WO1997002104A1 - Ensemble plaque-busette interne comportant une zone de moindre resistance - Google Patents

Ensemble plaque-busette interne comportant une zone de moindre resistance Download PDF

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WO1997002104A1
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François-Noël RICHARD
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Vesuvius France S.A.
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Classifications

    • 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
    • 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
    • B22D41/28—Plates therefor

Definitions

  • the invention relates to an internal plate-nozzle assembly for a distributor, said plate being intended to be applied against a support in which an orifice is provided.
  • a slide valve In the continuous casting of steel, a slide valve is frequently used to control the flow of steel between a distributor and one or more continuous casting molds.
  • a slide valve includes at least one fixed refractory plate mounted under a support plate and at least one plate movable relative to the fixed plate. Each of these plates has at least one hole for the passage of steel.
  • the upper plate is associated with an internal nozzle which passes through the support plate and the bottom of the distributor.
  • the solidified steel rod which is formed inside the pouring channel up to the movable plate has, at its lower end, the form of an elephant's foot which anchors the wolf in the fixed plate of the drawer shutter.
  • each line leads to the formation of an anchorage for the wolf in the distributor.
  • the internal nozzle must be pushed or pushed inside the distributor with the wolf. This problem is aggravated in the case where there are several casting lines. In fact, the steel contracts as it cools, so that the solidified steel rods tend to approach each other. As these rods are embedded in the wall of the distributor they enclose the part of the distributor which is between them.
  • the fixed plate and the internal nozzle are often assembled in a metal envelope which seals the nozzle when a neutral gas is injected into the runner and facilitates their handling during assembly.
  • the presence of this metal casing reinforces the assembly of the plate and the internal nozzle. It is very difficult to destroy the fixed plate and the internal nozzle when the wolf is pushed towards the interior of the distributor because it requires extruding the metal envelope through the orifice provided in the support on which the fixed plate is applied.
  • the present invention specifically relates to an internal plate / nozzle assembly which solves this problem.
  • the plate / nozzle assembly comprises a central zone located opposite the orifice of the support and a peripheral zone applied to the support, the central zone and the peripheral zone being connected by a zone of least resistance so that the central zone can be separated from the peripheral zone by the application of a small effort.
  • a metal envelope surrounds the central zone and the peripheral zone, and the envelope comprises a weakened zone, in particular punched or notched.
  • the envelope is made up of two separate parts, namely a part partially surrounding the peripheral zone and a part partially surrounding the central zone.
  • a metal casing partially surrounds the internal nozzle, and a strapping band circles the plate.
  • the internal nozzle has a cylindrical or slightly flared outer wall, this wall being surrounded by a metal casing.
  • the plate comprises an insert situated in the central part of the plate and the outside diameter of which is smaller than the orifice provided in the support plate.
  • FIG. 1 is a sectional view of a distributor drawer in which is mounted a fixed plate / internal nozzle assembly
  • Figure 2 is a view of an internal plate / nozzle assembly according to the invention
  • Figures 2a, 2b are detailed views showing alternative embodiments of the assembly shown in Figure 2
  • Figure 3 is a view of an alternative embodiment of Figures 1 and 2
  • Figure 4 is a view of another embodiment
  • Figures 4a and 4b are detailed views which show alternative embodiments of Figure 4
  • - Figure 5 is a sectional view of a third embodiment of the invention
  • Figure 6 is a sectional view of a fourth embodiment of the invention.
  • FIG. 1 a sectional view of a continuous casting distributor designated by the reference 2 under which is mounted a valve shutter 4.
  • the distributor 2 consists of a steel wall 6 covered with a refractory lining 8.
  • a seat brick 10 is mounted in the lining 8 at the bottom of the distributor.
  • the drawer shutter 4 comprises a frame 12 fixed under a support plate 13 mounted under the distributor.
  • Three refractory plates are mounted in the frame 12, namely a fixed upper plate 14, a movable plate 16, and a fixed lower plate 18.
  • An internal nozzle 20 is mounted with the fixed upper plate 14 in a metal casing 22.
