FR2861324A1

FR2861324A1 - Electromagnetic stirring for the continuous casting of long products with a four leafed trefoil metal circulation to reinforce the effects of the casting jets

Info

Publication number: FR2861324A1
Application number: FR0312555A
Authority: FR
Inventors: Siebo Kunstreich
Original assignee: Rotelec SA
Current assignee: Rotelec SA
Priority date: 2003-10-27
Filing date: 2003-10-27
Publication date: 2005-04-29
Anticipated expiration: 2023-10-27
Also published as: CN100371108C; JP4758903B2; TWI324952B; ATE359886T1; EP1677928B1; US20070074845A1; ZA200604177B; DE602004006010D1; TW200533437A; CN1863625A; RU2357833C2; KR20060120054A; AU2004286877B2; BRPI0415903A; BRPI0415903B1; DE602004006010T2; EP1677928A1; RU2006118350A; JP2007509752A; KR101089261B1

Abstract

The electromagnetic stirring in a continuous casting installation for slabs, in which the mould (1) is equipped with an immersed casting nozzle (4) with lateral outlet holes (5, 5') directed towards the small faces, is carried out with the aid of sliding magnetic fields generated by polyphase induction coils arranged in the proximity of the cast metal. With the primary aim of favoring liquid metal exchanges at the heart of the solidification well (6) between the secondary zone (2) and the mould, one forces the establishment of a longitudinal metal flow in the central region of the cast product along two opposed collinear currents (10a, 10b). An independent claim is also included for a metal product with a elongated straight section from a continuous casting installation using this method of electromagnetic stirring.

Description

PROCEDE DE BRASSAGE ELECTROMAGNETIQUE POUR LA COULEE CONTINUE DE PRODUITSELECTROMAGNETIC BREWING PROCESS FOR THE CONTINUOUS CASTING OF PRODUCTS

METALLIQUES DE SECTION ALLONGEE.METALS OF EXTENDED SECTION.

La présente invention a trait à la coulée continue des métaux, notamment de l'acier. The present invention relates to the continuous casting of metals, especially steel.

Elle concerne plus particulièrement le brassage électromagnétique des produits à section droite allongée en cours de coulée, et plus précisément encore l'établissement au sein de la partie encore à l'état liquide du métal coulé d'une distribution particulière des écoulements à l'aide de champs magnétiques appliqués. It relates more particularly to the electromagnetic stirring of products with an elongate cross-section during casting, and even more specifically the establishment within the still-in-liquid portion of the cast metal of a particular distribution of the flows using magnetic fields applied.

On rappelle que l'on entend par "produit à section droite allongée" des produits l0 métallurgiques dont la largeur est au moins le double de l'épaisseur, notamment les brames, bramettes, brames minces, etc.... It will be remembered that the term "elongated straight section product" is understood to mean metallurgical products whose width is at least twice the thickness, especially slabs, bramettes, thin slabs, etc.

Apparu dans le domaine de la coulée continue de l'acier au début des années soixante dix, le brassage électromagnétique s'y est rapidement affirmé comme un outil quasi-incontournable pour la maîtrise des écoulements dans le puits de métal liquide en cours de solidification. On rappelle que le principe mis en oeuvre est celui bien connu de la MagnétoHydroDynamique, qui au moyen d'un champ magnétique mobile (tournant ou glissant), généré par un, ou plus généralement plusieurs inducteurs polyphasés disposés au voisinage immédiat du produit coulé, entraîne le métal liquide dans son déplacement. Convenablement placés sur la hauteur métallurgique de la machine de coulée, ces inducteurs, alimentés en courant électrique à fréquence ajustable, permettent alors des modes de brassage variés, adaptés aux besoins du métallurgiste. Appeared in the field of continuous casting of steel in the early seventies, electromagnetic stirring quickly became a tool almost inevitable for the control of the flows in the liquid metal well being solidified. It is recalled that the principle used is that well known to the MagnetoHydroDynamic, which by means of a movable magnetic field (rotating or sliding), generated by one, or more generally several polyphase inductors disposed in the immediate vicinity of the cast product, leads the liquid metal in its displacement. Suitably placed on the metallurgical height of the casting machine, these inductors, supplied with adjustable frequency electric current, then allow varied mixing modes, adapted to the needs of the metallurgist.

Par ailleurs, les progrès réalisés dans la compréhension des mécanismes de solidification du métal lors de la coulée continue ont montré l'importance que revêtent précisément les mouvements de circulation du métal liquide sur la qualité (au sens général de ce terme) du produit solidifié obtenu. A cet égard, les mouvements imprimés au métal en fusion au cours de la coulée continue peuvent se classer en deux catégories distinctes, selon que l'on considère la lingotière ou, en dessous, les étages du refroidissement secondaire de la machine de coulée. In addition, the progress made in understanding the solidification mechanisms of the metal during continuous casting has shown the importance that the circulation movements of the liquid metal have on the quality (in the general sense of this term) of the solidified product obtained. . In this regard, the movements printed to the molten metal during the continuous casting can be classified into two distinct categories, depending on whether one considers the mold or, below, the stages of the secondary cooling of the casting machine.

Les mouvements imposés au métal liquide au sein de la lingotière, là où la fraction métallique liquide est largement majoritaire, visent pour l'essentiel à un contrôle des écoulements à cet endroit dont on sait l'importance majeure tant sur la qualité du produit coulé obtenu que sur la maîtrise du processus de coulée lui-même. The movements imposed on the liquid metal within the ingot mold, where the liquid metal fraction is largely in the majority, are essentially aimed at controlling the flow at this point, which is known to be of major importance both for the quality of the cast product obtained. only on mastering the casting process itself.

En revanche, par un brassage du métal dans le puits liquide sous la lingotière, dans la zone du refroidissement secondaire par conséquent (on dit plus couramment "dans le secondaire"), on recherche davantage une amélioration de la structure métallurgique interne du produit via le développement d'une solidification de type équiaxe la plus large possible que l'on sait favorable tant à la microségrégation des éléments d'alliage qu'à l'absence de porosités centrales du produit coulé, notamment. Ainsi un recours au brassage électromagnétique en coulée continue de brames semble de plus en plus fréquent dès lors qu'il s'agit de produire des produits qui exigent une santé interne exempte de porosité comme les tôles fortes pour plaques de chaudronnerie par exemple ou des gros tubes soudés. On the other hand, by a stirring of the metal in the liquid well under the mold, in the zone of the secondary cooling therefore (more commonly referred to as "in the secondary"), an improvement of the internal metallurgical structure of the product via the development of a solidification of the largest possible equiaxe type that is known to be favorable both to the microsegregation of the alloying elements and the absence of central pores of the cast product, in particular. Thus a recourse to electromagnetic stirring in continuous slab casting seems more and more common when it comes to produce products that require internal health free of porosity such as heavy plate for boiler plates for example or large welded tubes.

On retiendra simplement ici, pour une meilleure compréhension de l'invention qui sera exposée par la suite, qu'il est bien connu, comme le montre le schéma de la figure 3 ci-jointe venue du document FR 72.20546, de disposer dans le refroidissement secondaire d'une machine de coulée continue de brames, en regard l'un de l'autre, de part et d'autre des grandes faces du produit, d'inducteurs linéaires 41, 41' produisant des champs magnétiques glissant transversalement dans le sens de la flèche selon la largeur du produit coulé. On comprend que l'on vise ainsi à établir au sein du métal liquide des écoulements qui, pour l'essentiel, se développent en deux boucles étagées sur la hauteur du produit coulé, remontant le long d'une petite face et descendant le long de la petite face opposée, l'une, la boucle 42, au dessus et l'autre, 43, en dessous de la zone d'action motrice horizontale (l'axe de coulée étant supposé vertical) du champ magnétique. Une telle configuration de mouvements est classiquement désignée "configuration en ailes de papillon". We will simply retain here, for a better understanding of the invention which will be exposed later, that it is well known, as shown in the diagram of Figure 3 attached from document FR 72.20546, to have in the cooling secondary of a continuous slab casting machine, facing each other, on either side of the large faces of the product, linear inductors 41, 41 'producing magnetic fields sliding transversely in the direction of the arrow according to the width of the cast product. It is understood that the aim is thus to establish within the liquid metal flows which, for the most part, develop in two loops staggered over the height of the cast product, going up along a small surface and going down along the small opposite face, one, the loop 42, above and the other, 43, below the horizontal driving action zone (the casting axis being assumed vertical) of the magnetic field. Such a configuration of movements is conventionally referred to as "butterfly wing configuration".

