FR2645460A1 - Lingotiere de coulee continue - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet un procédé pour assurer la bonne application l'une sur l'autre des parois d'une lingotière composite de coulée continue de métal comprenant une cavité de coulée 10 limitée par deux parois transversales 3, 3' interposées entre deux parois longitudinales 2, 2' et associées à des moyens 12 de serrage pour la solidarisation de l'ensemble avec possibilité de réglage de l'écartement e des parois transversales 3, 3'. Selon l'invention on détermine à l'avance, sur plusieurs niveaux prédéterminés, les températures prévisibles auxquelles seront soumises les parois de la lingotière et avant la coulée, on donne aux faces latérales des parois transversales un profil modifié prenant en compte, à chaque niveau prédéterminé, les déformations thermiques résultant de la température prévisibles à ce niveau de façon à assurer, à la température de service, une répartition aussi régulière que possible de la pression d'application des parois transversales sur toute la hauteur des zones d'application. L'invention couvre également les lingotières de coulée continue de l'acier spécialement adaptées pour la mise en oeuvre du procédé.

Description

L'invention a pour objet une lingotière perfectionnée pour la coulée en continu de métal liquide, en particulier d'acier.

On sait que la coulée en continu de l'acier se réalise dans un moule ou lingotière sans fond comprenant une cavité de coulée limitée par des parois parallèles à un axe de coulée dirigé verticalement et qui, selon les cas, peut être rectiligne ou courbe.

Pour la coulée de produits plats tels que des brames, on utilise une lingotière à section droite rectangulaire, constituée de deux parois transversales et de deux parois longitudinales limitant respectivement les petits et les grands côtés de la section rectangulaire.

Pour avoir la possibilité de modifier les dimensions du produit coulé, on utilise depuis longtemps des lingotières dites composites comprenant deux parois longitudinales dont la largeur correspond à la largeur maximale de coulée et deux parois transversales, de section rectangulaire, qui peuvent se déplacer entre les deux parois longitudinales et sont bloquées par serrage de celle-ci.

A cet effet, la lingotière peut comporter un cadre rigide de forme rectangulaire portant les deux parois longitudinales par l'intermédiaire de moyens de serrage tels que des vérins permettant de régler leur écartement. Selon les cas, les deux parois longitudinales sont mobiles ou bien lune d'entre elles est fixée sur le cadre, l'autre pouvant être déplacée par les moyens de serrage.

Les deux parois transversales sont interposées entre les parois longitudinales et leur écartement peut être réglé par des tiges filetées ou des vérins prenant appui sur le cadre. De la sorte, pour le réglage de la largeur de la brame coulée, les parois longitudinales sont d'abord déserrées de façon à ménager un léger jeu permettant de faire coulisser entre elles les parois transversales et de régler leur écartement, puis les parois longitudinales sont serrées l'une vers l'autre en prenant appui sur les parois transversales qui sont ainsi bloquées à la largeur choisie.

On peut ainsi couler des brames de diverses largeurs et de même épaisseur, celle-ci correspondant à la largeur des parois transversales. Pour changer l'épaisseur du produit coulé, on remplace les parois transversales par des parois de largeur voulue.

Chaque paroi longitudinale ou transversale est constituée par une plaque dont la face tournée vers l'intérieur de la cavité de coulée est réalisée,par exemple, en cuivre et refroidie énergiquement par circulation d'eau.

La face interne est donc assez fragile, des défauts de surface pouvant produire des défauts correspondants sur le produit coulé.

Pour assurer l'étanchéité de la cavité de coulée, les deux plaques longitudinales doivent être serrées fortement sur les deux petites plaques. Or, on a constaté que le gradient thermique existant, dans chaque paroi transversale, entre la face interne qui se trouve au contact du métal et la face externe dans laquelle est ménagé le circuit de refroidissement, génére -une déformation de la paroi transversale due au fait que la face active interne se dilate plus que la face dorsale externe. I1 se déveioppe ainsi, sous l'effet de l'effort de serrage entre les plaques longitudinales, une contrainte localisée à l'interface, c'est à dire le long de l'arête de la face interne de la paroi transversale.Cette contrainte localisée a pour conséquence une légère pénétration de la paroi transversale et en particulier de son arête dans la paroi longitudinale, qui peut produire une déformation permanente de celle-ci et un émoussage de l'arête de la paroi transversale qui supporte l'essentiel de l'effort de serrage du fait des dilatations différentielles.

