WO1999004918A1 - Procede et dispositif pour la coulee continue en charge des metaux - Google Patents

Procede et dispositif pour la coulee continue en charge des metaux Download PDF

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WO1999004918A1
WO1999004918A1 PCT/FR1998/001599 FR9801599W WO9904918A1 WO 1999004918 A1 WO1999004918 A1 WO 1999004918A1 FR 9801599 W FR9801599 W FR 9801599W WO 9904918 A1 WO9904918 A1 WO 9904918A1
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slot
mold
casting
injection
fluid
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PCT/FR1998/001599
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English (en)
Inventor
Eric Perrin
Cosimo Salaris
Edouard Weisseldinger
Original Assignee
Ascometal
Sogepass
Ugine-Savoie Imphy
Sollac
Societe Anonyme Des Forges Et Acieries De Dilling
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/055—Cooling the moulds
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    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations

Definitions

  • the present invention relates to continuous casting under load of metals, steel in particular. It relates more specifically to the constituent elements of the ingot mold which it is a question of meticulously adjusting their relative positioning during assembly of the assembly.
  • Continuous casting under load can be seen as an evolution of conventional continuous casting which is manifested by the fact that the meniscus (free surface of the cast metal) is pushed upwards relative to the level where the solidification of the metal begins. the cooled copper of the ingot mold, whereas these two levels are almost confused in conventional continuous casting.
  • This originality is obtained by the installation, on the cooled copper part of the ingot mold, of a contiguous extension in heat-insulating refractory material intended to contain the molten liquid metal and on the wall of which any consequent parasitic solidification must be avoided. Consequently, the solidification of the cast metal can start correctly on the upper edge of this copper part.
  • the bottom of the riser is then advantageous for the bottom of the riser to consist of a dense refractory part with good mechanical resistance, such as Sialon®.
  • This part will fulfill the role of transition zone between the cooled copper of the ingot mold and the fibrous heat-insulating refractory of the riser placed above, which would degrade too quickly if it was placed directly in contact with the upper edge of the body cooled in copper, where the solidification of the cast metal begins.
  • the risk of parasitic premature solidifications on this intermediate part is increased, but remains without consequences thanks to the blowing of the shear gas at the interface with the copper, which interrupts the downward propagation of this undesirable process.
  • the flow of shear gas is injected through a thin slit (barely a few tenths of a mm is sufficient), which is produced by compression of a bead of fibrous refractory material placed between the Sialon insert and the body in copper from the ingot mold.
  • a thin slit (barely a few tenths of a mm is sufficient)
  • the cord is compressed until the desired slit thickness is obtained, which is calibrated using adjusted shims.
  • a homogeneous distribution of the gas flow along the inside periphery of the ingot mold is however necessary for the smooth running of the casting process.
  • this good linear distribution is generally not correctly ensured.
  • the object of the present invention is to allow a homogeneous linear distribution of the flow rate of shearing gas injected at the interface “refractory riser-cooled metal body of the ingot mold” by dispensing with the adjustment of the thickness of the slot. injection, and retaining this homogeneous "hot" distribution.
  • the invention relates to a method of adjusting the injection, during casting, of a fluid (shearing) through an injection slot formed at the interface "body cooled metal - refractory enhancement "of a continuous casting ingot mold in charge of metals and opening out along the inner periphery of this ingot mold, the latter being provided with means for locally adjusting the thickness of the slot, process characterized in that, outside the casting periods, a flammable fluid is injected through said slit, which is ignited at its outlet from the slit, and in that one intervenes on said adjustment means so that the height of the flames leaving the slit is substantially constant according to the inside perimeter of the mold.
  • the basic idea underlying the invention is that we no longer seek a uniform slit thickness over the entire perimeter of injection of the shear gas, but a uniform distribution of the gas flow according to this perimeter, which is materialized by a curtain of flames whose height is adjusted at all points.
  • the subject of the invention is also a device for implementing the method, the definition of which is given in the claims appended to the end of this specification.
  • FIG. 1 shows schematically, viewed in partial vertical section, the top of a continuous casting ingot mold loaded with steel in a so-called “hot” situation, that is to say during casting, and equipped with means of carrying out the invention
  • - Figure 2 similar to Figure 1, shows the situation of the mold "cold", that is to say empty of any metal to be poured, at a time before casting where the shear gas flow distribution settings are made in accordance with the invention.
