FR2738761A1 - Coulee d'une bande de metal - Google Patents

Abstract

La présente invention est relative à la coulée d'une bande de métal. Le procédé selon l'invention se caractérise en ce que le fond de la goulotte de buse est fermé par une paroi inférieure (63) et le métal fondu est obligé de s'écouler de la goulotte vers la réserve de coulée (68) à travers des trous latéraux (64) prévus dans les parois longitudinales (62) de manière telle que le métal fondu vienne en contact avec les surfaces de coulée des rouleaux (16).

Description

La présente invention concerne la coulée d'une bande de métal. Elle

s'applique particulièrement mais non

exclusivement àla coulée d'une bande de métal ferreux.

Il est connu de couler une bande de métal par cou-

lée continue dans une machine de coulée à rouleaux jumelés. On introduit le métal fondu entre deux rouleaux de coulée horizontaux tournant en sens inverse qui sont refroidis de sorte que des coquilles de métal se solidifient sur les

surfaces des rouleaux en mouvement et sont amenées en con-

tact mutuel à l'endroit du pincement entre ces surfaces, pour produire une bande solidifiée qui sort vers le bas du

pincement entre les rouleaux. Le terme "pincement" est uti-

lisé ici pour désigner la région générale dans laquelle les rouleaux sont les plus proches l'un de l'autre. Le métal fondu peut être versé à partir d'une poche de coulée dans une cuve plus petite de laquelle il s'écoule par une buse de distribution de métal placée au-dessus du pincement de façon à diriger le métal fondu vers le pincement entre les rouleaux, afin de former une réserve de coulée de métal

fondu supportée sur les surfaces de coulée des rouleaux im-

médiatement au-dessus du pincement. Cette réserve de coulée

peut être retenue entre des plaques latérales ou des bar-

rages tenus en contact glissant avec les extrémités des rou-

leaux.

Bien que la coulée à rouleaux jumelés ait été appli-

quée avec un certain succès à des métaux non ferreux qui

se solidifient rapidement lors du refroidissement, on rencon-

tre des difficultés dans l'application de la technique à la

coulée de métaux ferreux qui ont des températures de solidi-

fication élevées et qui tendent à présenter des défauts ré-

sultant d'une solidification irrégulière à l'endroit des

surfaces de coulée refroidies des rouleaux. On a donc beau-

coup étudié la conception des buses de distribution de métal, dans le but de créer un écoulement régulier du métal vers et dans la réserve de coulée. Les brevets des Etats-Unis

N 5 178 205 et 5 238 050 décrivent tous deux des disposi-

tifs dans lesquels la buse de distribution s'étend au-

dessous de la surface dela réserve de coulée et comprend des moyens de réduction de l'énergie cinétique du métal fondu s'écoulant vers le bas à travers la buse vers une fente de sortie située à l'extrémité inférieure submergée de la buse. Dans le dispositif décrit dans le brevet US

N 5 178 205, l'énergie cinétique est réduite par un dif-

fuseur de flux comportant une multiplicité de passages d'é-

coulement et une chicane placée au-dessus du diffuseur. Au-

dessous du diffuseur, le métal fondu se déplace lentement

et régulièrement et sort par la fente de sortie à l'inté-

rieur de la réserve de coulée, avec des perturbations mini-

males. Dans le dispositif décrit dans le brevet US

N 5 238 050, on permet à des jets de métal fondu de tom-

ber de manière à frapper une surface de paroi latérale en pente de la buse suivant un angle aigu d'impact, de sorte que le métal adhère à la surface de paroi latérale pour former une feuille en écoulement qui est dirigée vers un passage d'écoulement de sortie. L'objectif est encore de produire un écoulement régulier lent à partir du fond de la

buse de distribution, afin de créer une perturbation mini-

male de la réserve de coulée.

La publication de brevet japonais N 5-70537 de

Nippon Steel Corporation décrit également une buse de dis-

tribution visant à produire un écoulement régulier lent de métal à l'entrée de la réserve de coulée. La buse est munie

d'un ensemble de chicane/diffuseur poreux pour éliminer l'é-

nergie cinétique du métal fondu s'écoulant vers le bas, qui

est ensuite introduit dans la réserve de coulée par une sé-

rie d'ouvertures prévues dans les parois latérales de la buse. Les ouvertures sont inclinées de manière à diriger le métal entrant, le long des surfaces de coulée des rouleaux,

dans la direction longitudinale du pincement. Plus particu-

lièrement, les ouvertures situées sur un côté de la buse di-

rigent le métal entrant dans la direction longitudinale

du pincement, dans un certain sens, et les ouvertures si-

tuées sur l'autre côté dirigent le métal entrant dans l'au-

tre sens longitudinal, dans le but de créer un écoulement régulier doux le long des surfaces de coulée, avec une per-

turbation minimale de la surface de la réserve de coulée.

