FR2670142A1

FR2670142A1 - METHOD AND DEVICE FOR CONTINUOUS CASTING A METAL THIN STRIP AND SIDE SHUTTER PLATE OF SUCH CONTINUOUS CASTING DEVICE

Info

Publication number: FR2670142A1
Application number: FR9015502A
Authority: FR
Inventors: Birat Jean-Pierre
Original assignee: USINOR Sacilor SA
Current assignee: USINOR SA
Priority date: 1990-12-11
Filing date: 1990-12-11
Publication date: 1992-06-12
Also published as: DE4140339A1

Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de coulée continue d'une bande mince de métal notamment d'acier, dans un espace de coulée (3) délimité par deux cylindres (1, 2) parallèles et disposés en regard l'un de l'autre et deux plaques (10) d'obturation latérales fixes et disposées chacune entre les cylindres (1, 2) et en contact intime avec lesdits cylindres. Ce procédé est caractérisé en ce qu'on préforme les petites faces de la bande de métal dès la coulée du métal liquide dans l'espace de coulée (3) pour amener progressivement lesdites petites faces à la forme définitive correspondant aux rives de la bande. La présente invention a également pour objet un dispositif de coulée continue d'une bande mince de métal et une plaque d'obturation latérale d'un tel dispositif de coulée continue.The present invention relates to a process for the continuous casting of a thin strip of metal, in particular steel, in a casting space (3) delimited by two cylinders (1, 2) parallel and arranged facing one of the 'other and two fixed lateral closure plates (10) each arranged between the cylinders (1, 2) and in intimate contact with said cylinders. This process is characterized in that the small faces of the metal strip are preformed as soon as the liquid metal has been poured into the casting space (3) to gradually bring said small faces to the final shape corresponding to the edges of the strip. The present invention also relates to a device for continuously casting a thin strip of metal and a lateral closure plate of such a continuous casting device.

Description

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de couléeThe present invention relates to a method and a casting device

continue entre parois mobiles, en particulier pour la coulée entre cylindres d'une bande mince de métal, notamment d'acier. La présente invention a également pour objet une plaque d'obturation latérale d'un tel dispositif continuous between moving walls, in particular for casting between rolls of a thin strip of metal, especially steel. The present invention also relates to a lateral closure plate of such a device

de coulée continue.continuous casting.

On connait des installations de ce type qui comprennent deux cylindres parallèles Anergiquement refroidis, disposés en regard l'un de l'autre et de manière à délimiter entre eux un espace de coulée pour le métal liquide déterminant l'épaisseur du produit Installations of this type are known which comprise two parallel cylinders Anergically cooled, arranged facing one another and so as to delimit between them a casting space for the liquid metal determining the thickness of the product

coulé L'espace de coulée est obturé vers les extré- The casting space is closed towards the ends

mités des cylindres par des plaques d'obturation rolls by shutter plates

latérales, appelées couramment "petites faces". lateral, commonly called "small faces".

Comme on le sait, le métal coulé tend à se solidifier au contact des plaques latérales qui sont généralement fixes ce qui entraine la formation d'un As is known, the cast metal tends to solidify in contact with the side plates which are generally fixed, which leads to the formation of a

"coin" de métal solidifié."corner" of solidified metal.

Ces plaques latérales peuvent être disposées chacune entre les cylindres et en contact intime avec These side plates can be arranged each between the cylinders and in intimate contact with

lesdits cylindres.said cylinders.

On a proposé jusqu'à présent divers moyens pour éviter cette solidification indésirable du métal liquide sur les petites faces, notamment la mise en oeuvre d'inducteurs magnétiques disposés près de ces Various means have been proposed up to now to prevent this undesirable solidification of the liquid metal on the small faces, in particular the use of magnetic inductors arranged near these

dernières et destinés à chauffer le métal liquide. and intended for heating the liquid metal.