  • the internal nozzle 20, the plates 14, 16 and 18 have holes which form a pouring channel which allows the passage of the steel from the distributor to a continuous casting mold (not shown).
  • the drawer is closed by shifting the movable plate 16 relative to the fixed plate 14 so as to interrupt the continuity of the pouring channel.
  • the liquid steel begins to cool and to solidify, particularly in the channel of the internal nozzle 20 due to the small diameter of this channel.
  • a solidified steel rod is formed which anchors the wolf 24 in the distributor 2.
  • the lower end of the solidified steel rod 26 Due to the erosion of the internal nozzle 20 during casting the lower end of the solidified steel rod 26 has a flared shape 28 in the shape of an elephant's foot which increases the grip of the wolf. This is why, when the distributor 2 is turned over to extract the wolf therefrom, the latter does not fall but remains hooked by the rod (s) 26. It is then necessary, after having removed the drawer, which leaves on the distributor the support plate and the plate / internal nozzle assembly to exert a very high pressure on the steel rod 26 so as to break the fixed plate 14 and the internal nozzle 20 and to extrude the envelope metal 22 through the hole 30 provided in the support plate 13.
  • the object of the invention is to provide an internal plate / nozzle assembly which facilitates the unbinding operation.
  • the plate 14 / internal nozzle 20 assembly has a central zone situated opposite the orifice 30 of the support plate 13 and a peripheral zone applied to the support plate 13.
  • the central zone and the peripheral zone are linked together by a zone of least resistance.
  • the metal casing 22 has a circular notch 32 at the junction between the fixed plate 14 and the internal nozzle 20.
  • This notch can be made in the part substantially vertical of the metal casing 22 as shown in Figure 2, or on the horizontal part of this casing, in the immediate vicinity of the connection of these two parts. Thanks to the presence of this notch, the metal casing 22 is easily torn when a relatively small force is applied to the steel rod 26.
  • the central part of the metal casing 22 enters the distributor.
  • the peripheral part remains outside on the fixed plate.
  • the plate 14 / internal nozzle 20 assembly is produced in two assembled parts, these two parts separate.
  • the refractory material breaks relatively easily. The presence of the notch 32 thus greatly facilitates deloupage.
  • Figures 2a and 2b two alternative embodiments of the notch 32.
  • the metal casing 22 is notched on either side of its surface in the vertical part which surrounds the internal nozzle.
  • FIG. 2b the metal casing 22 is notched at the level of the horizontal surface which surrounds the fixed plate 14.
  • FIG 3 An alternative embodiment of the assemblies shown in Figures 1 and 2.
  • the metal casing 22 is punched at the junction between its horizontal part and its substantially vertical part so as to constitute a weakening 36.
  • FIG. 4 shows another embodiment of the invention.
  • the metal casing 22 consists of a part 22a which surrounds the internal nozzle 20 and a part 22b which envelops the fixed plate 14. These two parts can be separated without effort. To carry out the splitting operation, it suffices to separate the internal nozzle from the plate 14 (two-part assembly) or to break the refractory material (monobloc assembly) which requires little effort.
  • FIGS. 4a and 4b show two alternative embodiments of the mode of FIG. 4.
  • Part 22b of the envelope metal 22 has a vertical rim 38.
  • the part 22a of the metal casing is supported on the outside of this vertical rim 38 ( Figure 4a) or on the inside of the rim 38 ( Figure 4b).
  • FIG. 5 shows a third embodiment of the invention.
  • the metallic envelope consists of a single part 22c which surrounds only the internal nozzle 20.
  • the fixed plate 14 is not surrounded by a metallic envelope, but simply by a strapping 40. Because the metallic envelope 22c and the strapping 40 are independent and separate, it is easy to pass the central zone of the plate / internal nozzle assembly through the hole 30 provided in the plate 13, in exactly the same way as in the case of the embodiment of Figure 4.
  • FIG. 6 shows a third embodiment of the invention.
  • the outer wall of the nozzle 20 is cylindrical so that the part of the metal casing 22 which is applied against this outer wall is vertical and of constant section.
  • the fixed plate 14 has, in its central part, an insert 42.
  • the outside diameter of the insert 42 is smaller than the diameter of the hole 30 provided in the support plate 13. In this way the internal nozzle 20 and the insert 42 can be easily pushed towards the inside of the distributor by sliding on the metal casing 22.
  • the external part of the fixed plate 14 and the metal casing 22 remain integral with the shutter with drawer and the distributor.

