CA1310170C - Lingotiere de coulee continue a tete chaude - Google Patents
Lingotiere de coulee continue a tete chaudeInfo
- Publication number
- CA1310170C CA1310170C CA000522961A CA522961A CA1310170C CA 1310170 C CA1310170 C CA 1310170C CA 000522961 A CA000522961 A CA 000522961A CA 522961 A CA522961 A CA 522961A CA 1310170 C CA1310170 C CA 1310170C
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- ingot mold
- insert
- mold according
- refractory material
- thermal conductivity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 title claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims abstract description 10
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910003470 tongbaite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N chromium carbide Chemical compound [Cr]#C[Cr]C#[Cr] UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 6
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 2
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 claims 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- LJAOOBNHPFKCDR-UHFFFAOYSA-K chromium(3+) trichloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cr+3] LJAOOBNHPFKCDR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 1
- YCKOAAUKSGOOJH-UHFFFAOYSA-N copper silver Chemical compound [Cu].[Ag].[Ag] YCKOAAUKSGOOJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 210000004709 eyebrow Anatomy 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
- B22D11/059—Mould materials or platings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Prostheses (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Means For Warming Up And Starting Carburetors (AREA)
- Confectionery (AREA)
Abstract
Les parois comportent à leur partie supérieure un insert (3) constitué par un mince dépôt d'un matériau réfractaire à
faible conductivité thermique, ayant une bonne tenue aux chocs thermiques destiné à ralentir les échanges thermiques, au niveau du ménisque, entre le métal coulé et la lingotière. Le dépôt de matériau réfractaire est obtenu par projection au moyen d'un canon à détonation et est en alumine, zircone, nitrure de bore ou carbure de chrome.
faible conductivité thermique, ayant une bonne tenue aux chocs thermiques destiné à ralentir les échanges thermiques, au niveau du ménisque, entre le métal coulé et la lingotière. Le dépôt de matériau réfractaire est obtenu par projection au moyen d'un canon à détonation et est en alumine, zircone, nitrure de bore ou carbure de chrome.
Description
DESCRIPTION
LINGtYPIEi2E DE COULEE CONTINUE A TETE CHAUDE.
L'invention concerne une lingotière verticale ou sensi-blement verticale pour la coulée continue des métaux en fusion tel que l'acier. Plus particulièrement, l'invention concerne une lingotière en cuivre ou alliage de cuivre, à tête chaude, c'est-à-dire dans laquelle les échanges thermiques, au niveau du ménisque, entre le métal coulé et la lingotière sont ralentis de manière à atténuer les rides d'oscillation sur le produit coulé.
On connaît, par exemple par les documents FR-A-2 528 738 et FR-A-2 540 409, une telle lingotière, dont les parois énergé-tiquement refroidies par circulation d'un liquide de refroidis-sement, comportent à leur partie supérieure un insert métallique d'acier inoxydable, dont la conductivité thermique est inférieure à celle du métal constituant les parois de la lingotière. De la sorte, le métal est moins refroidi au voisinage du ménisque, ce ql,ai permet de diminuer la profondeur des rides d'oscillation et la longueur de la corne solidifiée qui accompagne leur forma-tion. On sait que de telles rides constituent des points sensi-bles où naissent préférentiellement des criques de surface préju-diciables à la qualité du produit fini.
La mise en place de cet insert métallique, dont l'épaisseur moyenne peut être de quelques millimètres (l'épaisseur peut être uniforme, ou bien décroître du haut en bas de l'insert), se fait selon une technique coûteuse (en général placage par explosion) en raison de la nécéssité d'obtenir un contact parfait entre l'insert métallique et la paroi de la lingotière. Cette nécessité résulte notamment du fait que toute résistance thermique de contact non nulle introduit une donnée prédéterminée et non reproductible dans la résis=tance thermique globale de la lingo-tière. D'autre part, ces lingotières comportent souvent un revête-ment superficiel d'usure en nickel destiné à éviter la formation de criques en étoile dans le produit coulé z l'addition d'une résistance thermique de contact risque de conduire le nickel à une température proche de sa limite autour de 600 C (tempéra-
LINGtYPIEi2E DE COULEE CONTINUE A TETE CHAUDE.
