BE898149A - Dispositif de protection pour les couvercles de poches de coulée. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de protection pour les couvercles de poches de coulée. Avec le dispositif de protection suivant l'invention, le couvercle (3) d'une poche de coulée (1) comporte, un revetement d'une masse réfractaire (4), tandis qu'il est placé sur ou suspendu au-dessus du bord de la poche de coulée (1). Dur les parois intérieures du couvercle, on prévoit plusieurs segments (8) qui délimitent un espace essentiellement cylindrique ou en forme d'entonnoir.

Description

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   BREVET D'INVENTION Au nom de : PAUL   WURTH   S. A. 



  Titre : Dispositif de protection pour les couvercles de poches de coulée. 



  Priorité : demande de brevet déposée au Luxembourg le
19 novembre 1982 sous le   n    84 481. 



  Inventeur : Hubert STOMP. 

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  Dispositif de protection pour les couvercles de poches de coulée. 



   L'invention concerne un dispositif en vue de protéger les couvercles de récipients métallurgiques dans lesquels de la fonte brute ou des bains d'acier en fusion sont soumis à des traitements de purification ou à des processus d'alliage. C'est ainsi que, pour la fabrication d'aciers ayant des propriétés spéciales, la teneur en soufre doit être réduite le plus possible. Etant donné qu'aussi bien un haut fourneau qu'un convertisseur à soufflage d'oxygène offrent des possibilités limitées de désulfuration, pour obtenir ces qualités d'aciers, la fonte brute ou l'acier doit être désulfuré à l'extérieur du haut fourneau ou du convertisseur. En outre, dans un grand nombre de processus métallurgiques, il convient d'introduire ultérieurement des substances, par exemple, des éléments d'alliage dans le bain de métal liquide. 



   Les récipients dans lesquels sont effectués les traitements des bains, sont souvent pourvus de couvercles. Ces derniers réduisent l'interaction entre le bain de métal et l'atmosphère. Dès lors, les réactions entre l'oxygène ou l'azote et le bain en fusion sont atténuées. Dans ce sens, le dispositif d'aspiration des gaz résiduaires, qui est adapté audessus de la poche de coulée pourvue d'un couvercle, est conçu de façon à éviter essentiellement l'accès de l'air parasite au bain en fusion. En outre, il est recommandé de   prévoir un couvercle   afin de limiter la sortie et la projection du métal au cours du traitement. 



   La forme du couvercle est adaptée aux récipients utilises   et ce   couvercle est déposé au moyen d'un engin de transport et de levage. Il comporte des 

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 ouvertures afin d'introduire, dans le système, par exemple, des lances plongeantes, des sondes ou également des fils de remplissage, de même que pour laisser s'échapper les gaz résiduaires de manière contrôlée. 



  Les couvercles disponibles dans le commerce présentent un inconvénient du fait qu'à la longue, leur assise sur l'enveloppe de la poche de coulée s'altère par suite de l'encrassement résultant des projections métalliques et des scories se formant lors du traitement, ces scories donnant lieu à une importante formation de mousse et de projections. L'élimination des impuretés chaudes de la couronne du couvercle et du bord de l'enveloppe de la poche de coulée est compliquée et n'est pas sans danger. 



   Afin d'éviter cet inconvénient, on a déjà proposé (voir le brevet belge 887.984) d'équiper les récipients d'une hotte au centre de laquelle est fixé un tube ouvert des deux côtés et recueillant les projections. La hotte en forme d'entonnoir est raccordée à un système d'aspiration et, au cours du traitement, elle est suspendue vers le bas légèrement au-dessus de l'enveloppe du récipient, ménageant ainsi un espace intermédiaire libre entre elle-même et le bord du récipient. Dans sa partie inférieure, ce tube est revêtu d'une masse réfractaire et, au besoin, il peut plonger dans le bain. En l'occurrence, il représente 60 à 80% de la surface libre du bain. La partie supérieure de ce tube est fixée à la hotte à l'intervention de pièces intermédiaires.