Après des essais poussés, la demanderesse a trouvé qu'une cause majeure des défauts est la solidification prématurée du métal fondu dans les régions o la surface de la réserve de métal rencontre les surfaces de coulée des rouleaux, généralement appelées "ménisque" ou "régions de

ménisque" de la réserve de coulée. Le métal fondu, dans cha-

cune de ces régions, s'écoule vers la surface de coulée ad-

jacente et, si une solidification se produit avant que le mé-

tal soit en contact uniforme avec la surface des rouleaux,

cela tend à produire un transfert de chaleur initial irré-

gulier entre le rouleau et la coquille solidifiée, avec

la formation résultante de défauts de surface, tels que dé-

pressions, ondulations, reprises froides ou fissures.

Les tentatives antérieures pour produire un écou-

lement très régulier de métal fondu dans la réserve de cou-

lée ont dans une certaine mesure aggravé le problème de la solidification prématurée, par direction du métal entrant à l'opposé des régions o le métal se solidifie en premier

pour former les surfaces de coquille qui deviennent finale-

ment les surfaces extérieures de la bande finale. Par consé-

quent, la température du métal dans la région de surface de la réserve de coulée entre les rouleaux est sensiblement plus basse que celle du métal entrant. Si la température du

métal fondu, à la surface de la réserve dans la région du mé-

nisque, devient trop basse, alors il y a un risque important d'apparition de fissures et de "marques de ménisque" (marques sur la bande engendrées par la solidification du ménisque

alors que le niveau de la réserve de coulée est irrégulier).

Une façon de traiter ce problème a été d'employer une sur-

4 chauffe du métal entrant, de sorte qu'il peut se refroidir dans la réserve de coulée sans atteindre des températures de solidification avant qu'il arrive aux surfaces de cou- lée des rouleaux. Toutefois, on a récemment trouvé que le5 problème pouvait être traité plus efficacement par des dis- positions assurant la distribution relativement rapide du métal fondu entrant par la buse directement dans les régions de ménisque de la réserve de coulée. Cela minimise la ten- dance à une solidification prématurée du métal avant qu'il10 soit en contact avec les surfaces des rouleaux de coulée. On a trouvé que c'est une façon beaucoup plus efficace, pour éviter les défauts de surface, que de produire un écoulement absolument constant dans la réserve de coulée et qu'un certain degré de fluctuation dans la surface de la réserve15 peut être toléré puisque le métal ne se solidifie pas avant de venir en contact avec la surface des rouleaux. Un exemple de cette méthode est représenté par la publication de brevet japonais N 64-5650 de Nippon Steel Corporation. Bien que la direction du métal fondu allant de la buse de distribution directement vers les régions de mé- nisque de la réserve de coulée permette la coulée d'un métal

fondu amené avec un degré de surchauffe relativement faible, sans formation de fissures de surface, on peut rencontrer des difficultés dues à la formation de morceaux de métal so-25 lide, appelés "pierres", au voisinage des plaques latérales ou des barrages de délimitation de la réserve de coulée.

Ces problèmes sont aggravéslorsque la surchauffe du métal fondu entrant est réduite. La perte de chaleur à partir de la réserve de métal fondu est plus grande près des barrages30 latéraux, principalement du fait d'un transfert de chaleur supplémentaire par conduction à travers les barrages laté-

raux aux extrémités des rouleaux. Cette vitesse élevée de déperdition locale de chaleur se retrouve dans la tendance à la formation de "pierres" de métal solide dans cette ré-

gion, qui peuvent atteindre une dimension importante et tomber entre les rouleaux, ce qui provoque des défauts dans la bande. Puisque la vitesse nette de perte de chaleur est plus élevée près des barrages latéraux, il faut augmenter

la quantité de chaleur amenée à ces régions si on veut évi-

ter lespierres. Il y a des propositions antérieures qui produisent un écoulement accru de métal vers ces régions de

"point triple" par formation de canaux dans la partie supé-

rieure d'une buse de distribution, qui reçoivent un écou-

lement séparé de métal venant de la cuve intermédiaire,

comme utilisé par exemple dans la buse de distribution dé-

crite dans le brevet US N 5 221 511 de la présente deman-

deresse. Toutefois, cela nécessite la formation de passages en galerie compliqués et une surchauffe importante du métal

fondu, en raison du refriodissement du métal dans les gale-

ries.

L'objet de la présente invention est de permet-

tre l'augmentation nécessaire d'entrée de chaleur nette

par le moyen simple d'augmentation de la fourniture de mé-

tal fondu aux régions d'extrémité du rouleau, cette augmen-

tation étant obtenue par écoulement de métal fondu à tra-

vers des sorties ménagées dans les deux extrémités de la buse.