L'invention concerne une lingotière verticale ou sensi-blement verticale pour la coulée continue des métaux en fusion tel que l'acier. Plus particulièrement, l'invention concerne une lingotière en cuivre ou alliage de cuivre, à tête chaude, c'est-à-dire dans laquelle les échanges thermiques, au niveau du ménisque, entre le métal coulé et la lingotière sont ralentis de manière à atténuer les rides d'oscillation sur le produit coulé.
On connaît, par exemple par les documents FR-A-2 528 738 et FR-A-2 540 409, une telle lingotière, dont les parois énergé-tiquement refroidies par circulation d'un liquide de refroidis-sement, comportent à leur partie supérieure un insert métallique d'acier inoxydable, dont la conductivité thermique est inférieure à celle du métal constituant les parois de la lingotière. De la sorte, le métal est moins refroidi au voisinage du ménisque, ce ql,ai permet de diminuer la profondeur des rides d'oscillation et la longueur de la corne solidifiée qui accompagne leur forma-tion. On sait que de telles rides constituent des points sensi-bles où naissent préférentiellement des criques de surface préju-diciables à la qualité du produit fini.
La mise en place de cet insert métallique, dont l'épaisseur moyenne peut être de quelques millimètres (l'épaisseur peut être uniforme, ou bien décroître du haut en bas de l'insert), se fait selon une technique coûteuse (en général placage par explosion) en raison de la nécéssité d'obtenir un contact parfait entre l'insert métallique et la paroi de la lingotière. Cette nécessité résulte notamment du fait que toute résistance thermique de contact non nulle introduit une donnée prédéterminée et non reproductible dans la résis=tance thermique globale de la lingo-tière. D'autre part, ces lingotières comportent souvent un revête-ment superficiel d'usure en nickel destiné à éviter la formation de criques en étoile dans le produit coulé z l'addition d'une résistance thermique de contact risque de conduire le nickel à une température proche de sa limite autour de 600 C (tempéra-
2 ture du métal au voisinage de la paroi e environ 1540 C).
Le but de l'invention est de proposer un nouveau type d'insert pour lingotière à tête chaude, qui ne présente pas les inconvénients précités.
Selon l'invention, l' insert, de 10 à 20 cm de long environ, est constitué par un mince dépôt d'un matériau réfractaire à
faible conductivité thermique ayant une bonne tenue aux chocs thermiques, et dont l'épaisseur, prise entre environ 200 et 500 m, est choisie de manière que, à la température de contact du métal avec ledit matériau déposé, ledit métal en cours de solidification présente une fraction solide comprise entre 25 et 35 % environ en poids.
Les inventeurs ont en effet constaté que si la fraction solide à la surface du métal coulé est supérieure à environ 35 %, on obtient, par refroidissement dans la zone du ménisque proche de la paroi de la lingotîère, une corne épaisse et rigide qui ne peut plus se déformer, ce qui entraîne la formation des rides d'oscillation.
Inversement, si la fraction solide est faible, le ménisque n'a plus de consistance ni rigidité; mais maintenir une fraction liquide inférieure à 25 $'revient à inhiber une part importante du refroidissement en lingotière.
Dans le domaine considéré, les matériaux réfractaires choisis résistent à des températures d'environ 1800 C. Leur conductivité
thermique est de préférence inférieure à 10 W.mK-1, à comparer à des conductivités de l'ordre de 50, 100 et 300 W.m 1K respec-tivement pour des inserts en inox, nickel et alliage cuivre-argent.
Les faibles épaisseurs envisagées sont avantageusement comprises entre 2 et 5/10e de mm, à comparer aux quelques milli-mètres d'épaisseur des inserts métalliques.
