CA2438038C - Method and device for refractory dressing of rolls of a metal strip continuous casting machine - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF DE POTEYAGE DES CYLINDRES D'UNE
MACHINE DE COULEE CONTINUE DE BANDES METALLIQUES
Domaine de l'invention L'invention concerne la coulée continue entre cylindres de bandes métalliques, notamment de bandes en aluminium ou en alliage d'aluminium. Elle concerne tout particulièrement un procédé et un dispositif de poteyage desdits cylindres en cours de coulée.
Etat de la technique La coulée continue entre cylindres est une technique bien connue pour produire des bandes métalliques à partir d'une source de métal liquide. Typiquement, du métal liquide est injecté dans l'entrefer séparant deux cylindres métalliques en rotation, se solidifie au contact de ceux-ci et sort à l'état solide, sous forme de bande.
En général, en l'absence de précautions particulières, le métal solidifié
adhère partiellement à la surface des cylindres, ce qui conduit à une détérioration de la qualitë de la bande, voire à l'arrêt de la coulëe. Afin d'éviter ce phénomène dit « de collage », qui est d'autant plus marqué que la productivité de l'installation est élevée, il est connu de poteyer la surface de travail des cylindres par projection d'un produit de poteyage liquide (également appelé « lubrifiant ») à l'aide de buses ou de pistolets. Le produit de poteyage est souvent un mélange d'eau et de particules de graphite. Le poteyage est normalement appliqué en continu, c'est-à-dire qu'on enduit de manière sensiblement continue la surface de travail d'un cylindre avec le produit de poteyage.
Les dispositifs de poteyage connus comprennent un ou plusieurs moyens de projection par cylindre qui peuvent être fixes ou mobiles. METHOD AND DEVICE FOR POTEYING THE CYLINDERS OF A
CONTINUOUS CASTING MACHINE OF METAL BANDS
Field of the invention The invention relates to continuous casting between rolls of metal strips, in particular strips of aluminum or aluminum alloy. It concerns everything particularly a method and a device for washing said cylinders into during casting.
State of the art Continuous casting between rolls is a well-known technique for producing of the metal strips from a source of molten metal. Typically, metal liquid is injected into the air gap separating two metal cylinders in rotation, solidifies in contact with them and comes out in the solid state, in the form of a band.
In general, in the absence of special precautions, the solidified metal adheres partially on the surface of the cylinders, leading to deterioration of the quality of the band, even at the end of the flow. In order to avoid this phenomenon said of "collage", which is even more marked than the productivity of the installation is high, it is known to poteyer the working surface of the cylinders by projection a product liquid powders (also called "lubricants") using nozzles or guns. The potting product is often a mixture of water and particles of graphite. The poteyage is normally applied continuously, that is to say coating substantially continuously the working surface of a cylinder with the product of poteyage.
Known potting devices comprise one or more means of projection by cylinder which can be fixed or movable.
2 Les demandes françaises FR 2 498 099 (correspondant au brevet américain US 4 2 French applications FR 2 498 099 (corresponding to US Pat. No. 4
3.15) et FR 2 621 839 (correspondant au brevet américain US 4 892 133) décrivent des dispositifs de poteyage à débit ajustable comprenant des rampes de distribution du produit de poteyage munies de moyens de projection disposés linéairement le long des cylindres.
La demande de brevet internationale WO 95/09707 décrit un dispositif de poteyage munie de buses de pulvérisation du produit de poteyage alignées le long des cylindres et regroupées par zones, chaque zone étant alimentée séparément en produit de poteyage en fonction de la largeur de la bande métallique. Une partie des buses peut être entraînée dans un mouvement oscillatoire parallèle à l'axe des cylindres.
Problème posé
Dans le cadre de ses efforts continus de développement des machines et procédés de coulée continue entre cylindres de bandes métalliques, la demanderesse a fait le constat que les procédés et dispositifs de poteyage connus ne permettaient pas d'éviter les phénomènes de collage dans toutes les conditions de production industrielle de bandes métalliques.
La demanderesse a donc recherché des solutions pour améliorer le poteyage des cylindres de machines de coulée continue de bandes métalliques.
' Description de l'invention L'invention a pour objet un procédé de poteyage des cylindres d'une machine de coulée continue entre cylindres dans lequel on applique au moins un produit de poteyage contenant un agent de poteyage, tel qu'une suspension de graphite, qui est caractérisé en ce qu'il comprend un ajustement de la composition dudit produit de poteyage en cours d'application sur lesdits cylindres.
L'invention a également pour objet un procédé de coulée continue entre cylindres de bandes métalliques comprenant un procédé de poteyage selon l'invention.
L'invention a également pour objet un dispositif de poteyage des cylindre qui est apte à être utilisé sur une machine de coulée continue entre cylindres, qui comprend des moyens pour appliquer au moins un produit de poteyage et qui est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour ajuster la composition dudit produit de poteyage en cours d'application sur lesdits cylindres.
L'invention a également pour objet une machine de coulée continue entre cylindres de bandes métalliques équipée d'un dispositif de poteyage selon l'invention.
L'invention a également pour objet un procédé de régulation d'une machine de coulée continue entre cylindres de bandes métalliques comprenant l'application d'au moins un produit de poteyage sur lesdits cylindres, ledit produit de poteyage contenant un agent de poteyage, tel que du graphite, qui est caractérisé en ce qu'il comprend un ajustement de la composition dudit produit de poteyage en cours d'application sur lesdits cylindres. Ledit ajustement est avantageusement effectué en fonction des conditions de fonctionnement de ladite machine.
Ladite coulée continue peut être horizontale, inclinée par rapport à
l'horizontale ou verticale (ascendante ou descendante).