Il est bien entendu possible, comme montré sur la figure 4 ci-jointe extraite, elle, du document FR 82.10844, de multiplier selon la hauteur de la machine de coulée les zones d'action motrice horizontale 51, 52... à sens de glissement transversal des champs magnétiques selon la largeur du produit, mais dans ce cas opposés deux à deux entre plus proches voisines, afin par exemple de concerner un volume brassé plus important pour une puissance de brassage disponible donnée. On réalise ainsi une topologie de mouvement, dite "configuration en triple zéro" formée de trois boucles tournant en sens opposé deux à deux: une boucle centrale 60 située entre les deux zones motrices transversales 51 et 52 et deux boucles externes, 61 et 62, de part et d'autre de la boucle centrale et tournant dans le même sens. It is of course possible, as shown in FIG. 4, extracted from the document FR 82.10844, to multiply, according to the height of the casting machine, the zones of horizontal driving action 51, 52 ... in the direction of transverse sliding of the magnetic fields according to the width of the product, but in this case opposite two by two between nearest neighbors, for example to concern a larger volume brewed for a given available brewing power. A so-called "triple zero configuration" of three loops rotating in the opposite two-to-two direction is thus produced: a central loop 60 located between the two transverse drive zones 51 and 52 and two outer loops, 61 and 62, on both sides of the central loop and rotating in the same direction.

Quelque soit la variante retenue, celle-ci peut être réalisée aussi bien avec des inducteurs placés entre les rouleaux de soutien de la zone du refroidissement secondaire de la machine de coulée (FR 72.20547), qu'avec des inducteurs logés au sein même de ces rouleaux (FR 72.20546). Il en est d'ailleurs de même pour ce qui concerne les moyens de mise en oeuvre de l'invention qui seront explicités par la suite. ' Il semble bien que, historiquement, la découverte de ce type de mouvements, basé sur une recirculation du métal en boucles dans un plan parallèle aux grandes faces de la brame, provienne du fait que, contrairement aux produits longs, en coulée continue de produits plats, la forme allongée de la section droite du produit ne se prête pas aisément à l'établissement d'un mouvement de rotation autour de l'axe de coulée. La raison principale, on le comprend aisément, tient aux forts gradients de vitesse que cela nécessite dans l'épaisseur d'un produit qui ne dépasse guère une vingtaine de cm pour les plus épais. Whatever the chosen variant, this can be achieved both with inductors placed between the supporting rollers of the secondary cooling zone of the casting machine (FR 72.20547), and with inductors housed within these rollers (FR 72.20546). It is also the same with regard to the means of implementation of the invention which will be explained later. It seems that, historically, the discovery of this type of movement, based on recirculation of the metal loops in a plane parallel to the large faces of the slab, comes from the fact that, unlike long products, in continuous casting of products the elongated shape of the cross-section of the product does not lend itself easily to the establishment of a rotational movement about the casting axis. The main reason, it is easy to understand, is due to the high speed gradients that this requires in the thickness of a product which hardly exceeds twenty cm for the thickest.

En revanche, une configuration en boucles étagées, du type montré sur les figures 3 et 4, se développant sur la hauteur métallurgique parallèlement aux grandes faces du produit, présente l'avantage d'assurer un meilleur échange thermique entre le haut et le bas de la machine de coulée. Le métal en fusion plus chaud du haut est amené en convection forcée vers le bas par les courants descendants 42a et 43a, pendant que les courants remontant 42b et 43b viennent ensemencer le haut en cristallites de métal solidifié collectés dans le bas, favorisant ainsi le développement précoce d'une solidification de type équiaxe large et régulière de la périphérie jusqu'au centre du produit coulé. Cependant, on ne peut développer ces boucles 42, 43 trop vers le haut comme on le voudrait au risque de perturber la surface libre du métal en lingotière. On sait aujourd'hui en effet à quel point la préservation du fragile équilibre hydrodynamique des écoulements en lingotière prévalant à ce niveau est nécessaire à l'obtention de la qualité de surface et sous cutanée du produit coulé. On the other hand, a configuration in stepped loops, of the type shown in FIGS. 3 and 4, developing on the metallurgical height parallel to the large faces of the product, has the advantage of ensuring a better heat exchange between the top and the bottom of the product. the casting machine. The hotter molten metal from the top is forced convection downward by the downward currents 42a and 43a, while the ascending streams 42b and 43b seed the top solidified crystallites of solidified metal collected at the bottom, thereby promoting the development early uniform and broad equiaxed solidification of the periphery to the center of the cast product. However, one can not develop these loops 42, 43 too upward as one would like at the risk of disturbing the free surface of the metal mold. It is now known to what extent the preservation of the fragile hydrodynamic balance of the ingot mold flows prevailing at this level is necessary to obtain the surface and subcutaneous quality of the cast product.

Or, il se trouve précisément que l'introduction du métal à couler par le haut de la lingotière à l'aide d'une busette immergée à ouies de sortie latérales s'ouvrant en regard de chaque petite paroi de la lingotière s'est quasiment généralisée de nos jours, supplantant la busette droite à sortie axiale unique, dès lors réservée aux seuls produits longs. Un avantage majeur obtenu sur les écoulements en lingotière réside dans le fait que, comme le montre le schéma de la figure 1 ci-jointe, par, en quelque sorte, un rebond contre les petites parois d'extrémité de la lingotière, le jet de métal liquide chaud issu de chaque ouies latérales 27, 27' de la busette 26, se répartit alors en deux fractions. Une fraction principale 21 est dirigée vers le bas, dans le sens de l'extraction du produit coulé. L'autre, 22, est réfléchie vers le haut de manière à apporter au voisinage de la surface libre 23 du métal en lingotière l'enthalpie nécessaire pour éviter des phénomènes de figeage du métal coulé au niveau du ménisque, lesquels bien souvent sont la cause d'arrêts accidentels de la coulée. On vise ainsi à réaliser en lingotière un mode de circulation dit en "double boucle", par opposition au mode "simple boucle" (représenté sur la figure 7) qui, peu de temps après la sortie du métal des ouïes de la busette, se caractérise par une cartographie des vitesses essentiellement dirigées vers le bas dans le sens d'extraction du produit, donc par l'absence de la boucle supérieure 22 d'apport de métal "chaud" au ménisque. However, it is precisely that the introduction of the metal to be poured from the top of the mold with the aid of a submerged nozzle with lateral outlet openings opening opposite each small wall of the mold has almost generalized today, supplanting the straight nozzle with single axial outlet, henceforth reserved for only long products. A major advantage obtained on the ingot mold flows lies in the fact that, as shown in the diagram of Figure 1 attached, by somehow, a rebound against the small end walls of the mold, the jet of hot liquid metal from each side louvers 27, 27 'of the nozzle 26, is then divided into two fractions. A main fraction 21 is directed downwards in the direction of extraction of the cast product. The other, 22, is reflected upwardly so as to bring to the vicinity of the free surface 23 of the ingot mold metal the enthalpy required to avoid freezing phenomena of the cast metal at the meniscus, which are often the cause accidental stops of the casting. It is thus intended to produce in the mold a so-called "double loop" circulation mode, as opposed to the "single loop" mode (shown in FIG. 7) which, shortly after the exit of the metal from the gills of the nozzle, characterized by a map of the speeds essentially directed downwards in the direction of extraction of the product, therefore by the absence of the upper loop 22 for supplying "hot" metal to the meniscus.