Toutefois les solutions proposées en ce sens sont relativement complexes et non pas données satisfaction. Une autre solution proposée consiste à réaliser les plaques latérales d'obturation en deux parties, une partie supérieure fixe, isolante ou chauffée et une partie inférieure, au niveau du plan des axes des cylindres, constituée par une bande ou chaîne à blocs entraînée à même vitesse que la bande coulée, et qui retient le bord de ladite bande en l'accompagnant. Mais, cette solution n'est pas suffisante car il peut se produire quand même un excès de However the proposed solutions in this sense are relatively complex and not given satisfaction. Another proposed solution consists in producing the two-part closure plates, a fixed, insulating or heated upper part and a lower part, at the plane of the axes of the cylinders, constituted by a strip or block chain driven in the same way. velocity as the cast strip, and which retains the edge of said strip by accompanying it. But, this solution is not enough because it can still happen an excess of

solidification sur les bords des cylindres. solidification on the edges of the rolls.

Le but de la présente invention est de The purpose of the present invention is to

proposer un procédé et un dispositif de coulée con- to propose a method and a casting device

tinue d'une bande mince de métal qui ne présentent pas tinue of a thin strip of metal that does not exhibit

-les inconvénients des dispositifs précités. the disadvantages of the aforementioned devices.

La présente invention a pour objet un procédé de coulée continue d'une bande mince de métal, notamment d'acier, dans un espace de coulée délimité par deux cylindres parallèles entraînés en rotation en sens contraire et disposés en regard l'un de l'autre afin qu'ils forment les grandes faces de la bande de métal et deux plaques d'obturation latérales, fixes déterminant les petites faces de la bande de métal et disposées chacune entre les cylindres et en contact intime avec lesdits cylindres, caractérisé en ce qu'on préforme les petites faces de la bande de métal dès la coulée du métal liquide dans l'espace de coulée pour amener progressivement lesdites petites faces à la The subject of the present invention is a process for the continuous casting of a thin strip of metal, in particular of steel, in a casting space delimited by two parallel rolls driven in rotation in opposite directions and arranged opposite one of the other so that they form the large faces of the metal strip and two fixed lateral sealing plates determining the small faces of the metal strip and each disposed between the rolls and in intimate contact with said rolls, characterized in that the small faces of the metal strip are preformed as soon as the liquid metal is poured into the casting space to gradually bring said small faces to the

forme définitive correspondant aux rives de la bande. definitive form corresponding to the banks of the band.

La présente invention a également pour objet un dispositif de coulée continue d'une bande mince de métal, notamment d'acier, comprenant deux cylindres parallèles, disposés en regard l'un de l'autre de manière à délimiter entre eux un espace de coulée pour le métal liquide et deux plaques fixes d'obturation latérale dudit espace de coulée, disposées chacune entre les cylindres et en contact intime avec lesdits cylindres, caractérisé en ce que chaque plaque d'obturation comporte, sur sa paroi en contact avec le métal liquide, une goulotte en surplomb de section progressivement décroissante par rapport au sens d'écoulement du métal liquide dans l'espace de coulée et comportant à chaque niveau un segment de droite de longueur sensiblement égale à l'épaisseur de la bande Another subject of the present invention is a device for continuous casting of a thin strip of metal, in particular of steel, comprising two parallel rolls arranged facing one another so as to define between them a casting space. for the liquid metal and two fixed lateral closure plates of said casting space, each disposed between the rolls and in intimate contact with said rolls, characterized in that each shutter plate comprises, on its wall in contact with the liquid metal , an overhanging chute of progressively decreasing section with respect to the direction of flow of the liquid metal in the casting space and comprising at each level a straight segment of length substantially equal to the thickness of the strip

de métal et formant une rainure centrale, ladite sec- of metal and forming a central groove, said section

tion se réduisant à la partie inférieure de l'espace *V 2 de coulée à ce segment de droite et la distance entre les segments de droite des deux plaques d'obturation placées en vis à vis étant sensiblement égale, au niveau du plan inférieur de l'espace de coulée, à la This reduction is reduced to the lower part of the casting space V 2 at this line segment and the distance between the straight segments of the two closure plates placed opposite is substantially equal, at the level of the lower plane of the casting space, at the

largeur de la bande de métal.width of the metal strip.

