aux brevets des
Etats-Unis nO 2 904 860 ; 3 036 348 ; 3 167 830 3 041 686 : 3 865 176 : 3 937 270 et 3 955 615.

La brame ou bande de cuivre coulée chaude 30 sortant de la machine 10 est découpée en morceaux desti nés à être utilisés par exemple comme anodes devant etre immergées dans un électrolyte dans une cuve pour l'aff i- nage électrolytique du cuivre de l'anode. Cependant, jusqu'ici, le matériau coulé chaud 30 s'oxyde rapidement pendant son transfert entre la sortie 31 de la machine et un poste de cisaillage ou de coupe 27. I1 est important que le matériau coulé 30 reste chaud jusqu'à la coupe à longueur, par cisaillage ou autre méthode, pour réduire fortement les forces de cisaillement mécaniques ou :1 a chaleur d' entrée du chalumeau suivant la méthode utilisée.

Pour empêcher lroxydation, se traduisant par une perte de cuivre de la part de la brame ou bande 30, ainsi que l'addition d'oxydes non souhaitables au matériau coulé, qui réduit l'efficacité lors de l'immersion en tant qu'anodes dans un électrolyte, le métal. fondu 30 est immédiatement introduit dans une enceinte 32 après sa sortie de la machine 10. Cette enceinte aboutit juste devant le poste de coupe 27 où la brame ou bande de cuivre 30 est coupée à longueur
Pour isoler le métal fraichement coulé de la brame ou bande 30, au voisinage de la sortie 31, de toute force de poussée ou de traction pouvant résulter d'opérations effectuées sur la bande en aval, par exemple l'opé- ration de coupe, on prévoit deux cylindres d'entrainement 33 qui sont entrainés en synchronisme avec la machine de coulée 10.Comme représenté sur la figure 1, ces cylindres d'entrainement 33 sont logés dans une partie plus large 37 de l'enceinte 32. Ils sont en contact avec les surfaces supérieure et inférieure de la bande 30 au voisinage de la courbure de grand rayon 35 où la bande en mouvement se redresse doucement, après un trajet légèrement incliné vers le bas, pour suivre un trajet horizontal.

Comme représenté sur la figure 2, l'enceinte 32 est garnie intérieurement d'une couche isolante 34 de fibres ou en céramique pour empecher une perte de chaleur de la part de la bande 30, ainsi que pour empecher un échauffement trop important et une déformation de l'enveloppe de l'enceinte, qui est constituée par une plaque d'acier. Comme on le voit mieux sur la figure 1, enceinte 32 est remplie soit de vapeur saturée soit de gaz inerte, introduit dans l'enceinte, comme indiqué par les flèches 38, à partir d'une source 39, par l'intermédiaire de la conduite 36 et des dérivations 40 et 41 qui communiquent avec l'intérieur de l'enceinte respectivement en amont et en aval des cylindres d'entralnement 33.L'enceinte 32 est munie d'une conduite d'aération 42 dans laquelle est prévu un régulateur de tirage 43, ré- glable manuellement ou automatiquement, qui sert à empêcher l'établissement néfaste d'une pression à l'intérieur de l'enceinte 32.

L'extrémité amont de l'enceinte 32 comporte une ouverture d'entrée 44 qui n'est que légèrement plus grande que la bande 30, pour empêcher l'entrée d'une quantité d'air atmosphérique importante dans l'enceinte.

L'extrémité aval de l'enceinte 32 comporte une ouverture de sortie similaire 47 également destinée à empêcher l'entrée d'air. De plus, la source 39 est à une pression supérieure à la pression atmosphérique, de sorte qu'il en est de même pour le fluide gazeux inerte 38, ce qui permet l'évacuation de l'air. La source 39 de fluide gazeux inerte 38 peut être une chaudière fournissant de la vapeur saturée à une pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique, ou un réservoir de gaz inerte ou non oxydant tel que de l'azote.

