LU85858A1 - Procede destine a empecher des depots sur les parois de recipients metallurgiques et recipient metallurgique adapte a la mise en oeuvre de ce procede - Google Patents
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Description
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î ' *P.ELEC.01/LU
PROCÉDÉ DESTINÉ k EMPÊCHER DES DÉPÔTS SUR LES PAROIS DE RÉCIPIENTS MÉTALLURGIQUES ET RÉCIPIENT 5 MÉTALLURGIQUE ADAPTÉ h LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCÉDÉ.
La présente invention est relative à un procédé destiné à empêcher des dépôts sur les parois de récipients métallurgiques, notamment sur les faces intérieures du trou de coulée de tels récipients. Elle concerne également 10 un récipient métallurgique amélioré qui est adapté à la mise en oeuvre du procédé susmentionné.
Il est bien connu que le trou de coulée, notamment du répartiteur, constitue un point faible dans la chaîne de fabrication utilisant du métal en fusion, plus 15 particulièrement dans les procédés de coulée continue. Plus particulièrement dans le cas de l'acier, on a déjà proposé diverses solutions pour rémédier à ce problème (voir les documents "Steel flow through nozzlesi "Influence of calcium", Faulring, Farrel and Hilty; Iron and steel-20 makers, Febr. 1980, pages 14 à 20; et "Steel flow through nozzles: Influence of deoxidizers", Farrel and Hilty;
Electric furnace proceeding AIME; volume 29, 1971, pages 31 à 46). Ainsi, on a proposé' d'utiliser des ajutages auto-érodant qui empêchent les dépôts de matières métalli-25 ques mais qui doivent erre remplacés dans des périodes de fonctionnement relativement courtes et, en outre, peuvent influencer la qualité et la pureté du bain métallique.
On a également proposé de déboucher les trous de coulée au moyen de lances a oxygène.
30 Un autre moyen consiste à utiliser un ajutage qui permet le passage d'un gaz inerte empêchant le contact ^ direct entre le métal en fusion et les parois du trou de coulée et évitant également 1!oxydation du métal en fusion, oxydation qui favorise la formation de dépôts. 35 On a également proposé d'effectuer des additions de substances particulières dans le métal en fusion en vue de le rendre plus fluide et d'empêcher des dépôts. On a « déjà fait des essais, en effet concluants, avec des t * ι ' ’ 2 additions de calcium. Dans es cas, il s'agit néanmoins d’effectuer les additions avec grande précision en fonction du traitement antérieur du menai fondu. On a égale-5 ment ajouté des désoxydants tels que de la silice et du manganèse, de l’aluminium, du zirconium et du titane ou des terres rares. Ces-procédés plutôt chimiques ont cependant une influence sur la composition du métal, en l’occurence l'acier, et peuvent s'avérer relativement onéreux. 10 Le but de la présente invention vise à fournir un autre procédé que les procédés mécaniques et chimiques cités, en vue d'empêcher la formation ce dépôts sur les parois de récipients métallurgiques.
Un autre but de la présente invention vise à 15 fournir un procédé du type susmentionné qui ne présente pas les inconvénients des procédés de l'état de la technique, c'est-à-dire un procédé moins onéreux, qui dépend en une moindre mesure de la qualité du métal traité et du traitement pratiqué antérieurement et qui est simple et 20 facilement réglable.
L'invention vise également à fournir un récipient métallurgique amélioré qui présente un trou de coulée perfectionné de manière à permettre la mise en oeuvre du procédé de l’invention.
25 Selon un premier aspect de la présente inven tion, le procédé est caractérisé par le fait qu’on empêche la formation de dépôts sur au moins une partie des parois d’un récipient métallurgique par une action du type électrochimique, en appliquant une tension électrique entre le 30 bain de métal fondu et la paroi essentiellement conductrice d’au moins une partie du récipient métallurgique. Par "conductrice", on entend ur.e conduction d'électricité par déplacement d’électrons ainsi que par déplacement d’ions chargés positivement ou négativement.