Afin d'obtenir une efficacité de poteyage optimale, la demanderesse a cherché
à
contrôler la quantité et la répartition du produit de poteyage qui est déposée sur la surface de travail des cylindres. Or, elle a constaté au cours de ses essais que, contrairement à ce qui est normalement admis, les changements du débit des moyens de projection modifiaient non seulement la quantité de produit de poteyage déposée sur les cylindres mais également la répartition dudit produit sur leur surface de travail, avec pour conséquence, en particulier, des variations incontrôlées de l' efficacité du poteyage, notamment en ce qui a trait à la stabilité de la machine de coulée et à la qualité de la bande produite. Elle a en particulier remarqué
que les 3.15) and FR 2 621 839 (corresponding to US Pat. No. 4,892,133) describe adjustable flow pelletizing devices comprising ramps of distribution of the poteyage product provided with projection means arranged linearly on the along the cylinders.
International Patent Application WO 95/09707 describes a device for die coating equipped with spray nozzles of the potting product aligned along the cylinders and grouped by zones, each zone being fed separately into potting product according to the width of the metal strip. A
part of nozzles can be driven in an oscillatory movement parallel to the axis of the cylinders.
Problem As part of its ongoing efforts to develop machinery and processes of continuous casting between cylinders of metal strips, the plaintiff has the finding that the known pieyage processes and devices did not allow avoid sticking phenomena in all production conditions industrial metal bands.
The applicant has therefore sought solutions to improve the poteyage of cylinders of machines for continuous casting of metal strips.
Description of the invention The subject of the invention is a method for washing the cylinders of a machine of continuous casting between rolls in which at least one product of poteyage containing a potting agent, such as a graphite suspension, who is characterized in that it comprises an adjustment of the composition of said product of poteyage being applied to said cylinders.
The subject of the invention is also a method of continuous casting between cylinders of metal strips comprising a coating process according to the invention.
The subject of the invention is also a device for coating the cylinders which is suitable for use on a continuous roll casting machine, which comprises means for applying at least one potting product and which is characterized in what it includes means for adjusting the composition of said product of die coating during application on said cylinders.
The invention also relates to a continuous casting machine between cylinder metal strips equipped with a coating device according to the invention.
The subject of the invention is also a method of regulating a machine of continuous casting between cylinders of metal strips comprising the application at minus a potting product on said cylinders, said potting product containing a coating agent, such as graphite, which is characterized in that it includes an adjustment of the composition of said potting product in progress applying on said cylinders. Said adjustment is advantageously carried out function of the operating conditions of said machine.
Said continuous casting may be horizontal, inclined with respect to the horizontal or vertical (ascending or descending).
In order to obtain optimal potting efficiency, the applicant has sought at control the quantity and distribution of the poteyage product that is deposited on the working surface of the cylinders. However, she found during her tests than, contrary to what is normally admitted, changes in means of projection not only changed the amount of the potting product trademark on the cylinders but also the distribution of said product on their surface of work, with the result, in particular, uncontrolled variations in the effectiveness of the poteyage, particularly with respect to the stability of the machine of casting and the quality of the tape produced. She especially noticed that
4 variations de débit du produit de poteyage projeté sur la surface de travail d'un cylindre par un moyen de projection peut produire des variations de la répartition de l'agent de poteyage à l'intérieur du cône de projection ou o jets » et sur la surface d'impact, alors que, en général, les variations de la composition du produit de poteyage ne modifient pas ladite répartition de manière significative.
Pour résoudre le problème posé à l'invention, la demanderesse a eu l'idée d'ajuster la composition du produit de poteyage en cours d'application, ce qui permet d'ajuster la quantité d'agent de poteyage apportée à la surface du cylindre tout en limitant les hétérogénéités de répartition dudit agent. Le produit de poteyage peut être une suspension, une solution ou un mélange de ceux-ci.
L'invention sera mieux comprise à l'aide des figures et de la description détaillée qui suivent.
La figure 1 représente schématiquement, vue de côté, une machine de coulée continue entre cylindres munie de moyens de poteyage typique de l'art antérieur.
La figure 2 est une représentation schématique d'un,dispositif de poteyage d'une machine de coulée continue entre cylindres de l'art antérieur.
La figure 3 est une représentation schématique d'un mode de réalisation prëféré d'un dispositif de poteyage d'une machine de coulée continue entre cylindres selon l' invention.
La figure 4 représente schématiquement des variantes d'une partie du dispositif de poteyage d'une machine de coulée continue entre cylindres selon l'invention.
La figure 5 illustre l'influence d'une variation du jet de produit de poteyage de moyens de projection juxtaposés sur la répartition de produit de poteyage sur la surface d'un cylindre.
S
La figure 6 illustre l'influence d'une variation du jet de produit de poteyage de moyens de projection juxtaposés sur la répartition de produit de poteyage sur la surface d'un cylindre dans le cas d'un fort recouvrement entre les jets.
La figure 7 représente schématiquement, vue de côté, une machine de coulée continue entre cylindres munie de moyens de poteyage selon un mode de réalisation possible de l'invention.
La figure 8 est une représentation simplifiée, vue du dessus, d'une machine de coulée continue entre cylindres munie de moyens de poteyage selon un mode de réalisation possible de l'invention.
La figure 9 est une représentation simplifiée, vue du dessus, d'une machine de coulée continue entre cylindres munie de moyens de poteyage selon un mode de réalisation possible de f inventiôn.
Description détaillée de l'invention Tel qu'illustré à la figure 1, une machine (1) de coulée continue entre cylindres comprend typiquement deux cylindres horizontaux (1A, 1B) et un injecteur (2).