Les matériaux réfractaires sont notamment l'alumine (tempé-rature de fusion : 2040 C ; conductivité thermique s'échelonnant entre 2 W.m 1K 1 et des valeurs supérieures selon le traitement subi), la zircone (température de fusion 2700 C ; conductivité
thermique 1 W.m.1Kle nitrure de bore, ou, de manière - , r . .. . ,
Le but de l'invention est de proposer un nouveau type d'insert pour lingotière à tête chaude, qui ne présente pas les inconvénients précités.
Selon l'invention, l' insert, de 10 à 20 cm de long environ, est constitué par un mince dépôt d'un matériau réfractaire à
faible conductivité thermique ayant une bonne tenue aux chocs thermiques, et dont l'épaisseur, prise entre environ 200 et 500 m, est choisie de manière que, à la température de contact du métal avec ledit matériau déposé, ledit métal en cours de solidification présente une fraction solide comprise entre 25 et 35 % environ en poids.
Les inventeurs ont en effet constaté que si la fraction solide à la surface du métal coulé est supérieure à environ 35 %, on obtient, par refroidissement dans la zone du ménisque proche de la paroi de la lingotîère, une corne épaisse et rigide qui ne peut plus se déformer, ce qui entraîne la formation des rides d'oscillation.
Inversement, si la fraction solide est faible, le ménisque n'a plus de consistance ni rigidité; mais maintenir une fraction liquide inférieure à 25 $'revient à inhiber une part importante du refroidissement en lingotière.
Dans le domaine considéré, les matériaux réfractaires choisis résistent à des températures d'environ 1800 C. Leur conductivité
thermique est de préférence inférieure à 10 W.mK-1, à comparer à des conductivités de l'ordre de 50, 100 et 300 W.m 1K respec-tivement pour des inserts en inox, nickel et alliage cuivre-argent.
Les faibles épaisseurs envisagées sont avantageusement comprises entre 2 et 5/10e de mm, à comparer aux quelques milli-mètres d'épaisseur des inserts métalliques.
Les matériaux réfractaires sont notamment l'alumine (tempé-rature de fusion : 2040 C ; conductivité thermique s'échelonnant entre 2 W.m 1K 1 et des valeurs supérieures selon le traitement subi), la zircone (température de fusion 2700 C ; conductivité
thermique 1 W.m.1Kle nitrure de bore, ou, de manière - , r . .. . ,
3 préférée, le carbure de chrome (température de fusion : 1800 conductivité thermique : 7,5 W.m-1K-1).
Le dépôt du matériau s'obtient par projection de manière pulvérulente à chaud, par exemple au moyen d'une torche à plasma ou de préférence d'un canon à clétonation (selon la technique commercialisée par la société "Union Carbide Corporation"), suivi d'un polissage. Cette technique permet d'obtenir un accro-chage excellent entre le support et le matériau d'apport, et un revêtement homogène exempt d'aspérité.
Le dépôt est pratiqué dans un évidement de la paroi de la lingotière, de profondeur égale à l'épaisseur du dépôt, prati-qué soit dans le cuivre de la paroi, soit dans le revêtement superficiel de nickel ou de chrome s'il en est prévu un.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va être faite d'un mode particulier de réalisa-tion de l'invention. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente une coupe partielle de la paroi d'une lingotière conforme à l'invention, - la -figure 2 est une vue similaire lorsque la lingotière est pourvue d'un revêtement superficiel, - la figure 3 est un graphique montrant la variation du flux surfacique de chaleur dissipée par la lingotière en fonction de la distance par rapport à la surface du ménisque (ordonnée 0), - la figure 4 est une représentation du profil des rides d'oscillations sur des brames de coulée continue dans une lingo-tière selon l'invention, - la figure 5 est une représentation similaire avec une lingotière sans insert.
