WO1991003339A1 - Dispositif de coulee obturable pour un conteneur siderurgique ou metallurgique - Google Patents

Dispositif de coulee obturable pour un conteneur siderurgique ou metallurgique Download PDF

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Stan Szadkowski
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14—Closures
    • B22D41/22—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings
    • B22D41/24—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings characterised by a rectilinearly movable plate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50—Pouring-nozzles
    • B22D41/56—Means for supporting, manipulating or changing a pouring-nozzle

Definitions

  • the present invention relates to a device for casting a steel or metallurgical container such as a continuous casting distributor or a ladle.
  • a casting device comprises elements made of refractory material traversed by a pouring channel which ends in an external tube called an external nozzle.
  • an external nozzle During the casting of molten metal the refractory wall of the pouring channel and of the external nozzle does not erode considerably under the effect of the high temperature of the liquid metal and, in particular, the external nozzle must be replaced frequently. . This is why a means is provided to make the replacement of the external nozzle as fast as possible so as to minimize the immobilization time of the container, and in particular in the case of continuous casting. .
  • European patent 0192019 describes a device for supplying and exchanging the external pouring tube into a casting device, by means of which the replacement of the external nozzle can be carried out quickly.
  • the external nozzle is attached to a removable base of refractory material, this removable base being placed under a fixed plate of refractory material pierced with a pouring orifice and fixed against the bottom of the container.
  • a spring mechanism exerts an upward push on the base which carries and clamps the base of the external nozzle against the fixed plate which serves as a reference plate.
  • the object of the present invention is to provide the device for supplying and exchanging the pouring tube described briefly above, with a movable member making it possible to close the pouring channel between the container and the external nozzle. .
  • Such a shutter member is certainly known per se and consists of a plate of refractory material pierced with at least one pouring orifice and mounted so as to be able to slide by translation or by rotation relative to the fixed plate.
  • the sliding plate serving as a shutter is mounted against the fixed plate so that it can slide over the contact surface of the fixed plate while ensuring the most perfect seal.
  • This assembly is usually done by pushing the movable plate against the fixed plate which serves as a reference plate for the entire device.
  • a closable casting device comprising a fixed refractory plate fixed under the bottom of the container and pierced with a pouring orifice coaxial with the casting channel of the container, and a plate serving as a base for an external pouring tube, which device is re ⁇ markable in that it further comprises a shutter mounted to slide against the underside of the fixed plate, so as to assume a delivering position passage to the liquid metal contained in the container or take a position closing off the casting passage; a fixed reference plate mounted against the underside of the shutter, the underside of the reference plate being placed against the upper face of the base plate, and the reference plate being pierced with a coaxial pouring orifice to the pouring channel of the external pouring tube.
  • Clamping means are provided for pushing and holding the base plate against the underside of the reference plate and for pushing the fixed plate and the obturator toward the reference plate and keeping the obturator tight against the upper face of this reference plate.
  • Figure 1 is a plan view of a casting device according to the invention.
  • Figure 2 is a sectional view along line II-II of Figure 1.
  • Figure 3 is a sectional view along line III-III of Figure 1.
  • the embodiment illustrated by way of example represents a casting device for a continuous casting distributor.
  • the bottom of the distributor is designated by the reference sign 10 in FIG. 2.
  • the reference sign 12 designates the internal nozzle which, as is known, is housed in a brick of seat 11 built in the interior refractory lining of the distributor.
  • the lower end of the internal nozzle 12 fits into a groove formed on the upper face of a plate 21 made of refractory material (called fixed plate) pierced with a pouring orifice 14 coaxial with the pouring channel 13 of the internal nozzle 12.
  • the fixed plate 21 is fixed in a support ring 28 held in a box 20 as will be seen below.
  • a movable plate 22 of refractory material pierced with a pouring orifice 15 which, in the position shown in FIG. 2, is coaxial with the pouring orifice 14 of the fixed plate 21.
  • the plate mobile 22 is mounted so that it can slide along the fixed plate 21 in the direction indicated by the arrow M in FIG. 3 (that is to say the direction perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 2), under the action of a push arm 27 controlled by a drive mechanism known per se.
  • the movable plate 22 comes to close off the pouring channel.
  • a fixed plate 23 of refractory material pierced with a tap hole 16 which communicates only with the pouring orifices 14 and 15 and the channel of casting 13.
  • the plate 23 is rigidly fixed to the casing 20 as shown in particular in Figure 3.
  • the fixed plate 23 serves as a reference plate for mounting the device as will be seen later.
  • a base 24 made integral with a pouring tube 25 or nozzle external.
  • the base-nozzle assembly is put in place by horizontal translation by means of a pushing arm 18 and it is held by arms forming part of the casing 20.
  • the pouring channel of the external nozzle 25 communicates with the pouring channel 13 of the internal nozzle 12.
  • the fixed plate 23 intermediate between the movable plate 22 and the base 24 of the nozzle 25 serves as a common reference plate for tightening the entire device inside of the box 20.
  • the base-nozzle assembly 24-25 is carried and tightened against the underside of the reference plate 23 by pushing upwards exerted by the end of the arms 33 who are armed by the action of spells.
  • the fixed plates 21 and mobile 22 of the closure device are carried and clamped against the upper face of the reference plate 23 by pushing downwards exerted on the support column. 28 which holds the fixed plate 21.
  • the crown 28 is held in position by the pressure of the springs 35 whose force is transmitted to the crown via the pushers 36 mounted around a pivot axis 37.
  • the springs 35 and the pushers 36 are six in number.
  • a screw 31 (visible in FIG. 3) exerts on the crown 28 a force which has a vertical component; this produces a low downward pressure which stabilizes the crown 28 during the sliding of the movable plate 22. Thanks to this arrangement according to the invention, the fixed plate 21 is perfectly stabilized, thus avoiding any lateral or vertical movement of this pla ⁇ that without it being necessary to increase the clamping force.
  • FIG. 3 shows by way of example an embodiment in which the axis BB of the nozzle 25 and the orifice of the reference plate 23 is offset with respect to the axis AA of the pouring channel 13 of the internal nozzle 12.
  • a screw 34 makes it possible to block the horizontal position of the reference plate 23 so as to maintain it in position during the movement of the movable plate while ensuring excellent sealing.