  • the ingot mold is composed of two contiguous stages 1 and 14, distinguished from one another in the figures by the horizontal line AA and at the interface of which is the slot 20 for injecting the gas of shearing.
  • the lower stage 1 constitutes the crystallizer.
  • This is the properly "active" part of the mold, because this is where the solidification process of the cast metal begins and progresses by massive extraction of heat.
  • This part made of copper (more generally of a copper alloy), energetically cooled by circulation of water, has an interior passage 2 for the cast metal 3, in which the latter, in contact with the cold metal walls, will form a solidified crust 4. Once correctly initiated, this solidification will continue progressively from the periphery towards the center of the cast product, as it advances downward within the mold in the direction of extraction indicated by arrow 5.
  • the crystallizer 1 itself is preferably formed of two superimposed assemblies: a main tubular body 6, extended from above by an auxiliary element 7, well adjusted and aligned internally with the body 6 in order to offer the cast product a regular passage and continued.
  • the main body 6 is conventionally constituted, in the case of the casting of elongated section products such as slabs, by four contiguous plates assembled at right angles, or, in the case of the casting of blooms or billets, by an element monolithic tubular.
  • this body 6 the inner surface of which is intended to come into contact with the cast metal, is vigorously cooled by circulation, against its external face, of a sheet of water channeled in a vertical passage 8 provided for this purpose. effect by a jacket 9 placed a short distance from said face.
  • the jacket 9 has at its ends an upper opening 1 0 and a lower opening which put the passage 8 in communication respectively with an upper discharge chamber 10 and a lower introduction chamber not visible in the figures.
  • the auxiliary element 7 is formed in turn by a ring cooled by an internal water circulation in a horizontal channel 1 2 formed near the upper edge 1 3 on which will begin the solidification of the cast metal.
  • the essential role of the ring 7 is precisely to thermally protect this edge 1 3, which will be very strongly stressed thermo-mechanically during casting, by cooling it more efficiently than can the blade cooling circuit d water from the main tubular body 6.
  • the upper stage 14 is made up of an extension of uncooled refractory material, the inner wall of which is also, and for the reasons already explained, aligned with that of the stage 1.
  • the assembly "cooled metallic crystallizer 1 surmounted by the insulating refractory riser 14" defines a calibrating passage for the cast metal 3, the upper portion 1 5 of which is delimited by the riser a buffer zone for confining hydrodynamic disturbances caused by the arrival (not shown) of the molten metal in the ingot mold, and of which the portion 1 6, which extends it downwards, is the solidification zone of the cast metal.
  • this refractory riser 14 is also formed by two separate overlapping joined elements:
  • a fibrous refractory will be chosen, for example the material sold under the name A 120K by the company KAPYROK;
  • a lower insert 1 8 of dense refractory material chosen for its good mechanical strength. This is in effect resisting, in the vicinity of the crystallizer 1, the mechanical erosion of the tip of the solid crust 4 on the edge 1 3 of the ring 7, while the assembly is subjected to movement usual vertical oscillation necessary for the casting operation, as well as for the thermo-mechanical stresses of a machine operating according to thermal cycles imposed by the necessarily sequential nature of the casting process itself.
  • a material such as SiAION (Sialon (R)), advantageously doped with boron nitride, may be suitable.
  • a lost inert gas injection circuit (argon for example) is provided between the riser 14 and the crystallizer 7.
  • This circuit includes the outlet slot 20 formed at the interface "riser-crystallizer” , leading to the inner periphery of the mold.
  • the slit is connected to a distribution chamber 19 supplied with argon by a calibrated tubing 21, itself connected to a source of pressurized argon 22.
  • a liner 23 remotely envelops the enhances
  • a compressible bead 24 (made of refractory fibrous material for example) serves as a spacer for adjusting the thickness of the slot 20.
  • a tightening ring 25 makes it possible to compress this bead using nuts 28 to elastic clamping screwed onto the threaded free end of tie rods 26 taken in anchor studs 27 fixed in the insert 7.