Les cylindres (1A, 1B) sont typiquement en métal et possèdent généralement le même diamètre. Les axes de rotation (A, B) des cylindres (1A, 1B) sont en général sensiblement parallèles l'un à l'autre. Les cylindres sont séparés par un entrefer (13) et sont aptes à tourner en sens inverse l'un par rapport à l'autre.
Le métal liquide (3) est introduit d'un côté de l'entrefer (13) à l'aide de l'injecteur (2) et sort de (autre côté à l'état solide, sous la forme d'une bande (4) ayant une épaisseur nominale Eo qui est sensiblement égale à l'ouverture E de l'entrefer (13).
La surface (10) des cylindres est refroidie de manière continue, typiquement à
l'aide d'un fluide de refroidissement circulant à l'intérieur des cylindres.
La coulée est dite horizontale lorsque l'entraxe A-B entre les cylindres (1A) et (1B) est sensiblement vertical. Elle est dite inclinée lorsque ledit entraxe A-B
est incliné
par rapport à la verticale. Elle est dite verticale lorsque ledit entraxe A-B
est sensiblement horizontal.
Une machine de coulée continue entre cylindres est normalement munie de moyens de poteyage comprenant typiquement des moyens de projection (5) du produit de poteyage (24), des moyens de support (7, 8) desdits moyens de projection, une source (22) de produit de poteyage (24), un agitateur (23), des tubulures (6, 21) pour acheminer le produit de poteyage (24) et un moyen (20) pour réguler le débit du produit de poteyage. La source (22) de produit de poteyage est typiquement un réservoir d'une capacité de l'ordre de 100 à 200 litres.
Selon l'invention, le procédé de poteyage des cylindres (1A, 1B) d'une machine (1) de coulée continue entre cylindres comprend l'application d'au moins un produit de poteyage (24) sur lesdits cylindres, ledit produit de poteyage contenant un agent de poteyage et un fluide porteur, et est caractérisé en ce qu'il comprend un ajustement de la composition dudit produit de poteyage (24) en cours d'application sur lesdits cylindres.
L'invention repose sur l'idée de varier la composition du produit de poteyage afin d'éviter les variations de la taille des jets et de la répartition de l'agent de poteyage à
l'intérieur du cône de projection ou « jets » (9, 91, 92) et sur la surface d'impact (100, 101, 102) qui peuvent apparaître lorsqu'on varie le débit des moyens de projection (5, 51, 52).
L' agent de poteyage comprend de préférence du graphite, typiquement sous forme de particules microniques. Le fluide porteur comprend de préférence de l'eau. Le graphite est en suspension dans le fluide porteur, éventuellement sous forme colloïdale, avec une concentration qui se situe typiquement entre 0,2 et 4 %
en poids.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, ledit ajustement de la composition comporte un ajustement de la proportion d'agent de poteyage contenu dans le produit de poteyage, c'est-à-dire de la concentration en agent de poteyage dudit produit de poteyage. Ainsi, il est possible de modifier la quantité d'agent de poteyage projeté
sur le cylindre en modifiant la proportion d'agent de poteyage dans le produit de poteyage, sans modifier le débit des moyens de projection : on augmente la proportion d'agent de poteyage lorsqu'on veut projeter une plus grande quantité
d'agent de poteyage sur la surface (10) du cylindre et on la diminue dans le cas inverse.
De prëférence, l'ajustement de la composition comporte une dilution d'un concentré
d'agent de poteyage dans un fluide porteur. Ledit concentré peut être une « suspension mère », une solution concentrée ou un mélange de ceux-ci. Ledit concentré est avantageusement choisi parmi les suspensions concentrées de graphite, de nitrure de bore, de silice colloïdale, de magnésie, de produits organiques (tels que des huiles organiques ou des polyesters) ou un mélange de ceux-ci.
Typiquement, on peut utiliser une suspension mère qui est un concentré de particules de graphite en suspension dans un gel, avec une proportion de graphite typiquement comprise entre et 30 % en poids. Le fluide porteur est alors généralement de l'eau. La proportion 20 de suspension mère ajoutée au fluide porteur est typiquement comprise entre 1 et 8 %.
En pratique, il peut être avantageux que le procédé selon l'invention comporte également un ajustement du dëbit de produit de poteyage de manière à obtenir une stabilité du jet dans le temps, en particulier entre le moment où les pistolets sont ajustés par rapport aux cylindres, hors coulée, et pendant la coulée.
L'ajustement de la composition peut être effectué rétroactivement en fonction de mesures effectuëes sur la machine de coulée (1) (typiquement à l'aide d'une boucle de régulation) et/ou de manière automatisée. Lesdites mesures comprennent typiquement des mesures choisies parmi les mesures optique, laser, infrarouge, de vibrations ou de tension mécanique. Par exemple, la quantité d'agent de poteyage présente en surface (10) des cylindres peut être déterminée à l'aide d'un détecteur (tel qu'un détecteur optique, un système laser, une caméra ou un détecteur infrarouge) qui produit un signal qui peut être utilisé en rétroaction pour réguler la composition du produit de poteyage. Ledit ajustement de la composition peut alors correspondre à une régulation. Le procédé de l'invention peut être compris dans un procédé de régulation d'une machine de coulée continue entre cylindres.
Selon l'invention, le dispositif de poteyage d'un cylindre (1A, 1B), qui est apte à être utilisé sur une machine de coulée continue entre cylindres, comprend des moyens d'enduction (5, 51, 52, 6, 61, 62, 7, 8, 20, 21) pour appliquer au moins un produit de poteyage (24) sur lesdits cylindres et est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (30 à 41) pour ajuster la composition du produit de poteyage en cours d'application sur lesdits cylindres.
Le dispositif de poteyage selon l'invention est apte à mettre en oeuvre le procédé de poteyage de l'invention.