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Abstract

Un obturateur (22) est monté pour coulisser contre la face inférieure de la plaque fixe (21), de manière à prendre une position livrant passage au métal liquide contenu dans le conteneur ou prendre une position obturant le passage de coulée et une plaque fixe de référence (23) est montée contre la face inférieure de l'obturateur (22), la face inférieure de la plaque de référence (23) étant placée contre la face supérieure de la plaque embase (24), la plaque de référence (23) étant percée d'un orifice de coulée (16) coaxial au canal de coulée (17) du tube de coulée externe (25). L'ensemble est maintenu serré par des moyens de serrage (28-33).

Description

DISPOSITIF DE COULEE OBTURABLE POUR UN CONTENEUR SIDERURGIQUE OU METALLURGIQUE
La présente invention concerne un dispositif de coulée d'un conteneur sidérurgique ou métallurgique tel qu'un répartiteur de coulée continue ou une poche de coulée.
Un dispositif de coulée comprend des éléments en ma¬ tière réfractaire traversés par un canal de coulée qui se termine dans un tube extérieur appelé busette ex¬ terne. Pendant la coulée de métal en fusion la paroi réfractaire du canal de coulée et de la busette exter- ne s ' érode considérablement sous l'effet de la tempé¬ rature élevée du métal liquide et, en particulier, la busette externe doit être remplacée fréquemment. C'est pourquoi il est prévu un moyen pour rendre le rempla¬ cement de la busette externe le plus rapide possible de manière à réduire au maximum le temps d'immobilisa¬ tion du conteneur, et notamment dans le cas de la cou¬ lée continue.
Le brevet européen 0192019 décrit un dispositif d'ame- née et d'échange du tube de coulée extérieur dans un dispositif de coulée, grâce auquel le remplacement de la busette externe peut se faire rapidement. La buset¬ te externe se trouve fixée sur une embase amovible en matière réfractaire, cette embase amovible venant se placer sous une plaque fixe en matière réfractaire percée d'un orifice de coulée et fixée contre le fond du conteneur. Un mécanisme à ressorts exerce sur l'em¬ base une poussée vers le haut qui porte et serre l'embase de la busette externe contre la plaque fixe qui sert de plaque de référence. Le but de la présente invention est de doter le dispo¬ sitif d'amenée et d'échange de tube de coulée décrit brièvement ci-dessus, d'un organe mobile permettant d'obturer le canal de coulée entre le conteneur et la busette externe. Un tel organe obturateur est certes connu en soi et consiste en une plaque en matière ré¬ fractaire percée d'au moins un orifice de coulée et montée pour pouvoir coulisser par translation ou par rotation par rapport à la plaque fixe. Dans les dispo- sitions connues, la plaque coulissante servant d'obtu¬ rateur se trouve montée contre la plaque fixe de ma¬ nière à pouvoir glisser sur la surface de contact de la plaque fixe tout en assurant l'êtanchéité la plus parfaite. Ce montage se fait habituellement par pous- sée de la plaque mobile contre la plaque fixe qui sert de plaque de référence à l'ensemble du dispositif.
L'utilisation d'un obturateur tiroir monté de la ma¬ nière connue avec un dispositif d'amenée et d'échange de tube de coulée selon le brevet européen 0192019 précité poserait un problème d'étanchéité entre l'ob¬ turateur et l'embase porte-tube amovible. De plus, une telle construction rendrait difficile l'utilisation d'un tube de coulée ou busette externe à débit régla- ble.
La présente invention résout ce problème grâce à un dispositif de coulée obturable comprenant une plaque réfractaire fixe fixée sous le fond du conteneur et percée d'un orifice de coulée coaxial au canal de cou¬ lée du conteneur, et une plaque servant d'embase pour un tube de coulée externe, lequel dispositif est re¬ marquable en ce qu'il comprend en outre un obturateur monté pour coulisser contre la face inférieure de la plaque fixe, de manière à prendre une position livrant passage au métal liquide contenu dans le conteneur ou prendre une position obturant le passage de coulée; une plaque fixe de référence montée contre la