LU82346A1 - IMPROVEMENTS ON SHORE BLOCKS FOR CONTINUOUS CASTING OF COPPER BARS - Google Patents

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LU82346A1
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P Gillard
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637Accessories therefor
    • B22D11/0648Casting surfaces
    • B22D11/066Side dams

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Description

-- BL-2862/EM/BM- BL-2862 / EM / BM

Demande de brevet de 8....a.vri.l....l9.8.0...........Patent application of 8 .... a.vri.l .... l9.8.0 ...........

Désignation de l’inventeur (1) Le soussigné.............Ernes.t...Meyers../.....I.n.g...con.s,.e.n..-propr..ind.,,.T....................................Designation of the inventor (1) The undersigned ............. Ernes.t ... Meyers .. / ..... Ing..con.s, .en.-propr ..ind. ,,. T ....................................

....................................................46.......rue„.du...Ciiiig.t.i.èr.e..,........Luxembourg....................................................................................................... ..46 ....... rue „.du ... Ciiiig.tièr.e .., ........ Luxembourg ............... ......................................

agissant en qualité stesiâ|Sô5SaRk— de mandataire du déposant — (*) .......................Socig.t.é....Ân.Qnyme....des....Us.ine.s....à...C.uiYr.e....et....à..Zinc...de...lièga.acting as stesiâ | Sô5SaRk— as agent for the depositor - (*) ....................... Socig.t.é .... Ân.Qnyme .... des .... Us.ine.s .... à ... C.uiYr.e .... et .... à..Zinc ... de ... lièga.

.................................4.3........ru.e...du...Ecmrnaa.u.,........4,03.0.......Liège.,........Belgique.................................................................... 4.3 ........ ru.e ... du. ..Ecmrnaa.u., ........ 4.03.0 ....... Liège., ........ Belgium ............. ......................

(3) de l’invention concernant : ................................"P.erfectiQr;.nlei]aeii.t.s....aux..b.l.Qcs....de....riwe....p.Qur....la...c.o.ulée............(3) of the invention relating to: ................................ "P.erfectiQr; .nlei] aeii .ts ... aux..blQcs .... de .... riwe .... p.Qur .... la ... coulée ............

................................c.Qn.tirLue...de...liarres....de...cuivre."...................................................................................................................... c.Qn.tirLue ... de ... liarres .... de ...copper."............................................ ..........................................

désigné comme inventeur(s) : 1. Nom et prénoms ....BALQ.N....Ro.g.er..............................................................................................................................designated as inventor (s): 1. Name and first names .... BALQ.N .... Ro.g.er ...................... .................................................. .................................................. ....

Adresse .....&Y.enue...MaMe.ls.....7..,.....4.0.20....Liège.,....-Belgique........................................................Address ..... & Y.enue ... MaMe.ls ..... 7 .., ..... 4.0.20 .... Liège., ....- Belgique ..... .................................................. .

2. Nom et prénoms ,..THB.DtîÎXS.SM..I!ï:Âaç.0.is.#.................................................................................................2. Name and first names, .. THB.DtîÎXS.SM..I! Ï: Âaç.0.is. # ........................ .................................................. .......................

Adresse .....Rue.....das....H.aids....8..,.....492.Q...Einbo.ur.g..,....Belgique....................................................Address ..... Street ..... das .... H.aids .... 8 .., ..... 492.Q ... Einbo.ur.g .., ... .Belgium................................................ ....

3. Nom et prénoms ....GILLÄRD-Bhil-ippe.............................................................................................................3. Name and first names .... GILLÄRD-Bhil-ippe .................................... .................................................. .......................

Adresse .....Rge.....des..Myrtille.s....2.,......488.0.....T.r.o.QZ.,....B.el.g.i.q.ue..............................................Address ..... Rge ..... des..Myrtille.s .... 2., ...... 488.0 ..... TroQZ., .... B.el.giq eu ..............................................