  • the desired elasticity of the clamping can be obtained as seen by Belleville washers 29 stacked around the tie rods 26 under the crown 25 and relating to an incoming return 30 of the planting 23 provided for in its part superior.
  • Belleville washers 29 stacked around the tie rods 26 under the crown 25 and relating to an incoming return 30 of the planting 23 provided for in its part superior.
  • the inner periphery of the tightening ring 25 presses, via a compression O-ring 32, on the upper face of the extension 14 coated for this purpose with a mechanical protective sheet 31.
  • the box surrounding the riser 14 is closed at its upper part opposite the clamping ring 25 by means of an annular plug 33 fixed under said crown and the size of which is adjusted to be able to occupy the opening left between the return 30 and the sleeve 17.
  • An O-ring seal 34 is provided in a groove formed on the inner edge of the return 30 to allow the plug 33 to be able to slide freely during the adjustments.
  • a vent 35 is advantageously provided through the plug 33 and the crown 25 to allow the purge of the box, as explained below.
  • the "two-way" selector 36 has the function of being able to switch, as desired, to the argon source 22 used during casting, or to an auxiliary source 38 containing a combustible inflammable fluid which will be injected through the slot 20 during the inter-flow periods in accordance with the invention.
  • This flammable fluid is for example natural gas.
  • the "cold" situation is used to begin with by adjusting the thickness of the slot 20 to a value of a few tenths of a mm, for example 0.2 mm, by compressing more or less the cord-spacer 24 using the clamping ring 25, as explained above.
  • the selector 36 being in the position of FIG.
  • flammable fluid from the source 38 is then injected through the slot 20 at a flow rate, initially low, controlled by the adjustment valve 37.
  • This gas is ignited at air at the outlet of slot 20.
  • This is then used in the manner of a burner which produces on the inner periphery of the mold a curtain of flames 39 the height of which can be variable depending on the location as a function generally of the local flow of fuel coming out of the slot directly above the place considered.
  • the distribution of the flammable fluid flow along this periphery is then adjusted by intervention on the clamping nuts 28 until the height of the flames 39 is almost constant over the entire perimeter when the opening of the valve 37 is adjusted. to allow a flame height of a few centimeters.
  • a flame height of 2 to 3 cm is sufficient to then ensure a satisfactory flow of argon shear through the slot 20 thus adjusted.
  • slit used to qualify the shear gas outlet injector in the ingot mold, it is meant both a continuous slit along the perimeter, as well as a discontinuous slit, and therefore also a series of calibrated orifices distributed along the inner periphery of the mold and provided with means for adjusting the pressure drops at their level.

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Abstract

Il s'agit du réglage de la répartition linéaire du débit d'un fluide de cisaillage injecté, en cours de coulée, par une fente (20) ménagée à l'interface corps métallique refroidi (1) -rehausse réfractaire (14) d'une lingotière de coulée continue en charge des métaux et débouchant selon le pourtour intérieur de ladite lingotière, celle-ci étant pourvue de moyens de serrage pour régler l'épaisseur de la fente. Selon l'invention, ce réglage consiste à injecter 'à froid' à travers ladite fente (20) un fluide inflammable de réglage, que l'on enflamme à sa sortie de la fente, et en ce que l'on intervient sur lesdits moyens de serrage (25, 26, 28, 29) de manière telle que la hauteur des flammes (39) sortant de la fente (20) soit sensiblement constante selon tout le périmètre intérieur de la lingotière. L'invention procure l'avantage d'un réglage précis et durable du débit injecté sans devoir être astreint au réglage de l'épaisseur de la fente d'injection. Application à la coulée continue en charge de l'acier en particulier.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA COULEE CONTINUE EN CHARGE DES METAUX
La présente invention concerne la coulée continue en charge des métaux, de l'acier en particulier. Elle a trait plus spécialement aux éléments constitutifs de la lingotière dont il s'agit de régler minutieusement leur positionnement relatif lors du montage de l'ensemble.