-15 Selon d'autres caractéristiques de l'invention: à chaque niveau des plaques d'obturation, le périmètre de l'espace de coulée est sensiblement constant, la goulotte de chaque plaque d'obturation est symétrique par rapport au plan de symétrie de la According to other features of the invention: at each level of the closure plates, the perimeter of the casting space is substantially constant, the trough of each closure plate is symmetrical with respect to the plane of symmetry of the

bande de métal, ledit plan de symétrie étant perpendi- metal strip, said plane of symmetry being perpendicular

culaire au segment de droite et passant par le milieu dudit segment de droite, la goulotte de chaque plaque d'obturation est formée, au niveau du plan supérieur de l'espace de coulée et de chaque côté du segment de droite, par une courbe convergente reliant l'extrémité dudit segment de droite au bord correspondant de ladite goulotte en 3 N contact avec le cylindre, chaque courbe convergente a sensiblement la forme d'un "S", chaque couche convergente se raccorde à l'extrémité correspondante du segment de droite selon un angle sensiblement droit, chaque plaque d'obturation est en cuivre to the right segment and passing through the middle of the said right segment, the trough of each shutter plate is formed, at the level of the upper plane of the casting space and on each side of the line segment, by a convergent curve connecting the end of said straight segment to the corresponding edge of said chute 3 N contact with the cylinder, each convergent curve has substantially the shape of an "S", each convergent layer is connected to the corresponding end of the right segment at a substantially straight angle, each shutter plate is made of copper

et refroidie,-and cooled, -

chaque plaque d'obturation est en cuivre 1:5 et-la goulotte est recouverte au moins dans sa partie centrale d'une couche en matériau réfractaire, la paroi de la goulotte en contact avec le each shutter plate is 1: 5 copper and the chute is covered at least in its central part with a layer of refractory material, the wall of the chute in contact with the

métal est lubrifiée.metal is lubricated.

La présente invention a encore pour objet O une plaque d'obturation latérale d'un dispositif de coulée continue comprenant deux cylindres parallèles, disposés en regard l'un de l'autre de manière à délimiter entre eux un espace de coulée pour le métal liquide, caractérisée en ce qu'elle comporte une 1 goulotte en surplomb de section progressivement décroissante et comportant un segment de droite formant sur la hauteur de ladite goulotte une rainure centrale, ladite section se réduisant à la partie Another subject of the present invention is a lateral closure plate of a continuous casting device comprising two parallel rolls arranged facing each other so as to delimit between them a casting space for the liquid metal. , characterized in that it comprises a chute 1 overhanging progressively decreasing section and having a straight segment forming on the height of said chute a central groove, said section being reduced to the part

inférieure de ladite goulotte à ce segment de droite. bottom of said chute to this segment of the line.

2 O Selon d'autres caractéristiques: la goulotte est formée à sa partie supérieure, par deux courbes convergentes S ' étendant chacune de chaque côté du segment de droite et reliant l'extrémité dudit segment de droite au bord extérieur de ladite goulotte, chaque courbe convergente a sensiblement la forme d'un "S", chaque courbe convergente se raccorde à l'extrémité correspondante du segment de droite selon According to other characteristics: the chute is formed at its upper part by two convergent curves S 'extending each on each side of the line segment and connecting the end of said line segment to the outer edge of said chute, each curve convergent substantially has the shape of an "S", each convergent curve is connected to the corresponding end of the line segment according to

-O un angle sensiblement droit.-O a substantially straight angle.