Ce mode "double boucle" n'est toutefois acquis durablement en cours de coulée que si les conditions de coulée s'y prêtent (vitesse de coulée, largeur de la brame, etc...). Des transitions aléatoires en mode "simple boucle" peuvent apparaître au cours même de la coulée si ces conditions fluctuent, ce qui correspond en fait au cas général. De surcroît, un aspect essentiel, en terme de maîtrise des écoulements en "double boucle" en lingotière, réside dans la conservation au sein de la lingotière d'une symétrie "gauche-droite" des mouvements de recirculation au ménisque de part et d'autre de la busette. On sait en effet que l'apparition d'asymétries à ce niveau est à l'origine de phénomènes d'oscillations du bain métallique qui peuvent conduire à un phénomène de roulis rédhibitoire de la surface que connaît bien le couleur sur le plancher de coulée. Ceci signifie que l'on doit veiller à ce que les courants 22, 22' de recirculation partielle vers le haut soient avant tout stabilisés dans le temps pour éviter l'apparition d'asymétries "gauche-droite", tout en étant suffisamment efficaces thermiquement pour apporter les calories souhaitées au ménisque, mais pas trop intenses au plan de l'hydrodynamique afin d'éviter de trop agiter la ligne 25 de première solidification en bordure du ménisque contre la paroi en cuivre refroidie 24 de la lingotière. La régularité de cette ligne de première solidification 25 est le gage en effet de l'homogénéité de la formation de la première peau dans le haut de la lingotière sans laquelle des risques sont inévitablement encourus de percées sous la lingotière par incrustations de laitier ou par affaiblissements locaux de l'épaisseur de la peau solidifiée. This mode "double loop" however is acquired durably during casting if the casting conditions are suitable (casting speed, width of the slab, etc ...). Random transitions in "single-loop" mode may occur during casting even if these conditions fluctuate, which is in fact the general case. Moreover, an essential aspect, in terms of mastering "double-loop" flows in the mold, lies in the conservation within the mold of a "left-right" symmetry of the meniscus recirculation movements of both sides. other of the nozzle. It is known in fact that the appearance of asymmetries at this level is at the origin of phenomena of oscillations of the metal bath which can lead to a phenomenon of unacceptable roll of the surface that is well known color on the floor of casting. This means that it must be ensured that the upstream partial recirculation streams 22, 22 'are first and foremost stabilized over time to avoid the appearance of "left-right" asymmetries, while being sufficiently thermally efficient to provide the desired calories to the meniscus, but not too hydrodynamically intense to avoid over-shaking the first solidification line at the edge of the meniscus against the cooled copper wall 24 of the mold. The regularity of this line of first solidification 25 is the pledge indeed of the homogeneity of the formation of the first skin in the top of the mold without which risks are inevitably incurred breakthroughs under the ingot mold by slag incrustations or by weakening localized the thickness of the solidified skin.

Autrement-dit pour simplifier, en coulée avec busette immergée à ouïes latérales, on peut obtenir au cours d'une même coulée de manière aléatoire ou, en tous cas, non nécessairement désirée, des écoulements en lingotière qui sont soit de type "double boucle", soit du type "simple boucle, soit des écoulements instables du fait d'asymétries gauche-droite. In other words, to simplify, in casting with submerged nozzle with side openings, it is possible to obtain during the same casting in a random manner or, in any case, not necessarily desired, flows in the mold which are of the "double loop" type. ", either of the" simple loop "type, or unstable flows due to left-right asymmetries.

C'est notamment en raison de ces difficultés de maîtrise des écoulements dans la partie haute des machines de coulée continue que l'on a vu apparaître plus récemment des systèmes de brassage électromagnétique agissant en lingotière déjà sur les jets de sortie latéraux de la busette. Comme le montrent les schémas des figures 2 (a et b) ci-jointes, extraites du document JP 1.534.702, des champs magnétiques mobiles horizontalement sont produits par des inducteurs linéaires polyphasés 30a, 30b et 30a', 30b' disposés sur les grandes parois de la lingotière 32 en regard de la trajectoire de sortie des jets de métal de part et d'autre de la busette 31. Selon le réglage du sens de glissement des champs, il est alors possible de freiner le courant du jet concerné (glissement des champs à contre courant, allant de la petite paroi vers la busette -fig 3b,) ou, au contraire, de l'accélérer (glissement à co-courant dans le sens allant de la busette vers la petite paroi-fig 3b2) afin d'ajuster les apports enthalpiques vers la surface du métal coulé en fonction par exemple des conditions de coulée, sans trop perturber le mode d'écoulement en lingotière qui, lui, est à préserver prioritairement. It is in particular because of these difficulties in controlling the flows in the upper part of the continuous casting machines that more electro-stirring systems have already appeared to appear operating in the mold already on the lateral outlet jets of the nozzle. As shown in the diagrams of FIGS. 2 (a and b) attached hereto, taken from JP 1,534,702, horizontally movable magnetic fields are produced by polyphase linear inductors 30a, 30b and 30a ', 30b' arranged on large walls of the mold 32 opposite the exit path of the metal jets on either side of the nozzle 31. According to the setting of the direction of sliding of the fields, it is then possible to slow the current of the jet concerned (slip counter-current fields, ranging from the small wall to the nozzle -fig 3b, or, on the contrary, to accelerate it (sliding co-current in the direction from the nozzle to the small wall-fig 3b2) so to adjust the enthalpic contributions to the surface of the cast metal depending eg casting conditions, without greatly disrupting the ingot mold flow mode, which itself is to be preserved as a priority.

On voit donc bien, au travers du rapide rappel présenté ci avant de l'état antérieur de la technique, le cloisonnement, voir l'antinomie, qui existe de fait en coulée de produits de section droite allongée entre brassage du métal en lingotière d'un côté et brassage dans le refroidissement secondaire de l'autre. It is therefore clear, through the rapid recall presented above of the prior art, the partitioning, see the antinomy, which exists in fact in casting of products of elongated cross section between mixing of the metal in the mold of one side and brewing in the secondary cooling of the other.

La présente invention a précisément pour but de surmonter un tel handicap. Autrement-dit, applicable à la coulée continue des produits à section droite allongée, les brames en particulier, l'invention vise, via un mouvement de brassage d'ensemble étudié du métal en fusion selon la hauteur métallurgique, à procurer un bon échange du métal encore liquide dans les deux sens entre la zone du refroidissement secondaire et la lingotière, et assurer de ce fait une homogénéité tant thermique que chimique entre le haut et le bas de l'installation de coulée sans perturber le mode d'écoulement dans la lingotière et, le cas échéant, sans se priver pour autant des effets bénéfiques cumulés propres au brassage en lingotière et au brassage dans le refroidissement secondaire respectivement. The present invention is precisely to overcome such a handicap. In other words, applicable to the continuous casting of products with an elongate cross-section, slabs in particular, the invention aims, by means of a studied overall stirring movement of the molten metal according to the metallurgical height, to provide a good exchange of the metal still liquid in both directions between the zone of the secondary cooling and the mold, and thus ensure a homogeneity both thermal and chemical between the top and bottom of the casting installation without disturbing the flow mode in the mold and, where appropriate, without depriving itself of cumulative beneficial effects specific to ingot mixing and stirring in the secondary cooling respectively.

Un but complémentaire de l'invention est de contribuer à l'amélioration de la qualité métallurgique de nuances d'acier dont on recherche une bonne santé interne, comme les nuances pour tôles fortes ou pour les gros tubes soudés, les aciers inoxydables ferritiques, ou les aciers électriques au silicium. An additional object of the invention is to contribute to the improvement of the metallurgical quality of steel grades which are in search of good internal health, such as grades for heavy plate or for large welded tubes, ferritic stainless steels, or electrical silicon steels.

Un autre but complémentaire est de pouvoir agir sur les écoulements dans le secondaire pour les utiliser au niveau des jets de coulée issus de la busette soit comme un agent accélérateur, soit au contraire comme un agent de freinage du métal arrivant en lingotière, soit encore comme un moyen pour contrecarrer les velléités d'asymétrie des mouvements du métal au sein de la lingotière. Another complementary aim is to be able to act on the flows in the secondary to use them at the pouring jets from the nozzle either as an accelerating agent or, on the contrary, as a braking agent for the metal arriving in the mold, or else as a means for counteracting the asymmetry of the movements of the metal within the mold.

Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un procédé de brassage électromagnétique dans le secondaire d'une installation de coulée continue de brames (ou autres produits analogues à section droite allongée) dont la lingotière est dotée d'une busette de coulée immergée à ouïes de sortie latérales dirigées vers les petites faces, procédé de brassage mis en oeuvre à l'aide de champs magnétiques glissants générés par des inducteurs polyphasés disposés à proximité du métal coulé, caractérisé en ce que, dans le but premier de favoriser les échanges de métal liquide au sein du puits de solidification entre la zone du secondaire et la lingotière, on force l'établissement d'un écoulement métallique longitudinal dans la région centrale du produit coulé selon deux courants colinéaires antagonistes. With these objectives in view, the subject of the invention is an electromagnetic stirring method in the secondary of a continuous casting installation of slabs (or other similar products with an elongate cross-section) whose mold is equipped with a casting nozzle. immersed with lateral outlet openings directed towards the small faces, brewing method implemented using sliding magnetic fields generated by polyphase inductors arranged near the cast metal, characterized in that, for the primary purpose of promoting the liquid metal exchanges within the solidification well between the secondary zone and the mold, it forces the establishment of a longitudinal metal flow in the central region of the cast product by two collinear currents antagonists.