I1 en résulte un marquage des faces internes des plaques longitudinales et la création de jeux qui permettent des infiltrations d'acier entre les faces latérales des parois transversales et les zones correspondantes des parois longitudinales sur lesquelles elles sont appliquées. Ces défauts peuvent favoriser les percées et, en outre, contrarier le mouvement de glissement des parois transversales sur les parois longitudinales qui, normalement, doit se faire sans risque de grippage.

Jusqu'à présent, on n'a pas su remédier à ces défauts autrement que par un usinage périodique des faces internes des plaques longitudinales. Ces opérations sont coûteuses aussi bien en main d'oeuvre que du fait de la perte de matière qui en résulte sur les faces internes en cuivre et surtout elles nécessitent l'arrêt périodique de l'installation de coulée continue soit pour contrôle, soit pour démontage de la lingotière.

La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients grâce à des perfectionnements permettant d'éviter ou, en tout cas, de réduire considérablement les conséquences indiquées ci-dessus de ces déformations inévitables.

L'invention s'applique donc aux lingotières de coulée continue du type composite constituées de deux parois transversales interposées entre deux parois longitudinales associées à des moyens de serrage pour la solidarisation de l'ensemble, chaque paroi transversale étant constituée d'une plaque présentant une face interne et une face externe tournées respectivement vers l'intérieur et vers l'extérieur de la cavité de coulée et limitée sur ses deux côtés par deux faces latérales tournées respectivement vers les faces internes des plaques longitudinales sur lesquelles elles sont appliquées par les moyens de serrage.

Conformément à l'invention, les dimensions à froid de chaque paroi transversale sont déterminées par un calcul préalable tenant compte, sur différents niveaux de la lingotière, des déformations thermiques prévisibles de la paroi transversale et des faces internes des parois longitudinales, de façon à ménager, à chaque niveau, une réserve de dilatation telle que chaque face latérale de chaque paroi transversale présente, à la température de service, un profil complémentaire de celui de la zone correspondante de la paroi longitudinale qui lui fait face.

En particulier, les deux faces latérales de chaque paroi transversale présentent chacune une dépouille de profil sensiblement concave dont la profondeur à froid, par rapport au plan vertical théorique d'application de la face latérale sur la paroi longitudinale, correspond sensiblement, à chaque niveau horizontal, à la somme des dilatations prévisibles, au -même niveau horizontal, de 'la paroi transversale et de la paroi longitudinale dans la zone d'application, compte tenu de la structure et des dimensions de chaque paroi et de la température prévisible du métal coulé au niveau considéré.

Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, à chaque niveau horizontal, la largeur de la plaque transversale sur sa face interne est inférieure à la largeur de la face externe au même niveau, d'une distance correspondant à la différence des dilatations résultant du gradient de température, à ce niveau, entre la face externe et la face interne.

De la sorte, en section -droite par des plans perpendiculaires à l'axe de la cavité de coulée, chaque paroi transversale présente un profil sensiblement trapézoïdal comprenant un côté interne plus petit que le côté externe et deux côtés latéraux s'évasant légèrement vers l'extérieur à partir du côté interne.

Selon une autre caractéristique avantageuse, la lingotière est associée à des moyens de préchauffage susceptibles de porter les deux parois transversales et les zones correspondantes d'application de celles-ci sur les parois longitudinales, avant le démarrage de la coulée, à des températures correspondant sensiblement aux températures atteintes lors de la coulée.

A cet effet, les moyens de préchauffage sont constitués de deux plaques chauffantes de largeur et de hauteur légèrement inférieures à celles de chaque paroi transversales et montées sur un châssis amovible susceptible d'être introduit, avant la coulée, à l'intérieur de la cavité de coulée, de telle sorte que chaque plaque chauffante s'étende le long d'une plaque transversale, à faible distance de celle-ci.

De préférence, les moyens de préchauffage sont constitués de parties superposées associées à des moyens de réglage individuels de leur température de telle sorte que la température de préchauffage dans chaque partie corresponde à la température prévisible, en service, de la région correspondante de la paroi transversale.