II affirme ia sincérité des indications susmentionnées et déclare en assumer l’entière responsabilité.He affirms the sincerity of the above indications and declares to assume full responsibility for them.

...........Luxembourg.................. |e ......J^L.avr.i.l...................... 19.8.0................ Luxembourg .................. | e ...... J ^ L.avr.il ..... ................ 19.8.0 .....

_ _______ . ··*.......... dit } tu.iuw LÜA'-' U · Ί-' X ___^ n’n | (signature) A 68026___________ (1) Nom, prénoms, firme, adresse._ _______. ·· * .......... says} tu.iuw LÜA'- 'U · Ί-' X ___ ^ n’n | (signature) A 68026___________ (1) Last name, first names, firm, address.

/·?»»!____i_____ _ . . < - Ί * π : j Perfectionnements aux blocs de rive pour la coulée continue de barres de cuivre./ ·? ””! ____ i_____ _. . <- Ί * π: j Improvements to the edge blocks for the continuous casting of copper bars.

! H I I« - - I! H I I «- - I

La présente invention se rapporte à des perfectionnements apportés aux blocs de rive (également appelés "dam-block") utilisés pour la coulée continue de barres de cuivre destinées en particulier à la production de fils en cuivre.The present invention relates to improvements made to the edge blocks (also called "dam-blocks") used for the continuous casting of copper bars intended in particular for the production of copper wires.

55

Depuis quelques années, on a développé des installations deIn recent years, we have developed

TT

coulée continue du cuivre. Parmi ces installations, celles appliquant le procédé "CONTIROD" (marque déposée) ont connu un développement considérable. Ce procédé qui est décrit dans 10 "Metallurgie" n° XVI-février 1976 pp comporte l'utili sation d'une lingotière continue Hazelett constituée de deux bandes d'acier sans fin qui forment les parois longitudinales supérieure et inférieure et de deux chaînes de blocs de rives (dam-blocks) formant les parois latérales.continuous copper casting. Among these installations, those applying the "CONTIROD" process (registered trademark) have experienced considerable development. This process which is described in 10 "Metallurgy" n ° XVI-February 1976 pp includes the use of a Hazelett continuous ingot mold made up of two endless steel strips which form the upper and lower longitudinal walls and two chains of blocks of banks (dam-blocks) forming the side walls.

Ces blocs de rives qui sont soumis à des contraintes mécaniques et thermiques très sévères sont réalisés d'une pièce massive en des alliages de cuivre spéciaux ayant subi un traitement de durcissement structural particulier.These banks of banks which are subjected to very severe mechanical and thermal stresses are made in one solid piece from special copper alloys which have undergone a particular structural hardening treatment.

2020

Il s'agit généralement d'alliages cuivre, nickel, silicium, fer et chrome d'une dureté minimale de 200 HV10 (dureté Vickers sous une charge de 10 kg) pour résister à l'écrasement en service et d'une dureté maximale de 220 HV10 pour éviter une fragi-25 lité excessive. De plus, ces alliages doivent être suffisamment conducteurs de la chaleur pour assurer le refroidissement rapide et leur conductibilité thermique, mesurée en terme de conductibilité électrique est d'environ 35 % IACS.They are generally copper, nickel, silicon, iron and chromium alloys with a minimum hardness of 200 HV10 (Vickers hardness under a load of 10 kg) to resist crushing in service and a maximum hardness of 220 HV10 to avoid excessive fragility. In addition, these alloys must be sufficiently conductive of heat to ensure rapid cooling and their thermal conductivity, measured in terms of electrical conductivity is about 35% IACS.