Conformément à une variante, on crée ces deux courants colinéaires antagonistes longitudinaux dans la partie centrale du produit qui s'éloignent l'un de l'autre, de manière à procurer une circulation d'ensemble du métal liquide qui s'organise en forme de "trèfle à quatre feuilles" dont les lobes supérieurs s'étendent en lingotière jusqu'au niveau des jets issus des ouïes de sortie de la lingotière avec lesquels ils se confondent en co-courant pour les renforcer. According to a variant, these two longitudinal antagonistic collinear currents are created in the central part of the product which move away from each other, so as to provide an overall circulation of the liquid metal which is organized in the form of "four-leaf clover" whose upper lobes extend in the mold to the level of the jets from the outlet openings of the mold with which they merge co-current to strengthen them.

Conformément à une autre variante, on crée ces deux courants colinéaires antagonistes longitudinaux dans la partie centrale du produit qui convergent l'un vers l'autre de manière à procurer une circulation d'ensemble du métal liquide qui s'étende en lingotière jusqu'au niveau des jets issus des ouïes de sortie de la lingotière avec lesquels ils s'opposent en contre-courant pour les freiner. According to another variant, these two longitudinal antagonistic collinear currents are created in the central part of the product which converge towards each other so as to provide an overall circulation of the liquid metal which extends into the mold until level of the jets from the outlets of the ingot mold with which they oppose against the current to slow them down.

Selon une réalisation particulière du procédé, on décale l'écoulement longitudinal central dans le secondaire vers l'une ou l'autre des petites parois du produit coulé afin de contrecarrer les tendances à l'asymétrie des mouvements du métal au sein de la lingotière. According to a particular embodiment of the method, the central longitudinal flow in the secondary is shifted towards one or the other of the small walls of the cast product in order to counter the tendencies to the asymmetry of the movements of the metal within the mold.

Conformément à une mise en oeuvre, on crée l'écoulement métallique longitudinal dans la région centrale du produit coulé selon deux courants colinéaires antagonistes à l'aide de champs magnétiques mobiles colinéaires glissants longitudinalement dans la dite région centrale, soit en se rapprochant l'un de l'autre, soit en s'éloignant. According to one embodiment, the longitudinal metal flow is created in the central region of the cast product by two collinear currents antagonist using collinear movable magnetic fields sliding longitudinally in said central region, or by approaching one on the other, either by going away.

Conformément à une mise en oeuvre préférée, on crée l'écoulement métallique longitudinal dans la région centrale du produit coulé selon deux courants colinéaires antagonistes à l'aide de champs magnétiques mobiles colinéaires glissant transversalement selon la largeur du produit coulé, soit en se rapprochant l'un de l'autre du bord vers le centre du produit coulé, soit en s'éloignant l'un de l'autre du centre vers le bord du produit coulé. According to a preferred embodiment, the longitudinal metal flow is created in the central region of the cast product by two collinear currents antagonists using collinear moving magnetic fields sliding transversely along the width of the cast product, or by approaching the one from the other from the edge to the center of the cast product, either moving away from each other from the center towards the edge of the cast product.

Conformément à une autre mise en oeuvre préférée, on génère les champs magnétiques glissants à l'aide d'inducteurs linéaires polyphasés que l'on dispose en regard des grandes faces du produit coulé. According to another preferred implementation, the sliding magnetic fields are generated using polyphase linear inductors that are arranged opposite the large faces of the cast product.

En variante, on alimente les inducteurs avec des courants électriques d'intensités 15 différentes. Alternatively, the inductors are powered with electrical currents of different intensities.

Par glissement "colinéaire" des champs ou des écoulements métalliques, il faut comprendre, à l'instar de deux vecteurs colinéaires par rapport à deux vecteurs parallèles, que les champs magnétiques, respectivement les courants de métal, glissent non pas parallèlement l'un par rapport à l'autre mais sur la même droite. By "collinear" sliding of the fields or metallic flows, it is necessary to understand, like two vectors colinear with respect to two parallel vectors, that the magnetic fields, respectively the metal currents, slide not parallel one by the other. report to the other but on the same right.

Comme on l'aura compris, l'invention consiste dans ses fondements principaux à créer dans la zone du refroidissement secondaire une sorte de croix de brassage à deux branches transversales et deux branches longitudinales; les branches transversales, ou horizontales, se développant selon la largeur du produit coulé et les deux branches longitudinales, ou verticales, se développant dans la région centrale du produit. Et c'est ce moyen qui, en raison des écoulements de recirculation qui en résultent au sein du puits liquide, va créer une configuration globale des mouvements concernant également la région de la lingotière telle que les buts prémentionnés visés par l'invention seront atteints. As will be understood, the invention consists in its main foundations to create in the zone of secondary cooling a kind of cross brewing with two transverse branches and two longitudinal branches; the transverse branches, or horizontal, developing according to the width of the cast product and the two longitudinal branches, or vertical, developing in the central region of the product. And it is this means that, because of the resulting recirculation flows within the liquid well, will create an overall configuration of the movements also concerning the mold region such that the abovementioned goals of the invention will be achieved.

L'invention sera bien comprise et d'autres aspects apparaîtront plus clairement au vu de la description qui suit donnée en référence aux planches de dessins annexées sur lesquelles: - les figures de 1 à 4 sont représentatives de l'art antérieur déjà considéré auparavant. Plus précisément: * la figure 1 est un schéma habituel montrant sommairement en coupe verticale médiane parallèle au grandes parois de la lingotière la cartographie connue des mouvements de circulation du métal liquide arrivant dans une lingotière de coulée continue de brames par une busette immergée dotée d'ouïes de sortie latérales s'ouvrant en regard des petites parois latérales; * les figures 2a, 2b, et 2b2 sont des schémas, selon deux vues (en perspective à gauche et en section à droite), de modes connus de brassage électromagnétique en lingotière de coulée continue de brames avec busette immergée à ouïes de sortie latérales (cf fig. 1) à l'aide d'inducteurs polyphasés linéaires logés de part et d'autre de la busette sur chaque grande paroi et produisant des champs magnétiques glissant horizontalement en sens opposés deux à deux sur la même grande paroi, soit dans le même sens que le jet de sortie du métal auquel il est appliqué (fig. 2b2), soit en sens contraire (fig. 2b, et 2a); * la figure 3 est un schéma simplifié montrant en perspective une brame en cours de coulée continue dans la zone du refroidissement secondaire de la machine de coulée. The invention will be better understood and other aspects will appear more clearly in view of the following description given with reference to the accompanying drawings in which: - Figures 1 to 4 are representative of the prior art already considered before. More precisely: FIG. 1 is a conventional diagram showing summarily in median vertical section parallel to the large walls of the mold the known cartography of the circulation movements of the liquid metal arriving in a mold of continuous casting of slabs by a submerged nozzle provided with side outlet openings opening opposite the small side walls; FIGS. 2a, 2b, and 2b2 are diagrams, in two views (in perspective on the left and in section on the right), of known electromagnetic stirring modes in the continuous slab casting mold with immersed nozzle with side outlet openings ( see Fig. 1) using polyphase linear inductors housed on both sides of the nozzle on each large wall and producing magnetic fields sliding horizontally in opposite directions two by two on the same large wall, or in the same direction as the exit jet of the metal to which it is applied (Fig. 2b2), in the opposite direction (Fig. 2b, and 2a); FIG. 3 is a simplified diagram showing in perspective a slab during continuous casting in the zone of the secondary cooling of the casting machine.