Sur la figure 1, la paroi 1 en cuivre comporte un évidement 2 de 3/10e mm d'épaisseur et d'une quinzaine de centimètres de hauteur couvrant la région du ménisque compte tenu des oscil-lations d'une part et des éventuelles variations de niveau moyen.
L'évidement 2 est comblé par un dépôt 3 de Cr3C2 obtenu par ~,~
= . ~ V ~ V J~ ~~ 'V
Le dépôt du matériau s'obtient par projection de manière pulvérulente à chaud, par exemple au moyen d'une torche à plasma ou de préférence d'un canon à clétonation (selon la technique commercialisée par la société "Union Carbide Corporation"), suivi d'un polissage. Cette technique permet d'obtenir un accro-chage excellent entre le support et le matériau d'apport, et un revêtement homogène exempt d'aspérité.
Le dépôt est pratiqué dans un évidement de la paroi de la lingotière, de profondeur égale à l'épaisseur du dépôt, prati-qué soit dans le cuivre de la paroi, soit dans le revêtement superficiel de nickel ou de chrome s'il en est prévu un.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va être faite d'un mode particulier de réalisa-tion de l'invention. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente une coupe partielle de la paroi d'une lingotière conforme à l'invention, - la -figure 2 est une vue similaire lorsque la lingotière est pourvue d'un revêtement superficiel, - la figure 3 est un graphique montrant la variation du flux surfacique de chaleur dissipée par la lingotière en fonction de la distance par rapport à la surface du ménisque (ordonnée 0), - la figure 4 est une représentation du profil des rides d'oscillations sur des brames de coulée continue dans une lingo-tière selon l'invention, - la figure 5 est une représentation similaire avec une lingotière sans insert.
Sur la figure 1, la paroi 1 en cuivre comporte un évidement 2 de 3/10e mm d'épaisseur et d'une quinzaine de centimètres de hauteur couvrant la région du ménisque compte tenu des oscil-lations d'une part et des éventuelles variations de niveau moyen.
L'évidement 2 est comblé par un dépôt 3 de Cr3C2 obtenu par ~,~
= . ~ V ~ V J~ ~~ 'V
4 projection au canon à détonation, suivi d'un polissage.
Sur la figure 2, l'évidement 2' est pratiqué à partir du revêtement de chrome 4, de 0,3 mm d'épaisseur, couvrant la paroi 1' de la lingotière. Le matériau 3' affleure la surface interne de la lingotière.
Le graphique de la figure 3 permet de comparer les valeurs des densités locales de flux therniique ~c extrait par la lingo-tière équipée d'un insert selon l'invention, en carbure de chrome (courbe B), aux valeurs obtenues en utilisant une lingotière conventionnelle sans insert (courbe A). La droite C en traits interrompus située, à d Le 70 mm, correspond à la limite inférieure de l'insert, ce qui, dans ce cas particulier, et pour un insert de 150 mm de haut environ, indique que le ménisque se trouve sensiblement à ati- hauteur dudit insert. Les deux courbes A
et B correspondent à la couléecontinue de brames avec une vitesse d'extraction de 1,3 m/min.
Dans les conditions d'échange thermique retenues pour cet exemple, les inventeurs ont pu constater,par l'étude d'un modèle mathématique établi pour un refroidissement en lingotière sans =insert, que la température de surface de l'acier au contact avec la lingotière est proche du solidus de la nuance d'acier (1493 C), ce qui indique une solidification importante de la corne du ménisque. Pour ramener la fraction solidifiée au contact avec la lingotière à environ 30 %, les inventeurs ont trouvé
qu'il fallait divisér par quatrel'extraction calorifique assurée par les.parois de cuivre au voisinage du ménisque.
On remarque sur la figure 3 que, conformément au but re-cherché, dans la zone de l'insert la densité de flux thermique extrait par la lingotière est sensiblément divisé par un facteur 4. En effet dans une lingotière classique, la densité de flux extrait -au voisinage du ménisque est de l'ordre de 2 MW/mZ (courbe A), et l'utilisation d'un insert mince en carbure de chrome ramène cette valeur au voisinage de 500 kW/m2.
