Basics of Continuous Casting of Steel - Steel casting process

Bases de la coulée continue de l'acier

Laminoir à chaud :
Processus :

La coulée continue, également appelée coulée en cordon, est un procédé qui consiste à chauffer un métal jusqu'à sa fusion. Le métal en fusion est ensuite laissé à se solidifier jusqu'à former une brame semi-finie qui est ensuite laminée en finition. Ce procédé permet de couler des pièces métalliques de longueur continue. Dans ce cas, le métal en fusion est alimenté en continu dans le moule, dont la longueur est indéterminée. Lors de la coulée, le métal en fusion descend progressivement dans le moule, sa longueur augmentant au fil du temps. Le métal en fusion est acheminé en continu à travers le moule, à un débit constant synchronisé avec la solidification de la pièce. On obtient ainsi des cordons de métal de grande longueur. L'ensemble du processus de coulée continue est un procédé précis et contrôlé qui permet d'obtenir des résultats remarquables.

Avantages de la coulée continue

Contrairement aux autres procédés de fonderie, le déroulement des étapes de la coulée continue est totalement différent. Alors que dans les autres procédés, chaque étape (chauffage du métal, coulée du métal en fusion dans les moules, solidification et démoulage) est un processus séquentiel, en coulée continue, toutes les étapes se déroulent simultanément, ce qui permet un gain de temps considérable.

diagram1

La coulée continue est une méthode inventée pour optimiser la production de métaux. La continuité du processus permet de réduire le coût de l'acier coulé. De plus, elle contribue à la standardisation de la production. Enfin, la maîtrise rigoureuse du procédé réduit les erreurs, ce qui se traduit par des pièces moulées d'acier de meilleure qualité. Elle accroît la productivité et améliore les rendements.
La coulée continue élimine certains problèmes des méthodes de fonderie traditionnelles. Par exemple, elle supprime les problèmes de tuyauterie, de structure et de composition chimique, fréquents avec la coulée en lingots. Tous les produits de fonderie obtenus par coulée continue présentent des propriétés uniformes. La vitesse de solidification du métal en fusion est également dix fois plus rapide qu'avec la coulée en lingots.

Le processus

La coulée continue présente plusieurs avantages, mais c'est aussi un procédé qui nécessite des ressources spécifiques. C'est pourquoi il est utilisé uniquement dans les industries exigeant un rendement élevé en acier coulé. Le métal est d'abord liquéfié puis versé dans un répartiteur, un conteneur qui alimente le moule dans lequel l'acier sera coulé. Le répartiteur est placé à environ 25 à 30 mètres au-dessus du sol et le processus de coulée repose entièrement sur la gravité. Le répartiteur est alimenté en continu en acier liquide pour assurer la continuité du processus. L'ensemble du processus est contrôlé afin de garantir un écoulement régulier de l'acier liquide dans le répartiteur. De plus, les impuretés et les scories sont filtrées dans le répartiteur avant leur introduction dans le moule. L'entrée du moule est remplie de gaz inertes pour empêcher toute réaction entre l'acier liquide et les gaz ambiants, comme l'oxygène. Le métal liquide circule rapidement dans le moule sans s'y solidifier complètement. Le moule est refroidi par un flux d'eau circulant sur sa surface extérieure. En général, la solidification de l'acier se fait d'abord le long des parois du moule, puis progressivement vers l'intérieur. L'évacuation du métal hors du moule est assurée par différents jeux de rouleaux. Pendant qu'un jeu de rouleaux courbe le métal, un autre le redresse. Ce système permet de modifier la direction d'écoulement de la brame d'acier, passant d'une orientation verticale à une orientation horizontale.