lo Cette zone est dotée d'une paire d'inducteurs linéaires disposés en regard l'un de l'autre de chaque coté du produit selon la largeur de celui-ci et générant un champ magnétique glissant horizontalement de manière à réaliser un mode connu de brassage électromagnétique en forme "d'ailes de papillon" constituée de deux boucles superposées se développant selon la hauteur métallurgique de la brame coulée. Ce mode connu est par exemple donné dans l'enseignement du document FR 72.20546 précité; * la figure 4 est un schéma analogue au précédent donné sur la fig. 3 mais montrant un mode de brassage électromagnétique en "triple boucle", ou en "papillon", tel que réalisé par exemple par la mise en oeuvre de l'enseignement du document FR 82.10844 pré-mentionné; - les autres figures, numérotées de 5 à 9 sont propres à l'invention. Plus précisément: * la figure 5 est un schéma général, vu en coupe verticale médiane parallèle aux grandes parois d'une lingotière de coulée continue de brames dotée d'une busette immergée à ouïes de sortie latérales s'ouvrant en regard des petites parois latérales, montrant le principe du brassage en trèfle à quatre lobes dans la zone du refroidissement secondaire selon l'une des deux mises en oeuvre de l'invention dans laquelle les courants antagonistes longitudinaux s'éloignent l'un de l'autre, et la cartographie des mouvements de circulation du métal liquide qui en résulte au sein de cette zone juste en dessous de la lingotière; * la figure 6 est un schéma analogue à celui de la figure 5, mais dans le cas où le mode d'écoulement en lingotière est, non plus en "double boucle", mais en "simple boucle"; * la figure 7a est un schéma qui, sur la base d'une reproduction de la figure 5, montre un moyen de réalisation du brassage en trèfle à quatre lobes à l'aide d'inducteurs linaires à champs magnétiques glissant horizontalement; * la figure 7b est un schéma analogue à la figure 7a, mais illustrant un autre mode de 35 réalisation de cette mise en ouvre de l'invention à l'aide cette fois d'inducteurs linéaires à champs magnétiques glissant verticalement; * la figure 8 est aussi un schéma qui sur la base d'une reproduction de la figure 5, illustre un mode préféré de réalisation de l'invention instaurant une circulation complémentaire en mode "double boucle" en lingotière à l'aide à l'aide d'inducteurs linéaires à champs glissant horizontalement agissant directement sur les jets de métal sortant des ouïes de la busette de coulée; * la figure 9 illustre l'autre variante de mise en oeuvre de l'invention consistant à créer des 5 écoulements longitudinaux antagonistes dans la partie centrale du produit coulé, non plus divergents, mais convergents. This zone is provided with a pair of linear inductors disposed opposite one another on each side of the product according to the width thereof and generating a magnetic field sliding horizontally so as to achieve a known mode of electromagnetic stirring in the form of "butterfly wings" consisting of two superposed loops developing according to the metallurgical height of the cast slab. This known mode is for example given in the teaching of FR 72.20546 cited above; FIG. 4 is a diagram similar to the previous one given in FIG. 3 but showing a mode of electromagnetic stirring in "triple loop", or "butterfly", as realized for example by the implementation of the teaching of the document FR 82.10844 mentioned above; the other figures, numbered from 5 to 9, are specific to the invention. More precisely: FIG. 5 is a general diagram, seen in median vertical section parallel to the large walls of a continuous slab casting mold with a submerged nozzle with side outlet openings opening opposite the small side walls. , showing the principle of four-lobed clover mixing in the zone of the secondary cooling according to one of the two embodiments of the invention in which the longitudinal antagonistic currents move away from each other, and the mapping liquid metal circulation movements resulting therefrom within this zone just below the mold; FIG. 6 is a diagram similar to that of FIG. 5, but in the case where the ingot mold flow mode is no longer a "double loop" but a "single loop"; Fig. 7a is a diagram which, on the basis of a reproduction of Fig. 5, shows a means for making the four-lobed clover brewing using horizontally sliding magnetic field linear inductors; FIG. 7b is a diagram similar to FIG. 7a, but illustrating another embodiment of this implementation of the invention, this time using linear inductors with vertical sliding magnetic fields; FIG. 8 is also a diagram which, on the basis of a reproduction of FIG. 5, illustrates a preferred embodiment of the invention introducing a complementary circulation in "double-loop" mode in an ingot mold with the aid of FIG. using linear inductors with horizontally sliding fields acting directly on the metal jets coming out of the gills of the casting nozzle; FIG. 9 illustrates the other alternative embodiment of the invention consisting in creating antagonistic longitudinal flows in the central part of the cast product, no longer divergent, but convergent.

On rappelle que les figures 1 à 4 ont servi de support à l'exposé de l'art antérieur déjà fait au début de ce mémoire. On y reviendra pas dans ce qui suit. It will be recalled that FIGS. 1 to 4 served to support the presentation of the prior art already made at the beginning of this memoir. We will not come back to this in the following.

Sur les figures 5 à 9 représentatives du mode de brassage dans le secondaire propre à l'invention dans ces deux variantes (divergents ou convergents au centre), les champs magnétiques glissants, tout comme les inducteurs linéaires qui les produisent, sont représentés par des flèches verticales ou horizontales épaisses. Les mouvements de convection produits sont eux représentés par leurs trajectoires principales sous forme de traits porteurs de pointes de flèche indiquant le sens de circulation du mouvement sur la trajectoire porteuse. Les traits pleins représentent des zones de convection actives, donc de circulation soumises à l'action de champs magnétiques glissants; les traits discontinus représentent les zones de convection passive, autrement-dit à proprement parler des zones de re-circulation, complémentaires nécessairement aux précédentes pour former les boucles de circulation entières. In FIGS. 5 to 9 representative of the secondary stirring mode of the invention in these two variants (divergent or convergent in the center), the sliding magnetic fields, as well as the linear inductors which produce them, are represented by arrows. vertical or horizontal thick. The convection movements produced are represented by their main trajectories in the form of arrows carrying arrowheads indicating the direction of movement of the movement on the carrier trajectory. The solid lines represent active convection zones, therefore of circulation subjected to the action of sliding magnetic fields; the discontinuous features represent the passive convection zones, otherwise referred to as the recirculation zones, necessarily complementary to the previous ones to form the entire circulation loops.

Sur ces figures, les mêmes éléments sont désignés sous des références identiques. Le cas échéant, pour ne pas surcharger inutilement certaines figures, des références récurrentes n'ont pas été portées afin de laisser plus de clarté aux éléments essentiels de l'invention représentés sur ces figures. In these figures, the same elements are designated under identical references. If necessary, in order not to unnecessarily overburden certain figures, recurrent references have not been worn in order to allow more clarity to the essential elements of the invention shown in these figures.

Sur chacune d'elles on a représenté une lingotière 1 de coulée continue de brames suivie en dessous par la zone 2 du refroidissement secondaire de la machine de coulée, ici volontairement dépouillée des rouleaux de soutien pour ne pas nuire inutilement à la clarté du dessin. Les vues étant dans un plan parallèle aux grandes parois de la lingotière, seules sont visibles en 3 et 3' les petites parois latérales, lesquelles vont déterminer les petites faces 18, 18' du produit coulé 6. Les grandes faces étant dans le plan des figures, elles ne sont pas référencées sur les figures. Par ailleurs, pour plus de clarté, on désignera sous la référence 6 indifféremment la brame coulée en elle-même ou son coeur encore liquide appelé plus généralement "puits de solidification". On each of them there is shown a mold 1 of continuous casting slabs followed below by the zone 2 of the secondary cooling of the casting machine, here voluntarily stripped support rollers to not unnecessarily impair the clarity of the drawing. The views being in a plane parallel to the large walls of the mold, only the small side walls are visible at 3 and 3 ', which will determine the small faces 18, 18' of the cast product 6. The large faces being in the plane of figures, they are not referenced in the figures. For the sake of clarity, the reference will be indifferently referred to as the slab cast in itself or its still liquid core more generally called "solidification well".