Conformément à l'invention, on obtient un pro-

cédé de coulée d'une bande de métal, comprenant: l'introduction de métal fondu entre deux rouleaux

de coulée refroidis, par l'intermédiaire d'une buse de dis-

tribution de métal allongée disposée au-dessus et s'éten-

dant le long du pincement entre les rouleaux, pour former une réserve de coulée de métal fondu supportée au-dessus du pincement et retenue aux extrémités du pincement par des

fermetures d'extrémité de délimitation de la réserve de cou-

lée, et

la rotation des rouleaux de façon à couler une ban-

de solidifiée sortant vers le bas du pincement;

dans lequel le fond de la goulotte de buse est fer-

me et le métal fondu est obligé de s'écouler de la goulotte

vers la réserve de coulée à travers des ouvertures latéra-

les prévues dans les parois longitudinales et à travers des

ouvertures d'extrémité prévues dans les deux parois d'extré-

mité de la goulotte, de sorte que le métal fondu qui vient

en contact avec les surfaces de coulée des rouleaux au voi-

sinage des extrémités des rouleaux provient des dites ou-

vertures d'extrémité prévues dans les parois d'extrémité de

la goulotte.

De préférence,le métal fondu s'écoule de la buse à travers lesdites ouvertures de parois latérales en jets dirigés de façon mutuellement opposée, normalement vers

l'extérieur de la buse de distribution allongée, pour frap-

per directement les surfaces de coulée des rouleaux au

voisinage de la surface de la réserve de coulée sur une ma-

jeure partie de la longueur de la buse s'étendant entre les

régions d'extrémité des surfaces de coulée qui sont alimen-

tées en métal fondu provenant des ouvertures d'extrémité

de la buse.

En outre, de préférence, les ouvertures des parois

longitudinales sont sous la forme d'ouvertures longitudina-

lement espacées formées dans chacune des parois longitudina-

les de la buse.

En outre, de préférence, les ouvertures des parois

longitudinales sont des trous circulaires.

De préférence, les surfaces des rouleaux decoulée

sont alimentées en métal fondu venant des ouvertures d'ex-

trémité de la buse, sur une distance d'au moins 130 mm à partir des extrémités des rouleaux. Plus particulièrement, de préférence, ladite distance est comprise entre 140 et mm et, pour des résultats optimaux, cette distance

doit être de 145 mm environ.

De préférence, les fermetures d'extrémité de la

réserve de coulée comprennent deux plaques en matière réfrac-

taire qui barrent les extrémités de la réserve de coulée,

et chaque paroi d'extrémité de la goulotte de la buse de dis-

tribution est espacée de la plaque de fermeture adjacente

d'une distance non supérieure à 20 mm. De préférence, l'espa-

cement entre les parois d'extrémité de la buse et les plaques de retenue de la réserve de coulée est de l'ordre de 10 mm

pendant l'écoulement de métal fondu par les ouvertures d'ex-

trémité de la buse de distribution.

Les ouvertures d'extrémité de la buse de distribu-

tion peuvent avoir une dimension telle qu'elles opposent une résistance négligeable à la sortie de métal fondu à travers ces ouvertures. Elles peuvent par exemple avoir une largeur de l'ordre de 90 mm et une hauteur de l'ordre de mm. La goulotte de la buse de distribution peut être alimentée en métal fondu par une série de jets discrets en

chute libre mutuellement espacés dans la direction longitudi-

nale de la goulotte, ou par un écoulement en rideau continu

en chute libre s'étendant le long de la goulotte. Dans cha-

que cas, le métal fondu peut tomber directement dans la gou-

lotte pour former un réservoir et s'écouler à l'intérieur du réservoir sans obstruction vers les ouvertures latérales et les ouvertures d'extrémité de la buse. En variante, le métal fondu peut être introduit dans la goulotte de la buse

de distribution au moyen d'une buse d'entrée submergée.

L'invention procure également un appareil pour la

coulée d'une bande de métal, comprenant deux rouleauxde cou-

lée parallèles formant un pincement entre eux, une buse

allongée de distribution de métal disposée au-dessus et s'é-

tendant le long du pincement entre les rouleaux de coulée pour distribution du métal fondu dans le pincement, et un distributeur disposé au-dessus de la buse de distribuion pour fourniture le métal fondu à la buse de distribution, dans lequel la buse de distribution de métal comprend une goulotte d'entrée allongée ouverte vers le haut s'étendant dans la direction longitudinale du pincement pour recevoir le métal du distributeur, le fond de la goulotte est fermé et la buse de distribution comporte des ouvertures latérales ménagées dans les parois longitudinales de la goulotte et des ouvertures d'extrémité ménagées dans les deux parois d'extrémité de la goulotte pour écoulement de métal fondu vers l'extérieur à partir des côtés et des

extrémités de la buse.

L'invention procure en outre une buse en matière réfractaire pour distribution de métal fondu à une réserve de coulée d'une machine de coulée à rouleaux jumelés, la dite buse comprenant une goulotte allongée ouverte vers le haut pour recevoir le métal fondu et ayant deux parois longitudinales, deux parois d'extrémité et un fond qui ferme la partie inférieure de la goulotte, dans laquelle lesdites parois longitudinales comportent des ouvertures latérales et lesdites parois d'extrémité comportent des ouvertures d'extrémité pour l'écoulement du métal fondu de la goulotte vers l'extérieur, à partir des côtés longitudinaux et des

extrémités de la buse.

Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de

la description qui va suivre.