De façon avantageuse, chaque paroi transversale est munie d'une pluralité de sondes de température placées à des niveaux différents et associées respectivement à des moyens de régulation de température des parties correspondantes des moyens de préchauffage placés au même niveau.

Dans un mode de réalisation préférentiel, le châssis de support des plaques chauffantes comprend un cadre rigide muni d'un organe de suspension pour son introduction dans la cavité de coulée, au moins quatre tiges de support disposées sur au moins deux niveaux différents, s'étendant horizontalement vers l'extérieur sur deux côtés opposés du cadre, et portant à leurs extrémités libres les deux plaques chauffantes par l'intermédiaire d'organes d'attache articulés, et des moyens de réglage par coulissement de l'extension horizontale des tiges pour le positionnement des deux plaques chauffantes parallèlement et à une faible distance, respectivement, des deux parois transversales de la lingotière.

L'invention sera mieux comprise par la description détaillée d'un mode de réalisation particulier, donné à titre d'exemple, et représenté sur les dessins annexés.

La Figure 1 représente schématiquement, en vue de dessus, une lingotière composite à plaques.

La Figure 2 est une vue schématique en perpective de la lingotière, avec arraché partiel.

La Figure 3 est une vue de détail de la zone d'application d'une paroi transversale, montrant les déformations à échelle agrandie.

La Figure 4 montre des diagrammes des dilatations en fonction du niveau horizontal.

La Figure 5 représente schématiquement, en perpective, une -paroi transversale perfectionnée selon 1 ' invention.

La Figure 6 est une vue en élévation du dispositif de préchauffage, en coupe par un plan longitudinal.

La Figure 7 est une vue en coupe horizontale selon la ligne I-I de la Figure 6.

La Figure 8 représente, à échelle agrandie, la zone d'application d'une paroi transversale associée à des moyens de préchauffage
La Figure 9 est un schéma de fonctionnement des moyens de préchauffage.

Sur la Figure 1, on a représente schématiquement, à titre d'exemple, une lingotière composite 1 comprenant, à l'intérieur d'un cadre rigide rectangulaire 11, deux parois longitudinales 2, 2 entre lesquelles sont interposées deux parois transversales 3, 3 de façon à limiter une cavité de coulée 10 de section rectangulaire et dont l'axe O-O' est sensiblement vertical.

Chaque paroi longitudinale 2, 2'est portée par le cadre 11 par l'intermédiaire de moyens de serrage 12, par exemple des vérins, qui permettent de régler l'espacement e des parois longitudinales. Les moyens de serrage 12 appliquent donc sur les plaques longitudinales 2, 2' des forces de serrage F qui sont encaissées par les plaques transversales 3, 3', celles-ci étant ainsi bloquées entre les plaques longitudinales. Dans ce cas, l'espacement e des plaques longitudinales est égal à la largeur 1 des plaques transversales 3, 3'.

Si l'on relache-l'effort de serrage F, les plaques 3, 3' sont débloquées et peuvent coulisser entre les deux plaques longitudinales 2, 2' sous l'action de moyens de réglage 13 prenant appui sur le cadre et constitués de tiges filetées ou de vérins. On peut ainsi régler l'espacement des plaques transveysales, et, par conséquent, la largeur L de la cavité de coulée 10.

Sur la Figure 2, on a représenté schématiquement en perspective la cavité de coulée limitée par les deux plaques longitudinales 2, 2' et les deux plaques transversales 3, 3' ainsi que le bain de métal liquide 14 qui se trouve à un niveau horizontal distant d'une hauteur h par rapport à la partie supérieure de la cavité de coulée 10, ce niveau h étant, comme on le sait, maintenu sensiblement constant pendant la coulée.

D'autres types de lingotières composites réglables peuvent être utilisés et faire l'objet des perfectionnements selon l'invention. Par exemple, l'une des deux plaques longitudinales 2 peut être fixée sur le cadre 11, seule l'autre plaque longitudinale 2' étant mobile. On pourrait aussi supprimer le cadre 11, les plaques longitudinales étant reliées entre elles par des tiges de serrage prenant appui à leurs extrémités.

De même, on n'a pas représenté la manière dont sont réalisées les parois longitudinales et transversales.

