LU88098A1 - Procede pour controler l'ecoulement du metal dans un panier repartiteur de coulee continue - Google Patents

Description

Procédé pour contrôler l'écoulement du métal dans un panier répartiteur de coulée continue.

La présente invention concerne un procédé pour contrôler l'écoulement du métal dans un panier répartiteur de coulée continue. Elle porte également sur un panier répartiteur modifié suivant ce procédé.

On sait que la coulée continue est une technique qui consiste à couler le métal, en particulier l'acier, depuis une poche dans un récipient intermédiaire appelé panier répartiteur, et de celui-ci dans la lingotière. Le panier répartiteur est alimenté en acier par des poches qui se succèdent; cette alimentation est réglée de telle façon qu'en régime, le niveau de l'acier dans le panier répartiteur reste pratiquement constant. Il ne se produit une certaine fluctuation de ce niveau, à savoir une baisse suivie d'une remontée, que pendant le court laps de temps nécessaire pour le changement de poche. Il en résulte une hauteur de charge sensiblement invariable sur l'orifice de coulée du panier répartiteur et par conséquent des conditions de coulée aussi constantes que possible. On peut rappeler ici qu'un panier répartiteur peut présenter plusieurs orifices de coulée, soit pour alimenter plusieurs lingotières de petites dimensions, comme dans les machines de coulée de blooms ou de billettes, soit pour alimenter une seule ou deux lingotières de plus grandes dimensions dans une machine de coulée de brames.

Comme on vient de le rappeler, un premier rôle du panier répartiteur est de fournir l'acier à l'orifice de coulée ou aux orifices de coulée, tout en assurant des conditions de coulée stables. Un autre rôle du panier répartiteur est d'imposer à l'acier un temps de séjour suffisamment long pour que se produise une décantation appréciable des inclusions de l'acier. A cet égard, on rappellera que les inclusions sont plus légères que l'acier et que la décantation des inclusions signifie en fait leur remontée vers la surface de l'acier où elles peuvent être captées par la scorie qui couvre l'acier. A cet effet, l'introduction de l'acier dans le panier répartiteur est réalisée à une distance de l'orifice de coulée, suffisante pour assurer le temps de séjour désiré et ne pas perturber l'écoulement de l'acier par cet orifice. D'une façon très générale, l'acier est introduit dans le panier répartiteur sous la forme d'un jet vertical à travers un tube de coulée fixé extérieurement au fond de la poche et dont l'extrémité inférieure est habituellement immergée dans l'acier présent dans le panier répartiteur. L'écoulement de l'acier dans le panier est influencé par la forme du panier, et en particulier par le profil du fond de ce panier. Dans un panier répartiteur à fond plat, le jet d'acier se brise contre le fond du panier et l'acier se répand alors dans ce dernier sous la forme d'un courant principal auquel sont associés plusieurs courants secondaires. Le courant principal remonte obliquement depuis le fond du panier jusqu'à la surface, où l'acier vient en contact avec la couche de scorie, puis il s'incurve à nouveau vers le bas pour se diriger vers l'orifice de coulée. Un premier courant secondaire provoque la recirculation d'une certaine quantité d'acier à proximité du jet d'alimentation; ce flux d'acier ne participe pratiquement pas à l'écoulement principal du panier. Un autre courant secondaire circule le long du fond du panier répartiteur et gagne directement l'orifice de coulée où il rejoint le courant principal. Dans le cas d'un panier à fond arrondi en forme de canal, il n'y a pratiquement pas de courant secondaire au sein de l'acier; l'acier s'écoule presqu'ex-clusivement le long du fond du panier pour gagner directement l'orifice de coulée. Il ne subit aucune décantation de ses inclusions et celles-ci sont intégralement entraînées dans l'acier coulé.

Il a déjà été proposé différents moyens pour modifier l'écoulement de l'acier dans le panier répartiteur, en vue d'améliorer la décantation des inclusions de l'acier sans perturber l'opération de coulée proprement dite.

Les moyens connus font souvent appel à des pièces réfractaires, de configurations diverses, généralement appelées barrages ou chicanes, qui sont mises en place dans le panier répartiteur. Un dispositif de ce type est illustré notamment dans la demande de brevet BE-A-08900141.

Quelle que soit leur efficacité, ces dispositifs entraînent des frais supplémentaires, d'une part à cause de leur coût et d'autre part en raison des opérations nécessaires pour leur mise en place dans le panier répartiteur. De plus, ils donnent lieu à des difficultés de préchauffage, d'enlèvement des loups de fin de coulée et ils ne présentent pas une tenue satisfaisante.

