WO1998041344A1 - Dispositif obturateur-regulateur de coulee continue a chaud, avec echangeur de busette perfectionne - Google Patents

Dispositif obturateur-regulateur de coulee continue a chaud, avec echangeur de busette perfectionne Download PDF

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Mariano Collura
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    • 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
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    • 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

  • Shutter-regulator device for continuous hot casting, with improved nozzle exchanger.
  • the invention relates to installations for continuous hot casting, which are used in particular for the production of raw steel products.
  • An essential element of such an installation is the casting member, which is called the submerged nozzle.
  • the casting member which is called the submerged nozzle.
  • the submerged nozzle Mounted on a metallurgical or steel container, it ensures a good distribution of the flow of liquid metal, which must ultimately lead to a continuous casting path, where a progressive cooling and solidification of the liquid metal takes place. All parts in contact with metal at high temperature are naturally made of refractory material. They are also subject to wear or blockage, in particular the nozzle, which must be changed periodically to extend the casting sequence.
  • a shutter-regulator device for continuous hot casting intended to be mounted on a metallurgical or steel container, and of the type comprising, on a frame, a shutter assembly. , a path for supplying a pouring tubing known as a submerged nozzle, adjacent to the outlet of the obturator, spring plungers for maintaining this nozzle in the operating position in line with the obturator assembly, on the inlet path, which is suitable for receiving another nozzle in the standby position, and a translator with offset cylinder, provided with a nozzle drive arm, while resting on a cam track. It seemed difficult to do better, especially more compact. The present invention, however, further improves things.
  • the cylinder body is provided at the head with a probe capable of cooperating with the cam track, and also supports the drive arm, while the cylinder rod is fixed to the frame. This makes it possible to reduce the dimensional size of the device.
  • the jack is contracted when a nozzle is operating, while it is extended for the displacement of the nozzles by pushing.
  • FIG. 1 is a simplified plan view of a nozzle device according to the invention
  • FIG. 2 is a vertical section of FIG. 1, along the line II-II, and
  • Figure 3 a vertical section of Figure 1, along the line III-III.
  • the frame of the device is defined by beams 102 and 103, joined to the right by a cross member 101 ( Figure 1), and surmounting parallel lower beams 104 and 105 (Figure 3).
  • the beams are held in place by an assembly comprising elements for guiding a cylinder body 504 and a frame 106.
  • a cover 200 enclosing a refractory piece 201 ( Figures 2 and 3). This part 201 ensures the connection with the refractory of the container under which the device is fixed, in known manner.
  • two other superposed refractory plates are provided, 202 and 203.
  • the central plate 202 is used for controlling the flow rate in the nozzle, using a jack control mechanism, not shown here (see EP-B-0 441 927).
  • the plate 202 is enclosed in a movable frame which can slide between the elements 104 and 105 of the frame (FIG. 3).
  • the path for supplying the nozzles is visible at the end at 310 in FIG. 2.
  • one of the guide profiles is seen intended to cooperate with one of the straight edges of the nozzle base: 320 and 321 slightly ascending profiles, then the pushers 323 to 325 (elastic recalls for example at 330 and 340, FIG. 2), and then an output profile 326, descending.
  • brackets such as 400 ( Figure 3) which support and guide the translation mechanism of the nozzles.
  • This comprises a jack body 501 (FIG. 2), slidably mounted on bronze pads 502 and 503 in a U-shaped housing denoted 504.
  • the head of this jack body comprises a tab 510 (FIG. 3), provided with 'A lateral feeler pin 511, which follows a horizontal cam path 520.
  • a block 530 articulated around the feeler pin 511, which can also cooperate with a complementary oblique part 521 of the cam track.
  • a pusher arm 540 seen in cross section in Figure 3, but visible in Figure 2 in the path of the nozzles (not shown).
  • the end of the cylinder rod is visible at 550 in FIG. 3, where it is surmounted by the hydraulic supply system 560.
  • This system communicates with the rod to provide hydraulic supply to the cylinder.
  • the rod is mounted fixed or articulated on the frame with the possibility of at least partial angular movement (around a horizontal axis).
  • the cylinder When a nozzle (not shown) is in operation, the cylinder is contracted, and is in position A ( Figures 1 and 3). A new nozzle is waiting on the supply path, in contact with the operating nozzle, on the side of the cylinder head.
  • the pusher arm is located at the top of the complementary cam path 521, to allow it to be pivoted into the molten steel bath, without necessarily raising the distributor.
  • the cylinder is extended, and pushes the two nozzles together, so that the new one comes into the operating position, while the old one comes out from the left ( Figure 3), and can then be removed from the steel bath in a known manner. After that, the cylinder can return to the contracted position.
  • the device described above is particularly compact.
  • the arrangement of the jack contributes to its compactness when a large part of the stroke of the jack body takes place within the dimensions of the rest of the device. It also allows a very rapid change of nozzle, which is essential. Furthermore, this change is made when the cylinder is in extension, which allows an operator to provide less pressure force.
  • the arrangement of the cylinder inside the device provides better protection, in particular of the cylinder rod, from the heat given off by the molten metal.