De plus, dès la sortie de l'insert (ligne en traits inter-rompus), l'extraction calorifique mesurée localement est proche
Sur la figure 2, l'évidement 2' est pratiqué à partir du revêtement de chrome 4, de 0,3 mm d'épaisseur, couvrant la paroi 1' de la lingotière. Le matériau 3' affleure la surface interne de la lingotière.
Le graphique de la figure 3 permet de comparer les valeurs des densités locales de flux therniique ~c extrait par la lingo-tière équipée d'un insert selon l'invention, en carbure de chrome (courbe B), aux valeurs obtenues en utilisant une lingotière conventionnelle sans insert (courbe A). La droite C en traits interrompus située, à d Le 70 mm, correspond à la limite inférieure de l'insert, ce qui, dans ce cas particulier, et pour un insert de 150 mm de haut environ, indique que le ménisque se trouve sensiblement à ati- hauteur dudit insert. Les deux courbes A
et B correspondent à la couléecontinue de brames avec une vitesse d'extraction de 1,3 m/min.
Dans les conditions d'échange thermique retenues pour cet exemple, les inventeurs ont pu constater,par l'étude d'un modèle mathématique établi pour un refroidissement en lingotière sans =insert, que la température de surface de l'acier au contact avec la lingotière est proche du solidus de la nuance d'acier (1493 C), ce qui indique une solidification importante de la corne du ménisque. Pour ramener la fraction solidifiée au contact avec la lingotière à environ 30 %, les inventeurs ont trouvé
qu'il fallait divisér par quatrel'extraction calorifique assurée par les.parois de cuivre au voisinage du ménisque.
On remarque sur la figure 3 que, conformément au but re-cherché, dans la zone de l'insert la densité de flux thermique extrait par la lingotière est sensiblément divisé par un facteur 4. En effet dans une lingotière classique, la densité de flux extrait -au voisinage du ménisque est de l'ordre de 2 MW/mZ (courbe A), et l'utilisation d'un insert mince en carbure de chrome ramène cette valeur au voisinage de 500 kW/m2.
De plus, dès la sortie de l'insert (ligne en traits inter-rompus), l'extraction calorifique mesurée localement est proche
5 des valeurs obtenues sur une lingotière conventionnelle, ce qui permet de constater que le refroidissement global en lingotière en dessous de l'insert est peu perturbé par la présence de celui-ci.
Les figures 4 et 5 permettent de comparer les prbfils longitudinaux de la surface d'une brame d'acier à bas carbone coulée à la vitesse de 1,3 m/min avec une fréquence d'oscillation de 117 coups par minute. La figure 4 correspond à un profil obtenu par solidification contre la paroi d'une lingotière équipée d'un insert selon l'invention, et la figure 5 correspond à un profil équivalent obtenu avec une lingotière conventionnelle sans insert.
Il apparaît clairement que l'utilisation d'un insert dimi-nue notablement la profondeur des rides d'oscillation à la surface du produit, et améliore leur régularité. On a observé lors d'es-sais réalisés dans des conditions de coulée analogues, une diminu-tion systématique de 25 à 40 % de la profondeur des rides d'oscil-lat ion .
D'autres. essais réalisés avec des brames d'acier moyen carbone (c'est-à-dire à teneur en carbone voisine de 0,1 %) coulées à une vitesse de 0,8 m/min avec une fréquence d'oscilla-tion de 80 coups par minute, ont permis de mettre en évidence la différence de structure de solidification de la première peau d'une brame selon qu'elle est solidifiée dans une lingotière sans insert conforme à l'invention.