L'invention sera mieux comprise à l'aide du com-

plément de description ci-après, qui se réfère aux dessins

annexés dans lesquels:

la figure 1 illustre une machine de coulée conti-

nue de bande à rouleaux jumelés, construite et fonctionnant conformément à la présente invention; la figure 2 est une coupe verticale à travers des composants importants de la machine de coulée illustrée

sur la figure 1, notamment une buse de distribution de mé-

tal construite conformément à l'invention; la figure 3 est une autre coupe verticale à travers

des composants importants de la machine de coulée, trans--

versalement à la section de la figure 2; la figure 4 est une coupe transversale à plus grande échelle de la buse de distribution de métal et des parties adjacentes des rouleaux decoulée; la figure 5 est une vue de côté de la buse de distribution de métal; la figure 6 est une vue partielle en plan suivant la ligne 6-6 de la figure 3; et la figure 7 est une vue en perspective de la buse

de distribution.

Il doit être bien entendu, toutefois, que ces des-

sins et les parties descriptives correspondantes sont don-

nés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'inven-

tion, dont ils ne constituent en aucune manière une limita-

tion.

La machine de coulée illustrée comprend un châs-

sis principal 11 qui s'élève à partir du sol 12 de l'usine.

Le châssis 11 supporte un chariot 13 de rouleaux de coulée

qui est déplaçable horizontalement entre une station d'as-

semblage 14 et une station de coulée 15. Le chariot 13 porte

deux rouleaux de coulée parallèles 16 auxquels du métal fon-

du est amené, pendant une opération de coulée, à partir d'une poche 17 et par l'intermédiaire d'un distributeur 18 et d'une buse de distribution 19. Les rouleaux de coulée 16 sont refroidis à l'eau de sorte que des coquilles de

métal se solidifient sur les surfaces des rouleaux en mou-

vement et sont mises en contact mutuel à l'endroit du pin-

cement entre ces surfaces pour produire une bande solidifiée à la sortie du pincement. Ce produit est envoyé à une bobineuse standard 21 et il peut ensuite être transféré à une deuxième bobineuse 22. Un réceptacle 23 est monté sur le châssis de machine près de la station de coulée, et le métal fondu peut être dérivé vers ce réceptacle via un

bec de trop-plein 24 prévu sur le distributeur.

Le chariot de rouleux 13 comprend un châssis de

chariot 31 supporté par des roues 32 sur des rails 33 s'éten-

dant le long d'une partie du châssis principal 11, de sorte que le chariot de rouleaux 13 dans son ensemble est monté pour un mouvement le long des rails 33. Le châssis dechariot

31 porte deux berceaux de rouleau 34 dans lesquels les rou-

leaux 16 sont montés de façon tournante. Le chariot 13 est

déplaçable le long des rails 33 sous l'effet d'un vérin hy-

draulique à double action 39, connecté entre une équerre d'entraînement 40 fixée sur le chariot de rouleaux et le

châssisprincipal dela machine, de sorte qu'on peut comman-

der le vérin pour déplacer le chariot de rouleaux entre la station d'assemblage 14 et la station de coulée 15 et vice versa. Les rouleaux decoulée 16 sont entraînés en sens inverse par des arbres d'entraînement 41 venant d'un moteur

électrique et d'une transmission montés sur le cadre de cha-

riot 31. Les rouleaux 16 ont des parois périphériques en

cuivre dans lesquelles il y a une série de passages de re-

froidissement à eau s'étendant longitudinalement et espa-

cés circonférentiellement, alimentés en eau de refroidis-

sement à travers les extrémités des rouleaux à partir de

conduits d'amenée d'eau qui passent dans les arbres 41 d'en-

traînement des rouleaux et qui sont raccordés à des flexi-

bles d'amenée d'eau 42 par l'intermédiaire de garnitures d'étanchéité rotatives 43. De façon typique, les rouleaux peuvent avoir un diamètre de 500 mm environ et jusqu'à 2 m de long afin de produire une bande pouvant atteindre 2 m

de large.

La poche de coulée 17 est de construction entière-

ment classique et elle est supportée au moyen d'une anse 45

à un pont roulant de sorte qu'elle peut être amenée en posi-

tion à partir d'une station de réception de métal chaud.

La poche est équipée d'une tige d'obturation 46 actionnable

par un servo-cylindre pour permettre au métal fondu de s'é-

couler de la poche vers le distributeur 18, par l'intermé-

diaire d'un ajutage de sortie 47 et d'une gaine réfractai-

re 48.

Le distributeur 18 est sous la forme d'une large cuvette en matière réfractaire, par exemple à haute teneur en alumine, coulable avec un revêtement sacrificiel. Un côté du distributeur reçoit le métal fondu venant de la poche et il comporte le trop-plein précité 24. L'autre côté du distri-

buteur comporte une série de trous de sortie de métal longi-

tudinalement espacés 52. La partie inférieure du distribu-

teur porte des équerres de montage 53 pour fixer le distri-

teur sur le châssis 31 du chariot de rouleaux, et elle com-

porte des trous pour recevoir des broches d'alignement 54

prévues sur le châssis de chariot afin de positionner exac-

tement le distributeur.