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Abstract

Le dispositif comprend un montage obturateur, un chemin d'amenée (310) d'une busette immergée, adjacent à la sortie de l'obturateur, et des poussoirs à ressorts (330, 340) pour maintenir cette busette en position opératoire sur le chemin d'amenée (310) apte à recevoir une autre busette en position d'attente. Le dispositif comprend également un translateur à vérin décalé, muni d'un bras d'entraînement (540) des busettes, tout en prenant appui sur un chemin de came. Selon l'invention, le corps du vérin (501) est muni en tête d'un palpeur propre à coopérer avec ce chemin de came, et supporte également le bras d'entraînement (540), tandis que la tige du vérin est fixée au bâti, ce qui permet de réduire l'encombrement dimensionel du dispositif.

Description

Dispositif obturateur-régulateur de coulée continue à chaud, avec échangeur de busette perfectionné.
L'invention concerne les installations de coulée continue à chaud, qui servent notamment a l'élaboration de produits bruts en acier .
Un élément essentiel d'une telle installation est l'organe de coulée, que l'on nomme busette immergée. Montée sur un conteneur métallurgique ou sidérurgique, elle assure une bonne répartition du flux de métal liquide, qui doit aboutir finalement à un chemin de coulée continue, où s'effectuent un refroidissement et une solidification progressifs du métal liquide. Toutes les pièces en contact avec le métal à haute température sont naturellement en matériau réfractaire. Elles sont également sujettes à usure ou bouchage, en particulier la busette, qu'il faut changer périodiquement pour prolonger la séquence de coulée.
En outre, le voisinage du métal chaud crée une ambiance très difficile pour tous les systèmes qu'on y implante. Toute manipulation y est délicate. Les zones en question sont aussi encombrées et souvent exiguës. Les conteneurs métallurgiques et les répartiteurs de coulée continue en particulier sont souvent pourvus de pieds ou renforts sur leur fond.
Dans le brevet européen EP-B-0 441 927, la Demanderesse a proposé un dispositif obturateur-régulateur de coulée continue à chaud, destiné à être monté sur un conteneur métallurgique ou sidérurgique, et du type comprenant, sur un bâti, un montage obturateur , un chemin d ' amenée d ' une tubulure de coulée dite busette immergée, adjacent à la sortie de l'obturateur, des poussoirs à ressorts pour maintenir cette busette en position opératoire au droit du montage obturateur, sur le chemin d'amenée, lequel est propre à recevoir une autre busette en position d'attente, et un translateur à vérin décalé, muni d'un bras d' entraînement des busettes, tout en prenant appui sur un chemin de came. Il semblait difficile de faire mieux, en particulier plus compact. La présente invention vient cependant encore améliorer les choses.
Selon un aspect important de l'invention, le corps du vérin est muni en tête d'un palpeur propre à coopérer avec le chemin de came, et supporte également le bras d' entraînement, tandis que la tige du vérin est fixée au bâti. Ceci permet de réduire l'encombrement dimensionnel du dispositif.
De préférence, le vérin est contracté lorsqu'une busette est opératoire, tandis qu'il est mis en extension pour le déplacement des busettes par poussée.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en plan simplifiée d'un dispositif à busette selon l'invention,
- la figure 2 est une coupe verticale de la figure 1, suivant la ligne II-II, et
- la figure 3 une coupe verticale de la figure 1, suivant la ligne III-III.
Les dessins annexés comprennent des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la description, mais aussi contribuer à la définition de l'invention.
Le bâti du dispositif est défini par des longerons 102 et 103, réunis à droite par une traverse 101 (figure 1 ) , et surmontant des longerons inférieurs parallèles 104 et 105 (figure 3). A gauche (figure 3), le maintien des longerons est assuré par un ensemble comprenant des éléments de guidage d ' un corps de vérin 504 et un cadre 106. Au dessus de l'appareil, il est prévu un couvercle 200 enserrant une pièce réfractaire 201 (figures 2 et 3). Cette pièce 201 assure le raccordement avec le réfractaire du conteneur sous lequel se fixe le dispositif, de manière connue. En dessous, sont prévues deux autres plaques réfrac- taires superposées, 202 et 203. Formant un ensemble de trois plaques réfractaires avec la plaque centrale 202, les plaques 201 et 203 sont fixes, tandis que la plaque 202 peut coulisser entre les plaques 201 et 203. La plaque centrale 202 sert à la commande du débit dans la busette, à l'aide d'un mécanisme de commande à vérin, non représenté ici (voir EP-B-0 441 927). La plaque 202 est enserrée dans un cadre mobile pouvant coulisser entre les éléments 104 et 105 du bâti (figure 3). Les couvercles 301 et 302, munis de moyens élastiques de serrage servent à assurer 1 ' étanchéité entre les plaques réfractaires 201 à 203.
Le chemin d'amenée des busettes est visible en bout en 310 sur la figure 2. Sur la figure 3, on voit l'un des profils de guidage destiné à coopérer avec l'un des bords droits de l'embase de busette: en 320 et 321 des profils légèrement ascendants, puis les poussoirs 323 à 325 (rappels élastiques par exemple en 330 et 340, figure 2 ) , et ensuite un profil de sortie 326, redescendant.
En bordure du dispositif sont montées des équerres telles que 400 (figure 3) qui supportent et guident le mécanisme de translation des busettes.
Celui-ci comprend un corps de vérin 501 (figure 2), monté coulissant sur des patins en bronze 502 et 503 dans un logement en U noté 504. La tête de ce corps de vérin comporte une patte 510 (figure 3), munie d'un ergot-palpeur latéral 511, qui suit un chemin de came horizontal 520. En outre, il est articulé sur la patte 510, de préférence coaxialement à l'ergot 511, un bloc 530 articulé autour de l'ergot palpeur 511, qui peut par ailleurs coopérer avec une partie oblique complémentaire 521 du chemin de came. Et, à l'extrémité libre de cette tige, il est monté un bras pousseur 540, vu en section droite sur la figure 3, mais visible sur la figure 2 dans le chemin d'amenée des busettes (non représentées).
L'extrémité de la tige du vérin est visible en 550 sur la figure 3, où elle est surmontée du système d'alimentation hydraulique 560. Ce système communique avec la tige pour assurer l'alimentation hydraulique du vérin. La tige est montée fixe ou articulée sur le bâti avec une possibilité de débattement angulaire au moins partiel (autour d'un axe horizontal) .
Lorsqu'une busette (non représentée) est en opération, le vérin est contracté, et se trouve dans la position A (figures 1 et 3 ) . Une busette nouvelle vient en attente sur le chemin d'amenée, en contact avec la busette opératoire, du côté de la tête de vérin. Le bras pousseur est situé en haut du chemin de came complémentaire 521, pour permettre son introduction par pivotement dans le bain d'acier en fusion, et ce, sans nécessairement relever le répartiteur. Après cela, au moment où l'on souhaite l'échange de busettes, le vérin est mis en extension, et pousse ensemble les deux busettes, de sorte que la nouvelle vient en position opératoire, tandis que l'ancienne sort par la gauche ( figure 3 ) , et peut être ensuite retirée du bain d'acier de manière connue. Après cela, le vérin peut revenir en position contractée.
Le dispositif décrit ci-avant, est particulièrement compact. En particulier, l'agencement du vérin contribue à sa compacité dès lors qu ' une partie importante de la course du corps de vérin s'effectue à l'intérieur des dimensions du reste du dispositif. Il permet en outre un changement très rapide de busette, ce qui est essentiel. Par ailleurs, ce changement s'effectue lorsque le vérin est en extension, ce qui permet à un opérateur de fournir moins d'efforts en pression. Enfin, l'agencement du vérin à l'intérieur du dispositif assure une meilleure protection, en particulier de la tige du vérin, par rapport à la chaleur dégagée par le métal en fusion.