L'observation d'échantillons prélevés longitudinalement dans lesdites brames et attaqués par le réactif de Bechet-Beaugeard, révèle que, dans le cas de la lingotière conventionnelle sans insert, les rides sont profondes et se prolongent par une hétéro-généité de solidification résultant de la formation de la corne solidifiée au niveau du ménisque. La profondeur de la corne solidifiée est alors d'environ 1,7 mm. Dans le cas de la lingo-tière avec insert selon l'invention, les. rides apparaissent beaucoup moins marquées et la profondeur de pénétration de la corne solidifiée n'est que de 0,9 mm soit environ la moitié
~
seulement de la valeur observée en l'absence d'insert.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation et aux applications décrites ci-dessus à titre d'exemple. En particulier les dimensions de l'insert peuvent être adaptées aux lingotières et produits coulés. Les parainètres de coulée (vitesse d'extraction, fréquence des oscillations) peuvent être adaptés et la lingotière selon l'invention peut être utilisée aussi bien en coulée continue de brames que d'autres produits (blooms).
Les figures 4 et 5 permettent de comparer les prbfils longitudinaux de la surface d'une brame d'acier à bas carbone coulée à la vitesse de 1,3 m/min avec une fréquence d'oscillation de 117 coups par minute. La figure 4 correspond à un profil obtenu par solidification contre la paroi d'une lingotière équipée d'un insert selon l'invention, et la figure 5 correspond à un profil équivalent obtenu avec une lingotière conventionnelle sans insert.
Il apparaît clairement que l'utilisation d'un insert dimi-nue notablement la profondeur des rides d'oscillation à la surface du produit, et améliore leur régularité. On a observé lors d'es-sais réalisés dans des conditions de coulée analogues, une diminu-tion systématique de 25 à 40 % de la profondeur des rides d'oscil-lat ion .
D'autres. essais réalisés avec des brames d'acier moyen carbone (c'est-à-dire à teneur en carbone voisine de 0,1 %) coulées à une vitesse de 0,8 m/min avec une fréquence d'oscilla-tion de 80 coups par minute, ont permis de mettre en évidence la différence de structure de solidification de la première peau d'une brame selon qu'elle est solidifiée dans une lingotière sans insert conforme à l'invention.
L'observation d'échantillons prélevés longitudinalement dans lesdites brames et attaqués par le réactif de Bechet-Beaugeard, révèle que, dans le cas de la lingotière conventionnelle sans insert, les rides sont profondes et se prolongent par une hétéro-généité de solidification résultant de la formation de la corne solidifiée au niveau du ménisque. La profondeur de la corne solidifiée est alors d'environ 1,7 mm. Dans le cas de la lingo-tière avec insert selon l'invention, les. rides apparaissent beaucoup moins marquées et la profondeur de pénétration de la corne solidifiée n'est que de 0,9 mm soit environ la moitié
~
seulement de la valeur observée en l'absence d'insert.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation et aux applications décrites ci-dessus à titre d'exemple. En particulier les dimensions de l'insert peuvent être adaptées aux lingotières et produits coulés. Les parainètres de coulée (vitesse d'extraction, fréquence des oscillations) peuvent être adaptés et la lingotière selon l'invention peut être utilisée aussi bien en coulée continue de brames que d'autres produits (blooms).
Claims (7)
1. Lingotière verticale ou sensiblement verticale de coulée continue des métaux en fusion tel que l'acier, en cuivre ou alliage de cuivre, dont les parois énergétiquement refroidies par contact avec un liquide de refroidissement en circulation, comportent à leur partie supérieure un insert, réalisé en un matériau de conductivité thermique inférieure à celle du cuivre ou de l'alliage de cuivre, destiné à
ralentir les échanges thermiques, au niveau du ménisque, entre le métal coulé et la lingotière, caractérisée en ce que ledit insert, de 10 à 20 cm de long environ, est constitué par un dépôt d'un maté-riau réfractaire à faible conductivité thermique, ayant une bonne tenue aux chocs thermiques et dont l'épaisseur, prise entre environ 200 et 500 µm, est choisie de manière que, à la température de contact du métal avec ledit matériau déposé, ledit métal en cours de solidification présente une fraction solide comprise entre 25 et 35% environ en poids.