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Abstract

L'invention concerne un ensemble plaque/busette interne pour un répartiteur, la plaque étant destinée à être appliquée contre un support (13) dans lequel est prévu un orifice (30). Une zone centrale est située en regard de l'orifice (30) et une zone périphérique est appliquée sur le support (13). La zone centrale et la zone périphérique sont reliées par une zone de moindre résistance (32) de manière que la zone centrale puisse être séparée de la zone périphérique par l'application d'un effort peu important. Une enveloppe métallique (22) entoure partiellement la zone centrale et la zone périphérique. Elle comporte une zone affaiblie (32), notamment poinçonnée ou entaillée.

Description

ENSEMBLE PLAQUE - BUSETTE INTERNE COMPORTANT UNE ZONE DE MOINDRE RESISTANCE .
L'invention concerne un ensemble plaque - busette interne pour un répartiteur, ladite plaque étant destinée à être appliquée contre un support dans lequel est prévu un orifice.
Dans la coulée en continu de l'acier on utilise fréquemment un obturateur à tiroir pour contrôler l'écoulement de l'acier entre un répartiteur et un ou plusieurs moules de coulée continue. Un obturateur à tiroir comporte au moins une plaque réfractaire fixe montée sous une plaque de support et au moins une plaque mobile par rapport à la plaque fixe. Chacune de ces plaques comporte au moins un trou pour le passage de l'acier. La plaque supérieure est associée à une busette interne qui traverse la plaque de support et le fond du répartiteur.
En fin de séquence de coulée on veut éviter que le laitier qui flotte à la surface de l'acier ne pénètre dans le moule. C'est pourquoi l'obturateur à tiroir est refermé alors qu'il reste encore une certaine quantité d'acier liquide, appelée le loup, dans le répartiteur. Ce loup refroidit et se solidifie.
En raison de l'évasement progressif par érosion du trou de la busette interne, la tige d'acier solidifié qui se forme à l'intérieur de chenal de coulée jusqu'à la plaque mobile présente, à son extrémité inférieure, la forme d'un pied d'éléphant qui ancre le loup dans la plaque fixe de l'obturateur à tiroir. Lorsque le répartiteur est équipé de plusieurs lignes de coulée chaque ligne conduit à la formation d'un ancrage du loup dans le répartiteur. Lorsque l'on retourne le répartiteur le (les) tige(s) d'acier doivent être cassées pour que l'on puisse désolidariser le loup du répartiteur. La busette interne doit être ou poussée à l'intérieur du répartiteur avec le loup. Ce problème est aggravé dans le cas où il y a plusieurs lignes de coulée. En effet l'acier se contracte en se refroidissant, de telle sorte que les tiges d'acier solidifiées tendent à se rapprocher les unes des autres. Comme ces tiges sont encastrées dans la paroi du répartiteur elles enserrent la partie du répartiteur qui se trouve entre elles.
De plus la plaque fixe et la busette interne sont souvent assemblées dans une enveloppe métallique qui assure l'étanchéité de la busette lorsqu'un gaz neutre est injecté dans le chenal de coulée et facilite leur manipulation pendant le montage. La présence de cette enveloppe métallique renforce l'assemblage de la plaque et de la busette interne. Il est très difficile de détruire la plaque fixe et la busette interne lorsque Ton pousse le loup vers l'intérieur du répartiteur parce que cela nécessite d'extruder l'enveloppe métallique au travers de l'orifice prévu dans le support sur lequel la plaque fixe est appliquée.
La présente invention a précisément pour objet un ensemble plaque/busette interne qui résout ce problème.
Conformément à l'invention l'ensemble plaque/busette comprend une zone centrale située en regard de l'orifice du support et une zone périphérique appliquée sur le support, la zone centrale et la zone périphérique étant reliées par une zone de moindre résistance de manière que la zone centrale puisse être séparée de la zone périphérique par l'application d'un effort peu important.
Selon un premier mode de réalisation, une enveloppe métallique entoure la zone centrale et la zone périphérique, et l'enveloppe comporte une zone affaiblie, notamment poinçonnée ou entaillée. En variante, l'enveloppe est constituée de deux parties séparées, à savoir une partie entourant partiellement la zone périphérique et une partie entourant partiellement la zone centrale.
Selon un second mode de réalisation, une enveloppe métallique entoure partiellement la busette interne, et une bande de cerclage cercle la plaque.
Dans une réalisation particulière, la busette interne comporte une paroi extérieure cylindrique ou légèrement évasée, cette paroi étant entourée par une enveloppe métallique. Dans une autre réalisation particulière, la plaque comporte un insert situé dans la partie centrale de la plaque et dont le diamètre extérieur est plus petit que l'orifice prévu dans la plaque de support.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées.
Sur ces figures : - la figure 1 est une vue en coupe d'un tiroir de répartiteur dans lequel est monté un ensemble plaque fixe/busette interne ; la figure 2 est une vue d'un ensemble plaque/busette interne conforme à l'invention ; les figures 2a, 2b sont des vues de détail montrant des variantes de réalisation de l'ensemble représenté sur la figure 2 ; la figure 3 est une vue d'une variante de réalisation des figures 1 et 2 ; la figure 4 est une vue d'un autre mode de réalisation ; les figures 4a et 4b sont des vues de détail qui montrent des variantes de réalisation de la figure 4 ; - la figure 5 est une vue en coupe d'un troisième mode de réalisation de l'invention ; la figure 6 est une vue en coupe d'un quatrième mode de réalisation de l'invention.
On a représenté sur la figure 1 une vue en coupe d'un répartiteur de coulée continue désigné par la référence 2 sous lequel est monté un obturateur à tiroir 4. Le répartiteur 2 est constitué d'une paroi d'acier 6 recouverte d'un revêtement réfractaire 8. Une brique de siège 10 est montée dans le revêtement 8 au fond du répartiteur. L'obturateur à tiroir 4 comporte un bâti 12 fixé sous une plaque support 13 montée sous le répartiteur. Trois plaques réfractaires sont montées dans le bâti 12, à savoir une plaque supérieure fixe 14, une plaque mobile 16, et une plaque inférieure fixe 18.