La buse de distribution 19 est sous la forme d'un

corps allongé enmatière réfractaire telle que de l'alumine-

graphite. Sa partie inférieure est biseautée de façon à con-

verger vers l'intérieur et vers le bas de sorte qu'elle peut faire saillie dans le pincement entre les rouleaux de

coulée 16. Une équerre de montage 60 est prévue pour suppor-

ter la buse sur le châssis du chariot de rouleaux, et la par-

tie supérieure de la buse comporte des ailes latérales en saillie vers l'extérieur 55 qui reposent sur le support de montage. La buse de distribution 19 comprend une goulotte

d'entrée 61 ouverte vers le haut pour recevoir le métal fon-

du s'écoulant vers le bas à travers les trous 52 du distri-

buteur. La goulotte 61 est définie entre des parois laté-

rales longitudinales 62 et des parois d'extrémité 70 de la

buse. Le fond de la goulotte est fermé par une paroi infé-

rieure horizontale 63. Les parties inférieures des parois

longitudinales 62 convergent vers le bas et elles sont per-

cées de trous horizontalement espacés 64, sous la forme de

trous circulaires traversant horizontalement les parois lon-

gitudinales. Les parois d'extrémité 70 de la buse de distri-

bution sont percées de deux grands trous d'extrémité 71.

Le métal fondu tombe des trous de sortie 52 du dis-

tributeur en une série de jets verticaux en chute libre 65 pour former un réservoir 66 de métal fondu dans la partie inférieure de la goulotte de buse 61. Le métal fondu sort

de ce réservoir par les trous latéraux 64etles trous d'ex-

trémité 71, pour former une accumulation ou réserve de cou-

lée 68 supportée au-dessus du pincement 69 entre les rou-

leaux de coulée 16. La réserve de coulée est retenue aux ex-

trémités des rouleaux 16 par deux plaques de fermeture 56

qui sont appliquées contre les extrémités 57 des rouleaux.

Les plaques de fermeture 56 sont fabriquées en matière ré-

fractaire robuste, par exemple en nitrure de bore. Elles sont montées dans des porte-plaque 82 qui sont déplaçables par commande de deux vérins hydrauliques 83 pour amener les plaques en contact avec les extrémités des rouleaux de coulée de manière à former des fermetures d'extrémité pour

* la réserve de coulée de métal fondu.

Dans l'opération de coulée, on règle le débit de

métal de manière à maintenir la réserve de coulée à un ni-

veau tel que l'extrémité inférieure de la buse de distribu-

tion 19 soit immergée dans la réserve de coulée et que les deux séries de trous latéraux horizontalement espacés 64 de la buse de distribution se trouvent juste au-dessous de la surface de la réserve de coulée. Le métal fondu traverse

les trous 64 en deux ensembles de jets dirigés latérale-

ment vers l'extérieur sensiblement au voisinage de la sur-

face de la réserve de coulée, de façon à frapper les surfa-

ces de refroidissement des rouleaux au voisinage immédiat

de la surface de la réserve de coulée. Cela permet d'obte-

nir la température maximale du métal fondu fourni aux ré-

gions de ménisque de la réserve de coulée et on a trouvé que cela réduisait sensiblement la formation de fissurE et de

marque de ménisque sur la surface de la bande coulée.

Conformément à la présente invention, les trous latéraux 64 de la buse de distribution ne s'étendent pas sur toute la longueur de la buse de distribution, et les

parties d'extrémité extérieure 72 des parois longitudina-

les 62 de la buse ne sont pas percées. Il en résulte que

le métal fondu qui vient en contact avec les régions d'ex-

trémité au voisinage des extrémités des rouleaux provient des trous 71 de l'extrémité de la buse de distribution et non des trous latéraux 64. Les trous 71 des extrémités de

la buse sont assez grands pour opposer seulement une ré-

sistance négligeable à l'écoulement de métal fondu aux

extrémités de la goulotte de buse, afin de fournir une sur-

alimentation de métal dans la région de la réserve de cou-

lée proche des barrages, et une partie de ce métal peut

s'écouler vers l'arrière à partir des extrémités des rou-

leaux de coulée, le long des surfaces des rouleaux de cou-

lée. De cette façon, il y a une distribution rapide du mé-

tal fondu en excès vers les régions d'extrémité des sur-

faces des rouleaux de coulée, de sorte que ce métal arrive sur les surfaces des rouleaux de coulée avec une chute de température minimale afin d'éviter la formation de pierres, ou de fondre les pierres qui se seraient formées avant leur passage à travers le pincement entre les rouleaux de

coulée pour provoquer des défauts.

