EP0116818B1 - Nez caisson poreux pour lance de soufflage - Google Patents
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Description
- La présente invention concerne un nez caisson poreux destiné à être fixé au bout d'une lance de soufflage, refroidie ou non, servant au barbotage ou bullage d'un métal liquide contenu dans une poche de coulée.
- L'opération de bullage d'un métal liquide s'effectue à l'aide d'une brique ou bouchon poreux placé dans le fond de la poche, ou encore à l'aide d'une lance de soufflage à trou axial. Cette façon de procéder présente de nombreux inconvénients, à savoir: durée d'utilisation très courte avant destruction, d'où remplacements fréquents nécessitant une main d'oeuvre et une manipulation importantes. De plus, dans le cas de la brique poreuse, il est nécessaire de refroidir la poche à une température permettant d'effectuer le travail d'enlèvement et de remplacement, puis de réchauffer la poche jusqu'à sa température de travail. Dans le cas de la lance avec trou axial, le soufflage provoque un tourbillon trop puissant du métal liquide, d'où remise en solution dans le bain, du laitier et des impuretés surnageant en surface.
- Un autre dispositif connu (LU-A 70 375) consiste en un nez poreux fixé à l'extrémité d'une lance de soufflage, ce nez comprenant un noyau poreux entouré d'une enveloppe en matériau réfractaire non poreux, la surface de bullage étant formée par l'extrémité libre du noyau poreux. De par sa forme axiale et ses dimensions, ce nez ne produit pas un brassage de l'entièreté du volume de métal liquide. De plus, ce nez est peu résistant aux chocs thermiques provoqués par les variations de température qu'il subit lors de son retrait du bain liquide entre deux opérations successives.
- L'invention vise à remédier aux inconvénients précités par un nez poreux caractérisé par au moins un caisson constitué d'une brique poreuse creuse entourée d'une enveloppe en matériau réfractaire de forme parallélipipédique, l'enveloppe ayant chacune de ses faces percée de deux ouvertures et une face traversée par un tube de raccord pour mettre en communciation la cavité intérieure de la brique creuse et le tube de la lance à l'extrémité de laquelle est fixé le nez.
- De préférence, plusieurs caissons sont fixés sur les faces latérales d'un bloc en matériau réfractaire dans lequel est noyé un tube métallique ayant une branche verticale et au moins une branche horizontale, l'extrémité de la branche verticale étant prévue pour être fixée à l'extrémité d'une lance de soufflage et les extrémités de chaque branche horizontale étant prévues chacune pour la fixation du tube de raccord d'un caisson.
- D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de l'exposé qui suit relatif à un exemple de mode d'exécution illustré au dessin ci-annexé. Ce dessin montre une vue éclatée d'un nez poreux selon l'invention avec coupe partielle.
- Dans cet exemple, le nez poreux comprend deux caissons 1A, 1 B fixés sur les faces latérales d'un bloc cubique 2. Chaque caisson est constitué d'une brique poreuse creuse 3 entourée d'une enveloppe 4 en matériau réfractaire. La brique 3 a une face qui présente une saillie 5 en forme de tronc de pyramide à base carrée et sur cette saillie 5 est monté un caisson métallique 6 dont la hauteur est supérieure à celle de la saillie 5 de manière à créer une chambre intérieure 7. Une face de l'enveloppe 4 est traversée en son centre par un tube de raccord métallique 8 qui débouche dans la chambre intérieure 7 en face de la cavité rectangulaire intérieure 9 de la brique poreuse 3. Ce tube de raccord a son extrémité extérieure prévue pour permettre sa fixation sur une amenée de fluide de bullage aménagée en l'occurrence dans le bloc cubique 2 comme on le verra plus loin.
- L'enveloppe réfractaire 4 est percée d'un certain nombre d'ouvertures 11, par exemple quatre ouvertures par face extérieure, soit au total vingt ouvertures. Ces ouvertures servent au passage du fluide de barbotage ou de bullage introduit par le tube de raccord 8 jusque dans la cavité intérieure 9 de la brique 3 et diffusant ensuite sous la pression au travers des parois poreuses de la brique.