D'autres caractéristiques et avantages de Other features and benefits of

l'invention apparaîtront au cours de la description the invention will appear during the description

qui va suivre, faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et sur lesquels la Fig 1 est une vue de dessus d'une extrémité des cylindres du dispositif de coulée continue conforme à l'invention, la Fig 2 est une vue en élévation frontale d'une extrémité des cylindres, la Fig 3 est une vue en coupe selon la ligne 3-3 de la Fig 2, la Fig 4 est une vue de dessus en coupe O O selon la ligne 4-4 de la Fig 2, la Fig 5 est une vue de dessus en coupe selon la ligne 5-5 de la Fig 2, la Fig 6 est une vue de dessus en coupe which will follow, with reference to the accompanying drawings given solely by way of example and in which FIG. 1 is a view from above of one end of the rolls of the continuous casting device according to the invention, FIG. a front elevational view of one end of the cylinders, Fig 3 is a sectional view along the line 3-3 of Fig 2, Fig 4 is a top view in section OO along the line 4-4 of the 2 is a top view in section along the line 5-5 of FIG. 2; FIG. 6 is a top view in section; FIG.

selon la ligne 6-6 de la Fig 2.along the line 6-6 of Fig 2.

Le dispositif représenté aux Figs 1 à 3 est destiné à la coulée continue d'une bande mince de métal, notamment d'acier, entre deux cylindres 1 et 2 parallèles, refroidis de manière connue en soi, disposés en regard l'un de l'autre de manière à 2 O déterminer entre eux un espace de coulée 3 pour un bain de métal liquide Ces cylindres 1 et 2 sont, pendant la coulée entraînés en rotation en sens contraire, selon les The device represented in FIGS. 1 to 3 is intended for the continuous casting of a thin strip of metal, in particular of steel, between two parallel cylinders 1 and 2, cooled in a manner known per se, arranged facing one of the in such a way as to form between them a casting space 3 for a bath of liquid metal. These rolls 1 and 2 are, during the casting, rotated in the opposite direction, according to the

flèches indiquées sur la Fig 1, par des moyens d'en- arrows shown in Fig. 1, by means of

trainement non représentés.not shown.

Le métal en fusion est coulé dans l'espace 3 situé entre les cylindres 1 et 2 au-dessus du plan passant par les axes desdits cylindres, c'est à dire au-dessus du "col" 5 entre les cylindres Les cylindres sont refroidis et le métal en fusion se solidifie à leur contact de sorte que le produit 4, au moins solidifié en surface, peut être extrait vers le bas en dessous des cylindres lors de leur rotation The molten metal is poured into the space 3 situated between the rolls 1 and 2 above the plane passing through the axes of said rolls, ie above the "neck" between the rolls. The rolls are cooled. and the molten metal solidifies upon contact so that the product 4, at least solidified at the surface, can be extracted down below the rolls as they rotate.

(Fig 2).(Fig 2).

Pour contenir latéralement le métal, le dispositif comporte une plaque d'obturation fixe 10 ou "petite face" disposée de chaque côté de l'espace de To contain the metal laterally, the device comprises a fixed or "small face" shutter plate disposed on each side of the gap space.

coulée 3.casting 3.

Chaque plaque 10 d'obturation est disposée entre les cylindres 1 et 2 et les parois latérales 11 et 12 de cette plaque épouse le contour des cylindres 1 et 2 dans l'espace de coulée 3 de telle manière que lesdites parois soient en contact intime avec lesdits Each closure plate 10 is disposed between the cylinders 1 and 2 and the side walls 11 and 12 of this plate matches the contour of the cylinders 1 and 2 in the casting space 3 so that said walls are in intimate contact with said

cylindres (Fig 2).cylinders (Fig 2).

Comme représenté sur les Figs 1 et 3, la plaque d'obturation 10 comporte, sur sa paroi en contact avec le métal liquide et sur toute sa hauteur, As shown in FIGS. 1 and 3, the shutter plate 10 has, on its wall in contact with the liquid metal and over its entire height,

une goulotte 13 en surplomb.chute 13 overhanging.

Cette goulotte 13 comporte à chaque niveau un segment de droite 14 formant sur la hauteur de This chute 13 comprises at each level a line segment 14 forming on the height of

ladite goulotte 13, une rainure centrale 14 a. said trough 13, a central groove 14 a.