face inférieure de l'obturateur, la face inférieure de la plaque de référence étant placée contre la face supé¬ rieure de la plaque embase, et la plaque de référence étant percée d'un orifice de coulée coaxial au canal de coulée du tube de coulée externe. Des moyens de serrage sont prévus pour pousser et maintenir la pla- que embase contre la face inférieure de la plaque de référence et pour pousser la plaque fixe et l'obtura¬ teur vers la plaque de référence et maintenir l'obtu¬ rateur serré contre la face supérieure de cette plaque de référence. L'avantage de l'invention est qu'elle permet de prévoir une busette externe amovible à débit réglable.
L'invention est exposée en détail dans ce qui suit à l'aide des dessins ci-annexés.
La figure 1 est une vue en plan d'un dispositif de coulée selon l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II- II de la figure 1.
La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III- III de la figure 1.
Le mode de réalisation illustré à titre d'exemple représente un dispositif de coulée d'un répartiteur de coulée continue. Le fond du répartiteur est désigné par le signe de référence 10 dans la figure 2. Le signe de référence 12 désigne la busette interne qui, ainsi qu'il est connu, est logée dans une brique de siège 11 maçonnée dans le revêtement réfractaire inté¬ rieur du répartiteur. L'extrémité inférieure de la busette interne 12 s'adapte dans une gorge formée sur la face supérieure d'une plaque 21 en matière réfrac¬ taire (appelée plaque fixe) percée d'un orifice de coulée 14 coaxial au canal de coulée 13 de la busette interne 12. La plaque fixe 21 est fixée dans une couronne de support 28 maintenue dans un caisson 20 comme on le verra plus loin.
Sous la plaque fixe 21 est placée une plaque mobile 22 en matière réfractaire percée d'un orifice de coulée 15 qui, dans la position montrée à la figure 2, est coaxial à l'orifice de coulée 14 de la plaque fixe 21. La plaque mobile 22 est montée pour pouvoir coulisser le long de la plaque fixe 21 dans la direction indiquée par la flèche M sur la figure 3 (c'est-à-dire la direction perpendiculaire au plan du dessin de la figure 2), sous l'action d'un bras de poussée 27 commandé par un mécanisme d'entraînement connu en soi. Lorsqu'elle est déplacée par coulissement le long de la plaque fixe 21, la plaque mobile 22 vient obturer le canal de coulée.
En dessous de la plaque mobile 22 qui sert d'obtura¬ teur-tiroir, est montée une plaque fixe 23 en matière réfractaire percée d'un trou de coulée 16 qui communi¬ que avec les orifices de coulée 14 et 15 et le canal de coulée 13. La plaque 23 est fixée rigidement au caisson 20 comme le montre notamment la figure 3. La plaque fixe 23 sert de plaque de référence pour le montage du dispositif comme on le verra plus loin.
Contre la plaque de référence 23 est placée une embase 24 rendue solidaire d'un tube de coulée 25 ou busette externe. L'ensemble embase-busette est mis en place par translation horizontale au moyen d'un bras de poussée 18 et il est maintenu par des bras faisant partie du caisson 20. Le canal de coulée de la busette externe 25 communique avec le canal de coulée 13 de la busette interne 12.
Dans le dispositif de coulée tel que décrit ci-dessus, la plaque fixe 23 intermédiaire entre la plaque mobile 22 et l'embase 24 de la busette 25 sert de plaque de référence commune pour le serrage de l'ensemble du dispositif à l'intérieur du caisson 20. D'une part, l'ensemble embase-busette 24-25 se trouve porté et serré contre la face inférieure de la plaque de réfé- rence 23 par poussée vers le haut exercée par l'extré¬ mité des bras 33 qui sont armés par l'action de res¬ sorts.
S'agissant d'autre part des plaques fixe 21 et mobile 22 du dispositif d'obturation, elles sont portées et serrées contre la face supérieure de la plaque de ré¬ férence 23 par poussée vers le bas exercée sur la cou¬ ronne de support 28 qui maintient la plaque fixe 21.