Claims

Revendications
1. Dispositif obturateur-régulateur de coulée continue à chaud, destiné à être monté sur un conteneur métallurgique ou sidérurgique, et du type comprenant, sur un bâti, un montage obturateur, un chemin d'amenée (310) d'une tubulure de coulée dite busette immergée, adjacent à la sortie de l'obturateur, des poussoirs à ressorts (330,340) pour maintenir cette busette en position opératoire au droit du montage obturateur, sur le chemin d'amenée (310), lequel est propre à recevoir une autre busette en position d'attente, et un translateur à vérin décalé, muni d'un bras d'entraînement (540) des busettes, tout en prenant appui sur un chemin de came (520), caractérisé en ce que le corps du vérin (501) est muni en tête d'un palpeur (511) propre à coopérer avec ce chemin de came (520), et supporte également le bras d'entraînement (540), tandis que la tige du vérin (550) est fixée au bâti, ce qui permet de réduire l'encombrement dimensionnel du dispositif.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le vérin est contracté (A) lorsqu'une busette est opératoire, tandis qu'il est mis en extension pour le déplacement des busettes par poussée.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2 , caractérisé en ce que le bras d'entraînement (540) est solidaire du palpeur (511), lequel est monté sur une section de tige articulée (530) sur la tête du vérin, et est ainsi capable de s'éclipser en empruntant une partie oblique du chemin de came (520).
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps du vérin (501) est monté coulissant dans le bâti, et en ce que la tige du vérin (550) est fixée à ce bâti avec une possibilité de débattement angulaire au moins partiel.
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le montage obturateur comprend au moins deux plaques parallèles (201,203) munies de passages homologues, et sujettes à translation relative dans une direction perpendiculaire à la grande dimension du vérin.
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