2Q Un alliage convenant pour ces applications est par exemple j une composition connue et brevetée de la formule suivante : ± - 2 - li y | Ni : 1,7 à 2,0 ^2Q An alloy suitable for these applications is for example j a known and patented composition of the following formula: ± - 2 - li y | Ni: 1.7 to 2.0 ^

Si : 0,5 à 0,9 %If: 0.5 to 0.9%

Cr : 0,2 à 0,½ %Cr: 0.2 to 0, ½%

Fe : 0,1 à 0,2 g, 5 qui peut subir un| durcissement structural par précipitation / de Ni^Si.Fe: 0.1 to 0.2 g, 5 which may undergo | structural hardening by precipitation / Ni ^ Si.

i ' Certains alliages cuivre-béryllium peuvent également convenir à cet usage.Some copper-beryllium alloys may also be suitable for this use.

10 *\ Il est cependant apparu que si les compositions d’alliages et " j ~V la conception mime des blocs de rivejfpermet de satisfaire aux j impératifs d’une production continue sans problèmes, les blocs / J de rives subissaient une usure localisée, notamment aux arêtes 15 des blocs. Cette usure pouvait être la cause d’infiltrations de cuivre liquide entre les blocs jointifs formant les parois > latérales de la lingotière mobile, ce qui nécessitait l’arrêt de la production pendant le temps nécessaire à leur remplacement .10 * \ It appeared however that if the alloy compositions and "j ~ V the same design of the blocks of rivejfpermet meet the imperatives of a continuous production without problems, the blocks / J of banks underwent localized wear, in particular at the edges of the blocks 15. This wear could be the cause of infiltration of liquid copper between the contiguous blocks forming the side walls of the mobile ingot mold, which necessitated stopping production for the time necessary for their replacement.

20 * Il apparaîtra à l’homme de l’art que de telles interruptions de production sont particulièrement onéreuses et que la prolongation de la durée de service des blocs de rives constituerait une amélioration considérable apportée à l’exploitation 25 du procédé de coulée continue.20 * It will be apparent to those skilled in the art that such interruptions in production are particularly expensive and that extending the service life of the shoreline blocks would be a considerable improvement in the operation of the continuous casting process.

Tous les efforts pour concilier à la fois les critères de résistance mécanique et de conductibilité thermique suffisantes avec une résistance convenable à l’action du cuivre liquide agissant 30 essentiellement par abrasion se sont avérés négatifs.All efforts to reconcile both the criteria of sufficient mechanical strength and thermal conductivity with a suitable resistance to the action of liquid copper acting essentially by abrasion have been negative.

Le perfectionnement apporté selon l’invention consiste en un bloc de rive destiné à la coulée continue de cuivre du type t f décrit, caractérisé en ce qu’il est constitué d’une masse de è I: I - 3 - forme et de dimensions appropriées à l'installation à laquelle il est destiné, pourvu d'un revêtement d'une dureté supérieure à celle de la masse sous-jacente.The improvement made according to the invention consists of an edge block intended for the continuous casting of copper of the type tf described, characterized in that it consists of a mass of è I: I - 3 - shape and appropriate dimensions for the installation for which it is intended, provided with a coating of a hardness greater than that of the underlying mass.

5 Selon une forme d'exécution particulière de l'invention, la masse du bloc de rive est constituée d'un alliage cuivre-nickel-chrome-silicium-fer.5 According to a particular embodiment of the invention, the mass of the edge block consists of a copper-nickel-chromium-silicon-iron alloy.

HH

Selon une autre forme d'exécution particulière de l'invention, ** I 10 la masse du bloc de cuivre est constituée d'un alliage cuivre-béryllium, i3Î, \According to another particular embodiment of the invention, ** I 10 the mass of the copper block consists of a copper-beryllium alloy, i3Î, \

Ces masses sous-jacentes peuvent recevoir soit un revêtement de chrome pur réalisé par électrolyse, soit un revêtement en 15 acier réfractaire pouvant être déposé par une technique connue en soi, par exemple par projection au chalumeau, brasage ou placage.These underlying masses can receive either a coating of pure chromium produced by electrolysis, or a coating of refractory steel which can be deposited by a technique known per se, for example by spraying with a torch, brazing or plating.