La coulée continue en charge peut être vue comme une évolution de la coulée continue classique qui se manifeste par le fait que le ménisque (surface libre du métal coulé) est repoussé vers le haut par rapport au niveau où s'initie la solidification du métal contre le cuivre refroidi de la lingotière, alors que ces deux niveaux sont quasiment confondus en coulée continue classique. Cette originalité est obtenue par la mise en place, sur la partie en cuivre refroidi de la lingotière, d'une rehausse jointive en matériau réfractaire thermo-isolant destinée à contenir le métal liquide coulé et sur la paroi de laquelle toute solidification parasite conséquente doit être évitée. Dès lors, la solidification du métal coulé peut démarrer correctement sur l'arête supérieure de cette partie en cuivre. Pour cette raison, une injection d'un gaz inerte (de l'argon par exemple) a lieu selon le périmètre intérieur de la lingotière entre la partie en cuivre et la rehausse sous forme de jets destinés à cisailler l'éventuel voile de solidification non désiré qui aurait tendance à se former déjà au contact de la rehausse réfractaire. On trouve décrit ce type de dispositions dans le document FR-A-9303871 , dont le contenu est incorporé dans le présent mémoire par référence.
Comme l'ont déjà montré les Demandeurs (FR-A-96 04304), on a alors avantage à ce que le bas de la rehausse soit constitué d'une partie en réfractaire dense à bonne résistance mécanique, tel que du Sialon®. Cette partie va remplir un rôle de zone de transition entre le cuivre refroidi de la lingotière et le réfractaire thermo-isolant fibreux de la rehausse placée au dessus, lequel se dégraderait trop rapidement s'il était placé directement au contact de l'arête supérieure du corps refroidi en cuivre, là ou commence la solidification franche du métal coulé. En contrepartie, le risque de solidifications prématurées parasites sur cette partie intermédiaire est accru, mais reste sans conséquences grâce au soufflage du gaz de cisaillage à l'interface avec le cuivre, qui interrompt la propagation vers le bas de ce processus indésirable.
Le flux de gaz de cisaillage est injecté par une fente de faible épaisseur (quelques dixièmes de mm à peine suffisent), que l'on réalise par compression d'un cordon en matière réfractaire fibreuse placé entre l'insert de Sialon et le corps en cuivre de la lingotière. A l'aide de moyens de serrage, le cordon est comprimé jusqu'à l'obtention de l'épaisseur de fente voulue, que l'on calibre à l'aide de cales réglées. Une répartition homogène du débit gazeux selon le pourtour intérieur de la lingotière s'avère cependant nécessaire au bon déroulement du processus de coulée. Or, malgré tout le soin que l'on peut apporter au réglage de l'épaisseur de fente "à froid" (en l'absence de métal coulé), cette bonne répartition linéaire n'est généralement pas correctement assurée. D'une part, il ne peut être tenu compte des disparités locales de pertes de charge à l'interface cuivre-réfractaire, qui sont liées, entre autres, à des variations locales de la micro-rugosité des deux surfaces en vis-à-vis définissant la fente d'injection. En outre, l'homogénéité est encore moins bien assurée en fonctionnement "à chaud" (présence du métal coulé) du fait de phénomènes de dilatation différentielle des matériaux en présence.
Le but de la présente invention est de permettre une répartition linéaire homogène du débit de gaz de cisaillage injecté à l'interface «rehausse réfractaire-corps métallique refroidi de la lingotière » en s'affranchissant du réglage de l'épaisseur de la fente d'injection, et en conservant cette répartition homogène "à chaud".
Avec cet objectif en vue, l'invention a pour objet un procédé de réglage de l'injection, en cours de coulée, d'un fluide (de cisaillage) au travers d'une fente d'injection ménagée à l'interface "corps métallique refroidi - rehausse réfractaire" d'une lingotière de coulée continue en charge des métaux et débouchant selon le pourtour intérieur de cette lingotière, celle-ci étant pourvue de moyens pour régler localement l'épaisseur de la fente, procédé caractérisé en ce que, en dehors des périodes de coulée, l'on injecte à travers ladite fente un fluide inflammable, que l'on enflamme à sa sortie de la fente, et en ce que l'on intervient sur lesdits moyens de réglage pour que la hauteur des flammes sortant de la fente soit sensiblement constante selon le périmètre intérieur de la lingotière. Comme on l'aura compris, l'idée-mère à la base de l'invention est qu'on ne recherche plus une épaisseur de fente uniforme sur tout le périmètre d'injection du gaz de cisaillage, mais une uniformité de la répartition du débit de gaz selon ce périmètre, que l'on matérialise par un rideau de flammes dont on règle la hauteur en tout point. L'invention a également pour objet, un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé dont la définition est donnée dans les revendications jointes à la fin du présent mémoire.