Comme représenté sur la figure 2, l'enceinte 32 est montée sur un bati vertical 45 et comporte plusieurs arbres ou rouleaux de support convoyeurs 46 entraînés en continu, qui la traversent et sont tourillonnés dans des paliers 48 prévus dans le bâti 45. Les arbres 46 supportent plusieurs nervures ou ailettes circulaires 50 relativement étroites, qui sont en contact avec la surface inférieure de la bande 30 lorsqu'elle descend à travers l'enceinte 32. Le but de ces nervures saillantes étroites 50 est de minimiser la conduction de chaleur entre la bande 30 et les arbres de support 46, pour diminuer la perte de chaleur de la part du métal coulé chaud 30. Ces nervures 50 permettent également le passage d'une couche d'eau, si on le souhaite, au voisinage de la bande, comme décrit ci-après.Les arbres 46 sont entraînées continuellement par des moyens d'entrainement 51 comportant un accouplement mécanique 53 avec chaque arbre.

Comme représenté dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, l'enceinte 32 est remplie d'un fluide gazeux inerte 38 se présentant sous la forme soit de vapeur saturée soit de gaz inerte, par exemple de l'azote, pour exclure l'air de l'enceinte, formant de ce fait une couche de revêtement de vapeur ou de gaz autour de la bande de cuivre 30, pour empêcher tout contact d'air avec le cuivre, et de ce fait réduire fortement toute oxydation de celui-ci.

Le dessus 51' de l'enceinte 32 est articulé, en 57, de façon à s'ouvrir en pivotant autour de la ligne de passage pour la surveillance, l'entretien et l'enlèvement des saletés. La conduite 36 comporte un joint ou pivot flexible 49 pour permettre son pivotement et celui des dérivations associées 40, 41 hors du passage, chaque fois qu'on doit ouvrir le dessus 51' de l'enceinte. La conduite d'aération 42 est munie de façon similaire d'un joint ou pivot 49' permettant de la faire pivoter par rapport à l'enceinte 32, chaque fois qu'on doit ouvrir son dessus 51'.

Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3 à 5, sont prévuesplusieurs conduites d'ame- née d'eau supérieures 54 et inférieures 56, dans lesquelles son' respectivement prévus une série d'ajutages 58 disposés relativement près les uns des autres suivant leur longueur. Ces ajutages 58 fournissent des jets d'eau étagés de faible débit 52 au-dessus et au-dessous de la brame 30 lorsqu'elle traverse l'enceinte 32.

Sur chacune des conduites 54 et 56 est fixé un déflecteur 60 qui s'étend sensiblement sur toute leur longueur à l'intérieur de l'enceinte 32. Autrement dit, ces déflecteurs 60 s'étendent sur sensiblement toute la largeur de l'enceinte 32. Ils sont incurvés dans le sens de déplacement de la brame 30 lorsqu'elle traverse l'enceinte 32, de sorte qu'ils étaient les jets d'eau et servent à recouvrir les surfaces de la brame 30 d'une couche d'eau 66 (figure 4) s'écoulant lentement lorsque le cuivre traverse l'enceinte 32.

L'étalement latéral des jets d'eau 32, une fois qu'ils ont frappé et ont commencé à s'écouler sur les déflecteurs incurvés 60 en direction du cuivre chaud 30, est indiqué par les lignes pointillées divergentes 61 (figure 5) au voisinage de chaque ajutage 58. Une fois que les jets d'eau se sont étalés sur les déflecteurs 60 en formant une couche uniforme d'eau sur chaque déflecteur, cette couche d'eau quitte la lèvre 63 du déflecteur et approche de l'interface 62 avec la brame 30 pour former la couche d'eau 66 s'écoulant lentement et la couche d'isolation 64. Lorsque la couche d'eau provenant du déflecteur approche de l'interface eaumétal 62, une partie de la couche 66 se transforme en vapeur et passe dans la couche de vapeur 64 au voisinage immédiat de la surface du métal chaud, ce qui réduit la formation d'oxyde de cuivre en empêchant le contact de la plaque de cuivre 30 avec l'air. Cette couche de vapeur 64 peut avantageusement etre formée de manière à libérer un agent chimique réducteur au voisinage de la surface du cuivre chaud pour réduire tout oxyde de cuivre présent en cuivre élémentaire, comme expliqué cidessous.