Une busette immergée 4 centrée sur l'axe de coulée A (confondu ici comme c'est classiquement le cas avec l'axe longitudinal du produit coulé), alimente la lingotière en métal en fusion depuis un répartiteur non représenté situé au dessus. Cette busette est dotée d'ouies de sorties latérales 5 et 5' tournées chacune en regard de l'une et l'autre des petites parois 3 et 3' respectivement. Le format du produit coulé est déterminé par les dimensions intérieures de la lingotière définissant l'espace de coulée dans lequel arrive le métal en fusion sous forme de jets 7, 7' sortant des ouïes de la busette 4 classiquement selon une direction moyenne plus ou moins horizontale, ou légèrement inclinée vers le bas. Le produit coulé progresse ainsi du haut, depuis le niveau du ménisque 8, vers le bas, dans le sens d'extraction de la machine de coulée, à la verticale ou selon une trajectoire courbe dans un plan orthogonal à celui de la figure, avec une vitesse d'extraction (vitesse de coulée) habituellement de l'ordre du mètre par minute. Au cours de sa progression, il se solidifie progressivement depuis sa périphérie jusqu'au centre par extraction de sa chaleur interne, d'abord en lingotière 1 au contact des parois en cuivre refroidi, puis dans la zone du refroidissement secondaire 2 sous l'effet de rampes d'arrosage d'eau. A submerged nozzle 4 centered on the casting axis A (here confused as is conventionally the case with the longitudinal axis of the cast product) feeds the molten metal mold from a not shown distributor above. This nozzle is provided with lateral outlet openings 5 and 5 'each facing each other of the small walls 3 and 3' respectively. The format of the cast product is determined by the internal dimensions of the ingot mold defining the casting space in which the molten metal arrives in the form of jets 7, 7 'coming out of the openings of the nozzle 4 conventionally in a more or less average direction. horizontal, or slightly inclined downward. The cast product thus progresses from the top, from the meniscus level 8, downwards, in the direction of extraction of the casting machine, vertically or along a curved path in a plane orthogonal to that of the figure, with an extraction speed (casting speed) usually of the order of one meter per minute. During its progression, it progressively solidifies from its periphery to the center by extraction of its internal heat, first in mold 1 in contact with the cooled copper walls, then in the zone of secondary cooling 2 under the effect watering ramps.

A environ 3 ou 4m sous le ménisque 8, donc au sein de la zone de refroidissement secondaire 2, on repère arbitrairement sur l'axe longitudinal du produit (confondu avec l'axe de coulée A) un point P. On qualifiera ce point P de centre de la croix de brassage 9 propre à l'invention. Cette croix 9 est une croix à quatre branches, colinéaires deux à deux: deux branches longitudinales (ici verticales) 10a, 10b, formant une paire alignée sur l'axe de coulée A, et deux branches transversales (ici horizontales) 11 a, 1 lb formant une paire se développant selon la largeur du produit coulé. Dans chacune des deux branches d'une même paire, le métal liquide y circule dans des sens opposés deux à deux, et par ailleurs la circulation du métal dans une paire est à l'opposée de celle de l'autre paire. At about 3 or 4m below the meniscus 8, therefore within the secondary cooling zone 2, a point P is arbitrarily marked on the longitudinal axis of the product (merging with the casting axis A). center of the stirring cross 9 specific to the invention. This cross 9 is a cross with four branches, collinear two by two: two longitudinal branches (here vertical) 10a, 10b, forming a pair aligned on the casting axis A, and two transverse branches (here horizontal) 11 a, 1 lb forming a pair developing according to the width of the cast product. In each of the two branches of the same pair, the liquid metal flows in opposite directions two by two, and moreover the circulation of the metal in one pair is the opposite of that of the other pair.

En raison du caractère dimensionnel nécessairement "fini" du produit coulé,ces branches, comme on le voit, sont reliées en quelque sorte entre elles par des boucles de recirculation pour former un écoulement d'ensemble se développant dans le plan des grandes faces du produit coulé en forme de trèfle à quatre feuilles, les feuilles constituant des lobes L1, L2, L3, L4, dont les deux supérieurs, L1 et L4, s'étendent jusqu'en lingotière au niveau des jets de sortie 7 et 7'. Due to the necessarily "finite" dimensional nature of the cast product, these branches, as can be seen, are connected in some way to each other by recirculation loops to form an overall flow developing in the plane of the large faces of the product. in the form of four-leaf clover, the leaves constituting lobes L1, L2, L3, L4, the two upper ones, L1 and L4, extending to the ingot mold at the outlet jets 7 and 7 '.

Ainsi, selon le mode de brassage représenté sur les figures 5 à 8, la paire de branches verticale est en convection de type "divergent". Les courants de métal s'éloignent l'un de l'autre depuis le centre du trèfle P, l'un, 10a, déflue vers la lingotière 1 située au dessus, l'autre, 10b, déflue vers le bas, dans le sens d'extraction du produit coulé, en direction du lieu de fermeture du puits de solidification. Dans la paire horizontale 11 a, l lb, la convection du métal est alors de type "convergent": les courants métalliques confluent l'un vers l'autre en direction du centre de confluence P en circulant des petites faces latérales du produit vers l'axe longitudinal A Comme déjà dit, les courants métalliques qui forment ces branches sont créés par des champsmagnétiques glissants, eux mêmes générés par des inducteurs linéaires disposés à proximité immédiate du produit coulé en regard de ces grandes faces (de préférence les deux faces). Bien entendu, il n'est pas nécessaire que les deux paires de branches soient simultanément activées par les champs magnétiques. Seule une peut l'être, par exemple les branches verticales 10a, 10b, l'autre, 11a, 1 1b, devient alors naturellement le siège d'une recirculation par réaction, car le centre P fonctionne comme un noeud de passage de courants qui conserve les débits massiques et les quantités de mouvement, et réciproquement. Thus, according to the stirring mode shown in FIGS. 5 to 8, the pair of vertical branches is in "divergent" type convection. The metal currents move away from each other from the center of the clover P, one, 10a, deflected towards the mold 1 above, the other, 10b, deflected downwards, in the direction extraction of the cast product, towards the closing point of the solidification well. In the horizontal pair 11a, 1b, the convection of the metal is then of the "convergent" type: the metal currents confluence towards each other in the direction of the confluence center P while flowing from the small lateral faces of the product towards the longitudinal axis A As already stated, the metal currents forming these branches are created by sliding magnetic fields, themselves generated by linear inductors arranged in close proximity to the cast product facing these large faces (preferably both sides). Of course, it is not necessary that the two pairs of branches are simultaneously activated by the magnetic fields. Only one can be, for example the vertical branches 10a, 10b, the other, 11a, 1 1b, then naturally becomes the seat of a recirculation reaction, because the center P functions as a node of passage currents that maintains mass flow rates and momentum, and vice versa.

Par contre, selon ce premier mode de brassage de l'invention, il importe que les branches verticales l0a et 10b soient défluentes, comme montré sur les figures 5 à 8. Dans les lobes supérieurs L1 et L4 proches de la lingotière, le métal remonte alors au centre et descend le long des petites faces, et inversement dans les lobes inférieurs L2 et L3. On the other hand, according to this first brewing mode of the invention, it is important for the vertical branches 10a and 10b to be defluent, as shown in FIGS. 5 to 8. In the upper lobes L1 and L4 close to the mold, the metal goes back then in the center and down along the small faces, and conversely in the lower lobes L2 and L3.

Il se trouve que dans ces conditions, la mise en oeuvre de l'invention maximise les échanges de matière métallique entre le bas et le haut du puits liquide. D'une part, en effet, la circulation en boucle du métal dans un lobe quelconque s'effectue dans un sens de rotation opposé à celui qui s'établit dans les deux lobes les plus proches voisins. D'autre part, la vigueur des jets de coulée 7 et 7' se trouvant alors systématiquement renforcée par le flux central l0a remontant à co-courant, les boucles de recirculation L5 et L6 en lingotière vers le ménisque 8 vont se trouver vont se trouver renforcées à leur tour et, par conséquent, le mode "double boucle" L5, L1, L4 et L6 présent au sein de la lingotière se trouve ainsi de surcroît stabilisé. It is found that under these conditions, the implementation of the invention maximizes the exchange of metallic material between the bottom and the top of the liquid well. On the one hand, in fact, the loop circulation of the metal in any lobe takes place in a direction of rotation opposite to that which is established in the two nearest nearest lobes. On the other hand, the vigor of the casting jets 7 and 7 'then being systematically reinforced by the central flow 10a going back to co-current, the recirculation loops L5 and L6 in the mold to the meniscus 8 are going to be found reinforced in turn and, therefore, the "double loop" L5, L1, L4 and L6 present in the mold is thus further stabilized.