La longueur du segment de droite 14 est sensiblement égale à la largeur du col 5, c'est à dire The length of the line segment 14 is substantially equal to the width of the neck 5, that is to say

à l'épaisseur de la bande de métal 4. to the thickness of the metal strip 4.

Comme illustré sur la Fig 2, la goulotte 13 est symétrique par rapport au plan de symétrie P de la As illustrated in FIG. 2, the chute 13 is symmetrical with respect to the plane of symmetry P of the

bande de métal 4 et ce plan de symétrie P est perpen- metal strip 4 and this plane of symmetry P is perpendicular to

diculaire au segment de droite 14 et passe par le to the right segment 14 and go through the

milieu dudit segment de droite.middle of said straight segment.

La goulotte 13 a une section progressivement décroissante, par rapport au sens d'écoulement du métal liquide, depuis le plan supérieur de l'espace de coulée 3 jsuqu'au plan inférieur dudit espace de coulée, et se réduit, à la partie inférieure de The trough 13 has a progressively decreasing section, with respect to the direction of flow of the liquid metal, from the upper plane of the casting space 3 to the lower plane of said casting space, and is reduced to the lower part of

l'espace de coulée 3 au segment de droite 14. the casting space 3 to the line segment 14.

Par ailleurs, la goulotte 13 est formée au niveau du plan supérieur de l'espace de coulée 3 et de chaque côté du segment de droite 14, par une courbe convergente respectivement 15 et 16 (Fig 1) ayant chacune sensiblement la forme d'un "S" et reliant l'extrémité dudit segment de droite 14 au bord correspondant de la goulotte 13 en contact avec le Moreover, the trough 13 is formed at the level of the upper plane of the casting space 3 and on each side of the straight line segment 14 by a converging curve respectively 15 and 16 (FIG. 1) each having substantially the shape of a "S" and connecting the end of said straight segment 14 to the corresponding edge of the chute 13 in contact with the

cylindre respectivement 1 et 2.cylinder respectively 1 and 2.

Chaque courbe convergente 15 et 16 se raccorde à l'extrémité correspondante du segment de Each convergent curve 15 and 16 is connected to the corresponding end of the segment of

droite 14 selon un angle sensiblement droit. right 14 at a substantially right angle.

Comme on peut le voir sur les Figs 4 à 6 *m O qui représentent respectivement une coupe transversale à la partie supérieure de l'espace de coulée 3, une -coupe transversale à la partie médiane et une coupe transversale au niveau du col 5, le périmètre de cet espace de coulée 3 est sensiblement constant et cela grâce à la forme en surplomb de la goulotte 13 et à la section progressivement décroissante de ladite goulotte. De plus, la distance "d" (Fig 6) entre les segments de droite 14 des goulottes 13 des deux plaques d'obturation 10 est sensiblement égale, au niveau du col 5 de l'espace de coulée 3, à la largeur As can be seen in FIGS. 4 to 6 * m 0 which respectively represent a cross-section at the upper part of the casting space 3, a cross-section at the middle part and a cross-section at the neck 5, the perimeter of this casting space 3 is substantially constant and this thanks to the overhanging shape of the chute 13 and the progressively decreasing section of said chute. In addition, the distance "d" (FIG. 6) between the straight segments 14 of the troughs 13 of the two shutter plates 10 is substantially equal, at the neck 5 of the casting space 3, to the width

de la bande de métal 4.of the metal strip 4.

Ainsi, les petites faces de la bande de métal sont préformées dès la coulée du métal liquide dans l'espace de coulée pour amener progressivement ces petites faces à la forme définitive correspondant aux rives de la bande, ce qui évite un laminage du Thus, the small faces of the metal strip are preformed as soon as the liquid metal is poured into the casting space to progressively bring these small faces to the final shape corresponding to the edges of the strip, which avoids rolling of the

métal entre les cylindres au niveau du col, au voisi- between the cylinders at the neck, in the vicinity

nage des petites faces.swim small faces.

Les plaques d'obturation 10 peuvent être en cuivre et refroidies et la goulotte 13 peut être The shutter plates 10 may be copper and cooled and the chute 13 may be

recouverte d'une couche en matériau réfractaire. covered with a layer of refractory material.