L'invention sera bien comprise et d'autres aspects et avantages apparaîtront plus clairement au vu de la description qui suit donnée en référence à la planche de dessins unique annexée sur laquelle:
- la figure 1 montre schématiquement, vue en coupe verticale partielle, le haut d'une lingotière de coulée continue en charge d'acier en situation dite"à chaud», c'est-à-dire en cours de coulée, et équipée des moyens de réalisation de l'invention; - la figure 2, analogue à la figure 1 , montre la situation de la lingotière "à froid", c'est-à-dire vide de tout métal à couler, à un moment avant la coulée où s'effectuent les réglages de la distribution du débit de gaz de cisaillage conformément à l'invention.
Sur les figures, les mêmes éléments sont représentés par des références identiques.
Comme on le voit, la lingotière est composée de deux étages jointifs 1 et 14, distingués l'un de l'autre sur les figures par la ligne horizontale A-A et à l'interface desquels se trouve la fente 20 d'injection du gaz de cisaillage. L'étage inférieur 1 constitue le cristallisoir. Il s'agit de la partie proprement "active" de la lingotière, car c'est là que débute et progresse le processus de solidification du métal coulé par extraction massive de chaleur. Cette partie, en cuivre (plus généralement en alliage de cuivre), énergiquement refroidie par circulation d'eau, présente un passage intérieur 2 pour le métal coulé 3, dans lequel ce dernier, au contact des parois métalliques froides, va former une croûte solidifiée 4. Une fois correctement initiée, cette solidification va se poursuivre progressivement de la périphérie vers le centre du produit coulé, à mesure que celui-ci avance vers le bas au sein de la lingotière dans le sens d'extraction indiqué par la flèche 5.
Le cristallisoir 1 est lui même formé de préférence de deux ensembles superposés: un corps tubulaire principal 6, prolongé par le dessus par un élément auxiliaire 7, bien ajusté et aligné intérieurement avec le corps 6 afin d'offrir au produit coulé un passage régulier et continu.
Le corps principal 6 est classiquement constitué, dans le cas de la coulée de produits de section allongée tels que les brames, par quatre plaques jointives assemblées à angle droit, ou, dans le cas de la coulée de blooms ou de billettes, par un élément tubulaire monolithique. Dans tous les cas, ce corps 6, dont la surface intérieure est destinée à venir au contact du métal coulé, est énergiquement refroidi par circulation, contre sa face externe, d'une lame d'eau canalisée dans un passage vertical 8 ménagé à cet effet par une chemise 9 placée à faible distance de ladite face. La chemise 9 comporte à ses extrémités une ouverture supérieure 1 0 et une ouverture inférieure qui mettent le passage 8 en communication respectivement avec une chambre d'évacuation haute 10 et une chambre d'introduction basse non visible sur les figures.
L'élément auxiliaire 7 est formé quant à lui par un anneau refroidi par une circulation d'eau interne dans un canal horizontal 1 2 ménagé à proximité de l'arête supérieure 1 3 sur laquelle va s'initier la solidification du métal coulé. Le rôle essentiel de l'anneau 7 est précisément de protéger thermiquement cette arête 1 3, qui va être très fortement sollicitée au plan thermo-mécanique lors de la coulée, en la refroidissant plus efficacement que peut le faire le circuit de refroidissement à lame d'eau du corps tubulaire principal 6. L'étage supérieur 14 est constitué d'une rehausse en matériau réfractaire non refroidi, dont la paroi intérieure est également, et pour les raisons déjà explicitées, alignée avec celle de l'étage 1 .
Au plan du processus de coulée, on se limitera ici à rappeler que le montage "cristallisoir métallique refroidi 1 surmonté par la rehausse réfractaire isolante 14" définit un passage calibrant pour le métal coulé 3, dont la portion supérieure 1 5 délimitée par la rehausse constitue une zone- tampon de confinement des perturbations hydrodynamiques provoquées par l'arrivée (non représentée) du métal en fusion dans la lingotière, et dont la portion 1 6, qui la prolonge vers le bas, est la zone de solidification du métal coulé.
