FR2526344A1 - METHOD AND APPARATUS FOR SCREENING CIRCULAR CAST PIECES - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN APPAREIL DE DECRIQUAGE DE LINGOTS CIRCULAIRES. JUSTE APRES LA COULEE D'UN LINGOT W DANS UNE LINGOTIERE 2, AVEC ABAISSEMENT PROGRESSIF DE CETTE DERNIERE, LE LINGOT EST TRANSPORTE A FAIBLE VITESSE ET, APRES DEMOULAGE, PARVIENT A UN APPAREIL 17-18 DE DECRIQUAGE ROTATIF QUI RETIRE UNE PLUS GRANDE QUANTITE DE MATIERE AU CENTRE DU LINGOT QUE SUR LES BORDS.THE INVENTION CONCERNS A PROCESS AND AN APPARATUS FOR SHREDDING CIRCULAR INGOTS. JUST AFTER THE CASTING OF AN INGOT W INTO A SLING 2, WITH GRADUAL LOWERING OF THE LATTER, THE INGOT IS TRANSPORTED AT LOW SPEED AND, AFTER DISMOLDING, ARRIVES A 17-18 ROTARY SHAKING APPARATUS WHICH REMOVES A LARGER QUANTITY MATERIAL IN THE CENTER OF THE INGOT ONLY ON THE EDGES.
Description
La présente invention concerne un procédé de coulée et de traitementThe present invention relates to a casting and processing method
automatique de lingots d'acierautomatic steel ingot
destiné à former des pièces forgées et laminées de for- intended to form forgings and laminates of for-
me circulaire, par exemple des roues de véhicules de transport, ainsi qu'un appareil utilisé directement me circular, for example wheels of transport vehicles, as well as a device used directly
pour la mise en oeuvre du procédé. for the implementation of the process.
Lorque le lingot d'acier coulé est soumis à When the cast steel ingot is subjected to
un décriquage, selon une opération courante, un chalu- a slashing, according to a current operation, a whitewash
meau se déplace dans certaines directions G, H, 1, J, K meau moves in certain directions G, H, 1, J, K
passant par le centre de la surface décriquée manuelle- passing through the center of the manual debited area-
ment du lingot W, la circonférence étant divisée à in- ingot W, the circumference being divided at
tervalles égaux comme représenté sur la figure la, si bien que la partie centrale de la surface de la pièce W, présentant en général une ségrégation plus importante, equal tervalles as shown in FIG. la, so that the central part of the surface of the part W, generally having a greater segregation,
est décriquée plus souvent.is decried more often.
Cependant, selon ce procédé, le décriquage manuel est réalisé de manière que la section du lingot, However, according to this method, the manual peeling is carried out so that the section of the ingot,
après le décriquage, comporte radialement plusieurs sur- after decripping, has radially several sur-
faces irrégulières bosselées qui réduisent la régularité comme représenté sur la figure lb En outre, le long temps bumpy irregular faces which reduce the regularity as shown in Figure lb In addition, the long time
nécessaire de décriquage pose des problèmes, et la sur- Degreaking kits are problematic, and over-
face décriquée ne peut pas être formée avec une section face may not be formed with a section
conique uniforme souhaitable.uniform conical desirable.
L'invention concerne la résolution des problè- The invention relates to problem solving.
mes précités et plus précisément un procédé de coulée et de traitement selon lequel la coulée et le traitement d'un lingot d'acier sont réalisés rapidement alors que my aforementioned and more specifically a casting and treatment method according to which the casting and the treatment of a steel ingot are carried out quickly while
le lingot ese chaud, l'opération, de la coulée jus- hot ingot, operation, from casting to
qu'au décriquage, étant continue si bien que le lingot formé a une qualité uniforme sans dispersion lorsqu'il est transmis à l'opération suivante de laminage si bien que la productivité du procédé est élevée, notamment lors that in the cracking, being continuous so that the ingot formed has a uniform quality without dispersion when it is transmitted to the next rolling operation so that the productivity of the process is high, in particular during
d'une fabrication en grandes séries. of mass production.
