FR2541148A1 - METHOD AND DEVICE FOR CURING HORIZONTAL CONTINUOUS CASTING METALS - Google Patents
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Abstract
A.PROCEDE ET DISPOSITIF POUR COULER DES METAUX EN COULEES CONTINUES HORIZONTALES. B.PROCEDE CARACTERISE EN CE QUE, APRES LE PRECHAUFFAGE, LE RESERVOIR 2 EST FERME AVEC UN ELEMENT DE FERMETURE 11 ET LA COQUILLE 1 DE COULEE CONTINUE HORIZONTALE, EST FERMEE EN MENAGEANT SIMULTANEMENT A L'INTERIEUR DE CETTE COQUILLE 1 DE COULEE CONTINUE HORIZONTALE, UN ESPACE CREUX 13 POUR LA TETE DE DEMARRAGE DU CORDON DE COULEE ET QU'ENSUITE L'EXTRACTION DU CORDON DE COULEE EST MISE EN ROUTE APRES UN LAPS DE TEMPS PREDEFINI. C.L'INVENTION S'APPLIQUE A UN PROCEDE ET DISPOSITIF DE COULEE CONTINUE HORIZONTALE DE METAUX, NOTAMMENT DE L'ACIER.A.PROCEDE AND DEVICE FOR CASTING METALS IN HORIZONTAL CONTINUOUS CASTS. B. PROCESS CHARACTERIZED IN THAT, AFTER PREHEATING, THE TANK 2 IS CLOSED WITH A CLOSING ELEMENT 11 AND THE HORIZONTAL CONTINUOUS CASTING SHELL 1 IS CLOSED SIMULTANEOUSLY INSIDE THIS CONTINUOUS HORIZONTAL CASTING SHELL 1, A HOLLOW SPACE 13 FOR THE STARTING HEAD OF THE CASTING CORD AND THEN THE EXTRACTION OF THE CASTING CORD IS STARTED AFTER A PREDEFINED LAPS OF TIME. C. THE INVENTION APPLIES TO A PROCESS AND DEVICE FOR HORIZONTAL CONTINUOUS CASTING OF METALS, IN PARTICULAR STEEL.
Description
" Procédé et dispositif pour couler des métaux en coulées continues"Method and apparatus for casting metals in continuous casting
horizontales " L'invention concerne un procédé et un dispositif pour couler en coulées continues horizontales, des métaux, The invention relates to a method and a device for casting in continuous horizontal castings, metals,
notamment de l'acier.especially steel.
De tels procédés ou dispositifs de coulées avec des tiges de démarrage sont utilisés pour constituer une Such methods or casting devices with starter rods are used to constitute a
liaison résistant à la traction entre une machine d'ex- tensile-proof connection between a machine of ex-
traction et le cordon de coulée au début d'une coulée, pulling and the bead at the beginning of a casting,
basée sur ce que l'on aptelle un Procédé de coulée semi- based on what is known as a semi-casting process
continue Cela signifie nue Dour chaque coulée successive, le processus de démarrage doit se renouveler en mettant This means naked For each successive casting, the start-up process must be renewed by putting
en oeuvre le dispositif.implement the device.
L'état de la technique est un procédé et un dis- The state of the art is a process and a dis-
positif pour démarrer un cordon de coulée en coulée con- positive to start a bead casting casting
tinue horizontale, au moyen d'une tige de démarrage, procédé dans lequel la buse d'alimentation entre le réservoir de coulée et la coquille, est fermée mar mise en place d'un bouchon fusible, puis le métal fondu est coulé dans le réservoir et ensuite, la fusion du bouchon est retardée jusau'à ce que les Particules de scories soient remontées dans le métal fondu et aient quitté la zone de la buse d'alimentation On doit ainsi résoudre le problème d'éviter des altérations de la peau de coulée du cordon par des Particules de scories ou bien par des horizontal pipe, by means of a starter rod, in which process the feed nozzle between the casting tank and the shell, is closed by setting up a fuse plug, and then the molten metal is poured into the tank and then, the plug is melted until the slag particles have risen up in the molten metal and have left the area of the feed nozzle. The problem of avoiding skin damage has to be solved. casting of the bead by slag particles or by
particules réfractaires, pendant le processus de démar- refractory particles, during the process of starting
rage.rage.