On peut considérer que la buse de distribution fonctionne comme un répartiteur et dose le métal fondu vers les diverses régions de la réserve de coulée. L'écoulement de métal allant de la buse aux rouleaux est basé sur la conservation de la masse, c'est-à-dire que chaque partie des rouleaux reçoit assez de métal pour produire la bande

de l'épaisseur désirée. Si la buse a une résistance négli-

geable à l'écoulement, le métal prend le chemin le plus court, de sorte qu'il n'y a pas d'écoulement de métal en

excès vers les régions d'extrémité des surfaces de coulée.

Le simple fait que du métal s-'écoule à partir de l'extrémi-

té de la buse n'induit pas un écoulement additionnel de métal supérieur à ce qui est requis par la solidification aux extrémités des rouleaux. Toutefois, puisque les trous latéraux ne s'étendent pas jusqu'aux extrémités de la buse, il y a une plus grande résistance à l'écoulement

vers ces régions à partir des trous latéraux, ce qui provo-

que un écoulement préférentiel de métal à partir des trous d'extrémité pour produire l'écoulement en excès désiré à

partir des trous d'extrémité. De cette façon, on peut ef-

fectuer la coulée avec un métal fondu moins surchauffé,

sans formation de pierres ni de fissures.

La longueur des parties d'extrémité non perfo- rées des parois longitudinales de la buse doit être détermi-

née par un compromis entre l'apparition de défauts tels que des pierres et l'apparition de défauts tels que des fissures. Si la longueur des surfaces de coulée alimentées par les trous d'extrémité 71 est trop grande, le métal fondu atteignant les parties intérieures de ces régions

peut se refroidir suffisamment pour engendrer des fissures.

Par contre, si la distance est trop petite, les régions

d'extrémité extérieure ne reçoivent pas un écoulement suf-

fisant en provenance des trous d'extrémité et il se pro-

duit des défauts du type pierres. Par conséquent, il faut rechercher un équilibre entre l'apparition des pierres et l'apparition des fissures qui sont toutes deux en relation avec le degré de surchauffe du métal fondu entrant. On a trouvé en pratique que les parties d'extrémité non perforées de la buse doivent avoir une longueur d'au moins 130 mm et de

préférence comprise entre 140 mm et 150 mm. Une longueur op-

timale est de 145 mm. On a trouvé que, avec cette distance, l'appareil peut fonctionner à de faibles surchauffes de

l'ordre de 1580 C sans formation de pierres et sans fissu-

res de surface, bien qu'elle soit proche de la distance maxi-

male possible avant l'apparition de fissures de surface.

Dans une buse typique, les trous latéraux peuvent

être des trous de 15 mm de diamètre à intervalles de 40 mm.

Lestrous d'extrémité 71 doivent être assez grands pour op-

poser seulement une résistance négligeable à 1' écoulement de métal fondu, mais, en dehors de ce point, leur dimension n'est pas essentielle. De façon typique, ces trous peuvent

avoir une largeur de 90 mm et une hauteur de 35 mm.

Afin d'assurer un écoulement adéquat de métal fondu des trous d'extrémité 71 vers les régions d'extrémité des surfaces des rouleaux de coulée, il est important que les parois d'extrémité de la buse soient très proches des plaques de barrage 56 délimitant la réserve de coulée. Plus particulièrement, la distance entre les parois d'extrémité

de la buse et les plaques de barrage ne doit pas être supé-

rieure à 20 mm pendant le fonctionnement de l'appareil. De façon typique, l'intervalle entre les parois d'extrémité de la buse et les plaques de barrage peut être de 15 mm lorsque l'appareil est à l'état froid mais diminuer à 10 mm lorsque les réfractaires ont été chauffés et que l'appareil

est en fonctionnement.

Une buse de distribution typique utilisable avec des rouleaux de coulée de 800 mm peut avoir une longueur

de 770 mm et une ouverture de goulotte de 60 mm de large.

Chacune des parois longitudinales de la goulotte peut com-

porter treize trous de 15 mm de diamètre à intervalles de mm.

L'appareil illustré permet une distribution ra-

pide du métal fondu aux régions de ménisque de la réserve

de coulée et également aux régions depoint triple à l'ex-

trémité de la réserve de coulée, sans les systèmes de versa-

ge compliqués des dispositifs antérieurs de versage à point

triple. L'appareil illustré permet donc une coulée à fai-

ble surchauffe avec un système simple de distribution de

métal. Toutefois, cet appareil a été décrit à titre d'exem-

ple seulement et il peut être considérablement modifié.

Puisque le procédé procuré par la présente invention ne nécessite pas un distributeur de métal compliqué, le métal

fondu peut être amené à la goulotte de la buse de distri-

bution au moyen d'une buse d'entrée immergée. Dans ce cas, la buse d'entrée immergée peut introduire le métal fondu dans le réservoir à l'intérieur de la goulotte de la buse de distribution, sous forme de deux jets s'écoulant dans la direction longitudinale de la goulotte vers les deux trous d'extrémité 71. Cela peut améliorer l'écoulement de métal vers les régions d'extrémité de la réserve de

coulée et, grâce à l'effet de jet, cela peut empêcher l'écou-

lemnt latéral du métal vers l'extérieur à travers les trous latéraux dans les régions d'extrémité de la buse. On peut donc obtenir l'écoulement désiré de métal vers les régions

d'extrémité des surfaces de coulée à partir des trous d'ex-

trémité, même si on prévoit des trous latéraux jusqu'aux

régions d'extrémité de la buse.

Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'in-

vention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réa-

lisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière sans s'écarter du cadre ni de la portée de

la présente invention.

Claims (27)

REVENDICATIONS

1.- Procédé de coulée d'une bande de métal, com-

prenant: l'introduction de métal fondu entre deux rouleaux de coulée refroidis (16) par l'intermédiaire d'une buse de distribution de métal allongée (19) disposée au-dessus et s'étendant le long du pincement (69) entre les rouleaux (16)

pour former une réserve de coulée (68) de métal fondu sup-

portée au-dessus du pincement (69) et retenue aux extrémi-

tés du pincement par des fermetures d'extrémité de retenue de réserve (56), et la rotation des rouleaux (16) de façon à couler une bande solidifiée (20) sortant du pincement vers le bas, caractérisé en ce que le fond de la goulotte de buse (61) est fermé par une paroi inférieure (63) et le métal fondu est obligé de s'écouler de la goulotte (61) vers la réserve de coulée (68)à travers des trous latéraux (64) prévus dans les parois longitudinales (62) et des trous d'extrémité (71) prévus dans les deux parois d'extrémité (70) de la goulotte, d'une manière telle que le métal fondu qui vient en contact avec les surfaces de coulée des rouleaux (16) au voisinage des extrémités des rouleaux (57) provient des

dits trous d'extrémité (71) prévus dans les parois d'extrémi-

té (70) de la goulotte.

2.- Procédé suivant la revendication 1, caracté-

risé en outre en ce que le métal fondu sort de la buse (19)

à travers lesdits trous latéraux (64) en jets dirigés de fa-

çon mutuellement opposée et dirigés normalement vers l'ex-

térieur de la buse de distribution allongée (19) pour frap-

per directement les surfaces de coulée des rouleaux (16) au voisinage de la surface de la réserve de coulée, sur une majeure partie de la longueur de la buse (19) s'étendant entre les régions d'extrémité des surfaces de coulée qui

sont alimentées en métal fondu provenant des trous d'extré-

mité (71) de la buse.

3.- Procédé suivant la revendication 2, carac-

térisé en outre en ce que les trous (64) des parois longi-

tudinales sont sous la forme de trous longitudinalement espacés formés dans chacune des parois longitudinales (62)

de la buse.

4.- Procédé suivant la revendication 2 ou la re-

vendication 3, caractérisé en outre en ce que les trous

(64) sont des trous circulaires.

5.- Procédé suivant une quelconque des revendi-

cations 1 à 4, caractérisé en outre en ce que les surfaces

des rouleaux de coulée sont alimentées en métal fondu pro-

venant des trous d'extrémité (64) de la buse sur une distance

d'au moins 130 mm à partir des extrémités (57) des rouleaux.

6.- Procédé suivant la revendication 5, carac-

térisé en outre en ce que ladite distance est comprise en-

tre 140 et 150 mm.

7.- Procédé suivant une quelconque des revendi-

cations 1 à 6, caractérisé en outre en ce que les fermetures d'extrémité (56) de la réserve de coulée comprennent deux

plaques réfractaires qui barrent les extrémités de la réser-

ve de coulée, et chaque paroi d'extrémité (70) de la goulotte (61) de la buse de distribution est espacée de la plaque de fermeture adjacente (56) d'une distance non supérieure à

20 mm.

8.- Procédé suivant la revendication 7, carac-

térisé en outre en ce que l'espacement entre les parois d'extrémité de buse (70) et les plaques (56) de retenue

de la réserve de coulée est de l'ordre de 10 mm pendant l'é-

coulement de métal fondu par les trous d'extrémité (71) de

la buse de distribution (19).

9.- Procédé-suivant une quelconque des revendi-

cations 1 à 8, caractérisé en outre en ce que les trous d'extrémité (71) de la buse de distribution (19) ont une dimension telle qu'ils opposent une résistance négligeable

à la sortie de métal fondu à travers ces trous.

10.- Procédé suivant la revendication 9, carac-

térisé en outre en ce que les trous d'extrémité ont une

largeur de 90 mm environ et une hauteur de 35 mm environ.

11.- Procédé suivant une quelconque des revendi- cations 1 à 10, caractérisé en outre en ce que la goulotte (61) de la buse de distribution (19) est alimentée en métal

fondu sous forme d'un ou plusieurs jets en chute libre (65).

12.- Procédé suivant la revendication 11, carac-

térisé en outre en ce que le métal fondu tombe directement dans la goulotte (61) pour former un réservoir (66) et pour s'écouler dans le réservoir sans obstruction vers les trous

latéraux (64) et les trous d'extrémité (71) de la buse f19).