Comme on le voit, cette rehausse réfractaire 14 est, elle aussi, formée par deux éléments distincts jointifs superposés:
- un manchon supérieur 1 7 en matériau réfractaire choisi pour ses qualités thermo-isolantes, car il s'agit d'éviter dans la zone 1 5 toute solidification parasite prématurée du métal coulé. On optera de préférence pour un réfractaire fibreux, par exemple le matériau commercialisé sous la dénomination A 120K par la firme KAPYROK;
- et un insert inférieur 1 8 en matériau réfractaire dense, choisi pour sa bonne tenue mécanique. Il s'agit là en effet de résister, au voisinage du cristallisoir 1 , à l'érosion mécanique de la pointe de la croûte solide 4 sur l'arête 1 3 de l'anneau 7, alors que l'ensemble est soumis au mouvement d'oscillation vertical habituel nécessaire à l'opération de coulée, ainsi qu'aux sollicitations thermo-mécaniques d'une machine fonctionnant selon des cycles thermiques imposés par le caractère nécessairement séquentiel du processus de coulée lui-même. Un matériau tel que du SiAION (Sialon (R)), avantageusement dopé au Nitrure de Bore, pourra convenir .
L'intérêt d'une rehausse 14 en deux parties superposées réside en effet dans le fait de pouvoir améliorer la tenue mécanique de la partie basse 1 8 soumise à un environnement particulièrement sévère à cet égard au voisinage de l'arête 1 3. En contrepartie, cet insert inférieur résistant 1 8 est inévitablement moins isolant de la chaleur que le manchon supérieur 17 en réfractaire fibreux.
Au contact de sa paroi intérieure, il y a ainsi formation possible d'un voile de solidification parasite prématurée du métal coulé. Ce voile est un facteur d'hétérogénéité important, voir rédhibitoire, à l'égard du processus de solidification contrôlée qui doit avoir lieu dans le cristallisoir 1 . C'est pour cette raison que l'on a avantage, conformément à une mise en oeuvre préférée de la coulée en charge telle décrite dans le document FR-A-93 03871 déjà mentionné, d'insuffler un jet gazeux annulaire à la base de la rehausse 14 dans le but de briser l'éventuel voile de solidification parasite né sur l'insert 1 8 et permettre ainsi un démarrage franc et régulier de la solidification du métal coulé au contact de l'anneau de métal refroidi 1 1 .
A cet effet, un circuit d'injection de gaz inerte perdu (de l'argon par exemple) est prévu entre la rehausse 14 et le cristallisoir 7. Ce circuit comprend la fente de sortie 20 ménagée à l'interface « rehausse- cristallisoir », débouchant sur le pourtour intérieur de la lingotière. A son autre extrémité, la fente est reliée à une chambre de distribution 19 alimentée en argon par une tubulure calibrée 21 , elle-même reliée à une source d'argon sous pression 22. Comme on le voit, un entôlage 23 enveloppe à distance la rehausse
14 définissant ainsi avec elle un caisson fermé permettant de limiter le risque d'oxydation du métal liquide coulé au sein de la lingotière par l'oxygène de l'air au travers de la masse réfractaire 17 inévitablement poreuse quelque peu. Un cordon compressible 24 (en matériau réfractaire fibreux par exemple) sert d'entretoise de réglage de l'épaisseur de la fente 20. A cet effet, une couronne de serrage 25 permet de comprimer ce cordon à l'aide d'écrous 28 à serrage élastique vissés sur l'extrémité libre filetée de tirants 26 pris dans des plots d'ancrage 27 fixés dans l'insert 7. L'élasticité recherchée du serrage peut être obtenue comme on le voit par des rondelles Belleville 29 empilées autour des tirants 26 sous la couronne 25 et portant sur un retour entrant 30 de l'entôlage 23 prévu à sa partie supérieure. Quand on visse les écrous 28, la périphérie intérieure de la couronne de serrage 25 appuie, par l'intermédiaire d'un joint torique de compression 32, sur la face supérieure de la rehausse 14 revêtue à cet effet d'une tôle mécanique de protection 31 . En l'espèce, le caisson entourant la rehausse 14 est fermé à sa partie supérieure en regard de la couronne de serrage 25 au moyen d'un bouchon annulaire 33 fixé sous ladite couronne et dont la taille est ajustée pour pouvoir occuper l'ouverture laissée entre le retour 30 et le manchon 17.