Les moyens d'enduction comprennent avantageusement des moyens (20) pour contrôler le débit des moyens de projection (5, 51, 52), tels qu'une pompe volumétrique.
Les conduits (6, 21) peuvent être en différents matériaux compatibles avec le produit de poteyage et les conditions ambiantes d'une machine de coulée continue.
Lorsque les moyens de projection sont mobiles, une partie (6) des conduits est de préférence flexible.
Les moyens d'enduction peuvent être placés à différents endroits sur la périphérie des cylindres. Ils sont toutefois avantageusement placés du côté de la sortie, c'est-à-dire du côté de la bande métallique, afin de ne pas être en contact avec le métal liquide, ce qui pourrait entraîner des risques d'explosion.
Dans le cas très fréquent où le produit de poteyage comporte un fluide porteur, tel que de l'eau, et un agent de poteyage solide, tel que du graphite, les moyens de poteyage selon l'invention peuvent également comprendre des moyens (38, 39), actifs ou passifs, tels qu'un agitateur (38) ou une chicane (39), pour homogénéiser le produit de poteyage. Les moyens de poteyage selon l'invention peuvent éventuellement comprendre des moyens (38) pour maintenir en suspension les particules d'agent de poteyage.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, qui est illustré à la figure 3, lesdits moyens d'ajustement (30 à 41) de la composition du produit de poteyage comprennent un mélangeur (40), une alimentation en agent de poteyage (41), un moyen de régulation (32) de l'alimentation en agent de poteyage et une alimentation en fluide porteur (30). Le moyen de régulation (32) permet de contrôler et de réguler la quantité d' agent de poteyage qui est apportée au mélangeur (40) et appliquée sur les cylindres par les moyens d'enduction. Le moyen de régulation (32) peut comprendre, par exemple, une pompe doseuse.
Ledit mélangeur (40) peut également être un Venturi, un réservoir tampon ou un pot.
Le mélangeur (40) est avantageusement de très faible capacité (par exemple de 1 à 2 litres), ce qui permet notamment de faire varier rapidement la concentration en agent de poteyage contenu dans le produit de poteyage. Le mélangeur (40) peut être commun à plusieurs moyens de projection.
La figure 4 illustre deux modes de réalisation desdits moyens d'ajustement (30 à 41).
Dans le mode de réalisation de la figure 4a), lesdits moyens d'ajustement (30 à 41) comprennent un réservoir (34) apte à contenir ledit concentré (35), un moyen de régulation (32) de l'alimentation en agent de poteyage, des moyens de canalisations (31, 33), une alimentation en fluide porteur (30), un réservoir tampon (36) apte à
contenir le produit de poteyage (24), une zone de mélange (37) et un agitateur (38).
Dans le mode de réalisation de la figure 4b), lesdits moyens d'ajustement (30 à 41) comprennent un réservoir (34) apte à contenir ledit concentré (35), un moyen de régulation (32) de l'alimentation en agent de poteyage, des moyens de canalisations (31, 33), une alimentation en fluide porteur (30), un pot (36) apte à contenir le produit de poteyage (24), une zone de mélange (37), des chicanes (39) et un agitateur (38). 4 variations in the flow of the potting product projected on the work surface a cylinder by means of projection can produce variations of the distribution of the potting agent inside the projection cone or o 'jets' and on the area impact, whereas, in general, variations in the composition of the product of poteyage do not change the distribution significantly.
To solve the problem of the invention, the plaintiff had the idea to adjust the composition of the potting product being applied, which allows to adjust the amount of potting agent added to the surface of the cylinder while limiting heterogeneities of distribution of said agent. The poteyage product can be a suspension, a solution or a mixture thereof.
The invention will be better understood from the figures and the description detailed who follow.
FIG. 1 shows schematically, seen from the side, a casting machine continuous between cylinders provided with means of potting typical of the art prior.
FIG. 2 is a schematic representation of a washing device a continuous casting machine between cylinders of the prior art.
FIG. 3 is a schematic representation of an embodiment preferred coating device of a continuous casting machine between rolls according to the invention.
FIG. 4 schematically represents variants of part of the device poteyage of a continuous casting machine between cylinders according to the invention.
FIG. 5 illustrates the influence of a variation of the jet of the potting product of juxtaposed projection means on the distribution of the product of poteyage on the surface of a cylinder.
S
Figure 6 illustrates the influence of a variation of the jet of the coating product of juxtaposed projection means on the distribution of the product of poteyage on the surface of a cylinder in the case of a strong overlap between the jets.
FIG. 7 is a diagrammatic side view of a casting machine.
continuous cycle between cylinders provided with coating means according to a method of production possible of the invention.
FIG. 8 is a simplified representation, seen from above, of a machine for cast continuous cycle between cylinders provided with coating means according to a method of production possible of the invention.
FIG. 9 is a simplified representation, seen from above, of a machine for cast continuous cycle between cylinders provided with coating means according to a method of production possible inventio n.
Detailed description of the invention As illustrated in FIG. 1, a casting machine (1) continues between cylinder typically comprises two horizontal cylinders (1A, 1B) and an injector (2).
The cylinders (1A, 1B) are typically metal and generally have the same diameter. The axes of rotation (A, B) of the cylinders (1A, 1B) are generally substantially parallel to each other. The cylinders are separated by a air gap (13) and are able to rotate in opposite directions relative to each other.
The liquid metal (3) is introduced on one side of the gap (13) with the aid of the injector (2) and comes out (solid state side, in the form of a strip (4) having a nominal thickness Eo which is substantially equal to the opening E of the air gap (13).
The surface (10) of the rolls is cooled continuously, typically at ugly a cooling fluid circulating inside the cylinders.