Par ailleurs, la paroi de la goulotte 13 en Moreover, the wall of the chute 13 in

contact avec le métal peut être lubrifiée. contact with the metal can be lubricated.

Claims

Process for the continuous casting of a thin strip of metal (4), in particular of steel, in a casting space (3) delimited by two parallel cylinders (1, 2) rotated in opposite directions and arranged opposite each other from each other so that they form the large faces of the metal strip (4) and two fixed lateral sealing plates (10) determining the small faces of the metal strip (4) and arranged each between the cylinders (1, 2) and in intimate contact with said cylinders, characterized in that the small faces of the metal strip (4) are preformed as soon as the liquid metal is poured into the casting space (3) for gradually bring said small faces to the final form corresponding to the

banks of the metal strip (4).

2 Apparatus for continuously casting a thin strip of metal (4), in particular of steel, comprising two parallel cylinders (1, 2) arranged facing one another so as to define between them a casting space (3) for the liquid metal and two fixed plates (10) for lateral sealing of said casting space (3), each disposed between the rolls (1, 2) and in intimate contact with said rolls, characterized in that each plate (10) comprises, on its wall in contact with the liquid metal, a chute (13) in overhang of progressively decreasing section relative to the direction of flow of the liquid metal in the casting space (3) and comprising at each level a line segment (14) of length substantially equal to the thickness of the metal strip

and forming on the height of said chute a reason

central section (14a), said section being reduced to the lower part of the casting space (3) at this straight segment (14) and the distance between the straight segments (14) of the two plates (10) of shutter placed in opposite being substantially equal, at the lower plane of the casting space (3), to the width of the metal strip. 3 Device according to claim 2, characterized in that each level of the plates (10) shutter, the perimeter of the casting space (3)

is substantially constant.

-10 4 Device according to claim 2, characterized in that the chute (13) of each plate (10) is symmetrical with respect to the plane of symmetry of the metal strip (4), said plane of symmetry being perpendicular to the segment of right

(14) and passing through the middle of said straight segment.

Device according to one of the claims

2 to 4, characterized in that the chute (13) of each shutter plate (10) is formed at the upper plane of the casting space (3) and on each side of the straight line segment (14) by a convergent curve (15, 16) connecting the end of the line segment (14) to the corresponding edge of said chute

(13) in contact with the cylinder (1, 2).

Device according to claim 5,

characterized in that each curve (15, 16) converts

substantially in the shape of an "S".

7 Device according to one of the claims

2 to 6, characterized in that each curve (15, 16) is connected to the corresponding end of the segment of

{O right (14) at a substantially right angle.

8 Device according to one of the claims

2-7, characterized in that each plate (10)

Shutter is made of copper and cooled.

9 Device according to one of the claims

2 to 7, characterized in that each closure plate (10) is made of copper and the chute (13) is covered with a layer at least in its part

central refractory material.

Device according to one of

Claims 2 to 9, characterized in that the wall

the chute (13) in contact with the metal is lubricated. 1 11 Side sealing plate of a continuous casting device comprising two parallel cylinders (1, 2) arranged facing one another so as to define between them a casting space (3) for the liquid metal , characterized in that it comprises a chute (13) overhanging progressively decreasing section and having at each level a straight segment (14) forming on the height of said chute a central groove (14 a), said section being reduced at the bottom of

said trough (13) to this straight segment (14).

12 Blanking plate according to the claim

10, characterized in that the chute (13) is formed at its upper part by two convergent curves (15, 16) extending on each side of the segment 2 S of the right (14) and connecting the end of said segment. of

right at the outer edge of said chute (13).

13 Blanking plate according to claim

cation 11, characterized in that each curve (15,

16) converts substantially to the shape of an "S".

14 Blanking plate according to one of the

claims I 1 to 13, characterized in that each

convergent curve (15, 16) is connected to the corresponding end of the straight line segment (14) in accordance with a

substantially right angle.