Comme représenté sur la figure 3, des moyens protecteurs, par exemple des plaques 59, peuvent etre installés devant es conduites supérieures 54 et les déflecteurs associés 60. Ces plaques de guidage protectrices 59 sont disposées à côté de chaque conduite 54 et déflecteur 60 pour les protéger de la brame 30. Les conduites inférieures 56 et leurs déflecteurs 60 sont protégés en positionnant un arbre convoyeur 46, 50 juste en amont de chaque conduite 56.

Comme représenté sur la figure 4, une couche de revetement de vapeur 64 est formée au voisinage des surfaces du cuivre chaud recouvertes par une couche 66 d'eau s'écoulant lentement. De façon avantageuse, la couche de revêtement de vapeur 64 isole la couche d'eau 66 du cuivre chaud 30, et de ce fait empêche l'eau de refroidir la brame 30 de façon excessive avant qu'elle atteigne le poste de cisaillage ou de coupe. Comme expliqué ci-dessus, cette couche de revêtement de vapeur 64 isole également de façon avantageuse la brame 30 de l'air, ce qui évite son oxydation.

Comme représenté sur la figure 3, les déflecteurs incurvés 60 sont plus éloignés de la brame 30 sur les conduites supérieures 54 pour diriger l'eau suivant un faible angle d'approche vers la surface supérieure du cuivre chaud. De plus, ce jeu vertical entre les lèvres 63 des déflecteurs et la brame 30 laisse de la place pour couler des brame 30 plus épaisses, si on le désire.

Ce jeu vertical est également utile pour les conditions de démarrage et d'arrêt lorsque le bord avant ou arrière de la brame coulée n'est pas de niveau.

Sur la surface supérieure de la brame 30, la gravité maintient la pellicule d'eau au voisinage de la surface du métal pour former la couche de vapeur 64. Une fois que la couche de vapeur 64 est formée, la couche d'eau 66 n'y pénètre pas. L'eau est dirigée, à partir de la lèvre 63 des déflecteurs 60, dans une direction 55 qui approche de la surface du métal chaud suivant un angle relativement faible A inférieur à 350, pour former la couche d'eau 66 (figure 4) et pour faire avancer cette couche d'eau par rapport à la brame 30, comme représenté par la flèche 67. La vitesse d'écoulement en 55 est inférieure à 9 m/s, de sorte que l'effet de refroidissement est minimisé tout en assurant la création d'un revêtement de vapeur adéquat 64.

Par rapport à la surface inférieure de la brame 30, les déflecteurs 60 (figure 3) sont plus proches de cette surface inférieure pour donner plus de force en direction de la couche d'eau inférieure 66, du fait qu'elle a tendance à retomber sous l'effet de la gravité. Une vitesse et un volume d'écoulement plus importants peuvent être nécessaires pour la surface inférieure afin de maintenir la couche d'eau étalée au voisinage de la surface inférieure de la brame 30. Les déflecteurs inférieurs 60 dirigent l'eau suivant un faible angle (similaire à l'angle A) vers la surface inférieure du cuivre chaud 30. Les couches d'eau 66 se déplacent beaucoup plus rapidement que la brame 30, comme indiqué par les flèches 67, qui sont plus longues que les flèches 69 correspondant au déplacement du cuivre.

La figure 5 représente un système de recirculation pour faire circuler l'eau de façon continue dans l'enceinte 32 pour former les couches de vapeur protectrices 64. L'enceinte 32 est munie d'un fond 65 descendant vers un drain 66 qui se déverse dans un réservoir 68 comportant un fond incliné 70. Ce fond dirige l'eau vers un bassin 71 contenant une pompe 72 dont l'admission 73 est disposée au fond du bassin La conduite d'alimentation 74 provenant de la sortie 76 de la pompe est respectivement reliée aux conduites supérieures et inférieures 54 et 56. Par conséquent, l'eau envoyée par les conduites 54 et 56 est appliquée à la brame, transformée en vapeur, et tout excès d'eau et la vapeur recon densée sont drainés vers le réservoir et remis en circulation par la pompe 72. Des vannes réglables manuellement 78 et 80 sont prévues pour régler les débits des conduites respectives.