Le procédé connu répond certes à l'exigence de The known method meets the requirement of
déshvdrater et de sécher complètement les surfaces inter- to dehydrate and completely dry the surfaces
nes du réservoir et de la coquille de coulée continue tanks and continuous casting shell
horizontale Il s'est toutefois avéré que le refroidisse- It turned out, however, that the cooling
ment du métal liauide coulant autour de la tête de démar- rage du cordon peut encore être accéléré et qu'il est nécessaire de créer une liaison plus énergique avec-la liquid metal flowing around the cord start head can be further accelerated and that a more energetic bond with the
tête de démarrage du cordon du métal fondu se solidifiant. start-up head of molten metal cord solidifying.
L'invention a en conséquence pour but de créer un procédé et le dispositif correspondant nour obtenir un meilleur refroidissement et constituer simultanément la liaison nécessaire entre la tête de démarrage du cordon et le métal fondu se refroidissant, tout en garantissant une extraction facile de la tête de démarrage du cordon à partir de la coquille de coulée continue horizontales Ce but est atteint, selon la techniaue'du procédé, en ce que, après-le prréchauffaae, le réservoir est fermé Dar un élément de fermeture et la coquille de coulée The object of the invention is therefore to create a method and the corresponding device to obtain a better cooling and simultaneously constitute the necessary connection between the starting head of the cord and the molten metal cooling, while ensuring easy extraction of the head This goal is achieved, according to the technique of the process, in that, after pre-heating, the reservoir is closed by a closing element and the casting shell.
continue horizontale est fermée en ménageant simultané- continuous horizontal is closed by
ment à l'intérieur de cette-coauille de coulée continue- within this continuous casting process.
horizontale, un espace creux pour la tête de démarrage du cordon de coulée, et qu'ensuite, en fonction d'un état de remplissage prédéterminé dans l'espace creux pour la tête de démarrage du cordon de coulée, l'extraction du cordon de coulée est mise en route après un laps de temps prédéfini Dans ce prôcédé, le métal fondu s'écoule sans effet de choc autour de la tête de démarrage du cordon et baigne également la naroi interne de la coquille, grâce à auoi une solidification des zones externes Peut être immédiatement obtenue nar le refroidissement de la coquille de coulée continue horizontale On arrive dans ce cas, à séparer directement de façon avantageuse, le matériau de coulée se solidifiant de la naroi interne de horizontal, a hollow space for the starting head of the casting bead, and that subsequently, according to a predetermined filling state in the hollow space for the starting head of the bead, the extraction of the bead of In this method, the molten metal flows without a shock effect around the start-up head of the bead and also bathes the inner shell of the shell, thanks to the solidification of the zones. External cooling can be obtained immediately by cooling the continuous horizontal casting shell. In this case, it is advantageous to directly separate the casting material which solidifies from the inner shell of
la coquille Un avantage du mrocédé conforme à l'inven- the shell An advantage of the method according to the invention
tion réside dans la détermination très nrécise du temps pour la mise en route lors de l'extraction du cordon de coulée Dans l'ensemble, le cordon de coulée peut, en It is the very precise determination of the time for start-up during the extraction of the bead. In general, the bead can
conséquence, être extrait de la coquille de coulée con- consequently, to be extracted from the casting shell
tinue horizontale, plus simplement et sans aue des complications interviennent A titre d'amélioration du nrocédé-conforme à l'invention, il est, en outre, proposé que l'arrivée du métal fondu dans l'espace creux déterminé pour la tête de démarrage du cordon, ne s'effectue que lorsque le Continuous horizontal, more simply and without complications occur As an improvement of the method-according to the invention, it is further proposed that the arrival of the molten metal in the hollow space determined for the starting head of the cord, only takes place when the
niveau du bain dans le réservoir se trouve au moins au- level of the bath in the tank is at least