Chacune est, normalement, constituée d'une plaque rigide de forme sensiblement rectangulaire comportant une face active interne tournée vers l'intérieur de la cavité de coulée 10 et réalisée en un métal bon conducteur de la chaleur tel que du cuivre et une face dorsale externe, tournée vers l'extérieur, réalisée en acier et sur laquelle sont ménagés notamment les points d'attache de la paroi et les circuits de circulation du fluide de refroidissement aménagés de façon à faire passer ce fluide le plus près possible de la face interne 4 de la paroi.

Chaque paroi transversale 3 (3') est appliquée sur les face externes 24, 24' des plaques longitudinales 2, -2' le long de faces latérales 6 qui recouvrent donc des zones 21 correspondantes de la face interne 24 de chaque plaque longitudinale, la position des zones 21 sur la face interne 24 pouvant changer selon l'écartement L des parois transversales 3, 3'.

Sur la Figure 3, on a représenté schématiquement un angle de la cavité de coulée 10 en exagérant les déforma tions r la Figure 3 étant le résultat d'un calcul par éléments finis prenant en compte tous les paramètres de la lingotière, notamment la dimension et la structure des plaque, la nature des métaux utilisés, ainsi que les températures prévisibles et les dilatations qui en résultent On a représenté en particulier l'écrasement (a) de la face interne 34 de la plaque 3, qui est tournée vers le bain 10 et se dilate plus que la face externe 35, l'arête interne 31 de la face 3 produisant en outre une empreinte 22 dans la face interne 24 de la plaque longitudinale 2.

Sur la Figure 4, on a représenté le diagramme des dilatations en fonction du niveau horizontal.

La partie gauche de la Figure 4 représente, en coupe transversale, la plaque longitudinale 2 dans la zone d'application de la plaque transversale. Sur la droite de la plaque 2, on a porté, à chaque niveau horizontal 7 se trouvant à une distance z de la partie supérieure de la plaque, la déformation prévisible xl de la face interne à ce niveau. On voit que la déformation xl varie en fonction de la hauteur z du niveau 7; elle est maximale à un niveau 71 placé un peu au-dessous de la surface supérieure 14 du bain de métal car à cet endroit la croûte solidifiée commence seulement à se former ; la déformation xl diminue ensuite progressivement vers le bas du fait du refroidissement progressif du métal et de l'épaississement de la croûte solidifiée.

Dans la partie centrale de la Figure 4, on a représenté de la même façon la plaque transversale 3 vue de face et, sur sa partie gauche, les déformations prévisibles x2 de sa face latérale 6 qui sont calculées, à chaque niveau 7, en tenant compte des différents paramètres, notamment la structure de la plaque, ses dimensions et la température atteinte. La courbe 72, définie par le calcul, montre donc les déformations prévisibles de la face latérale 6 de la paroi 3 ; la déformation x2, à chaque niveau, est supérieure à la déformation xl de la paroi longitudinale du fait que la dilatation x2 joue sur toute la largeur 1 de la plaque transversale 3 alors que la dilatation xl dépend essentiellement de l'épaisseur de la plaque longitudinale 2.

Sur la partie droite de la Figure 4, on a représenté un diagramme donnant la courbe 73 des déformations totales, chaque point de la courbe 73 ayant une abscisse correspondant à la somme xl + x2 des dilatations respectives de la paroi longitudinale 2, en épaisseur, et de la paroi transversale 3, en largeur. On voit que la courbe 73 comporte un maximum placé légèrement au-dessous du niveau supérieur 14 du bain, suivi d'un palier 74, la dilatation diminuant ensuite jusqu'à la sortie de la lingotière.

Etant donné que la température du produit coulé à la sortie de la lingotière dépend de nombreux paramètres et notamment de la hauteur de la cavité de coulée et de la vitesse d'extraction du produit, les dilatations x4 à la partie supérieure de la lingotière et x5 à la partie inférieure peuvent être différentes.

Le principe de l'invention est représenté sur la
Figure 5.

Sur cette Figure, on a représenté en trait mixte la forme théorique, en parallélipipède, d'une paroi transversale 3 comportant une face interne 43, une face externe 53 et deux faces latérales 6.