Une busette interne 20 est montée avec la plaque supérieure fixe 14 dans une enveloppe métallique 22. La busette interne 20, les plaques 14, 16 et 18 comportent des trous qui forment un chenal de coulée qui permet le passage de l'acier du répartiteur vers un moule de coulée continue (non représenté). A la fin d'une séquence de coulée on ne souhaite pas que le laitier qui flotte à la surface de l'acier 24 contenu dans le répartiteur passe dans le moule. Pour cette raison on ferme le tiroir en décalant la plaque mobile 16 par rapport à la plaque fixe 14 de manière à interrompre la continuité du chenal de coulée. Dès que cette opération a été réalisée l'acier liquide commence à refroidir et à se solidifier, particulièrement dans le chenal de la busette interne 20 en raison du faible diamètre de ce chenal. Il se forme une tige d'acier solidifié qui ancre le loup 24 dans le répartiteur 2. En raison de l'érosion de la busette interne 20 durant la coulée l'extrémité inférieure de la tige d'acier solidifié 26 présente une forme évasée 28 en forme de patte d'éléphant qui augmente l'accrochage du loup. C'est pourquoi, lorsque l'on retourne le répartiteur 2 pour en extraire le loup, celui-ci ne tombe pas mais reste accroché par la (les) tige(s) 26. Il est alors nécessaire, après avoir retiré le tiroir, qui laisse sur le répartiteur la plaque de support et l'ensemble plaque/busette interne d'exercer une très importante pression sur la tige d'acier 26 de manière à briser la plaque fixe 14 et la busette interne 20 et à extruder l'enveloppe métallique 22 au travers du trou 30 prévu dans la plaque support 13.
L'objet de l'invention est de proposer un ensemble plaque/busette interne qui facilite l'opération de déloupage. Conformément à l'invention l'ensemble plaque 14/busette interne 20 présente une zone centrale située en regard de l'orifice 30 de la plaque support 13 et une zone périphérique appliquée sur la plaque support 13. La zone centrale et la zone périphérique sont reliées entre elles par une zone de moindre résistance. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 2 l'enveloppe métallique 22 comporte une entaille circulaire 32 au niveau de la jonction entre la plaque fixe 14 et de la busette interne 20. Cette entaille peut être réalisée dans la partie sensiblement verticale de l'enveloppe métallique 22 comme représenté sur la figure 2, ou encore sur la partie horizontale de cette enveloppe, au voisinage immédiat du raccordement de ces deux parties. Grâce à la présence de cette entaille l'enveloppe métallique 22 se déchire aisément lorsque l'on applique un effort relativement faible sur la tige d'acier 26. La partie centrale de l'enveloppe métallique 22 pénètre dans le répartiteur. La partie périphérique reste à l'extérieur sur la plaque fixe.
Si l'ensemble plaque 14/busette interne 20 est réalisé en deux parties assemblées, ces deux parties se séparent. Dans le cas où la plaque 14 et busette interne 20 sont réalisées en un ensemble d'une seule pièce (ensemble monobloc) le matériau réfractaire se casse de manière relativement aisée. La présence de l'entaille 32 facilite ainsi grandement le déloupage.
On a représenté sur les figures 2a et 2b deux variantes de réalisation de l'entaille 32. Sur la figure 2a l'enveloppe métallique 22 est entaillée de part et d'autre de sa surface dans la partie verticale qui entoure la busette interne. Sur la figure 2b l'enveloppe métallique 22 est entaillée au niveau de la surface horizontale qui entoure la plaque fixe 14.
On a représenté sur la figure 3 une variante de réalisation des ensembles représentés sur les figures 1 et 2. Dans cette variante l'enveloppe métallique 22 est poinçonnée au niveau de la jonction entre sa partie horizontale et sa partie sensiblement verticale de manière à constituer un affaiblissement 36.
On a représenté sur la figure 4 un autre mode de réalisation de l'invention. L'enveloppe métallique 22 est constituée d'une partie 22a qui entoure la busette interne 20 et d'une partie 22b qui enveloppe la plaque fixe 14. Ces deux parties peuvent se séparer sans effort. Pour effectuer l'opération de déloupage il suffit de séparer la busette interne de la plaque 14 (ensemble en deux parties) ou de briser le matériau réfractaire (ensemble monobloc) ce qui demande un effort peu important. On a représenté sur les figures 4a et 4b deux variantes de réalisation du mode de la figure 4. La partie 22b de l'enveloppe métallique 22 comporte un rebord vertical 38. La partie 22a de l'enveloppe métallique est appuyée sur l'extérieur de ce rebord vertical 38 (figure 4a) ou sur l'intérieur du rebord 38 (figure 4b).
On a représenté sur la figure 5 un troisième mode de réalisation de l'invention.
L'enveloppe métallique est constituée d'une partie unique 22c qui entoure seulement la busette interne 20. La plaque fixe 14 n'est pas entourée par une enveloppe métallique, mais simplement par un cerclage 40. Du fait que l'enveloppe métallique 22c et le cerclage 40 sont indépendants et séparés, il est facile de faire passer la zone centrale de l'ensemble plaque/busette interne au travers du trou 30 prévu dans la plaque 13, exactement de la même manière que dans le cas du mode de réalisation de la figure 4.
On a représenté sur la figure 6 un troisième mode de réalisation de l'invention. La paroi extérieur de la busette 20 est cylindrique de telle sorte que la partie de l'enveloppe métallique 22 qui est appliquée contre cette paroi extérieure est verticale et de section constante. De plus la plaque fixe 14 comporte, dans sa partie centrale, un insert 42. Le diamètre extérieur de l'insert 42 est plus petit que le diamètre du trou 30 prévu dans la plaque de support 13. De cette manière la busette interne 20 et l'insert 42 peuvent être poussés facilement vers l'intérieur du répartiteur en glissant sur l'enveloppe métallique 22. La partie extérieure de la plaque fixe 14 et l'enveloppe métallique 22 restent solidaires de l'obturateur à tiroir et du répartiteur.