The casting is said to be horizontal when the spacing AB between the rolls (1A) and (1B) is substantially vertical. It is said to be inclined when said center distance AB
is inclined compared to the vertical. It is said vertical when said center distance AB
is substantially horizontal.
A continuous casting machine between cylinders is normally provided with means of poteyage typically comprising means for projecting (5) the product of poteyage (24), support means (7, 8) of said projection means, a source (22) of washing product (24), an agitator (23), tubings (6, 21) for conveying the potting product (24) and means (20) for regulating the flow rate of poteyage product. The source (22) of potting product is typically a tank with a capacity of the order of 100 to 200 liters.
According to the invention, the process for washing the cylinders (1A, 1B) of a machine (1) continuous roll casting comprises the application of at least one product of poteyage (24) on said cylinders, said potting product containing a agent of poteyage and a carrier fluid, and is characterized in that it comprises a adjustment the composition of said potting product (24) being applied to said cylinders.
The invention is based on the idea of varying the composition of the potting product to to avoid variations in the size of the jets and the distribution of the agent from poteyage to inside the projection cone or "jets" (9, 91, 92) and on the surface impact (100, 101, 102) which can appear when the flow rate of the means of projection (5, 51, 52).
The potting agent preferably comprises graphite, typically under made of micron particles. The carrier fluid preferably comprises water. The graphite is suspended in the carrier fluid, optionally in the form of colloidal, with a concentration typically between 0.2 and 4%
in weight.
In the preferred embodiment of the invention, said adjustment of the composition includes an adjustment of the proportion of potting agent contained in the product of poteyage, that is to say, the concentration of potting agent of said product of die coating. Thus, it is possible to modify the amount of potting agent projected on the cylinder by modifying the proportion of coating agent in the product of poteyage, without modifying the flow of the means of projection: one increases the proportion of washing agent when you want to project a larger quantity coating agent on the surface (10) of the cylinder and is reduced in the case reverse.
Preferably, the adjustment of the composition comprises a dilution of one concentrated of potting agent in a carrier fluid. Said concentrate can be a "Mother suspension" means a concentrated solution or a mixture thereof. said concentrate is advantageously chosen from concentrated suspensions of graphite, boron nitride, colloidal silica, magnesia, organic products (such as organic oils or polyesters) or a mixture thereof.
Typically, we can use a mother suspension that is a concentrate of particles of graphite suspension in a gel, with a proportion of graphite typically included enter and 30% by weight. The carrier fluid is then usually water. The proportion Of the mother suspension added to the carrier fluid is typically between 1 and 8%.
In practice, it may be advantageous for the method according to the invention to comprise also an adjustment of the flow of the product of poteyage so as to obtain a stability of the jet over time, particularly between the moment when the guns are adjusted relative to the rolls, out of casting, and during casting.
The adjustment of the composition can be performed retroactively depending of measurements made on the casting machine (1) (typically using a loop regulation) and / or in an automated manner. These measures include typically measurements selected from optical, laser, infrared, of vibration or mechanical tension. For example, the amount of agent die coating on the surface (10) of the cylinders can be determined using a detector (such as an optical detector, a laser system, a camera or a detector infrared) that produces a signal that can be used in feedback for regulate the composition of the poteyage product. Said adjustment of the composition may so correspond to a regulation. The method of the invention can be understood in one method of controlling a continuous casting machine between rolls.
According to the invention, the device for coating a cylinder (1A, 1B), which is fit to be used on a continuous casting machine between cylinders, includes means coating material (5, 51, 52, 6, 61, 62, 7, 8, 20, 21) for applying at least one product of poteyage (24) on said cylinders and is characterized in that it comprises means (30 to 41) to adjust the composition of the coatings product in progress Application on said cylinders.
The coating device according to the invention is capable of implementing the process of poteyage of the invention.
The coating means advantageously comprise means (20) for controlling the flow of the projection means (5, 51, 52), such as a pump volumetric.
The ducts (6, 21) can be made of different materials compatible with the product of poteyage and the ambient conditions of a continuous casting machine.
When the projection means are movable, part (6) of the ducts is of preference flexible.
The coating means can be placed in different places on the periphery cylinders. They are, however, advantageously placed on the output side, that is say on the side of the metal band, so as not to be in contact with the metal liquid, which could lead to explosion hazards.
In the very frequent case where the potting product comprises a fluid carrier, such water, and a solid potting agent, such as graphite, the means of poteyage according to the invention may also comprise means (38, 39), active or passive, such as an agitator (38) or a baffle (39), for homogenize the poteyage product. The potting means according to the invention can possibly include means (38) for keeping the particles of potting agent.
In a preferred embodiment of the invention, which is illustrated in FIG.
figure 3, said means for adjusting (30 to 41) the composition of the potting product comprise a mixer (40), a coating agent feed (41), a control means (32) for the supply of the coating agent and a food carrier fluid (30). The regulating means (32) makes it possible to control and regulate the amount of coating agent that is added to the mixer (40) and applied on the rolls by the coating means. The regulating means (32) can include, for example, a metering pump.
Said mixer (40) can also be a Venturi, a buffer tank or a pot.
The mixer (40) is advantageously of very low capacity (for example 1 to 2 liters), which makes it possible to vary the concentration rapidly in agent poteyage contained in the poteyage product. The mixer (40) can be common to several projection means.
Figure 4 illustrates two embodiments of said adjustment means (30).
at 41).
In the embodiment of FIG. 4a), said adjustment means (30) at 41) comprise a reservoir (34) capable of containing said concentrate (35), a means of regulating (32) the supply of coating agent, means for pipelines (31, 33), a carrier fluid supply (30), a buffer reservoir (36) able to contain the potting product (24), a mixing zone (37) and an agitator (38).