/ Il est totalement inattendu que de tels blocs de rives composites P 20 puissent résister sans (iélaw-inatfiun aux conditions particulières, J ' extrêmement sévères, auxquelles sont exposés les blocs de rives en production./ It is completely unexpected that such P 20 composite shoreline blocks can withstand without (iélaw-inatfiun the particular conditions, J 'extremely severe, to which the shoreline blocks are exposed in production.

Λ /jΛ / d

On n'observe notamment aucune délnminatè.o», éclats ou fissura-/* 25 tions malgré les efforts mécaniques de compression et d'attaque par le cuivre fondu auquel sont soumis les blocs et leur durée de service est considérablement accrue.In particular, no delnminatè.o ", splinters or cracks - / * 25 tions are observed despite the mechanical forces of compression and attack by the molten copper to which the blocks are subjected and their service life is considerably increased.

L'invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins 30 annexés et des exemples qui suivent se rapportant à un bloc de rive destiné à la coulée continue d'une barre de cuivre dans une machine du type Hazelett.The invention will be described in more detail with the aid of the appended drawings and the examples which follow, relating to an edge block intended for the continuous casting of a copper bar in a machine of the Hazelett type.

—AT-

JJ

1 *1 *

Dans les dessins, les figures 1, 2 et 5 sont respectivement une vue en coupe, en élévation et en plan d'un bloc de rive.In the drawings, Figures 1, 2 and 5 are respectively a sectional view, in elevation and in plan of an edge block.

|; Ce bloc de rive portant le repère général 1 comporte une gorge !‘ 5 2 recevant un feuillard d'acier (non représenté) fermé en boucle et qui assure la solidarisation des blocs de rives entre eux, les faces supérieures 3 des blocs jointifs consti-I - tuant les parois latérales de la lingotière continue.|; This edge block bearing the general reference 1 has a groove! '5 2 receiving a steel strip (not shown) closed in a loop and which secures the banks of blocks together, the upper faces 3 of the contiguous blocks I - killing the side walls of the continuous ingot mold.

i j f1 ! » i Ί0 Le bloc de rive 1 est constitué d'une masse métallique 5 de ! ' bonne résistance mécanique et de bonne conductibilité thermique ' pourvue d'un revêtement 6 dont la dureté est nettement supérieu re à la masse 5 sous-jacente.i j f1! »I Ί0 The edge block 1 consists of a metallic mass 5 of! 'good mechanical strength and good thermal conductivity' provided with a coating 6 whose hardness is clearly greater than the underlying mass 5.

; 15 L'invention sera encore décrite à l'aide des exemples qui suivent et qui illustrent l'invention sans aucun caractère limitatif.; The invention will be further described with the aid of the examples which follow and which illustrate the invention without any limiting character.

! Exemple 1 ; 20 Le corps 5 d'un bloc de rive est constitué d'un alliage de . ’ composition : nickel : 1,7 à 2 % silicium : 0,5 à 0,9 % chrome : 0,2 à 0,h % J 25 fer : 0,1 à 0,2 %.! Example 1; The body 5 of an edge block is made of an alloy of. Composition: nickel: 1.7 to 2% silicon: 0.5 to 0.9% chromium: 0.2 to 0, h% J 25 iron: 0.1 to 0.2%.

-4r.-4r.

Il reçoit par électrolyse un revêtement 6 de ^ pm de chrome J pur.It receives by electrolysis a coating 6 of ^ pm of pure chromium J.