On constate tout d'abord que la plaque 3 a, en section droite, une forme sensiblement trapézoïdale, la face externe 35 ayant, à chaque niveau, une largeur A supérieure à la largeur B de la face interne 34 au même niveau, la différence étant de C à chaque extrémité. On tient compte ainsi du fait que la face interne 34 directement au contact du métal liquide se dilate plus que la face externe 35, la distance 2 C étant égale à la différence des dilatations entre A et B.

Si la plaque 3 était simplement soumise au gradient thermique entre les faces interne- 34 et externe 35, elle prendrait alors, en régime établi, la forme théorique d'un parallélipipède rectangle 30 représenté en trait mixte sur la Figure. Cependant, comme on vient de le voir, il faut tenir compte également des déformations de la paroi latérale 6 en fonction de la hauteur de métal liquide.

C'est pourquoi, par rapport au plan vertical théorique P passant par l'arête latérale 33 de la plaque 3, on ménage sur chaque face latérale 6, une dépouille 63 de forme concave dont le profiL correspond sensiblement à celui de la courbe 73 des dilatations globales représentée sur la partie droite de la Figure 4. De la sortes si l'on considère uniquement la face interne 34 de la plaque 3, on constate que, en régime établi, celle-ci prendra un profil dans lequel à chaque niveau 7, la dépouille 63 aura une profondeur égale à x3 - x2 c'est à dire à l'opposé de xl.

Par conséquent, la face latérale 6 aura, en régime établi, une forme complémentaire de la face interne 24 de la plaque longitudinale 2, compte tenu de la déformation propre de celle-ci.

Etant donné que les dilatations sont moins importantes sur la face externe 35 de la plaque 3, la dépouille 63 aura, à chaque niveau horizontal, une profondeur moins importante sur cette face.

En faisant un calcul par éléments finis, on peut donc, à chaque niveau 7, déterminer la profondeur x3 de la dépouille 63 qu'il y a lieu de ménager sur la face latérale 6, le calcul étant fait sur la face interne 34 et sur la face externe 35 en tenant compte des températures et des dilatations prévisibles à chaque niveau.

On voit donc que le profil des deux faces latérales 6 de chaque plaque transversale 3 est corrigé de façon que, après dilatation, cette face latérale se trouve parfaitement complémentaire de la zone 21 de la plaque longitudinale 2 qui lui fait face. On-peut ainsi obtenir une application parfaite des deux plaques transversales sur les plaques longitudinales sans risques de fuite et en outre, grâce à l'évasement vers l'extérieur des deux faces latérales, on évite l'effet de poinçonnement de l'arête interne 31, l'effort de serrage étant bien réparti sur toute la largeur de la plaque.

Ainsi, à chaque niveau 7, la plaque 3 présente, en coupe par un plan P perpendiculaire à l'axe de coulée O-O', une section droite en forme de trapèze comprenant un côté interne 36 plus petit que le côté externe 37 d'une distance correspondant à la différence des dilatations résultant du gradient de température à ce niveau 7, et deux côtés latéraux 38 qui s'évasent légèrement vers l'extérieur.

Sur les Figures 6 à 9, on a représenté une autre perfectionnement de l'invention.

En effet, la forme légèrement concave donnée aux faces latérales 6 des parois transversales empêcherait celles-ci de bien s'appliquer à froid sur les plaques longitudinales tant que la température pour laquelle elles ont été calculées n'est pas atteinte. C'est pourquoi, selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, on réalise~ une mise en état thermique des parois avant la coulée.

A cet effet, on utilise un dispositif de préchauffage qui a été représenté schématiquement sur les
Figures 6 et 7.

Le dispositif comprend deux plaques chauffantes 8, 8' qui sont montées sur un châssis 80. Celui-ci est réalisé en construction mécano-soudée et a sensiblement la forme d'un cadre rigide muni d'un organe de suspension 81 permettant, au moyen d'un pont roulant, de l'introduire à l'intérieur de- la lingotière. Cette opération peut se faire soit sur l'installation de coulée continue elle-même soit, de préférence, sur un chantier séparé écarté de linstalla- tion et sur lequel, selon une disposition connue, on effectue les différents réglages de la lingotière.