dessus du niveau de l'orifice d'entrée de la coauille de coulée continue horizontale Ces dispositions susceptibles d'être commandées dans le temps par l'intermédiaire de l'élément de fermeture du réservoir, sont avantageuses en ce qu'e lles rendent disponibles des quantités suffisantes de métal fondu susceptibles de remplir très rapidement l'espace creux en coulant tout autour de la tête de démarrage du cordon Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé est caractérisé en ce qu'un corps de fermeture pour la coquille de coulée en continue horizontale délimite un espace creux et est relié à une tête de-démarrage du cordon de coulée aui comporte au moins un bras, lequel s'étend de l'intérieur vers l'extérieur en étant incliné par rapport au plan radial, et se termine en ménageant un espace intermédiaire par rapport à la paroi interne These arrangements, which can be controlled over time by means of the closure element of the tank, are advantageous in that they make them available. sufficient quantities of molten metal capable of filling the hollow space very quickly by flowing all around the starting head of the bead The device for carrying out the process is characterized in that a closure body for the casting shell horizontal continuous delimits a hollow space and is connected to a start-up head of the casting cord has at least one arm, which extends from the inside to the outside being inclined relative to the radial plane, and finish by providing an intermediate space with respect to the inner wall
de la coquille Cette tête de démarrage du cordon pré- The head of the cord
sente l'avantage de ne pas être en contact avec la paroi interne de la coquille de coulée continue horizontale, et ainsi de ne pas entraîner de complications lors de the advantage of not being in contact with the inner wall of the horizontal continuous casting shell, and so not to cause complications when
l'extraction à tartir de cette coquille de coulée con- the extraction to be spread from this casting shell con-
tinue horizontale En outre, cette tête de démarrage du cordon crée une liaison extrêmement-sure entre le In addition, this cord start head creates an extremely safe connection between the
cordon de coulée et la tiae de démarraae. casting cord and the tiae de débraae.
Le dispositif est en outre amélioré en ce eue le corps de fermeture, la tête de démarrage du cordon de coulée et au moins un élément de fermeture pour l'orifice d'alimentation dans le bricuetaqe du four sont reliés ensemble Abstraction faite du maintien d'un intervalle précis entre le corps de fermeture et l'élément de fer- meture pour le briquetage du four, une fermeture plus sûre du briquetage du four par l'intermédiaire d'un ou The device is further improved in that the closure body, the tapping start head and at least one closure element for the supply port in the furnace compartment are connected together. a precise gap between the closure body and the closure element for the furnace briquetting, a safer closure of the furnace briquetting via one or
plusieurs éléments de fermeture, est dans ce cas avanta- several closing elements, is in this case
geuse. Sur la base-de ces dispositions, il est en outre possible de prévoir que l'élément de fermeture pour l'orifice d'alimentation dans le briquetage du four, est constitué d'une ou plusieurs plaques métalliques fusibles disposées l'une derrière l'autre Pour de telles plaques de métal, on peut notamment retenir l'aluminium pour la coulée de divers aciers Avec de telles plaques de métal disposées l'une derrière l'autre, le temps nécessaire pour leur fusion et donc pour le remplissage de l'espace geous. On the basis of these arrangements, it is furthermore possible to provide that the closing element for the feed orifice in the brickwork of the oven, consists of one or more fusible metal plates arranged behind one another. Other For such metal plates, it is possible to retain the aluminum for the casting of various steels With such metal plates arranged one behind the other, the time required for their melting and therefore for the filling of the metal. 'space
creux, peut être réglé de façon très précise. hollow, can be set very precisely.
Selon un complément de l'invention, on cherche à According to a complement of the invention, we seek to
déterminer de façon encore plus précise le temps néces- to determine even more precisely the time required
saire pour le remplissage de l'espace creux ou bien à contrôler de façon appropriée le temps prévu A cet effet, to fill the hollow space or to properly control the time provided for this purpose,
on prévoit dans l'espace creux un détecteur, pour déter- a detector is provided in the hollow space to determine
miner le niveau de remplissage en métal fondu, détecteur undermine the fill level of molten metal, detector
dont les conducteurs d'alimentation s'étendent à l'inté- whose power conductors extend to the
rieur de la section transversale de la tige de démarrage et sont raccordés à des circuits de mesure, de régulation the cross section of the starter rod and are connected to measuring, regulating and
et/ou de commande.and / or control.