Claims

REVENDICATIONS
1. Ensemble plaque/busette interne pour un répartiteur, ladite plaque (14) étant destinée à être appliquée contre un support (13) dans lequel est prévu un orifice
(30), caractérisé en ce qu'il comporte une zone centrale située en regard de l'orifice (30) et une zone périphérique appliquée sur le support (13), la zone centrale et la zone périphérique étant reliées par une zone de moindre résistance (32) de manière que la zone centrale puisse être séparée de la zone périphérique par l'application d'un effort peu important.
2. Ensemble plaque/busette interne selon la revendication 1 dans lequel une enveloppe métallique (22) entoure partiellement la zone centrale et la zone périphérique, caractérisé en ce que l'enveloppe (22) comporte une zone affaiblie (32), notamment poinçonnée ou entaillée.
3. Ensemble plaque/busette interne selon la revendication 1 dans lequel une enveloppe métallique entoure partiellement la zone centrale et la zone périphérique, caractérisé en ce que ladite enveloppe (22) est constituée de deux parties séparées, à savoir une partie (22b) entourant partiellement la zone périphérique et une partie (22a) entourant partiellement la zone centrale.
4. Ensemble plaque/busette interne selon la revendication 1 caractérisée" en ce qu'elle comporte une enveloppe métallique (22c) entourant partiellement la busette interne (20) et une bande de cerclage (40) qui cercle la plaque (14).
5. Ensemble plaque/busette interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que la busette interne (20) comporte une paroi extérieure cylindrique ou légèrement évasée, cette paroi étant entourée par une enveloppe métallique (22).
6. Ensemble plaque/busette interne selon l'une quelconque des revendications 1 à
5 caractérisée en ce que la plaque (14) comporte un insert (42) situé dans la partie centrale de la plaque (14) et dont le diamètre extérieur est plus petit que l'orifice (30) prévu dans la plaque de support (13).
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