   Un inconvénient de ce système réside dans le fait que le tube est exposé à d'importantes différences de températures et, par suite de sa forme tubulaire, il subit une déformation par dilatation, ce qui raccourcit sa durée de vie. Lorsqu'apparaissent des points défectueux, il doit être entièrement remplacé En outre, il faut tenir compte 

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 du fait que des systèmes de dépoussiérage et des couvercles assurant une mauvaise protection influencent la désoxydation de l'acier et provoquent une absorption d'azote. 



   L'invention a pour objet de proposer un dispositif de protection permettant d'éviter les inconvénients ci-dessus et d'assurer, pendant une longue période, une assise ferme du couvercle sur l'enveloppe de la poche de coulée. 



   Cet objet est réalisé par le dispositif suivant l'invention qui est constitué de plusieurs segments disposés sur les parois intérieures du couvercle et délimitant un espace principalement cylindrique ou en forme d'entonnoir. 



   On décrira ci-après d'autres formes de réalisation avantageuses de l'invention. 



   Des segments voisins se chevauchent mutuellement. 



   Le bord inférieur des segments délimite au moins 60% de la surface libre du bain. 



   L'espace délimité par les segments s'élargit du moins partiellement en forme d'entonnoir en direction de la surface du bain. 



   Au moins un élément de fixation de chaque segment est assemblé à la partie supérieure du couvercle. 



   Au moins un élément de fixation de chaque segment est assemblé à l'enveloppe du couvercle. 



   Les éléments de fixation sont réglables sur leur longueur. 



   Les segments sont constitués d'un métal enduit au moins partiellement d'une masse réfractaire. 



   Dans le cas de coupes passant dans le plan du couvercle, les coupes es segments forment principalement deux cercles concentriques, des segments 

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 voisins n'appartenant pas au même cercle et se chevauchant mutuellement. 



   Les diamètres des deux cercles changent en fonction de l'éloignement de la partie supérieure du couvercle, les surfaces de coupe des segments changeant également de manière correspondante. 



   Les avantages offerts par l'invention résident dans le fait que les dilatations et les déformations des segments individuels ne posent essentiellement aucun problème. Les différents segments peuvent être réglés individuellement et ils sont réalisés de façon à pouvoir être remplacés. En outre, le dispositif suivant l'invention peut être adapté ultérieurement à des couvercles disponibles dans le commerce. 



   Dans l'ensemble, ce dispositif se caractérise par une longue durée de vie. 



   L'invention sera décrite ci-après plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une coupe longitudinale schématique d'une poche de coulée et d'un couvercle comportant le dispositif suivant l'invention   ;   et la figure 2 est une coupe transversale du système illustré en figure   1,   cette coupe étant prise suivant la ligne II-II de cette dernière. 



   La vue en coupe schématique de la figure 1 comprend essentiellement une poche de coulée 1 pourvue d'un bec de coulée 2. Le dispositif d'aspiration des gaz résiduaires, qui se trouve au-dessus de la poche de coulée, n'est pas représenté. Dans cette poche de coulée, se trouve un bain de métal en fusion recouvert d'une couche de laitier 10. Sauf aux alentours du bec de coulée, le couvercle métallique 3 revêtu d'une masse réfractaire 4 vient prendre appui, en   9,   sur le bord supérieur de l'enveloppe de la poche de coulée ou il est suspendu au-dessus de cette dernière. Le cou- 

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 vercle comporte une ouverture 5 par laquelle une lance plongeante 12 pénètre dans le bain en fusion 11. A l'intérieur du couvercle, sont prévus plusieurs segments 8.

   Comme on peut le constater en figure 2, les segments individuels sont disposés principalement le long de deux cercles concentriques, deux segments voisins n'appartenant pas au même cercle et se chevauchant légèrement l'un l'autre. Ces segments sont avantageusement réalisés en métal. Il est recommandé d'y appliquer un revêtement réfractaire. Sur la face extérieure et sur le bord supérieur de chaque segment, sont adaptés des éléments de fixation qui assemblent les segments à la partie supérieure du couvercle et à l'enveloppe de ce dernier. Les éléments de fixation peuvent être, par exemple, des barres métalliques qui sont coulées partiellement dans les segments. A leurs extrémités libres, ces barres comportent des filets. 