Une faible quantité de copeaux peut etre enlevée de la brame de cuivre 30 dans l'enceinte 32. Une plaque déflectrice ou déversoir 75 est prévu en amont de l'admission 73 de la pompe pour permettre le dépôt de ces copeaux en amont de cette plaque déflectrice 75, ce dépôt étant facilité par le fond en pente 70. Le liquide dans le réservoir 68 est envoyé vers une tour de refroidissement et en est recueilli par les conduites respectives 81 et 83 pour éliminer la chaleur absorbée par la vapeur et le liquide à partir du cuivre chaud. I1 est recommandé de prévoir un filtre 77 dans la conduite 74 en aval de la sortie 76 de la pompe pour recueillir toute saleté ou copeau pouvant être aspirée dans l'admission 73 de la pompe pour empêcher l'engorgement des ajutages 58. Ce filtre comporte un couvercle d'accès amovible pour une inspection et un nettoyage périodiques.

La partie supérieure de la conduite d'alimentation 74 et/ou des conduites 64 comporte des joints ou pivots flexibles 49 pour permettre de faire pivoter et écarter les conduites supérieures 54 du chemin chaque fois que le dessus 51 de l'enceinte 32 doit être ouvert.

On remarquera qu'on peut combiner les deux méthodes d'exclusion d'oxygène suivant l'invention, à savoir le balayage de l'enceinte par du gaz inerte ou de la vapeur saturée, avec application simultanée de couches d'eau 66 sur la brame 30, ce qui forme des couches de revêtement de vapeur 64 (figure 5). Ce procédé et ce dispositif pour empêcher l'oxydation réduisent fortement la perte de cuivre qui disparaitrait autrement sous la forme d'oxyde de cuivre. De même, l'utilisation d'une brame formée suivant la méthode de coulée continue est plus efficace pour une utilisation en tant qu'anodes immergées dans un électrolyte dans une cuve, du fait de la réduction de la contamination par l'oxyde de cuivre.

Le procédé et le dispositif suivant l'invention permettent également au cuivre coulé de rester chaud jusqu'à ce qu'il soit coupé, réduisant ainsi les forces de cisaillement mécaniques ou la chaleur du chalumeau pour le couper, quelle que soit la méthode utilisée dans une installation particulière.

Immédiatement en aval du poste de coupe 27 est disposé le dispositif de refroidissement rapide 90 (figure 1A) pour refroidir les anodes en cuivre B qui sont transportées par les arbres ou rouleaux 46 comportant des nervures étroites 50. Ce dispositif de refroidissement rapide 90 comporte une enceinte 82 comprenant respectivement une entrée et une sortie 44, 47 de faibles dimensions. Plusieurs conduites supérieures et inférieures 84 et 86 sont disposées transversalement dans l'enceinte 82.Chaque conduite comporte un grand nombre d'ajutages 88 dirigés respectivement vers la surface supérieure ou inférieure des ébauches d'anodes B, suivant un angle compris entre 15 et 35 . Une pompe puissante (non représentée) aspire de l'eau de refroidissement à partir d'un bassin associé à un réservoir 98 situé au-dessous de l'enceinte 82, agencement similaire à celui représenté sur la figure 5, excepté que la pompe est plus puissante et que les conduites ont un diamètre plus important pour admettre un volume d'eau supérieur.

Cette pompe délivre un courant d'eau de volume important, à grande vitesse et à haute pression,-dans toutes les conduites de refroidissement 84 et 86 pour envoyer avec force des jets d'eau de refroidissement 92 sur les surfaces du métal chaud, à partir des ajutages 88. Ces jets 92 refroidissent de façon symétrique et égale les surfaces supérieure et inférieure des anodes B pour empêcher une distorsion thermique. Ces jets sont suffisamment puissants pour pénétrer toute couche de vapeur formée par l'extraction de chaleur rapide du cuivre chaud.