Selon l'invention, on soumet le lingot coulé, de préférence encore chaud, à un décriquage rotatif par mise en rotation relative du lingot et de l'appareil de décriquage, de façon que la partie centrale du lingot According to the invention, the cast ingot, preferably still hot, is subjected to rotary scarring by relative rotation of the ingot and of the stripping apparatus, so that the central part of the ingot
présentant une plus grande ségrégation soit retirée pré- with greater segregation be removed pre-
férentiellement. L'invention concerne aussi un appareil de preferentially. The invention also relates to an apparatus for
décriquage qui comprend un chalumeau disposé radia- ripping that includes a radially arranged torch
lement en face d'un lingot d'acier, afin que le cha- directly in front of a steel ingot, so that the cha-
lumeau et le lingot tournent l'un par rapport à l'autre, la vitesse circonférentielle de chaque point variant en direction radiale par rapport au lingot, si bien que le chalumeau assure le décriquage, dans tous les points en direction radiale par rapport au lingot, à des vitesses circonférentielles différentes, la surface décriquée lumen and the ingot rotate relative to each other, the circumferential speed of each point varying in radial direction relative to the ingot, so that the torch ensures the cracking, in all points in radial direction relative to the ingot , at different circumferential speeds, the cracked surface
formée étant lisse -formed being smooth -
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la Other characteristics and advantages of the invention will be better understood on reading the
description qui va suivre d'exemples de réalisation et description which will follow of exemplary embodiments and
en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure la est une vue en plan illustrant la mise en oeuvre d'un décriquage manuel classique; la figure lb est une coupe d'un lingot décriqué comme représenté sur la figure la; with reference to the appended drawings in which: FIG. 1a is a plan view illustrating the implementation of a conventional manual hauling; Figure 1b is a section through a cracked ingot as shown in Figure la;
la figure 2 est un diagramme synoptique il- Figure 2 is a block diagram il-
lustrant une opération mettant en oeuvre le procédé de coulée et de traitement selon l'invention; la figure 3 montre une partie d'une machine polishing an operation implementing the casting and treatment method according to the invention; Figure 3 shows part of a machine
de coulée de lingots dans laquelle s'effectue le décri- casting of ingots in which the description is made
quage selon l'invention;quage according to the invention;
la figure 4 a représente schéMatiquement l'ap- FIG. 4 a schematically represents the ap-
pareil de décriquage selon l'invention; the same as the cutout according to the invention;
la figure 4 b est une coupe d'un lingot dé- Figure 4b is a section of an ingot
criqué comme représenté sur la figure 4 a; et la figure 5 est un graphique représentant la variation de la profondeur de décriquage obtenue à l'aide de l'appareil de décriquage selon l'invention, en cracked as shown in Figure 4a; and FIG. 5 is a graph representing the variation in the depth of cutout obtained using the cutter apparatus according to the invention, in
fonction de la distance au bord de la pièce. depending on the distance to the edge of the room.
Les figures la et lb ayant déjà été dé- Figures la and lb having already been shown
crites, la figure 2 est un diagramme synoptique illus- Figure 2 is a block diagram illus-
trant un procédé de traitement selon l'invention mis en oeuvre dans une installation comprenant une section A de préparation de lingotière, une section B de coulée et trant a treatment method according to the invention implemented in an installation comprising a section A for preparing an ingot mold, a section B for casting and
une section C de démoulage de lingot, placées successive- an ingot mold section C, placed successively-
ment sous forme d'une boucle sans fin, disposée suivant ment in the form of an endless loop, arranged along
un schéma rectangulaire par exemple, des lignes de trai- a rectangular diagram for example, lines of treatment
tement partant en dérivation de la section C afin que les starting in derivation from section C so that
lingots coulés d'acier soient transportés vers une opéra- cast steel ingots are transported to an opera-
tion suivante, c'est-à-dire vers la section D de décri- next section, i.e. to section D of the description
quage, un four E de réchauffage et une section F de la- quage, a reheating furnace E and a section F of the
minage.mining.