Les conditions de commutation électrique de ces The electrical switching conditions of these
circuits de mesure, de régulation et/ou de commande peu- measurement, regulation and / or control circuits can
vent être influencées en ce que le détecteur est consti- can be influenced by the fact that the detector is
tué de deux pôles de mesure susceptibles d'être reliés killed by two measuring poles that could be connected
électriquement par l'intermédiaire du métal fondu. electrically via the molten metal.
Un exemple de réalisation de l'invention est représente sur le dessin et va être décrit ci-dessous plus An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described below more
en détail.in detail.
La figure unique du dessin est une coupe axiale d'une coquille de coulée continue horizontale peu avant la phase du début de la coulée dans le cas de coulée con- The single figure of the drawing is an axial section of a horizontal continuous casting shell shortly before the start phase of casting in the case of casting.
tinue horizontale d'acier ou bien d'alliages d'acier. horizontal tin of steel or steel alloys.
La coquille de coulée continue horizontale i est The continuous horizontal casting shell i is
associée au réservoir 2 avec interposition d'une isola- associated with tank 2 with the interposition of an isola-
tion 3, d'une bague intermédiaire 4 et de l'anneau 3, an intermediate ring 4 and the ring
d'étanchement 5 résistant à l'usure. sealing 5 wear resistant.
Le métal fondu notamment de l'acier, surchauffé par rapport à la température de fusion, arrive de façon The molten metal in particular of the steel, superheated with respect to the melting point, arrives in a
continue pendant la coulée dans le réservoir 2 et à par- continues during the casting in the tank 2 and at
tir de ce réservoir 2, à travers l'orifice d'alimentation 6 dans la coquille de coulée continue horizontale 1, d'o il est extrait sous forme de cordon de coulée solidifié superficiellement. firing of this reservoir 2, through the feed port 6 in the horizontal continuous casting shell 1, where it is extracted as a surface-solidified casting bead.
La coulée en continu du mptal fondu ne peut toute- Continuous casting of molten metal can not
fois s'effectuer qu'après le processus de démarrage, pour time after the start-up process, for
lequel une liaison doit être créée avec la tige de démar- which a link must be created with the start rod.
rage 7 pour pouvoir transmettre au cordon de coulée les rage 7 to be able to transmit to the casting
efforts d'extraction.extraction efforts.
Dans une seconde phase après l'échauffement de la coquille de coulée continue horizontale 1, le réservoir 2 et la coquille de coulée continue horizontale 1 sont simultanément fermés Le dispositif de fermeture est constitué par le corps de fermeture 8, qui dans l'exemple représenté est formé de plusieurs plaques de graphite 8 a In a second phase after the heating of the horizontal continuous casting shell 1, the tank 2 and the horizontal continuous casting shell 1 are simultaneously closed. The closure device is constituted by the closure body 8, which in the example shown is formed of several 8 a graphite plates
en liaison avec la tige de démarrage 7 La tige de démar- in connection with the starter rod 7 The starter rod
rage 7 est, en outre, reliée à la tête de démarrage 9 du cordon et celleci porte en outre, sur une tige métallique l O, comme éléments de fermeture lil, des plaques de métal fusible lia Le nombre des plaques de métal lia et/ou leur matériau métallique, peuvent servir à régler en temps et en quantité l'arrivée du métal fondu dans la coquille de coulée continue horizontale La mise en place de la tige de démarrage 7 avec la tête de démarrage du cordon 9 en même temps qu'avec la tige métallique 10 et les plaques métallicues lla, ferment automatiquement l'orifice 2 a du briquetage 2 b du four Pendant cette mise en place, seules les plaques de graphite 8 a glissent sur la paroi interne la de la coquille Ce contact insignifiant est In addition, rage 7 is connected to the starter head 9 of the cord, and furthermore, on a metal rod 10, as closure elements 11, there are plates of fusible metal 11a. or their metallic material, can be used to adjust in time and quantity the arrival of the molten metal in the continuous horizontal casting shell The establishment of the starting rod 7 with the starting head of the cord 9 at the same time as With the metal rod 10 and the metal plates 11a, automatically close the orifice 2a of the briquetting 2b of the oven During this installation, only the graphite plates 8 slide on the inner wall 1a of the shell This insignificant contact is
sans importance du point de vue d'un endommagement pos- unimportant from the point of view of possible damage to
sible de la paroi interne la de la coquille Par contre, la tige de démarrage 7 a été introduite avec du jeu à l'intérieur de la coquille de coulée continue horizontale However, the starter rod 7 has been introduced with play inside the horizontal continuous casting shell.