De plus, ces jets enlèvent tout copeau d'oxyde de cuivre qui peut s'être formé sur les surfaces des anodes sous l'effet du choc thermique et des impulsions mécaniques puissantes dues à l'impact suivant un angle aigu, comme représenté sur la figure 1A, qui enlève des anodes les copeaux d'oxyde de cuivre séparés. Les jets 92 ont une vitesse supérieure à 1,8 m/s. Ainsi, des anodes propres et non oxydées B sont entrainées hors de l'enceinte 82- par l'ouverture de sortie 47, comme représenté par la flèche 96, ces anodes propres étant prêtes pour un affinage électrolytique efficace ultérieur dans la cuve. L'eau et tous les copeaux enlevés tombent, par un drain 66, dans une cuve 94 largement ouverte dans laquelle se trouve le réservoir 98.

Le liquide de refroidissement provenant du réservoir 98 est envoyé, par une conduite 91, vers une tour de refroidissement et est ramené, par une conduite 93, pour éliminer la chaleur absorbée à partir des anodes
B refroidies. La cuve 94 comporte des moyens pour permettre le dépôt des copeaux ou des saletés et pour empecher que ces particules n'atteignent l'admission de la pompe, comme dans l'agencement de la figure 5. De même, il est recommandé de prévoir un tamis dans la conduite d'alimentation allant de la pompe aux conduites supérieures et inférieures 84 et 86 pour capturer toute particule pouvant être aspirée dans la pompe pour empêcher l'engorgement des ajutages 88.

I1 est préférable de prévoir des tabliers 100 en matériau souple résistant à la chaleur, par exemple en tissu d'amiante, à l'entrée et à la sortie 44 et 47 des enceintes 32 et 82 pour réduire la quantité de gaz et/ou de liquide s'échappant par ces entrées et sorties.

La conduite d'aération 42 comporte un joint ou pivot flexible permettant de la faire pivoter hors du chemin lors de la préparation pour l'ouverture du dessus de l'enceinte 82. Les conduites supérieures 84 sont également agencées de manière à pouvoir pivoter, comme les conduites supérieures 54 sur la figure 5.

L'eau dans les réservoirs 68 et 98 contient un inhibiteur de corrosion approprié pour protéger les rouleaux, paliers et parties en acier. Cette eau peut avantageusement être composée de manière à fournir un agent chimique réducteur qui est libéré par cette eau lorsqu'elle est réchauffée au voisinage de la surface du cuivre chaud dans les enceintes 32 et 82 pour réduire chimiquement tout oxyde de cuivre présent en cuivre non oxydé (c'est-à-dire élémentaire). Par exemple, cette eau peut contenir une émulsion à base d'alcool. En présence du cuivre chaud, cette émulsion à base d'alcool se dissocie et libère de l'hydrogène qui agit comme agent réducteur pour réduire tout oxyde de cuivre existant en cuivre élémentaire. Une telle émulsion à base d'alcool est vendue dans le commerce par G. Whitfield Richards
Company, de Philadelphie, Pennsylvanie, sous les marques déposées HR LUBE-WELL et HRM LUBE-WELL.

Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour réduire l'oxydation des surfaces d'un métal coulé tout en le maintenant chaud jus qu'à ce qu'il soit cisaillé ou découpé, destiné à etre utilisé dans une installation dans laquelle du cuivre fondu est coulé en continu dans une machine de coulée à deux bandes, et le cuivre coulé est envoyé de la sortie de la machine à un poste de coupe pour être cisaillé ou découpé en anodes pour un affinage électrolytique ultérieur, caractérisé en ce qu'il consiste à enfermer le cuivre coulé chaud (30), lorsqu'il passe de la sortie de la machine de coulée (10) au poste de -cowne (27), dans une enceinte (32) pour empêcher que l'atmosphère ait accès au cuivre coulé chaud, à isoler (en 34) ladite enceinte pour réduire la perte de chaleur à partir du cuivre chaud, et à recouvrir les surfaces du cuivre coulé chaud dans ladite enceinte d'un fluide gazeux (38 ou 64) pour empêcher que le cuivre coulé chaud soit exposé à l'oxygène pouvant se trouver dans ladite enceinte.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces du cuivre coulé chaud dans ladite enceinte sont recouvertes de vapeur (64) en tant que fluide gazeux.