Comme représenté sur la figure 3, un cou- As shown in Figure 3, a cou-
vercle recouvre la face supérieure de l'acier fondu W circle covers the upper face of the molten steel W
avec un agent isolant 15 empêchant la formation d'ondu- with an insulating agent 15 preventing the formation of waves
lations à la surface de l'acier fondu et assurant l'iso- lations on the surface of the molten steel and ensuring the iso-
lation thermique pendant le transport de l'acier fondu. thermal lation during transport of molten steel.
Après la coulée, l'acier fondu n'est pas transporté à After casting, the molten steel is not transported to
grande vitesse grâce à l'ensemble 16 de réglage de vi- high speed thanks to the vi adjustment assembly 16
tesse qui maintient celle-ci à la valeur minimale pos- tesse which maintains this at the minimum value pos-
sible Ainsi, pendant le transport, le lingot conserve sible Thus, during transport, the ingot keeps
suffisamment de chaleur pour pouvoir parvenir à la sec- enough heat to be able to dry
tion D de décriquage alors qu'il est chaud et sans ondu- de Dripping while hot and undulating
lation si bien que la qualité interne du lingot change lation so that the internal quality of the ingot changes
peu et la surface reste lisse.little and the surface remains smooth.
Ensuite, bien que la figure ne le repré- Then, although the figure does not represent it
sente pas, la lingotière 2 ' est abaissée dans la section C de démoulage de lingot et le lingot d'acier est retiré not feel, the ingot mold 2 'is lowered in the ingot mold section C and the steel ingot is removed
de la lingotière alors qu'il est chaud afin qu'il par- of the mold while it is hot so that it
vienne à la section suivante D de décriquage. come to the next section D of the husking.
Dans la section D de décriquage et comme In section D of the husking and as
représenté sur la figure 3, le lingot W d'acier est pla- shown in Figure 3, the ingot W of steel is placed
cé sur deux cylindres 17 afin que ceux-ci l'entraînent en rotation dans le sens de la flèche Un chalumeau 18 cé on two cylinders 17 so that these drive it in rotation in the direction of the arrow A torch 18
est placé en face de la surface à décriquer sur le lin- is placed opposite the surface to be cut on the linen
got W et est dirigé radialement par rapport au lingot. got W and is directed radially with respect to the ingot.
La buse du chalumeau comprend un canal de projection d'oxygène et des canaux de projection de gaz disposés autour du canal de projection d'oxygène En outre, l'un des cylindres 17 qui fait tourner le lingot W est un cylindre menant alors que l'autre est un cylindre mené, et la vitesse de rotation des cylindres est réglable à toute valeur voulue sous la commande d'un mécanisme de The torch nozzle comprises an oxygen projection channel and gas projection channels arranged around the oxygen projection channel In addition, one of the cylinders 17 which rotates the ingot W is a driving cylinder while the the other is a driven cylinder, and the speed of rotation of the cylinders is adjustable to any desired value under the control of a
réglage de vitesse qui n'est pas représenté sur le des- speed setting which is not shown in the
sin En outre, dans un autre mode de réalisation du sin In addition, in another embodiment of the
procédé, la position du lingot W est fixe, et le chalu- process, the position of ingot W is fixed, and the heat
meau 18 placé en face du lingot tourne sur un rail cir- meau 18 placed in front of the ingot turns on a cir-
culaire placé à la périphérie externe du lingot W afin ring placed at the outer periphery of ingot W so
qu'il assure une décriquage analogue De plus, le chalu- that it ensures similar decripping In addition, the lime-
meau 18 est destiné à se déplacer radialement par rap- meau 18 is intended to move radially with respect
port au centre du lingot W. Lorsque le dêcriquage prévu est effectué par mise en oeuvre des modes de réalisation précédents, les buses du chalumeau 18 sont dirigées de la périphérie externe du lingot rotatif W vers le centre, une buse latérale étant placée en face du centre du lingot W et les buses restantes étant disposées à des emplacements port in the center of the ingot W. When the intended debarking is carried out by implementing the preceding embodiments, the nozzles of the torch 18 are directed from the external periphery of the rotary ingot W towards the center, a lateral nozzle being placed opposite the center of ingot W and the remaining nozzles being arranged at locations
