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Jeanne CHONÉ : Ingénieur consultante Valor Choné Consulting
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Cet article présente l’incidence de chacun des éléments d’une machine de coulée continue sur les caractéristiques métallurgiques des produits coulés : billettes, blooms ou brames.
Il est la suite logique de l’article qui présentait la préparation de l’acier avant coulée, les caractéristiques et points de vigilance particuliers des nuances d’acier, ainsi que les éléments fondamentaux de la solidification.
L’introduction de l’acier liquide par des busettes ou à jet libre, la régulation de niveau du liquide, la lingotière et sa lubrification, le support mécanique du produit le long de la machine de coulée continue, le cintrage – ou décintrage – l’évacuation… chacun de ces éléments a une incidence sur la qualité des produits coulés : répartition des inclusions non métalliques ou bulles de gaz piégées dans la peau, aspect de surface, finesse plus ou moins grande de la structure de peau, éventuelles criques ou fissures internes.
Le lien avec l’atelier de laminage – laminage direct, enfournement direct, enfournement chaud – et l’incidence sur la qualité des produits sont abordés.
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1. Principaux outils de coulée continue
Les éléments de la coulée continue (CC) ayant un impact sur les caractéristiques métallurgiques du produit sont les seuls considérés dans ce paragraphe. Ce sont :
-
la busette immergée ;
-
la lingotière ;
-
la poudre ou l’huile de lubrification ;
-
le support mécanique du produit ;
-
le refroidissement secondaire ;
-
le redressage (cas des machines courbes) ;
-
la coupe ;
-
l’évacuation ;
-
les brasseurs électromagnétiques.
1.1 Busettes immergées
Utilisée pour la coulée des produits plats et des produits longs qui le nécessitent ou qui le permettent (cf. [M 7 810, § 1]), la busette immergée sert (tableau 1) :
-
à introduire l’acier dans la lingotière ;
-
à protéger le jet répartiteur-lingotière des reprises d’oxygène et d’azote ;
-
à répartir les mouvements de l’acier dans la lingotière pour éviter de produire des entraînements de laitier de couverture et pour éviter le piégeage d’inclusions et de bulles de gaz en première peau tout en tenant compte des risques de refusions de peau liés à l’élimination de la surchauffe.
Destinées à évacuer de grands débits (» 1,5 à 8 tonnes à la minute), leur diamètre intérieur est d’environ 40 à 80 mm. Elles sont le plus souvent en alumine graphitée (de 15 à 25 mm d’épaisseur, typiquement), éventuellement renforcées extérieurement par un insert en réfractaire plus noble (ZrO2 , SiC…) pour résister à la corrosion par le laitier de couverture. Elles sont recouvertes le cas échéant d’un manchon isolant (» 2 mm d’épaisseur) destiné...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - WOLF (M.) - Bloom and Billet casting Overview. - 3rd European Conference on continuous casting, 20-23 oct. 1998.
-
(2) - FUKUSAKI (Y.), KAWASAKI (S.), KANAZUKA (Y.), KAYEBAYASHI (T.) - Production of clean steel by bloom caster. - Steelmaking Conference Proceedings, 75, p. 83-137 (1992).
-
(3) - BIRAT (J.P.) - A futures study analysis of the technological evolution of the EA by 2010. - IRSID-Usinor Recherche. Revue de Métallurgie, 11 nov. 2000.
-
(4) - OLETTE (M.), GATELLIER (C.), LAMARQUE (G.) - Métallurgie secondaire. - Les Techniques de l’ingénieur M 7 750-1. Matériaux métalliques, mars 1998.
-
(5) - Les aciers spéciaux. Le four électrique. - p. 678-689 et p. 694-711. Les Éditeurs scientifiques (1997).
-
(6) - Les aciers spéciaux. La métallurgie secondaire. - p. 694-711....
ANNEXES
HAMBURGER (J.) et ETAY (J.) - Les aspects hydrodynamiques de la coulée continue électromagnétique de brames : modélisations expérimentale et numérique. - Thèse Doctorat Sciences et Techniques INP Grenoble, 2000.
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