ralentir les échanges thermiques, au niveau du ménisque, entre le métal coulé et la lingotière, caractérisée en ce que ledit insert, de 10 à 20 cm de long environ, est constitué par un dépôt d'un maté-riau réfractaire à faible conductivité thermique, ayant une bonne tenue aux chocs thermiques et dont l'épaisseur, prise entre environ 200 et 500 µm, est choisie de manière que, à la température de contact du métal avec ledit matériau déposé, ledit métal en cours de solidification présente une fraction solide comprise entre 25 et 35% environ en poids.
2. Lingotière selon la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau réfractaire a une température de fusion supérieure à 1500°C.
3. Lingotière selon la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau réfractaire a une conductivité thermique inférieure à 10 W.m-1K-1
4. Lingotière selon la revendication 2, caractérisée en ce que le matériau réfractaire a une conductivité thermique inférieure à 10 W.m-1K-1.
5. Lingotière selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisée en ce que le matériau réfractaire est choisi dans le groupe suivant: alumine, zircone, nitrure de bore, carbure de chrome.
6. Lingotière selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dépôt de matériau réfrac-taire est obtenu par projection de matière pulvéru-lente à chaud.
7. Lingotière selon la revendication 6, caractérisée en ce que le dépôt est réalisé au moyen d'un canon de détonation.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8516954A FR2590188B1 (fr) | 1985-11-15 | 1985-11-15 | Lingotiere de coulee continue a tete chaude |
| FR85/16954 | 1985-11-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1310170C true CA1310170C (fr) | 1992-11-17 |
Family
ID=9324879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA000522961A Expired - Lifetime CA1310170C (fr) | 1985-11-15 | 1986-11-14 | Lingotiere de coulee continue a tete chaude |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0228335B1 (fr) |
| JP (1) | JPS62118948A (fr) |
| AT (1) | ATE62159T1 (fr) |
| CA (1) | CA1310170C (fr) |
| DE (1) | DE3678549D1 (fr) |
| ES (1) | ES2021609B3 (fr) |
| FR (1) | FR2590188B1 (fr) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE9106106U1 (de) * | 1991-04-27 | 1992-08-27 | Foseco GmbH, 4280 Borken | Einsatz für geschmolzenes Metall führende Behälter oder Leitungen |
| GB9621427D0 (en) * | 1996-10-15 | 1996-12-04 | Davy Distington Ltd | Continuous casting mould |
| DE10256751B4 (de) | 2002-10-17 | 2019-09-12 | Sms Group Gmbh | Stranggießkokille zum Gießen von Strängen aus Metallen, insbesondere aus Stahlwerkstoffen |
| US20060070716A1 (en) * | 2004-10-04 | 2006-04-06 | Russel Nippert | Method and system for continuously casting copper alloys |
| BR112017008615B1 (pt) | 2014-10-28 | 2022-02-15 | Jfe Steel Corporation | Molde de lingotamento contínuo e método para lingotamento contínuo de aço |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1517577A (fr) * | 1967-04-05 | 1968-03-15 | Ducommun Inc | Lingotière perfectionnée |
| FR2041714A1 (en) * | 1969-05-09 | 1971-02-05 | Inst Chernoi Metallurgii | Ingot mould for continuous steel casting |
| JPS5973153A (ja) * | 1982-10-21 | 1984-04-25 | Mishima Kosan Co Ltd | 連続鋳造用鋳型及びその製造方法 |
| JPS5973152A (ja) * | 1982-10-21 | 1984-04-25 | Mishima Kosan Co Ltd | 連続鋳造用鋳型及びその製造方法 |
| JPS59147751A (ja) * | 1983-02-09 | 1984-08-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 連続鋳造圧延方法 |
| JPS59153550A (ja) * | 1983-02-23 | 1984-09-01 | Kawasaki Steel Corp | 連続鋳造用モ−ルド |