In the embodiment of Figure 4b), said adjustment means (30 at 41) comprise a reservoir (34) capable of containing said concentrate (35), a means of regulating (32) the supply of coating agent, means for pipelines (31, 33), a carrier fluid supply (30), a pot (36) adapted to contain the potting product (24), a mixing zone (37), baffles (39) and a stirrer (38).
5 La demanderesse a eu l'idée que la dilution d'un concentré d'agent de poteyage dans un fluide porteur dans un mélangeur (40), notamment lorsque celui-ci est de faible capacité, pouvait permettre d'éviter les problèmes de sédimentation de l'agent de poteyage qui sont souvent observés avec les dispositifs connus (qui fonctionnent en général en mode « batch » en utilisant des réservoirs (22) de grande capacité, à sa 10 ~ voir typiquement entre 100 et 200 litres) et qui entrainent des fluctuations de la composition effective du produit de poteyage par rapport à la valeur nominale.
L'utilisation d'un ou plusieurs mélangeurs (40) de faible capacité permet également de réduire leur volume et, par conséquent, la taille des installations de coulée. Elle permet ëgalement de simplifier les commandes.
Lorsque l'agent de poteyage se présente sous la forme d'un concentré (35) apte à être dilué à l' aide du fluide porteur, l' alimentation en agent de poteyage (41 ) comprend avantageusement un réservoir (34), à partir duquel on peut alimenter, de manière régulée, le mélangeur (40).
Les moyens (30 à 41) pour ajuster la composition du produit de poteyage peuvent former un dispositif d'ajustement (42) qui est avantageusement distinct, amovible et/ou démontable, ce qui en facilite l'entretien.
Le dispositif de poteyage de l'invention peut comprendre des moyens pour contrôler rétroactivement ledit ajustement de la composition en fonction de mesures effectuées sur ladite machine de coulée, par exemple à l'aide d'une boucle de régulation.
Il peut également comprendre des moyens pour contrôler de manière automatisée ledit ajustement de la composition.
Les moyens de projection (5, 51, 52) sont typiquement choisis dans le groupe comprenant des buses et des pistolets. Les moyens d'enduction peuvent inclure un seul moyen de projection (5) par cylindre (figure 1) ou plusieurs moyens de projection (51, 52) par cylindre (figures 7 et 9). Dans ce dernier cas, les moyens de projection peuvent être superposés (tel qu'illustré à la figure 7) ou répartis le long du cylindre (tel qu'illustré à la figure 9). Les moyens d'enduction peuvent également comprendre des moyens pour déplacer les moyens de projection le long du cylindre, typiquement en un mouvement d'oscillation ou en un mouvement de va-et-vient entre une extrémité ( 11 ) et l' autre ( 12) du cylindre.
Selon une variante avantageuse de l'invention, lesdits moyens d'enduction comprennent un moyen de prof ection (S) pour chaque cylindre ( 1 A, 1 B) et des moyens (80 à 84) pour déplacer ledit moyen de projection (5) le long de chaque cylindre, typiquement en un mouvement de va-et-vient.
Selon une autre variante avantageuse de l'invention, lesdits moyens d'enduction comprennent au moins deux moyens de projection (51, 52) pour chaque cylindre (1A, 1B), lesdits moyens de projection formant un ensemble solidaire, et des moyens (80 à 84) pour déplacer chaque dit ensemble le long de chaque cylindre, typiquement en un mouvement de va-et-vient. Les moyens de projection de chaque dit ensemble sont avantageusement superposés, tel qu'illustré à la figure 7, lorsqu'on cherche à
produire des bandes de grande largeur (ce qui est normalement rendu difficile par la vitesse maximale limitée des moyens de déplacement des moyens de projections).
Les moyens de déplacement (80 à 84) comprennent typiquement un support mobile ou chariot (80), un rail (81) et des moyens d'entrainement (82, 83, 84) tels qu'un moteur. De préférence, lesdits moyens de déplacement (80 à 84) permettent de déplacer lesdits moyens de projection en un mouvement de va-et-vient le long d'un axe parallèle à l' axe (A, B) du cylindre.
Selon une autre variante avantageuse de l'invention, lesdits moyens d'enduction comprennent au moins deux moyens de projection (5) pour chaque cylindre et lesdits moyens de projection sont disposés sur une ligne sensiblement parallèle à
l'axe (A, B) de chaque dit cylindre (1A, 1B). Les moyens de projection sont typiquement équidistants.
L'orientation des moyens de projection peut être fixe ou variable. Le dispositif selon l'invention peut également comporter des moyens pour faire osciller au moins un des moyens de projection par rapport à un axe déterminé, ce qui permet d'augmenter la surface d'impact du moyen de projection et, éventuellement, d'en diminuer le nombre. L' axe d' oscillation est typiquement vertical.