30 Exemple 230 Example 2

Le corps 5 d'un bloc de rive est constitué par un alliage ! de composition : t I r- i - 5 - 9 nickel : 1,6 à 2,2 % silicium : 0,lf à 0,8 % chrome : 0,3 à 0,6 % fer : 0,1 à 0,2 5The body 5 of an edge block is made of an alloy! composition: t I r- i - 5 - 9 nickel: 1.6 to 2.2% silicon: 0, lf to 0.8% chromium: 0.3 to 0.6% iron: 0.1 to 0, 2 5

Le revêtement 6 est obtenu par projection au chalumeau d'un acier réfractaire réalisé par les techniques connues-A^ ‘ -° Γ" t <€"£ c ew- -7 s: «à: Σ '‘ηλμ , .The coating 6 is obtained by torch projection of a refractory steel produced by known techniques-A ^ ‘- ° Γ" t <€ "£ c ew- -7 s:" à: Σ '‘ηλμ,.

jy Exemple 3 10 Un corps 5 d’un bloc de rive de composition : nickel : 1,7 à 2,0 ^ silicium : 0,5 à 0,9 % chrome : 0,2 à 0,4 ^ fer : 0,1 à 0,2 15 est doté d'un revêtement 6 constitué d'un alliage de la composition suivante : béryllium : 0,3 à 0,6 ^ nickel : 2,2 à 2,7 % cuivre : solde.jy Example 3 10 A body 5 of an edge block of composition: nickel: 1.7 to 2.0 ^ silicon: 0.5 to 0.9% chromium: 0.2 to 0.4 ^ iron: 0, 1 to 0.2 15 is provided with a coating 6 consisting of an alloy of the following composition: beryllium: 0.3 to 0.6 ^ nickel: 2.2 to 2.7% copper: balance.

20 *20 *

Dans la présente description, les pourcentages se rapportent à des pourcentages en poids. Il doit être bien entendu que des impuretés aux teneurs habituelles peuvent être également présentes.In the present description, the percentages relate to percentages by weight. It should be understood that impurities of the usual contents may also be present.

2525

Bien qu'on ait décrit les formes d'exécution particulièrement préférées de l'invention, il doit être bien entendu que des variantes et modifications sont possibles tout en restant dans le cadre de l'invention.Although the particularly preferred embodiments of the invention have been described, it should be understood that variants and modifications are possible while remaining within the scope of the invention.

ii

AAT

Claims (5)

2. Bloc de rive selon la revendication 1 caractérisé en ce * 10 que la masse du bloc de rive est constituée d'un alliage cuivre-nickel-chrome-silicium-fer.2. Edge block according to claim 1 characterized in * 10 that the mass of the edge block consists of a copper-nickel-chromium-silicon-iron alloy. 3· Bloc de rive selon la revendication 1 caractérisé en ce || que la masse du bloc de cuivre est constituée d'un alliage cuivre-béryllium, <=> v.'v «v—'tr / *f. Bloc de rive selon l'une quelconque des revendications 11 à 3 caractérisé en ce que la masse sous-jacente du bloc de rive est pourvue d'un revêtement de chrome pur réalisé 20 par électrolyse.3 · Edge block according to claim 1 characterized in || that the mass of the copper block consists of a copper-beryllium alloy, <=> v.'v "v —'tr / * f. Edge block according to any one of Claims 11 to 3, characterized in that the underlying mass of the edge block is provided with a coating of pure chromium produced by electrolysis. 3· Bloc de rive selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la masse sous-jacente du bloc de rive est pourvue d'un revêtement d'acier réfractaire. b 253 · edge block according to any one of claims 1 to 3 characterized in that the underlying mass of the edge block is provided with a coating of refractory steel. b 25 6. Bloc de rive selon la revendication 5 caractérisé en ce que le revêtement d'acier réfractaire a été déposé par une technique connue en soi, notamment par projection au chalu- Imeau, brasage ou placage.6. Edge block according to claim 5 characterized in that the coating of refractory steel was deposited by a technique known per se, in particular by spraying with lime-water, brazing or plating. 7. Application des blocs de rives selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 à la coulée continue d'une barre de cuivre dans une machine du type Hazelett. 307. Application of the edge blocks according to any one of claims 1 to 6 to the continuous casting of a copper bar in a machine of the Hazelett type. 30
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