  Elles passent à travers les ouvertures correspondantes pratiquées dans le couvercle et elles y sont maintenues en place au moyen d'écrous filetés (voir figure 1). 



  Dans une autre forme de réalisation, des oeillets ressortent des segments. Ces oeillets sont ancrés sur des barres dont les extrémités ont une forme correspondante. Les autres extrémités des barres passent à travers le couvercle comme décrit précédemment et elles sont maintenues en place au moyen d'écrous filetés. 



   Des essais ont démontré que, dans ces conditions de mise en service, des chaînes faisant office d'éléments de fixation, n'avaient qu'une courte durée de vie. En outre, on a constaté qu'il était recommandé d'appliquer un revêtement d'une matière réfractaire sur les barres. 



   Il importe que la position des segments puisse être réglée tant horizontalement que verticalement, permettant ainsi de monter les segments dans 

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 chaque couvercle de poche de coulée de manière optimale et conformément aux exigences requises. De plus, un jeu suffisant doit être ménagé entre les segments afin de permettre de légères dilatations. Dans la forme de réalisation illustrée en figure   1,   la face supérieure des segments vient s'appliquer sur le couvercle. Toutefois, à cet endroit et, suivant les conditions requises, on peut également prévoir un espace intermédiaire libre. 



   Bien entendu, il existe de nombreuses formes de segments permettant de réaliser les objets recherchés. On a constaté que la forme de réalisation illustrée dans les figures, dans laquelle les segments sont constitués de deux cylindres partiels, était particulièrement avantageuse. Vu de face, la partie supérieure forme un carré, tandis que la partie inférieure forme un trapèze. Un coude est formé au point de transition entre le carré et le trapèze. 



   On peut également utiliser des segments qui, vus de face, forment un trapèze. Ces segments sont montés en oblique dans le couvercle de la poche de coulée et ils délimitent un volume en forme d'entonnoir. La forme de réalisation la plus économique du dispositif suivant l'invention est constituée de segments carrés plats qui, après le montage, délimitent un volume cylindrique. 



   Afin d'éviter une projection des scories ou du métal entre les segments, ces derniers se chevauchent. En l'occurrence, les deux côtés longitudinaux peu-   vent se trouver devant   ou derrière les côtés longitudinaux du segment voisin (voir figure 2). Le système peut également être conçu de telle sorte qu'un côté longitudinal se trouve devant le segment voisin et l'autre, derrière ce dernier. La distance radiale entre deux segments est choisie de façon à permettre une libre 

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 dilatation de ces derniers.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS 1. Dispositif de protection pour un couvercle destiné à fermer une poche de coulée dans laquelle des bains de métaux en fusion sont soumis à des traitements métallurgiques, ce couvercle étant placé sur ou suspendu au-dessus du bord de la poche de coulée, caractérisé en ce que, sur les parois intérieures du couvercle, on dispose plusieurs segments délimitant un espace essentiellement cylindrique ou en forme d'entonnoir.
2. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des segments voisins se chevauchent mutuellement.
3. 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le bord inférieur des segments délimite au moins 60% de la surface libre du bain.
4. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'espace délimité par les segments s'élargit du moins partiellement en forme d'entonnoir en direction de la surface du bain.
5. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins un élément de fixation de chaque segment est assemblé à la partie supérieure du couvercle.
6. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins un élément de fixation de chaque segment est assemblé à l'enveloppe du couvercle.
7. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les éléments de fixation sont réglables sur leur longueur.
8. 8. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les segments sont constitués d'un métal enduit au moins partiellement d'une masse réfrac- <Desc/Clms Page number 10> taire.
9. 9. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas de coupes passant dans le plan du couvercle, les coupes des segments forment principalement deux cercles concentriques, des segments voisins n'appartenant pas au même cercle et se chevauchant mutuellement.
10. 10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les diamètres des deux cercles changent en fonction de l'éloignement de la partie supérieure du couvercle, les surfaces de coupe des segments changeant également de manière correspondante.