L'invention est particulièrement avantageuse dans le cas où on utilise au moins deux moyens de projection par cylindre. En effet, dans de tels cas, le recouvrement des cônes de projection (9, 91, 92) et des surfaces d'impact (100, 101, 102) peut entraîner d'importantes variations de la répartition de l'agent de poteyage totale des multiples moyens de projection. Par exemple, tel qu'illustré schématiquement à
la figure 5, où D représente la densité surfacique d'agent de poteyage, la surface d'impact totale de deux moyens de projection juxtaposés peut subir non seulement des variations radiales de la densité, comme c'est le cas d'un seul moyen de projection, mais aussi des variations très importantes de la densité dans la zone de contact entre les cônes de projection et les surfaces d'impact, même si le poteyage peut être proche de la valeur nominale N dans les zones S où les surfaces d'impact ne se recouvrent pas. La figure Sa) correspond au cas où les deux jets forment un angle relativement fermé par rapport à la valeur optimale souhaitée ; le recouvrement entre les cônes de projection et les deux surfaces d'impact est dans ce cas très faible ou nul, ce qui conduit à des zones de sous-poteyage E par rapport à la valeur nominale N. La figure Sb) correspond au cas où les deux jets forment un angle relativement ouvert par rapport à la valeur optimale souhaitée ; le recouvrement entre les cônes de projection et les deux surfaces d'impact est dans ce cas non négligeable, voire important, ce qui conduit à des zones de sur-poteyage R par rapport à la valeur nominale N. La figure 6 montre qu'un effet similaire peut se produire même si les zones de recouvrement entre les surfaces d'impact sont très importantes. Dans ce dernier cas, le quantité de poteyage appliquée dans certaines zones peut fluctuer de manière très importante, passant d'un sous-poteyage dans certaines zones T
lorsque l'angle des jets est relativement fermé par rapport à la valeur optimale souhaitée (figure 6a) à un sur-poteyage dans les mémes zones T lorsque l'angle des jets est relativement ouvert (figure 6b).
La machine (1) de coulée continue entre cylindres selon l'invention peut comprendre au moins un détecteur pour déterminer la quantité d'agent de poteyage présente en surface (10) des cylindres qui produit un signal apte à être utilisé en rétroaction pour ajuster de la composition du produit de poteyage. Ledit dëtecteur est typiquement choisi parmi les détecteurs optiques, les systèmes lasers, les caméras, les détecteurs infrarouge, les détecteurs de vibration et les détecteurs de tension mécanique.
Dans le procédé de régulation selon l'invention, ledit ajustement peut être effectué en fonction des conditions de fonctionnement de ladite machine (1). Il peut également être effectué rétroactivement en fonction de mesures effectuées sur ladite machine de coulée, par exemple à l'aide d'une boucle de régulation. Lesdites mesures peuvent comprendre des mesures choisies parmi les mesures optique, laser, infrarouge, de vibrations ou de tension mécanique. Ledit ajustement de la composition peut aussi être effectué de manière automatisée.
L'invention concerne surtout la production des bandes en métaux non ferreux, notamment en aluminium ou alliage d' aluminium ou en cuivre ou en alliage cuivreux.
Exemples Des bandes en alliage d'aluminium 1100 selon la nomenclature de l'Aluminium Association, d'une épaisseur de 3 mm et d'une largeur de 1800 mm, ont été
coulées selon l'invention à des vitesses atteignant 3,5 mmlmin sous 1000 t/côté
d'efforts de serrage, en utilisant une suspension mère de graphite à 21 % diluée dans de l' eau avec un ajustement de la proportion de graphite entre 2 % et 3 % environ. La qualité
de la surface des bandes a été vérifiée par une attaque macrographique d' échantillons en pleine largeur. La demanderesse a noté une amélioration significative de la qualité
de la surface des bandes, une plus grande reproductibilité de cette qualité et une productivité d'environ 10 % supérieure à celle observée pour des coulées effectuées avec un poteyage en mode batch, avec des réservoirs de grande capacité et un simple réglage du débit de produit de poteyage. Elle attribue ces améliorations à une répartition d'agent de poteyage plus uniforme et mieux contrôlée.
Avantages de l'invention L'invention, qui peut être intégrée aux procédés et dispositifs de coulée continue . entre cylindres existants, permet d'améliorer la qualité des bandes obtenues et la constance du dépôt de poteyage sur les cylindres. La qualité est notamment améliorée par le réglage des jets qui peut rester le même quel que soit le domaine de fonctionnement de la machine. Pour un régime de fonctionnement donné, la constance du dépôt permet de limiter sensiblement la quantité de produit de poteyage nécessaire pour obtenir des bandes de qualité déterminée. The applicant has had the idea that the dilution of a concentrate of poteyage in a carrier fluid in a mixer (40), especially when it is low capacity, could avoid agent sedimentation problems of poteyage which are often observed with the known devices (which operate in general in batch mode using high capacity tanks (22), at his 10 ~ typically see between 100 and 200 liters) and which lead to fluctuations in the effective composition of the potting product in relation to the nominal value.
The use of one or more mixers (40) of low capacity allows also to reduce their volume and, consequently, the size of casting. She also simplifies the commands.
When the potting agent is in the form of a concentrate (35) fit to be diluted with the aid of the carrier fluid, the supply of coating agent (41) comprises advantageously a reservoir (34), from which one can feed, of way regulated, the mixer (40).
Means (30 to 41) for adjusting the composition of the potting product can forming an adjustment device (42) which is advantageously distinct, removable and / or removable, which facilitates maintenance.
The coating device of the invention may comprise means for control, regulate retroactively said adjustment of the composition according to measurements conducted on said casting machine, for example using a control loop.
he can also include means for automated control of adjustment of the composition.
The projection means (5, 51, 52) are typically selected from the group comprising nozzles and guns. Coating means may include a only means of projection (5) per cylinder (FIG. 1) or several means of projection (51, 52) per cylinder (Figures 7 and 9). In the latter case, means of projection can be superimposed (as shown in Figure 7) or distributed along the cylinder (as shown in Figure 9). The coating means can also include means for moving the projection means along the cylinder, typically in a swinging motion or in a back-and-forth motion between one end (11) and the other (12) of the cylinder.
According to an advantageous variant of the invention, said coating means comprise a means of prof ection (S) for each cylinder (1 A, 1 B) and of the means (80 to 84) for moving said projection means (5) along each cylinder, typically in a back-and-forth motion.
According to another advantageous variant of the invention, said means coating comprise at least two projection means (51, 52) for each cylinder (1A, 1B), said projection means forming an integral assembly, and means (80 to 84) to move each said set along each cylinder, typically in a back-and-forth motion. The means of projection of each says together are advantageously superimposed, as illustrated in FIG. 7, when look for produce wide strips (which is normally difficult over there limited maximum speed of the means for moving the projection means).