De la sorte, on comprend aisément que tout élément de métal liquide, que l'on isolera par la pensée, quel que soit l'endroit où on le choisit arbitrairement sur la hauteur métallurgique, aura une probabilité élevée de se retrouver, par emprunt aléatoire de courants ascendants ou descendants successifs, au moins une fois en lingotière avant de redescendre s'il se trouve initialement dans la zone du refroidissement secondaire et réciproquement si on le choisit initialement en lingotière, étant entendu que globalement il subira nécessairement un déplacement moyen vers le bas dans la direction d'extraction avec une vitesse moyenne égale à la vitesse de coulée. Dit autrement, cette mise en oeuvre de l'invention maximise l'échange de matière métallique en fusion entre les zones chaudes de la lingotière et celles plus froides du secondaire et ce en renforçant en lingotière les moyens connus propres à y stabiliser le mode "double boucle". In this way, it is easy to understand that any element of liquid metal, which one will isolate by the thought, whatever is the place where one arbitrarily chooses it on the metallurgical height, will have a high probability to be found, by random borrowing. successive ascending or descending currents, at least once in the mold before descending if it is initially in the secondary cooling zone and reciprocally if it is initially chosen in the mold, it being understood that overall it will necessarily undergo a mean displacement to the down in the extraction direction with a mean speed equal to the casting speed. In other words, this implementation of the invention maximizes the exchange of molten metal material between the hot zones of the mold and the colder ones of the secondary, and by reinforcing the known means for stabilizing the "double" mode in the mold. loop".

Un tel échange contribue notamment à une meilleure évacuation de la surchauffe ainsi qu'à l'avènement d'une solidification du métal de type équiaxe précoce et ample, sans risque de perturber le mode d'écoulement en lingotière, au contraire en renforcant la stabilité de la symétrie gauche-droite des mouvements de part et d'autre de la busette, et ce quelque soit le mode local présent: "double boucle" -cf. fig. 5-,ou "simple boucle cf. fig. 6- donc en contrecarrant la tendance aléatoire naturelle de transition d'un mode vers l'autre. Such an exchange contributes in particular to a better evacuation of the overheating as well as to the advent of a solidification of the early equiaxed type metal and ample, without the risk of disturbing the mold flow mode, on the contrary by enhancing the stability left-right symmetry of movements on either side of the nozzle, whatever the local mode present: "double loop" -cf. Fig. 5-, or "simple loop" see Fig. 6- thus counteracting the natural random tendency of transition from one mode to another.

Comme déjà dit, les branches 10 et 1 l de la croix de brassage 9 sont générées par l'action appliquée à ces endroits de champs magnétiques glissants. Les lignes de force de ceux-ci sont orthogonales à la surface du produit coulé ou du moins ont une composante principale orthogonale pour maximiser le couplage électromagnétique avec le métal liquide. Il est bien connu que de tels champs peuvent être aisément produits par des inducteurs linéaires polyphasés classiques. As already said, the branches 10 and 1 l of the stirring cross 9 are generated by the action applied to these places of sliding magnetic fields. The lines of force of these are orthogonal to the surface of the cast product or at least have an orthogonal main component to maximize the electromagnetic coupling with the liquid metal. It is well known that such fields can easily be produced by conventional polyphase linear inductors.

La figure 7a illustre une première mise en oeuvre de l'invention selon laquelle deux inducteurs linéaires identiques 12 et 13 sont placés horizontalement au même niveau en hauteur sur la machine de coulée (inducteurs colinéaires) de part et d'autre de l'axe de coulée et montés en opposition de manière à créer des champs magnétiques colinéaires glissants transversalement selon la largeur du produit coulé, des petites faces 18, 18' vers le centre. Ces inducteurs sont avantageusement dimensionnés de manière à générer chacun un champ magnétique glissant, selon une branche active de convection (lla ou 11b), de longueur égale à un peu moins de la moitié de la demi largeur de la brame coulée 6. FIG. 7a illustrates a first implementation of the invention according to which two identical linear inductors 12 and 13 are placed horizontally at the same height level on the casting machine (collinear inductors) on either side of the axis of rotation. casting and mounted in opposition so as to create collinear magnetic fields sliding transversely along the width of the cast product, small faces 18, 18 'towards the center. These inductors are advantageously dimensioned so as to each generate a sliding magnetic field, along an active convection branch (11a or 11b), of length equal to slightly less than half of the half width of the cast slab 6.

Dans ce cas, la force motrice de brassage est donnée par les branches transversales convergentes 11 a, 11b de la croix de brassage, et les flux défluents longitudinaux 10a, 10b, sont alors obtenus après passage du point de confluence P. La figure 7b illustre une seconde mise en oeuvre, équivalente à la précédente quant aux effets obtenus. Selon cette seconde variante, les inducteurs linéaires colinéaires 14 et 15 montés en opposition sont disposés verticalement, sur l'axe de coulée. De cette manière, on active cette fois directement les branches longitudinales 10a et 10b (dont la présence au sein du secondaire est à la base même de l'invention), l'inducteur supérieur 14 générant alors un champ magnétique glissant vers le haut de la machine de coulée en direction de la lingotière, l'inducteur inférieur 15 produisant un champ glissant vers le bas en direction du fond du puits. In this case, the driving force of stirring is given by the convergent transverse branches 11a, 11b of the stirring cross, and the longitudinal flow streams 10a, 10b are then obtained after passage of the confluence point P. FIG. 7b illustrates a second implementation, equivalent to the previous one as to the effects obtained. According to this second variant, the collinear linear inductors 14 and 15 mounted in opposition are arranged vertically on the casting axis. In this way, this time activates directly the longitudinal branches 10a and 10b (whose presence within the secondary is at the very base of the invention), the upper inductor 14 then generating a magnetic field sliding up the casting machine towards the mold, the lower inductor 15 producing a field sliding down towards the bottom of the well.

La figure 8 illustre un mode de réalisation préféré de l'invention. Il consiste à transformer le bord supérieur des lobes de recirculation supérieurs L1 et L4 venant renforcer les jets de coulée 7 et 7' en zones de convection active. Pour cela, on adjoint à la paire d'inducteurs déjà présents dans le refroidissement secondaire pour créer la croix de brassage 9, deux inducteurs linéaires supplémentaires 16,17 à champs glissants horizontaux disposés colinéairement de part et d'autre de la busette 4 au niveau des jets de métal 7 et 7' sortant des ouïes 5 et 5' et glissant en co-courant avec lesdits jets, de la busette vers les petites parois 3, 3' de la lingotière 1. L'effet de convergence entre les jets et le flux central remontant du bas se trouve ainsi encore raffermi et, par voie de conséquence, le régime local de type"double boucle" en lingotière également. Figure 8 illustrates a preferred embodiment of the invention. It consists in transforming the upper edge of the upper recirculation lobes L1 and L4 reinforcing the casting jets 7 and 7 'in active convection zones. For this, the pair of inductors already present in the secondary cooling are added to create the stirring cross 9, two additional linear inductors 16, 17 with horizontal sliding fields arranged collinearly on either side of the nozzle 4 at the level of metal jets 7 and 7 'emerging from the gills 5 and 5' and co-running with said jets, from the nozzle to the small walls 3, 3 'of the mold 1. The effect of convergence between the jets and the central flow up from the bottom is thus further strengthened and, consequently, the local regime type "double loop" in the mold as well.

La figure 9, analogue à la figure 5, s'en distingue cependant de manière essentielle par le fait que les sens de circulation du métal dans chacune des quatre branches de la croix 9 sont inversés. Cette figure 9 illustre ainsi la seconde variante principale de mise en oeuvre de l'invention qui consiste à créer des courants colinéaires antagonistes longitudinaux 20a, 20b dans la partie centrale du produit coulé 6 qui cette fois convergent l'un vers l'autre en direction du point P de manière à procurer une circulation d'ensemble du métal liquide qui s'étende en lingotière 1 par des courants remontant le long des petites faces 18, 18' jusqu'au niveau des jets de métal 7, 7' issus des ouïes de sortie 5, 5' de la busette avec lesquels ils s'opposent en contre-courant pour les freiner. FIG. 9, similar to FIG. 5, however, differs essentially from this in that the directions of circulation of the metal in each of the four branches of the cross 9 are reversed. This FIG. 9 thus illustrates the second main variant of implementation of the invention, which consists in creating longitudinal antagonistic collinear currents 20a, 20b in the central part of the cast product 6, which this time converge towards each other in the direction of the point P so as to provide an overall circulation of the liquid metal which extends in the mold 1 by currents rising along the small faces 18, 18 'to the level of the metal jets 7, 7' from the gills outlet 5, 5 'of the nozzle with which they oppose against the current to slow them down.