- La brique poreuse est réalisée dans un moule dont les dimensions intérieures déterminent l'épaisseur de l'enveloppe réfractaire de protection. Pour obtenir les fenêtres 11 dans cette enveloppe réfractaire, on fixe sur le bloc poreux des suré- paisseurs en matière telle qu'elle se détruira lors du séchage du caisson. Le béton réfractaire est alors coulé puis vibré de manière à obtenir le degré de serrage voulu. Après démoulage et étuvage, l'ensemble présente donc un caisson en béton muni d'ouvertures permettant le passage du fluide de barbotage ou de bullage traversant la brique poreuse. L'enveloppe est avantageusement renforcée par un grillage servant d'armature au béton réfractaire.
- Le bloc cubique 2 sur lequel sont fixés les caissons 1 consiste en un bloc réfractaire 12 dans lequel est noyé un tube métallique 13 ayant une branche verticale et une branche horizontale. L'extrémité de la branche verticale est filetée pour permettre sa fixation à l'extrémité d'une lance de soufflage, connue en soi, et les extrémités de la branche horizontale sont filetées pour permettre la fixation des caissons 1.
- Le bloc 2 peut également être prévu avec un tube métallique, qui présenterait plusieurs branches horizontales, par exemple deux branches en croix, le bloc pouvant alors porter quatre caissons 1 disposés en croix. Le fluide de barbotage ou de bullage provenant de la lance est ainsi acheminé à l'intérieur de chacun des caissons 1 pour y diffuser à travers leurs briques poreuses respectives.
- Dans une variante de réalisation, un caisson 1 pourrait être fixé directement sur et dans l'axe d'une lance de soufflage mais bien que le brassage obtenu dans ce cas sera moins bon que lorsque l'on fixe plusieurs caissons sur un bloc comme décrit précédemment, le nez poreux à caisson unique présentera cependant tous les avantages de résistance du nez selon l'invention.
- Monté sur une lance de soufflage le nez décrit ci-dessus peut avantageusement être animé d'un mouvement lent de rotation autour de l'axe de la lance. Ce mouvement peut être obtenu, soit en montant sur l'extrémité de la lance un système pignon conique-vis sans fin, couplé à un moteur avec réducteur, soit plus simplement en montant des caissons poreux présentant une face latérale sans fenêtre, le mouvement de rotation étant provoqué par la réaction de la poussée du fluide de bullage sur le métal liquide.
Claims (5)
1. Nez poreux pour lance de soufflage destiné au bullage ou au barbotage d'un métal contenu dans une poche de coulée comprenant un caisson (1) constitué d'une brique poreuse creuse (3) entourée d'une enveloppe (4) en matériau réfractaire, l'enveloppe étant percée de plusieurs ouvertures et ayant un tube de raccord pour mettre en communication la cavité intérieure de la brique creuse et le tube de la lance à l'extrémité de laquelle est fixé le nez, caractérisé en ce que l'enveloppe (4) a une forme parallélipipédique avec chacune de ses faces percée de deux ouvertures (11) et une face traversée par le tube de raccord (8).
2. Nez poreux selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe (4) est renforcée par un grillage noyé dans la matière réfractaire.
3. Nez poreux selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que plusieurs caissons (1) sont fixés sur les faces latérales d'un bloc (2) en matériau réfractaire dans lequel est noyé un tube métallique (13) ayant une branche verticale et au moins une branche horizontale, l'extrémité de la branche verticale étant prévue pour être fixée à l'extrémité d'une lance de soufflage et les extrémités de chaque branche horizontale étant prévues chacune pour la fixation du tube de raccord (8) d'un caisson (1).
4. Nez poreux selon la revendication 3, dans lequel le bloc en matériau réfractaire (2) porte deux caissons latéraux (1) fixés sur deux faces opposées.
5. Nez poreux selon la revendication 3, dans lequel le bloc en matériau réfractaire (2) porte quatre caissons latéraux (1 ).
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