Un joint torique d'étanchéité 34 est prévu dans une gorge ménagée sur le bord intérieur du retour 30 pour permettre au bouchon 33 de pouvoir librement coulisser lors des réglages. Un évent 35, à sortie obturable non représentée, est avantageusement prévu au travers du bouchon 33 et de la couronne 25 pour permettre la purge du caisson, comme explicité plus loin. Comme on le voit sur la figure 1 , au cours de la coulée du métal 3, un flux d'argon de cisaillage est insufflé en lingotière à l'interface "rehausse 14 - cristallisoir 1 " au travers de la fente 20. Celle-ci est alors alimentée par la source 22 par l'intermédiaire d'une ligne d'arrivée comprenant un sélecteur "deux voies" 36 suivi d'un organe 37 de réglage du débit. Le sélecteur "deux voies" 36 a pour fonction de pouvoir basculer au choix sur la source d 'argon 22 utilisée au cours de la coulée, ou sur une source annexe 38 contenant un fluide combustible inflammable que l'on injectera par la fente 20 durant les périodes inter-coulées conformément à l'invention. Ce fluide inflammable est par exemple du gaz naturel. Comme illustrée par la figure 2, la situation "à froid" est mise à profit pour commencer par régler l'épaisseur de la fente 20 à une valeur de quelques dixièmes de mm, par exemple 0,2 mm, en comprimant plus ou moins le cordon-entretoise 24 à l'aide de la couronne de serrage 25, comme exposé auparavant. Le sélecteur 36 étant dans la position de la figure 2, du fluide inflammable issu de la source 38 est alors injecté par la fente 20 sous un débit, d'abord faible, contrôlé par la vanne de réglage 37. Ce gaz est enflammé à l'air à la sortie de la fente 20. Celle-ci est alors utilisée à la manière d ' un brûleur qui produit sur le pourtour intérieur de la lingotière un rideau de flammes 39 dont la hauteur peut être variable selon l'endroit en fonction globalement du débit local de combustible qui sort de la fente à l'aplomb de l'endroit considéré. La répartition du débit de fluide inflammable selon ce pourtour est alors réglée par intervention sur les écrous de serrage 28 jusqu'à ce que la hauteur des flammes 39 soit à peu près constante sur tout le périmètre quant l'ouverture de la vanne 37 est ajustée pour permettre une hauteur de flammes de quelques centimètres. L'expérience montre en effet qu'une hauteur de flammes de 2 à 3cm suffit pour assurer ensuite un flux d'argon de cisaillage satisfaisant au travers de la fente 20 ainsi réglée.
Dans cette opération, on ne cherche donc plus une épaisseur de fente 20 constante sur tout le périmètre d'injection, mais une homogénéité linéaire du débit de gaz de cisaillage selon ce périmètre, homogénéité qui se matérialise par une hauteur de flamme. On notera que l' utilisation d' un serrage élastique 29-28,26, permet de conserver en présence d'acier coulé (fig. 1 ), le réglage défini "à froid" (fig. 2) . L'invention permet ainsi de prendre en compte les dilatations différentes des différents matériaux intervenant dans la fabrication de la lingotière. Par ailleurs, on aura également noté qu'un "rinçage" des canalisations et du caisson étanche entourant la rehausse 1 4 est systématiquement réalisé en injectant l'argon, grâce au système de purge représenté par l'évent 35 qui permet de s'assurer de l'absence de traces de fluide inflammable restant éventuellement dans le caisson. En outre, l'invention présente l'avantage annexe de pouvoir s'assurer
"à froid" de l'étanchéité du circuit d'injection complet. Pour cela, lors de l'injection du fluide inflammable, une flamme peut être manuellement promenée tout le long du circuit. La moindre fuite éventuelle est alors immédiatement détectée. il va de soi que l'invention ne se limite pas à l'exemple décrit ci- avant, mais présente de multiples variantes et équivalents de réalisation dans la mesure où est respectée sa définition donnée par les revendications qui suivent. En particulier, par le vocable de « fente » utilisé pour qualifier l'injecteur de sortie du gaz de cisaillage dans la lingotière, il faut entendre aussi bien une fente continue selon le périmètre, qu'une fente discontinue, et donc également une série d'orifices calibrés distribués selon le pourtour intérieur de la lingotière et pourvus de moyens de réglage des pertes de charge à leur niveau.