On retrouve globalement une configuration de brassage dans le secondaire à quatre lobes L1 à L4, et dont les boucles tournent donc en sens contraire par rapport à la première variante. Toutefois, en raison de l'effet antagoniste des lobes supérieurs L1 et L4 sur les jets 7 et 7', les courants de retour du métal vers le bas dans la partie centrale du puits liquide sont bien moins canalisés et confinés, mais beaucoup plus diffus et dispersés dans la section du produit que dans ladite première variante. There is generally a brewing configuration in the secondary four lobes L1 to L4, and whose loops turn in opposite directions compared to the first variant. However, due to the antagonistic effect of the upper lobes L1 and L4 on the jets 7 and 7 ', the return currents of the metal downwards in the central part of the liquid well are much less channeled and confined, but much more diffuse. and dispersed in the product section only in said first variant.

On comprend que ces deux variantes principales ne sont en réalité que deux facettes différentes et complémentaires de la même invention et qui peuvent être présentes conjointement lors de la mise en oeuvre du procédé de brassage. Il sera en effet aisé de modifier en dynamique les sens de glissement des champs magnétiques agissants, par exemple en inversant les polarités des inducteurs qui les produit, de manière à pouvoir à la demande freiner ou accélérer les courants des jets de coulée 7, 7' à partir d'une action de brassage localisée dans le secondaire loin de ces jets. It is understood that these two main variants are in fact only two different and complementary facets of the same invention and may be present jointly during the implementation of the brewing process. It will indeed be easy to modify dynamically the sliding directions of the magnetic fields acting, for example by inverting the polarity of the inductors that produces them, so as to be able to brake or accelerate the currents of the casting streams 7, 7 ' from a brewing action located in the secondary away from these streams.

On voit donc qu'un intérêt déterminant de l'invention est d'assurer un bon échange haut/bas dans le puits liquide tout en pouvant agir à distance sur les jets de coulée en lingotière, et ce à l'aide d'un montage simple et rustique d'un équipement de brassage électromagnétique dont les composants sont largement disponibles dans le commerce. It can therefore be seen that a decisive advantage of the invention is to ensure a good up / down exchange in the liquid well while being able to act remotely on the casting jets in the mold, and this by means of a mounting simple and rustic electromagnetic stirring equipment whose components are widely available commercially.

Comme on l'aura bien compris, l'invention consiste, en somme, à utiliser judicieusement les moyens de brassage électromagnétique actuellement disponibles pour réaliser dans le secondaire un découpage dans le sens long du produit en deux brins juxtaposés et, dans chaque brin, à installer une configuration de brassage de type ailes de papillon. Ce faisant, on crée un système d'écoulement d'ensemble dans le secondaire à quatre lobes dont le coeur est la croix de brassage 9 avec son centre P. De préférence, pour des raisons évidentes de symétrie, ce partage en deux brins se fera à mi-largeur du produit coulé, c'est-à-dire selon l'axe longitudinal de celui-ci, car cet axe se confond généralement avec l'axe de coulé. As will be understood, the invention consists, in short, judiciously use electromagnetic stirring means currently available to achieve in the secondary a cutting in the long direction of the product in two strands juxtaposed and in each strand, install a butterfly wing type brewing configuration. In doing so, we create an overall flow system in the secondary four-lobe whose heart is the stirring cross 9 with its center P. Preferably, for obvious reasons of symmetry, this division into two strands will be done mid-width of the cast product, that is to say along the longitudinal axis thereof, because this axis is generally confused with the casting axis.

Cela dit, il suffira de déséquilibrer les forces de brassage entre les deux branches transversales 1l a, 11b, par exemple via un réglage différencié des intensités des courants électriques alimentant les inducteurs 12, 13, pour déplacer le centre P vers une petite face 5 ou vers l'autre 5' et ainsi obtenir sur les mouvements en lingotière un effet plus sélectif d'un coté de la busette que de l'autre. That said, it will suffice to unbalance the stirring forces between the two transverse branches 11a, 11b, for example via a differentiated setting of the intensities of the electric currents supplying the inductors 12, 13, to move the center P towards a small surface 5 or to the other 5 'and thus obtain on the movements in the mold a more selective effect on one side of the nozzle than on the other.

De même, un déséquilibre analogue sur les branches longitudinales 10a, 10b permettra, avec un équipement de brassage donné, un déplacement vers le haut ou vers le bas du centre de brassage P sans avoir à modifier l'emplacement de cet équipement sur la machine de coulée. Likewise, a similar imbalance on the longitudinal branches 10a, 10b will make it possible, with a given brewing equipment, to move up or down the brewing center P without having to modify the location of this equipment on the machine. casting.

Certes, si l'on veut pouvoir intervenir conjointement sur ces deux possibilités de réglage de la position du centre P de la croix de brassage, il faudra doter le secondaire d'un équipement à quatre inducteurs de manière à pouvoir activer électromagnétiquement chacune des quatre branches 10a, 10b, 11 a et 1 lb. Il va de soi que l'invention ne se limite pas aux exemples décrits ci-avant, mais qu'elle s'étend à de multiples variantes ou équivalent dans la mesure où est respectée sa définition donnée dans les revendications qui suivent. Certainly, if one wants to be able to intervene jointly on these two possibilities of adjustment of the position of the center P of the stirring cross, it will be necessary to equip the secondary one of equipment with four inductors so as to be able to activate electromagnetically each of the four branches 10a, 10b, 11a and 1lb. It goes without saying that the invention is not limited to the examples described above, but that it extends to multiple variants or equivalent insofar as its definition given in the following claims is respected.

Ainsi, par exemple, si les inducteurs linéaires à utiliser ont classiquement une structure plane, cette disposition n'est que préférentielle: des inducteurs de forme courbe lo pour épouser mieux la forme de la surface de la brame là où ils sont placés peuvent également convenir. Thus, for example, if the linear inductors to be used conventionally have a planar structure, this arrangement is only preferential: curved inductors lo lo to better match the shape of the surface of the slab where they are placed may also be suitable .

Claims

1. Electromagnetic stirring method in the secondary (2) of a continuous casting installation of slabs, or other like products with an elongate straight section, the mold (1) of which is provided with a submerged casting nozzle (4). lateral outlet openings (5, 5 ') directed towards the small faces, brewing method implemented using sliding magnetic fields generated by polyphase inductors arranged near the cast metal, characterized in that for the purpose first to promote the exchange of liquid metal in the solidification well (6) between the secondary zone and the mold, it forces the establishment of a longitudinal metal flow in the central region of the cast product with two collinear currents antagonist ( 10a, 10b).

2. Brewing method according to claim 1, characterized in that said longitudinal collinear longitudinal currents (10a, 10b) are created in the central portion of the cast product which move away from each other, so as to to provide an overall circulation of the liquid metal which is organized in the form of a "four-leaf clover" whose upper lobes (L1, L4) extend in the mold (1) to the level of the jets (7, 7 ') ) from the outlets (5, 5 ') of the nozzle (4) with which they merge into co-current to strengthen them.

3. Brewing method according to claim 1, characterized in that said longitudinal collinear longitudinal currents (20a, 20b) are created in the central part of the cast product which converge towards each other so as to provide a circulation assembly of the liquid metal which extends in the mold (1) to the level of the jets (7,7 ') from the outlets (5, 5') of the nozzle (4) with which they oppose against the current to slow them down.

4. Brewing method according to claim 1, characterized in that one shifts the central longitudinal flow in the secondary towards one or other of the small faces of the cast product.

5. Brewing method according to claims 2 or 3, characterized in that the longitudinal metal flow is created in the central region of the cast product with two collinear currents currants using collinear mobile magnetic fields which slide longitudinally in the said central region, either by approaching one another, or by moving away.

6. Method of stirring according to claims 2 or 3, characterized in that the longitudinal metal flow is created in the central region of the cast product by two collinear currents antagonists using collinear mobile magnetic fields which slide transversely according to the width of the cast product, either by approaching the edge towards the center of the cast product, or by moving away from each other from the center towards the edge of the cast product.

7. Brewing method according to any one of the preceding claims 10 characterized in that the sliding magnetic fields are generated using linear polyphase inductors that are available opposite the large faces of the cast product.

8. Method according to claim 7, characterized in that the inductors are supplied with electric currents of different intensities.

9. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that mobile sliding magnetic fields which act directly in the mold (1) on the metal jets (7, 7 ') coming out of the gills (5, 5 ') of the nozzle (4).

10. Elongated straight section metal product from a continuous casting plant whose secondary is subjected to an electromagnetic stirring operation according to claim 1.