Sur le cadre 80 sont montées deux paires de tiges 82 placées à deux niveaux différents, dans le plan médian du cadre 80. Les tiges 82 s'étendent horizontalement vers l'extérieur du cadre et, à son extrémité libre, chacune est reliée de façon articulée à un organe d'attache 83 de la plaque chauffante 8 Par ailleurs, l'extension horizontale de chaque tige peut être réglée. Par exemple, chaque tige 82 est filetée et engrène dans un alésage fileté ménagé sur une douille 84 qui est portée par le châssis 80 de façon à pouvoir tourner autour de son axe, la rotation étant produite par un dispositif mécanique 85, par exemple à commande manuelle. Les deux tiges 82, 82'opposées peuvent engrener sur la même douille filetée 84 de façon à se déplacer en des sens opposés. I1 en est de même à l'étage inférieur qui comprend également deux tiges 82a engrenant sur une douille 84a dont la rotation est commandée par un organe mécanique 85a qui peut être commandé isolément ou par l'intermédiaire de l'organe 85 de réglage des tiges supérieures. On peut ainsi écarter ou rapprocher les plaques chauffantes 8 en faisant varier les distances D1 et D2, respectivement à la partie supérieure et à la partie inférieure de la paroi 3, entre cette dernière et la plaque chauffante correspondante 8. On peut donc donner aux plaques chauffantes une inclinaison éventuelle pour tenir compte de la conicité de la lingotière.Chaque plaque chauffante 8 est ainsi maintenue par le cadre 80 parallèlement et à une faible distance d'unie paroi transversale 3.

Comme représenté sur la Figure 9, chaque plaque chauffante 8 est constituée de plusieurs parties superposées 8a, 8b, 8c munies chacune d'un groupe d'élements chauffants rayonnants 9 reliés à une source de courant par un circuit électrique 90. Chaque plaque 8 chauffe ainsi par rayonnement la paroi transversale 3 qui se trouve en face d'elle.

Cependant, comme on l'a représenté sur les Figures 7 et 8, chaque plaque 8 est écartée de la paroi transversale 3 qui lui fait face d'une distance D qui est fixée de façon qu'une partie du rayonnement thermique émis par la plaque 8 affecte une zone 22 de la plaque longitudinale 2 s'étendant dans l'épaisseur de celle-ci dans le voisinage de la paroi 3.

Ainsi, on met en température non seulement la paroi 3 mais également toute la zone 21 d'application de celle-ci sur la paroi longitudinale 2, une partie de la chaleur étant apportée directement par rayonnement de la plaque chauffante 8 et une autre partie par conduction entre la paroi 3 et la paroi 2 sur laquelle elle est appliquée. A cet effet, pendant cette opération de mise en état thermique, la force de serrage appliquée par les vérins 12 est simplement réduite due façon que les parois transversales 3 soient bien appliquées sur les parois longitudinales mais sans gêner les dilatations.

La division de la plaque chauffante 8 en éléments superposés 8a, 8b, 8c permet d'adapter la température de préchauffage aux différents niveaux 7 sur les parois et, par conséquent, de donner à l'avance à la face latérale 6 de la paroi 3 et à la face interne 24 de la paroi 2, dans la zone d'application 21, des profils correspondants de façon approchée, respectivement aux courbes 72 et 71 de la Figure 4.

A cet effet, il est avantageux de placer dans la paroi transversale 3 des sondes de température 91a, 91b, 91c, placées respectivement à des niveaux correspondants à ceux des parties 8a, 8b, 8c de la plaque chauffante, ce qui permet, comme on l'a représenté sur la Figure 9, de faire une régulation du courant alimentant les éléments chauffants 9a, 9b, 9c pour contrôler le rayonnement thermique de chaque partie de la plaque chauffante en fonction de son niveau et de la température de préchauffage souhaitée.

Le réglage de l'écartement L des parois transversales ayant été, auparavant, effectué à froid, les dispositions qui viennent d'être décrites permettent donc de porter à l'avance les deux parois transversales 3, 3' et les zones correspondantes 21 d'application sur les parois longitudinales à des températures aussi proches que possible que celles qu'elles subiront en service et par conséquent de réaliser avant la coulée une parfaite application des faces latérales des parois transversales dont la profil est, selon l'invention, prévu en tenant compte des dilatations prévisibles.

Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux détails des modes de réalisation qui viennent d'être décrits et qui pourraient être modifiés sans s'écarter du cadre de protection défini par les revendications. En particulier, il est clair que l'invention n'est pas liée à la manière dont est réalisée la lingotière et peut donc s'adapter à tous types de lingotières à plaques de largeur réglable.