correspondants du lingot W décalés progressivement jus- ingots of ingot W progressively shifted to
qu'à la périphérie externe tandis que la vitesse circon- at the outer periphery while the circumferential speed
férentielle du lingot W varie vers la périphérie ex- of the ingot W varies towards the periphery ex-
terne. Ainsi, lorsque le décriquage est réalisé dull. So when the decripping is done
d'après la différence entre les vitesses circonféren- based on the difference between the circumferential speeds
tielles des buses, les points correspondants du lingot W nozzles, the corresponding points of ingot W
forment une gorge de dêcriquage X de forme en V ou sen- form a V-shaped or sensing groove X
siblement conique comme indiqué sur la figure 4 b En d'autres termes, dans le lingot W, la profondeur de slightly conical as shown in Figure 4 b In other words, in ingot W, the depth of
décriquage dans les parties défectueuses de la zone cen- skidding in the defective parts of the central area
trale qui a la plus grande ségrégation est la plus gran- which has the greatest segregation is the most
de eten outre la gorge X de décriquage a une surface and furthermore the groove X has a surface
lisse et non irrégulière comme lors d'un décriquage ma- smooth and non-irregular as in a maize cracking
nuel classique donnant le résultat représenté sur la figure lb. On considère maintenant un exemple de classic guide giving the result represented in FIG. 1b. We now consider an example of
traitement d'un lingot selon l'invention Cet exemple con- treatment of an ingot according to the invention This example con-
cerne le décriquage de la surface d'extrémité d'un lin- identifies the cracking of the end surface of a lin-
got d'acier de 500 mm de diamètre.got steel of 500 mm in diameter.
( 1) Température de travail: tempéra- (1) Working temperature: tempera-
ture ambiante.ambient ture.
( 2) Chalumeau: chalumeau à buse de (2) Blowtorch: blowtorch with
250 t (de type oxyacétylénique).250 t (oxyacetylene type).
( 3) Matière traitée: matière SU. (3) Material treated: SU material.
( 4) Fréquence de rotation de la pièce (4) Frequency of rotation of the part
7 tr/min.7 rpm.
( 5) Temps de décriquage: 8,6/s.(5) Cracking time: 8.6 / s.
Lorsque le décriquage est ainsi réalisé en une seule fois, la profondeur de décriquage est telle que représentée par la courbe en trait plein de la figure En outre, la courbe en trait interrompu représente la When the cut-off is thus carried out in one go, the cut-out depth is as represented by the solid line curve in the figure. In addition, the dashed line curve represents the
profondeur obtenue par un second décriquage. depth obtained by a second cracking.
Ainsi, l'appareil de décriquage selon l'invention, contrairement au décriquage manuel classique, Thus, the cutting device according to the invention, unlike conventional manual cutting,
assure le décriquage du lingot d'acier grâce à la diffé- ensures the cracking of the steel ingot thanks to the different
rence de vitesses circonférentielles des différents points en direction radiale lorsque la pièce tourne par rapport rence of circumferential speeds of the different points in the radial direction when the part rotates relative
au chalumeau, la partie centrale ayant des surfaces dé- with a blowtorch, the central part having surfaces
criquées profondément alors que les parties externes ont cracked deeply while the external parts have
des surfaces de moins en moins décriquées lors du rappro- less and less decrepit surfaces when reconciling
chement vers la périphérie externe, et les surfaces des parties décriquées sont non seulement régulières et lisses mais peuvent être aussi formées automatiquement en un towards the outer periphery, and the surfaces of the cracked parts are not only regular and smooth but can also be formed automatically into a
temps très court, l'effet étant remarquable et ne néces- very short time, the effect being remarkable and does not require
sitant pas du personnel expérimenté. not experienced staff.