| DE3415050A1 (de) * | 1984-04-21 | 1985-10-31 | Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte AG, 3000 Hannover | Verfahren zur herstellung einer stranggiesskokille mit verschleissfester schicht |
-
1985
- 1985-11-15 FR FR8516954A patent/FR2590188B1/fr not_active Expired
-
1986
- 1986-11-06 ES ES86440098T patent/ES2021609B3/es not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-06 DE DE8686440098T patent/DE3678549D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-06 EP EP86440098A patent/EP0228335B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-06 AT AT86440098T patent/ATE62159T1/de not_active IP Right Cessation
- 1986-11-14 CA CA000522961A patent/CA1310170C/fr not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-15 JP JP61272750A patent/JPS62118948A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE62159T1 (de) | 1991-04-15 |
| FR2590188B1 (fr) | 1988-07-29 |
| FR2590188A1 (fr) | 1987-05-22 |
| JPS62118948A (ja) | 1987-05-30 |
| EP0228335A1 (fr) | 1987-07-08 |
| ES2021609B3 (es) | 1991-11-16 |
| EP0228335B1 (fr) | 1991-04-03 |
| DE3678549D1 (de) | 1991-05-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1310170C (fr) | Lingotiere de coulee continue a tete chaude | |
| EP0519054B1 (fr) | Methode d'obtention de culasses moulees composites | |
| US4545423A (en) | Refractory coating of edge-dam blocks for the purpose of preventing longitudinal bands of sinkage in the product of a continuous casting machine | |
| EP0092477A1 (fr) | Procédé et dispositif de fabrication d'un lingot d'acier creux | |
| EP0743114B1 (fr) | Procédé de lubrification des parois d'une lingotière de coulée continue des métaux et lingotière pour sa mise en oeuvre | |
| EP0904170B1 (fr) | Lingotiere bi-materiau pour la coulee continue en charge verticale des metaux | |
| EP0907439B1 (fr) | Lingotiere de coulee continue pour la coulee continue en charge verticale des metaux | |
| FR2658440A3 (fr) | Lingotiere de coulee continue de metal liquide tel que l'acier. | |
| CA2251007C (fr) | Procede de coulee continue des metaux et installation de coulee pour sa mise oeuvre | |
| FR2670697A1 (fr) | Chenal pour la mise en óoeuvre d'un procede de coulee sous pression d'un alliage metallique. | |
| CA2250786C (fr) | Procede de coulee continue des metaux et lingotiere pour sa mise en oeuvre | |
| EP0993890B1 (fr) | Lingotiére tubulaire de coulée continue en charge des métaux | |
| JPS6272463A (ja) | 可動底付鋳塊鋳型による電気防食用アノ−ドの鋳造方法 | |
| BE1014604A3 (fr) | Dispositif ameliore pour fabriquer des produits plats par coulee continue en charge verticale d'un metal en fusion. | |
| BE1012626A3 (fr) | Dispositif pour fabriquer des produits plats par la coulee continue en charge verticale d'un metal en fusion. | |
| FR2525131A1 (fr) | Procede et dispositif de fabrication d'un lingot d'acier creux | |
| BE893777A (fr) | Perfectionnements aux procedes de coulee continue des metaux, et lingotiere pour la mise en oeuvre de ces procedes | |
| JP2006305618A (ja) | セミソリッド鋳造方法 | |
| EP1020244A1 (fr) | Procédé et installation de coulée centrifuge verticale de cylindres composites de laminoir | |
| FR2618704A3 (fr) | Procede et dispositif d'alimentation d'une lingotiere de coulee continue de produits minces | |
| FR2512069A1 (fr) | Procede de preparation de pieces d'insertion renforcatrices et pieces d'insertion ainsi obtenues | |
| BE895357A (fr) | Coulee continue des metaux | |
| BE464217A (fr) | ||
| JPS61111746A (ja) | 薄鋳片連続鋳造機 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKLA | Lapsed |