13.- Appareil pour la coulée d'une bande de mé-

tal, comprenant deux rouleaux de coulée parallèles (16)

définissant un pincement (69) entre eux, une buse de distri-

bution de métal allongée (19) disposée au-dessus et s'é-

tendant le long du pincement (69) entre les rouleaux de cou-

lée (16) pour distribution du métal fondu dans le pin-

cement (69), et un distributeur (18) disposé au-dessus de la buse de distribution (19) pour la fourniture de métal fondu à la buse de distribution, la buse de distribution de métal (19) comprenant une goulotte d'entrée allongée

ouverte vers le haut (61) qui s'étend dans la direction lon-

gitudinale du pincement (69) pour recevoir le métal fondu venant du distributeur (18), caractérisé en ce que le fond de la goulotte (61) est fermé par une paroi inférieure (63) et la buse de distribution

(19) comporte des trous latéraux (64) dans les parois longi-

tudinales (62) de la goulotte (61) et des trous d'extrémité (71) dans les deux parois d'extrémité (70) de la goulotte, pour l'écoulement du métal fondu vers l'extérieur à partir

des côtés et des extrémités de la buse (19).

14.- Appareil suivant la revendication 13, carac-

térisé en outre en ce que lesdits trous latéraux (64) prévus dans les parois longitudinales (62) de la goulotte (61)

sont sous la forme de trous longitudinalement espacés for-

més dans chacune des parois longitudinales (62) de la buse.

15.- Appareil suivant la revendication 14, carac-

térisé en outre en ce que les trous latéraux (64) sont des

trous circulaires.

16.- Appareil suivant la revendication 14 ou la revendication 15, caractérisé en outre en ce que les trous latéraux (64) ne s'étendent pas sur toute la longueur de la buse (19) mais sontdisposés entre des régions d'extrémité non perforées (72) de la buse qui ont une longueur d'au

moins 130 mm.

17.- Appareil suivant la revendication 16, ca-

ractérisé en outre en ce que la longueur de chacune des

régions d'extrémité non perforées (72) de la buse est com-

prise entre 140 et 150 mm.

18.- Appareil suivant une quelconque des reven-

dications 13 à 17, caractérisé en outre en ce que les trous d'extrémité (71) de la buse sont assez grands pour opposer une résistance négligeable à l'écoulement de métal fondu à

partir des extrémités de la buse (19).

19.- Appareil suivant la revendication 18, carac-

térisé en outre en ce que les trous d'extrémité (71) ont

une largeur de 90 mm environ et une hauteur de 35 mm environ.

20.- Appareil suivant une quelconque des reven-

dications 13 à 19, caractérisé en outre par deux plaques (56) de retenue de la réserve de coulée, aux extrémités du pincement, et dans lequel chaque paroi d'extrémité (70) de la goulotte de buse (21) est espacée de la plaque de retenue (56) de la réserve de coulée adjacente, d'une distance non

supérieure à 20 mm.

21.- Buse en matière réfractaire, selon l'une

quelconque des revendications précédentes, pour distribution

de métal fondu à une réserve de coulée d'une machine de coulée à rouleaux jumelés ladite buse (19) comprenant une goulotte allongée ouverte vers le haut (61) pour recevoir

le métal fondu et comportant deux parois de côté longitu-

dinales (62) et deux parois d'extrémité (70), caractérisée en ce que le fond de la goulotte (61) est fermé par une paroi inférieure (63), lesdites parois longitudinales (62) comportent des trous latéraux (64) et lesdites parois d'extrémité (70) comportent des trous d'extrémité (71) pour

l'écoulement de métal fondu de la goulotte (61) vers l'ex-

térieur, à partir des côtés et des extrémités de la buse.

22.- Buse réfractaire suivant la revendication

21, caractérisée en outre en ce que lesdits trous laté-

raux (64) prévus dans les parois longitudinales (62) de

la goulotte (61) sont sous la forme de trous longitudina-

lement espacés ménagés dans chacune des parois longitudi-

nales (62) de la buse.

23.- Buse réfractaire suivant la revendication 22, caractérisée en outre en ce que les trous latéraux

(64) sont des trous circulaires.

24.- Buse réfractaire suivant la revendication 22 ou la revendication 23, caractérisée en outre en ce que les trous latéraux (64) ne s'étendent pas sur toute la longueur de la buse (19) mais sontdisposés entre les régions d'extrémité non perforées (72) de la buse qui ont

une longueur d'au moins 130 mm.

25.- Buse réfractaire suivant la revendication 24, caractérisée en outre en ce que la longueur de chacune des régions d'extrémité non perforées (72) de la buse

est comprise entre 140 et 150 mm.

26.- Buse réfractaire suivant une quelconque

des revendications 21 à 25, caractérisée en outre en ce

que les trous d'extrémité de buse (71) sont assez grands

pour opposer seulement une résistance négligeable à l'écou-

lement de métal fondu aux extrémités de la buse.

27.- Buse réfractaire suivant la revendication 26,caractérisée en outre en ce que les trous d'extrémité

(71) ont environ 90 mm de large et 35 mm de haut.