Se reportant à la figure 2, on voit que la couronne 28 est maintenue en position grâce à la pression des res¬ sorts 35 dont l'effort est transmis à la couronne par l'intermédiaire des poussoirs 36 montés autour d'un axe de pivotement 37. Dans l'exemple d'exécution il- lustré, les ressorts 35 et les poussoirs 36 sont au nombre de six. Une vis 31 (visible dans la figure 3) exerce sur la couronne 28 un effort qui a une compo¬ sante verticale; celle-ci produit une faible pression vers le bas qui permet de stabiliser la couronne 28 pendant le glissement de la plaque mobile 22. Grâce à cette disposition selon l'invention, la plaque fixe 21 se trouve parfaitement stabilisée, évitant ainsi tout mouvement latéral ou vertical de cette pla¬ que sans qu'il soit nécessaire d'augmenter la force de serrage.
D'autre part, la disposition selon l'invention permet avantageusement d'utiliser une busette externe à débit réglable. La figure 3 montre à titre d'exemple un mode d'exécution dans lequel l'axe B-B de la busette 25 et de l'orifice de la plaque de référence 23 est décalé par rapport à l'axe A-A du canal de coulée 13 de la busette interne 12. Une vis 34 permet de bloquer la position horizontale de la plaque de référence 23 de manière à la maintenir en position pendant le mouve¬ ment de la plaque mobile tout en assurant une étanché- ité excellente.
Le mode d'exécution exemplaire décrit dans ce qui pré- cède est un exemple donné à titre illustratif et l'in¬ vention n'est nullement limitée à cet exemple. Toute modification, toute variante et tout agencement équi¬ valent doivent être considérés comme compris dans le cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de coulée pour un conteneur sidérurgique ou métallurgique, comprenant une plaque réfractaire fixe (21) fixée sous le fond du conteneur et percée d'un orifice de coulée (14) coaxial au canal de coulée (13) du conteneur, et une plaque (24) servant d'embase pour un tube de coulée externe (25), caractérisé en ce qu'il comprend en outre un obturateur (22) monté pour coulisser contre la face inférieure de la plaque fixe (21), de manière à prendre une position livrant passa- ge au métal liquide contenu dans le conteneur ou prendre une position obturant le passage de coulée; une plaque fixe de référence (23) montée contre la face inférieure de l'obturateur (22), la face infé¬ rieure de la plaque de référence (23) étant placée contre la face supérieure de la plaque embase (24), la plaque de référence (23) étant percée d'un orifice de coulée (16) coaxial au canal de coulée (17) du tube de coulée externe (25); des moyens de serrage (28-33) agencés pour pousser et maintenir la plaque embase (24) contre la face infé¬ rieure de la plaque de référence (23) et pour pousser la plaque fixe (21) et l'obturateur (22) vers la pla¬ que de référence (23) et maintenir l'obturateur (22) serré contre la face supérieure de la plaque de réfé- rence (23).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque fixe (21) est fixée dans une couronne de support (28) et en ce que des moyens de serrage (35, 36) sont prévus pour exercer sur la couronne de support (28) une pression verticale de manière à serrer les plaques fixe (21) et mobile (22) contre la plaque de référence (23).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couronne de support (28) présente un flanc latéral oblique (30) sur lequel un moyen (31) exerce une pression qui a une composante verticale dirigée vers la plaque de référence (23) de manière à stabili¬ ser la couronne de support (28) et la plaque fixe (21) pendant le mouvement de l'obturateur (22).
4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de serrage (28-33) comprennent des bras (33) solidaires d'un caisson (20) entourant le dispositif, les bras (33) soutenant l'ensemble plaque embase-busette externe (24-25) et serrant ledit ensem¬ ble contre la face inférieure de la plaque de référen- ce (23).
5. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, carac¬ térisé en ce que l'axe (B-B) du canal de coulée tra¬ versant la plaque de référence (23) et l'ensemble pla- que embase-busette externe (24-25) est décalé horizon¬ talement par rapport à l'axe (A-A) du canal de coulée (13) de la busette interne (12) du conteneur.
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