En outre, l'appareil de décriquage selon l'invention permet un décriquage plus large que lors de In addition, the cutting device according to the invention allows a wider cutting than when
l'utilisation du décriquage manuel classique, et l'utili- the use of conventional manual hauling, and the use of
sation de chalumeaux de grande dimension permettant un décriquage efficace pendant un temps nettement réduit. De plus, bien que le chalumeau de grande sation of large torches allowing efficient cracking for a significantly reduced time. In addition, although the large blowtorch
dimension comporte des canaux de projection de gaz pla- dimension includes gas projection channels
cés autour d'un canal de projection d'oxygène comme re- created around an oxygen projection channel as a
présenté sur la figure 4 a, plusieurs chalumeaux à un seul shown in Figure 4a, multiple torches at one
orifice de sortie peuvent être utilisés, suivant un ar- outlet can be used, depending on a
rangement particulier.special storage.
On considère maintenant un mode de réalisa- We now consider a mode of realization
tion particulier d'un appareil qui assure le décriquage de lingots d'acier et donne les résultats des tableaux I et II dans les conditions suivantes: ( 1) Matière de la busette immergée: silice particular action of an apparatus which ensures the cracking of steel ingots and gives the results of Tables I and II under the following conditions: (1) Material of the submerged nozzle: silica
fondue, diamètre interne 40.fondue, internal diameter 40.
Canal de projection: deux canaux horizon- Projection channel: two horizontal channels
taux O 25 x 2.rate O 25 x 2.
( 2) Quantité de revêtement ( 15) à utiliser: (2) Quantity of coating (15) to be used:
2 kg/t.2 kg / t.
Composition: Si O 2 45 Z, Co 0,8 Z, A 1203 Composition: Si O 2 45 Z, Co 0.8 Z, A 1203
Z, C 16 Z.Z, C 16 Z.
( 3) Quantité d'agent isolant à utiliser: (3) Quantity of insulating agent to use:
4 kg/t.4 kg / t.
Composition: Mo Al 15 Z, AI 203 40 Z, Si O 2 Z. ( 4) Lingot d'acier: masse unitaire 440 kg, Composition: Mo Al 15 Z, AI 203 40 Z, Si O 2 Z. (4) Steel ingot: unit weight 440 kg,
diamètre 500, hauteur 285.diameter 500, height 285.
( 5) Lingotière: poids unitaire 1400 kg (5) Ingot mold: unit weight 1400 kg
(lingotière et plaque de support).(ingot mold and support plate).
( 6) Nature de l'acier: C 0,60, Si 0,25, (6) Nature of steel: C 0.60, Si 0.25,
Mn 0,60.Mn 0.60.
( 7) Vitesse de coulée: 15 kg/s.(7) Casting speed: 15 kg / s.
( 8) Dimension du lingot d'acier:(8) Dimension of the steel ingot:
hauteur/diamètre inférieur à 1,0. height / diameter less than 1.0.
( 9) Décriquage hauteur à la partie piriphi- (9) Height reduction at the piriphi- part
rique externe plus de 10 mm ( 1 0 mm est l'épaisseur external risk more than 10 mm (10 mm is the thickness
minimale dte matière présentant une ségrégation). material with segregation).