La présente invention a pour objet de proposer un procédé qui, par des moyens simples et peu coûteux, permet de modifier l'écoulement de l'acier dans le panier répartiteur dans le sens d'une amélioration de la décantation des inclusions, tout en diminuant l'inertie du panier répartiteur et en réduisant l'importance des loups de fond de panier en fin de coulée.

Conformément à l'invention, un procédé pour contrôler l'écoulement de l'acier dans un panier répartiteur de coulée continue, est caractérisé en ce que l'on rehausse le fond du panier répartiteur dans la région de celui-ci qui correspond à la zone d'entrée de l'acier.

Dans le cadre de ce procédé, le fond du panier répartiteur peut être rehaussé soit en plaçant une rehausse sur le fond plat d'un panier conventionnel soit en réalisant une telle rehausse lors de la pose du garnissage réfractaire du panier.

On sait par ailleurs que le fond d'un panier répartiteur est généralement muni d'une dalle d'impact, située sous le jet d'acier entrant dans le panier; cette dalle est réalisée en une matière réfractaire plus dure que le reste du garnissage du panier, afin de résister à l'érosion.

Dans le cas d'un panier répartitzeur modifié conformément à l'invention, la dalle d'impact est avantageusement noyée dans la rehausse, de telle sorte qu'elle affleure à la surface supérieure de cette dernière sans y provoquer d'aspérité susceptible de perturber l'écoulement de l'acier. L'objectif poursuivi par la présente invention est la réalisation, dans le fond du panier répartiteur, d'une dénivellation entre la région du panier correspondant à la zone d'entrée de l'acier et la région du panier où est situé l'orifice de coulée de l'acier.

Un panier répartiteur présentant un fond modifié conformément à l'invention est illustré schématiquement dans la figure annexée.

Cette figure représente un demi-panier répartiteur 1, du type utilisé par exemple pour la coulée continue de brames d'acier. L'homme du métier comprendra aisément que le panier complet comporte une seconde moitié symétrique de celle qui est représentée.

De façon conventionnelle, le demi-panier 1 est pourvu d'un garnissage réfractaire 2 et d'un orifice de coulée 3, ainsi que d'un tube de coulée 4 pour l'alimentation en acier liquide. L'extrémité inférieure du tube de coulée 4 est habituellement immergée dans l'acier liquide qui se trouve dans le panier. La hauteur d'acier liquide au droit de l'orifice de coulée est indiquée par H, et la hauteur d'acier sous le tube 4 est indiquée par h.

En application du procédé de l'invention, on a posé sur le fond du demi-panier 1 une rehausse 5 en matériau réfractaire, d'épaisseur e, qui est située sous le tube 4. Cette rehausse 5 ne couvre pas la partie du fond où est situé l'orifice de coulée 3, qui reste donc à son niveau initial. En revanche, elle réduit la hauteur d'acier sous le tube 4 à (h - e).

De cette manière, la hauteur d'acier au droit de l'orifice de coulée 3 n'est pas modifiée et dès lors les conditions de la coulée ne sont pas perturbées; de plus, la hauteur d'acier sous le tube 4 est réduite, ce qui favorise la remontée du courant principal d'acier vers la surface où se trouve la couche de scorie.

La rehausse 5 se termine avantageusement par un bord en chanfrein, incliné par exemple à environ 45 degrés par rapport à la face supérieure de la rehausse; cette configuration facilite d'une part l'écoulement de l'acier vers l'orifice de coulée 3 et d'autre part l'enlèvement des loups de fin de coulée.

Le procédé de l'invention permet de réduire l'inertie du panier répartiteur, parce que le volume à remplir avant d'atteindre le régime de coulée est moindre; il permet également de réduire sensiblement le volume des loups de fin de coulée et par conséquent les pertes d'acier correspondantes.

Bien que l'invention ait été décrite en faisant plus spécialement référence à un panier de coulée continue de brames d'acier, il va de soi, pour l'homme du métier, qu'elle est également applicable dans tout autre type de panier répartiteur.

Claims (5)

1. Procédé pour contrôler l'écoulement de l'acier dans un panier répartiteur de coulée continue, caractérisé en ce que l'on rehausse le fond du panier répartiteur dans la région de celui-ci qui correspond à la zone d'entrée de 1'acier.

2. Panier répartiteur de coulée continue, caractérisé en ce que son fond est rehaussé (5) dans la région qui correspond à la zone d'entrée de l'acier par rapport à la région dans laquelle se trouve(nt) le ou les orifice(s) de coulée (3).

3. Panier répartiteur de coulée continue suivant la revendication 2, caractérisé en ce que son fond comporte une rehausse (5) qui présente un bord chanfreiné.

4.

Panier répartiteur de coulée continue suivant l'une ou l'autre des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comporte une dalle d'impact noyée dans ladite rehausse (5) de telle sorte qu'elle affleure la surface supérieure de la rehausse (5).