Claims

REVENDICATIONS
1 ) Procédé de réglage de l'injection, en cours de coulée, d'un fluide par une fente d'injection ménagée à l'interface "corps métallique refroidi (D-rehausse réfractaire ( 14)" d'une lingotière de coulée continue en charge des métaux et débouchant selon le pourtour intérieur de ladite lingotière, celle-ci étant pourvue de moyens pour régler l'épaisseur de la fente, procédé caractérisé en ce que, en dehors des périodes de coulées, on injecte à travers ladite fente (20) un fluide inflammable, que l'on enflamme à sa sortie de la fente, et en ce que l'on intervient sur lesdits moyens de réglage (25,26,28,29) de manière telle que la hauteur des flammes (39) sortant de la fente (20) soit sensiblement constante selon le périmètre intérieur de la lingotière.
2) Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'on utilise du gaz naturel en tant que fluide inflammable à injecter.
3) Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'on l'applique à une lingotière de coulée continue en charge de l'acier.
4) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend :
- une ligne d'amenée d'un fluide dans ladite fente d'injection (20) pourvue d'une vanne (37) de réglage du débit et d'un sélecteur d'arrivée (36) pouvant se connecter sur la sortie de sources différentes d'alimentation de fluides (22, 38);
- et des moyens de serrage élastique (25, 26,28,29) permettant de régler la largeur de la fente d'injection (20) selon le périmètre intérieur de la lingotière. 5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (35) pour assurer la purge des circuits d'injection de fluide de la lingotière.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001138012A (ja) * 1999-11-05 2001-05-22 Usinor 金属のホットトップ垂直連続鋳造のための広断面モールド

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1012626A3 (fr) * 1999-04-23 2001-01-09 Ct De Rech S Metallurg Asbl Ve Dispositif pour fabriquer des produits plats par la coulee continue en charge verticale d'un metal en fusion.

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2000365A7 (fr) * 1968-01-18 1969-09-05 United States Steel Corp
FR2359662A1 (fr) * 1976-07-29 1978-02-24 Showa Denko Kk Procede et appareil de coulee hot-top de metaux
EP0218855A1 (fr) * 1985-09-20 1987-04-22 Vereinigte Aluminium-Werke Aktiengesellschaft Procédé et appareil de coulée continue
EP0620062A1 (fr) * 1993-03-30 1994-10-19 Sollac S.A. Procédé de coulée continue en charge des métaux et lingotière pour sa mise en oeuvre

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5325910A (en) * 1985-09-20 1994-07-05 Vereinigte Aluminium-Werke Aktiengesellschaft Method and apparatus for continuous casting
US5335715A (en) * 1990-08-09 1994-08-09 Nippon Steel Corporation Method and apparatus for continuous casting
US5676195A (en) * 1995-07-27 1997-10-14 Usx Corporation Method of and apparatus for limiting ingress of gas to incipient continuous cast slabs

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2000365A7 (fr) * 1968-01-18 1969-09-05 United States Steel Corp
FR2359662A1 (fr) * 1976-07-29 1978-02-24 Showa Denko Kk Procede et appareil de coulee hot-top de metaux
EP0218855A1 (fr) * 1985-09-20 1987-04-22 Vereinigte Aluminium-Werke Aktiengesellschaft Procédé et appareil de coulée continue
EP0620062A1 (fr) * 1993-03-30 1994-10-19 Sollac S.A. Procédé de coulée continue en charge des métaux et lingotière pour sa mise en oeuvre

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001138012A (ja) * 1999-11-05 2001-05-22 Usinor 金属のホットトップ垂直連続鋳造のための広断面モールド
JP4550988B2 (ja) * 1999-11-05 2010-09-22 アルセロールミタル・フランス 金属のホットトップ垂直連続鋳造のための広断面モールド

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