TABLEAU ITABLE I
Coulée -Décriquage Essai Nombre de Masse unitaire Ecart-type Temps de Masse retirée Durée du coulées moyenne, kg a(kg) coulée kg décriquage min (s/D) premier 150 439,4 2,4 72 14,2 33 second 149 438,7 2,7 70 15,1 34 troisième 149 441,5 2,9 71 14,3 33 quatrième 150 440,0 2,1 72 14,4 3 Co M i Casting -Drifting Test Number of unitary mass Standard deviation Mass time withdrawn Average casting time, kg a (kg) casting kg min. , 7 2.7 70 15.1 34 third 149 441.5 2.9 71 14.3 33 fourth 150 440.0 2.1 72 14.4 3 Co M i
TABLEAU IITABLE II
(: Qualité) Pourcentage de roues Pourcentage de roues < Essai défectueuses défectueuses après traitement (::) ( Premier: ) (Second: O) C) ( Troisième O O) ( Quatrième O O) (: Quality) Percentage of wheels Percentage of wheels <Faulty defective test after treatment (: :) (First:) (Second: O) C) (Third O O) (Fourth O O)
Comme l'indique la description qui précède, on As the above description indicates,
obtient les avantages suivants: ( 1) On peut couler et décriquer rapidement des lingots d'acier homogènes sans dispersion de qualité, par exemple sans inclusion chaude, dans un procédé conti- The following advantages are obtained: (1) Homogeneous steel ingots can be quickly cast and decrypted without quality dispersion, for example without hot inclusion, in a continuous process.
nu de la coulée au décriquage, avant transmission au la- naked from casting to husking, before transmission to la-
minage suivant si bien que la productivité peut être ac- subsequent mining so that productivity can be increased
crue, au cours d'opérationsexécutées rapidement. raw, during rapidly executed operations.
( 2) Comme le décriquage réalisé habituellement à la main est exécuté par rotation relative du chalumeau (2) As usually the hand cutting is performed by relative rotation of the torch
et de la pièce, avec utilisation des différences de vi- and room, using differences in vi-
tesses circonférentielles aux différents points en di- circumferential braids at different points in di-
rection radiale, la partie centrale de la pièce peut avoir des surfaces décriquées plus profondes, les autres radial rection, the central part of the part can have deeper cracked surfaces, the others
parties étant de moins en moins profondes vers la péri- parts being less and less deep towards the peri-
phérie externe En outre, non seulement les surfaces ob- In addition, not only the surfaces ob-
tenues sont régulières et lisses après décriquage mais encore l'opération peut être réalisée automatiquement outfits are regular and smooth after decripping but still the operation can be performed automatically
pendant un temps très court si bien qu'il n'est pas né- for a very short time so that he was not born
nécessaire d'utiliser un personnel expérimenté pour necessary to use experienced personnel to
l'obtention d'un effet remarquable En outre, par rap- achieving a remarkable effect In addition, compared to
port au décriquage classique, des lingots d'acier de type très divers peuvent être décriqués, un chalumeau de grande dimension pouvant être utilisé même dans des pièces de grande dimension, le temps de traitement étant réduit notablement alors que le décriquage est efficace. ( 3) Comme l'acier fondu est transporté vers l'opération de décriquage avec réduction de la vitesse de déplacement afin que la surface de l'acier fondu ne soit pas ondulée après la coulée, la qualité interne et la régularité de la surface de l'acier fondu peuvent être worn in conventional cracking, steel ingots of very different types can be cracked, a large blowtorch can be used even in large pieces, the treatment time being reduced significantly while the cracking is effective. (3) As the molten steel is transported to the stripping operation with reduction of the traveling speed so that the surface of the molten steel is not corrugated after casting, the internal quality and smoothness of the surface of molten steel can be
conservées pendant son transport.kept during transport.
Bien entendu, diverses modifications peuvent ître apportées par l'homme de l'art aux dispositifs et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre Of course, various modifications can be made by those skilled in the art to the devices and methods which have just been described solely by way of
d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'in- non-limiting examples without departing from the scope of the in-
vention.vention.
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