3. Procédé suiyant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à donner au fluide gazeux une composition lui permettant de libérer un agent chimique réducteur en présence du cuivre coulé chaud pour réduire chimiquement tout oxyde de cuivre présent en cuivre élémentaire.

4. Procédé suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il consiste à diriger une couche d'eau (55) vers la surface concernée du cuivre coulé chaud (30) suivant un angle relativement faible (A), inférieur à 350, par rapport à la surface, pour créer une couche d ! eau (66) se déplaçant parallèlement et au voisinage de la surface du métal chaud pour former une couche de vapeur (J64), adjacente à la surface de métal chaud, entre ladite couche d'eau et ladite surface, pour recouvrir cette surface de vapeur afin de l'isoler de l'air.

5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il consiste à remplir ladite enceinte d'un gaz inerte (38) en plus de ladite couche de vapeur (64) adjacente à la surface du métal.

6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à faire passer les anodes chaudes (B) dans une seconde enceinte immédiatement après le cisaillage ou la découpe, et à envoyer des Jets d'eau de refroidissement (92), de volume important, à grande vitesse et très puissants, de façon pratiquement symétrique et équilibrée, contre les surfaces supérieure et inférieure des anodes dans ladite enceinte, suivant un angle aigu par rapport à ces surfaces pour refroidir rapidement les anodes tout en séparant tout copeau d'oxyde de cuivre de ces surfaces sous l'effet d'un choc thermique et d'impulsions mécaniques puissantes.

7. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu il comporte une enceinte (32) pour enfermer le cuivre coulé chaud (30) lorsqu'il passe de la sortie de la machine de coulée (10) au poste de coupe (27), une isolation thermique (34) recouvrant les parois de ladite enceinte pour empêcher des pertes de chaleur à partir de la plaque de cuivre coulée, et des moyens (39, 40, 41 ou 54? 56, 60) pour recouvrir les surfaces du cuivre coulé chaud à l'intérieur de ladite enceinte d'un fluide gazeux (38 ou 64) pour empêcher que le cuivre coulé chaud ne soit exposé à l'oxygène dans ladite enceinte.

8. Dispositif suivant la revendication 7, ca ractérisé en ce que lesdits moyens pour recouvrir les surfaces du cuivre coulé chaud à l'intérieur de ladite enceinte d'un fluide gazeux pour minimiser l'oxydation des surfaces du cuivre chaud comportent une source (72) d'eau (66) sous pression relativement faible, et plusieurs étaleurs d'eau (54, 56, 58, 60) reliés à ladite source pour être alimentés par celle-ci, lesdits étaleurs d'eau étant situés au voisinage des surfaces supériel:re et inférieure du cuivre coulé chaud (30) pour étaler des couches d'eau (66) de faible débit au voisinage desdites surfaces, ceci pour former des couches de vapeur (64) au voisinage immédiat desdites surfaces supérieure et inférieure, afin d'isoler les surfaces du cuivre chaud de l'air et également de tout effet de refroidissement indésirable provenant desdites couches d'eau.

9. Dispositif suivant la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (39, 40, 41) pour remplir ladite enceinte (32) d'un gaz inerte (38) en plus de ladite couche de vapeur adjacente aux surfaces de métal chaudes.

10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une seconde enceinte (82) située immédiatement après le poste de coupe (27), des moyens pour transporter les anodes de cuivre chaudes cisaillées ou découpées (B), et des moyens d'arrosage de grande puissance (84, 86, 88) dans la seconde enceinte, dirigés vers les surfaces supérieure et inférieure respectives des anodes à l'intérieur de la seconde enceinte pour envoyer des jets (92) d'eau de refroidissement de volume important, à grande vitesse et de force importante, de façon symétrique et égale, contre les surfaces supérieure et inférieure des anodes à l'intérieur de l'enceinte, suivant un angle aigu par rapport à ces surfaces pour refroidir rapidement les anodes avec une distorsion thermique minimale tout en séparant tout copeau d'oxyde de cuivre de ces surfaces sous l'effet du choc thermique et d'impulsions mécaniques puissantes.