The displacement means (80 to 84) typically comprise a movable support or carriage (80), a rail (81) and drive means (82, 83, 84) such one engine. Preferably, said displacement means (80 to 84) make it possible to moving said projection means in a back-and-forth motion along a axis parallel to the axis (A, B) of the cylinder.
According to another advantageous variant of the invention, said means coating comprise at least two projection means (5) for each cylinder and said projection means are arranged on a line substantially parallel to the axis (A, B) of each said cylinder (1A, 1B). The projection means are typically equidistant.
The orientation of the projection means may be fixed or variable. The device according the invention may also comprise means for oscillating at least one of means of projection relative to a given axis, which makes it possible to increase the impact surface of the projection medium and, if necessary, to reduce its number. The oscillation axis is typically vertical.
The invention is particularly advantageous in the case where less two projection means per cylinder. In such cases, the recovery of the projection cones (9, 91, 92) and impact surfaces (100, 101, 102) can cause significant variations in the distribution of the coating agent total multiple projection means. For example, as schematically illustrated in the FIG. 5, where D represents the surface density of the coating agent, the area the total impact of two juxtaposed projection means may not be only radial variations in density, as in the case of a single means of projection but also very significant variations in density in the zone of contact between the projection cones and the impact surfaces, even if the die coating can be close to the nominal value N in the zones S where the surfaces impact do not overlap. Figure Sa) corresponds to the case where the two jets form a angle relatively closed compared to the desired optimum value; the recovery between the projection cones and the two impact surfaces are in this case very weak or zero, which leads to areas of under-squatting E compared to the value nominal N. Figure Sb) corresponds to the case where the two jets form an angle relatively open compared to the desired optimum value; recovery between cones projection and the two impact surfaces is in this case not negligible, indeed important, which leads to areas of over-wash R compared to the value N. Figure 6 shows that a similar effect can occur even if the overlap areas between the impact surfaces are very important. In this In the latter case, the amount of poteyage applied in certain areas fluctuate very important way, from under-washing in certain zones T
when the angle of the jets is relatively closed compared to the optimal value desired (Figure 6a) to over-condense in the same zones T when the angle of the jets is relatively open (Figure 6b).
The machine (1) for continuous casting between rolls according to the invention can understand at least one detector for determining the amount of coating agent present in surface (10) of the cylinders which produces a signal suitable for use in feedback for adjust the composition of the poteyage product. The said detector is typically chosen among the optical detectors, the laser systems, the cameras, the detectors infrared, vibration detectors and voltage detectors mechanical.
In the regulation method according to the invention, said adjustment can be carried out function of the operating conditions of said machine (1). he can also retroactively as a function of measurements made on the said machine of casting, for example using a control loop. Said measures can include measurements selected from optical, laser, infrared, of vibration or mechanical tension. Said adjustment of the composition may as well be done automatically.
The invention mainly concerns the production of non-ferrous metal belts, especially aluminum or aluminum alloy or copper or alloy copper.
Examples Aluminum alloy strips 1100 according to the nomenclature of Aluminum Association, with a thickness of 3 mm and a width of 1800 mm, were cast according to the invention at speeds up to 3.5 mmlmin under 1000 t / side of efforts to tightening, using a 21% graphite mother suspension diluted in water with an adjustment of the proportion of graphite between about 2% and 3%. The quality of the surface of the bands was verified by a macrographic attack of samples in full width. The Applicant has noted a significant improvement in quality of the surface of the strips, greater reproducibility of this quality and a productivity of about 10% higher than that observed for conducted batch-wise, with large capacity tanks and a simple adjustment of the flow of the product of poteyage. She attributes these improvements to a more uniform and better controlled release agent distribution.
Advantages of the invention The invention, which can be integrated with casting methods and devices keep on going . between existing cylinders, makes it possible to improve the quality of the bands obtained and the constancy of the deposit of poteyage on the cylinders. Quality is especially improved by setting the jets that can remain the same regardless of the domain of operation of the machine. For a given operating regime, the consistency of the deposit makes it possible to limit significantly the quantity of die coating necessary to obtain bands of determined quality.
Claims (41)
en ce que le produit de poteyage est une suspension, une solution ou un mélange de ceux-ci. 4. A coating process according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the potting product is a suspension, a solution or a mixed of these.
en ce que l'agent de poteyage comprend du graphite. 5. A coating process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the potting agent comprises graphite.
en ce que le fluide porteur comprend de l'eau. 6. A coating process according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the carrier fluid comprises water.
en ce que ledit ajustement de la composition comporte une dilution d'un concentré d'agent de poteyage dans ledit fluide porteur. 7. A coating process according to any one of claims 1 to 6, characterized in that said adjustment of the composition comprises a dilution of one potting agent concentrate in said carrier fluid.
rétroactivement en fonction de mesures effectuées sur ladite machine de coulée. 11. A coating process according to any one of claims 1 to 10, characterized in that said adjustment of the composition is effected retroactively according to measurements made on said machine of casting.
contenir un concentré d'agent de poteyage (35). 20. A coating device according to claim 18 or 19, characterized in that than the coating agent feed (41) comprises a reservoir (34) adapted to contain a coating agent concentrate (35).
en ce que lesdits moyens de déplacement (80 à 84) permettent de déplacer lesdits moyens de projection en un mouvement de va-et-vient le long d'un axe parallèle à l'axe (A, B) des cylindres. Device according to one of Claims 23 to 25, characterized in this that said moving means (80 to 84) make it possible to move said means for projecting back and forth along a parallel axis to the axis (A, B) of the cylinders.
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