Quant à la profondeur des dépouilles 63 réalisées sur les faces latérales 6 des parois transversales 3, celleci peut être déterminée, à chaque niveau, par le calcul, comme on l'a indiqué, les méthodes de calcul étant connues, mais on peut aussi déterminer par l'expérience les températures atteintes et les déformations subies à chaque niveau de façon a en tenir compte sur le profil des faces latérales 6.

En ce qui concerne les plaques chauffantes 8, celles-ci pourraient être constituées d'une autre façon permettant de réaliser le chauffage des parois par rayonnement, par conduction, par induction ou autre.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS

   I. Procédé pour assurer la bonne application l'une sur l'autre des parois d'une lingotière composite de coulée continue de métal comprenant deux parois longitudinales (2, 2') entre lesquelles sont interposées deux parois transversales (3, 3') limitées chacune par deux faces latérales (6) appliquées fortement sur des zones correspondantes des parois longitudinales (2, 2') par des moyens de serrage assurant la solidarisation de l'ensemble, chaque paroi étant constituée d'une plaque, respectivement transversale et longitudinale, associée à des moyens. de refroidissement, caractérisé par le fait que l'on détermine à l'avance, sur plusieurs niveaux prédéterminés, répartis sur la hauteur de la lingotière, les températures prévisibles auxquelles seront soumises les parois de la lingotière et que, avant la coulée, on donne aux faces latérales des parois transversales un profil modifié prenant en compte, à chaque niveau prédéterminé, les déformations thermiques résultant de la température prévisibles à ce niveau de façon à assurer, à la température de service, une répartition aussi régulière que possible de la pression d'application des parois transversales sur toute la hauteur des zones d'application.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on détermine d'abord les températures prévisibles auxquelles seront soumises les parois, au moins dans les zones d'application, sur plusieurs niveaux prédéterminés répartis sur la hauteur de la lingotière, que l'on détermine ensuite les déformations thermiques des parois à chaque niveau prédéterminé en tenant compte des températures prévisibles, des caractéristiques dimensionnelles et structurelles de la paroi et de l'effet du refroidissement, et que l'on donne aux faces latérales de chaque paroi transversale un profil à froid corrigé en fonction des déformations prévisibles, de façon à ménager, à chaque niveau prédétermi né, une réserve de dilatation telle que, à la température de service, chaque face latérale (6) de chaque paroi transversale (3) (3') présente un profil complémentaire de celui de la zone correspondante (21) de la paroi longitudinale (2) (2') qui lui fait face, la pression d'application étant répartie de façon aussi uniforme que possible sur toute la surface de chaque face latérale (6).
3. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que, avant la coulée on soumet les parois transversales et au moins les zones d'application des parois longitudinales de la lingotière à un chauffage réglé à chaque niveau prédéterminé, de façon à porter les parties chauffées aux températures prévisibles à chaque niveau et à réaliser à l'avance les déformations thermiques supportées par les parois pendant la coulée.
4. 4. Lingotière pour la coulée en continu de métal liquide, comprenant une cavité de coulée (10) de section rectangulaire, constituée de deux parois transversales (3, 3') et de deux parois longitudinales (2, 2') limitant respectivement les petits côtés et les grands côtés de la section rectangulaire et associées à des moyens (12) de serrage des deux parois transversales (3, 3') entre les deux parois longitudinales (2, 2') pour la solidarisation de l'ensemble, lesdites parois (2, 2') (3, 3') étant constituées chacune d'une plaque, respectivement transversale ou longitudinale, présentant une face interne (24) (34) et une face externe (25) (35) tournées respectivement vers l'intérieur et vers l'extérieur de la cavité (10) et associées à des moyens de refroidissement de la face interne, chaque plaque transversale (3, 3') étant limitée sur ses deux côtés par deux faces latérales (6) tournées respectivement vers les faces internes (24) des plaques longitudinales (2, 2') sur lesquelles elles sont appliquées par les moyens de serrage (12), caractérisé par le fait que les deux faces latérales (6) de chaque paroi transversale (3, 3') présen tent chacune une dépouille (63) de profil sensiblement concave dont la profondeur à froid (x3) par rapport au plan vertical théorique (P) d'application de la face latérale (6) sur la paroi longitudinale (2), correspond sensiblement, à chaque niveau horizontal (7), à la somme des dilatations prévisibles, au même niveau horizontal, respectivement (x2) de la paroi transversale (3) et (xl) de la paroi longitudinale (2) dans la zone d'application (21) compte tenu de la structure et des dimensions de chaque paroi (2) (3) et de la température prévisible du métal coulé au niveau considéré (7).