1 en ménageant un intervalle d'air 12. 1 by providing an air gap 12.
Placé sur le corps de fermeture 8, et solidaire axialement de la tige de démarrage 7, on a le dispositif permettant de relier cette tige de démarrage avec le Placed on the closure body 8, and secured axially to the starter rod 7, is the device for connecting this starter rod with the
cordon de coulée à former La tête de démarrage 9 du cor- casting cord to form The starter head 9 of the cor-
don est disposée dans un espace creux 13 pour la tête de démarrage du cordon, espace dont le volume est calculé avec les volumes qui s'y raccordent en amont et est donc connu, de sorte que le temps pour le remplissage de cet espace creux 13 de la tête de démarrage du cordon, est également déterminé Sur la tête de démarrage 9 du cordon, sont fixés des bras 9 a orientés vers l'extérieur qui don is disposed in a hollow space 13 for the starting head of the cord, space whose volume is calculated with the volumes connected thereto upstream and is known, so that the time for filling this hollow space 13 of the cord start head, is also determined on the starting head 9 of the cord, are fixed outwardly oriented arms 9 which
ménagent vers la paroi interne la-de la coquille, un es- to the inner wall of the shell, one
pace intermédiaire 14 En direction longitudinale de la veine de coulée, la tête de démarrage 9 du cordon est reliée au moyen de l'élément de fixation 15 à la tige de In the longitudinal direction of the casting stream, the starting head 9 of the bead is connected by means of the fastening element 15 to the stem of the bead.
démarrage 7.start 7.
Pour une autre méthode de détermination du temps pour l'achèvement du remplissage en métal fondu de l'espace creux 13, il est prévu le détecteur 16, dont les conducteurs d'alimentation électriques 16 a et 16 b passent par le canal 17 qui est lui-même formé par la rainure 17 a dans la paroi la de la coquille et par la rainure 17 b dans la tige de démarrage 7 Ce canal 17 est dimensionné de façon que l'air comprimé dans l'espace creux 13 par le métal fondu, puisse s'échapper dans l'atmosphère Les conducteurs 16 a et 16 b sont raccordés à la source de courant 18, cependant que sur l'un des conducteurs 16 a, 16 b, est disposé un émetteur de signaux 19, par exemple une lampe de contrôle Dès que les pôles de mesure 20 sont reliés électriquement par le métal fondu pénétrant dans l'espace creux 13, l'émetteur de signaux 19 annonce optiquement la fin du processus de remplissage, de sorte que le processus d'extraction au moyen de la tige de démarrage 7 et d'une machine d'extraction non représentée plus en détail, peut commencer Il va de soi que les conducteurs 16 a et 16 b font partie d'un circuit de mesure, For another method of determining the time for the completion of the molten metal filling of the hollow space 13, there is provided the detector 16, whose power supply conductors 16a and 16b pass through the channel 17 which is itself formed by the groove 17a in the wall of the shell and by the groove 17b in the starter rod 7 This channel 17 is dimensioned so that the compressed air in the hollow space 13 by the molten metal The conductors 16a and 16b are connected to the current source 18, while on one of the conductors 16a, 16b there is arranged a signal transmitter 19, for example a control lamp As soon as the measuring poles 20 are electrically connected by the molten metal penetrating into the hollow space 13, the signal transmitter 19 optically announces the end of the filling process, so that the extraction process by means of of the starter rod 7 and a machi extraction not shown in more detail, can begin It goes without saying that the conductors 16a and 16b are part of a measuring circuit,
de régulation et/ou de commande.regulation and / or control.
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