5. 5. Lingotière selon la revendication 4, caractérisée par le fait que, à chaque niveau horizontal (7), la largeur (B) de chaque plaque transversale (3) sur sa face interne (34) est inférieure à la largeur (A) de la face externe (35) au même niveau, d'une distance (2 C) correspondant à la différence des dilatations résultant du gradient -de température, à ce niveau, entre la face externe (35) et la face interne (34).
6. 6. Lingotière selon la revendication 5, caractérisée par le fait que, en section par des plans (P') perpendiculaires à l'axe de la cavité, chaque paroi transversale (3, 3') présente un profil sensiblement trapézoïdal comprenant un côté interne (36) plus petit que le côté externe (37) et deux côtés latéraux (38) s'évasant légèrement vers l'extérieur à partir du côté interne (36).
7. 7. Dispositif de préparation, avant la coulée, d'une lingotière composite de coulée continue de métal comprenant deux parois longitudinales (2, 2') entre lesquelles sont interposées deux parois transversales (3, 3') limitées chacune par deux faces latérales (6) appliquées fortement sur des zones correspondantes des parois longitudinales (2, 2') par des moyens de serrage assurant la solidarisation de l'ensemble, chaque paroi étant constituée d'une plaque, respectivement transversale ou longitudinale, associée à des moyens de refroidissement, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de préchauffage (8) destinés à être introduits avant la coulée, à l'intérieur de la lingotière (1) et susceptibles d'être réglés sur plusieurs niveaux prédéterminés répartis sur la hauteur de la lingotière de façon à porter les parois transversales (3, 3') et au moins les zones d'application des parois longitudinales (2, 2') à des températures correspondant aux températures prévisibles, à ce niveau, lors de la coulée.
8. 8. Dispositif de préchauffage selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il est appliqué à une lingotière selon l'une des revendications 4, 5, 6.
9. 9. Dispositif selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé par le fait que les moyens de préchauffage sont constitués de deux plaques chauffantes (8) de largeur et de hauteur légèrement inférieures à celles de chaque paroi transversale (3, 3') et montées sur un châssis amovible (80) prévu pour être introduit, avant la coulée, à l'intérieur de la cavité de coulée (10), de telle sorte que chaque plaque chauffante (8) s'étende le long d'une plaque transversale (3, 3'), à faible distance de celle-ci.
10. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé par le fait que les moyens de préchauffage (8) sont constitués de parties superposées 8a, 8b, ...) associées à des moyens (9, 90) de réglage individuel de leur température, de telle sorte que la chaleur émise par chaque partie (8a, 8b, ...) corresponde à la température prévisible en service dans la région correspondante (3a, 3b, ...) de la paroi transversale (3, 3w).
11. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que chaque paroi transversale (3, 3') est munie d'une pluralité de sondes de température (91a, 91b...) placées à des niveaux différents et associées respectivement à des moyens (90a, 90b...) de régulation de la chaleur émise par les parties correspondantes (8a, 8b...) des moyens de préchauffage placées aux mêmes niveaux.
12. 12. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le châssis de support des plaques chauffantes (8) comprend un cadre rigide (80) muni d'un organe de suspension (81) pour son introduction dans la cavité de coulée (10), au moins quatre tiges de support (82) disposées sur au moins deux niveaux différents, s'étendant horizontalement vers l'extérieur sur deux côtés opposés du cadre (80), et portant à leurs extrémités libres les deux plaques chauffantes (8, 8') par l'intermédiaire d'organes d'attache articulés (83), et des moyens (84) de réglage par coulissement de l'extension horizontale des tiges (82) pour le positionnement des deux- plaques chauffantes (8, 8') parallèlement et à une faible distance, respectivement, des deux parois transversales (3, 3') de la lingotière.