35 Selon une forme d'exécution préférée de la pré sente invention, on applique une tension électrique continue entre le bain de métal fondu et la paroi essentielie-. ment conductrice d'au moins une partie dudit récipient métallurgiqueo Avantageusement, la tension électrique IL·- i " 3 appliquée est réglable en fonction âu bain de métal fondu et de la vitesse de passage du métal en fusion dans le récipient métallurgique. Elle peut également être réglée 5 de manière à ce que soit maintenu un courant continu stabilisé, en se libérant des fluctuations résultant de facteurs extérieurs.
De préférence, on applique une tension électrique entre le bain fondu et l'ajutage du trou de coulée. 10 On constate que le procédé est d'application facile et qu'il permet empêcher efficacement la formation de dépôts sur les parois du récipient métallurgique, notamment dans le trou de coulée. La tension électrique, de préférence continue, provoque l’établissement d'un courant 15 électrique (continu) entre la paroi du récipient et une électrode de bain. Ledit courant électrique empêche notamment la formation des dépôts d'oxydes d'aluminium.
Selon un autre aspect de la présente invention, le récipient métallurgique est caractérisé en ce qu'il est 20 muni au moins en.partie, d'une paroi à revêtement conducteur électrique, qui est relié à une électrode de contact connectée à une première borne d'une source de tension électrique et en ce qu'il comporte une électrode plongée dans le bain de métal en fusion, qui est connectée à la 25- deuxième borne de la source de tension électrique.
Avantageusement, l'électrode plongée dans le bain de métal en fusion consiste en une électrode de graphite.
Avantageusement, l'électrode de contact est 30 reliée à l’ajutage, de préférence au dioxyde de zirconium du trou de coulée et l'enveloppe au moins partiellement. Le contact peut être réalisé au moyen d'une matière solide ou par l'intermédiaire d'une matière en fusion aux températures de travail, tel que du cuivre par exemple. 35 L'invention est décrite plus en détail ci-des sous à l'appui de la figure annexée qui est une vue schématique d'un trou de coulée équipé selon la présente inven-Ίtion.
îS il faut noter que la forme c!exécution décrite L·
-L
' “ 4 n'est donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne vise pas à limiter la portée de la présente invention.
En référence à la figure, un récipient métaliur-^ gique, comme par exemple un répartiteur de coulée (tun-dish) est revêtu d'un ciment réfracraire de ( 1 ) - L'ajutage est constitué par une buse en dioxyde de zirco-r nium 3 qui présente une forme et une finition classique, c'est-à-dire un conduit essentiellement cylindrique et une ^ admission en forme d'entonnoir, et qui est logée dans un évidement conique. D'autres fermes sont toutefois possibles et ne sont pas exclues par la présente invention.
Selon l'invention, la buse 3 est entourée d'une électrode de contact 5 qui est connectée à une première ^ borne 7 d'une source de tension électrique de préférence continue, réglée de manière à créer un courant stable. L'autre borne 9 de cette source de tension électrique est connectée à une électrode de graphite 11 plongée dans le bain de métal en fusion 12.
20
En appliquant une tension adéquate entre l'électrode de graphite 11 et l'électrode de contact 5, on provoque un courant électrique qui traverse au moins partiellement et localement le métal en fusion et la buse en oxyde de zirconium 3. De cette manière les dépôts oui risquent de se 25 former ou qui se seraient déjà formés sont "redissous" dans le bain par un effet électrochimique.
L'invention n'est évidemment pas limitée à la forme d'exécution décrite ci-dessus. Selon une variante particulièrement avantageuse, une tension électrique entre 30 le bain de métal fondu et le trou de coulée peut être appliquée au moyen d'une source de tension disposée à l'endroit même et formée par le revêtement en oxyde de zirconium qui est au moins partiellement en contact avec un milieu différent du bain de métal fondu, c'est-à-dire 35 dont la pression partielle d'oxygéné est essentiellement «différente de celle du métal fondu.
A
Claims (11)
1 D
1. Procédé destiné à empêcher la formation de dépôts métalliques sur les parois de récipients métallurgi-5 ques caractérisé par le fait qu'on exerce une action du type électrochimique, en appliquant une tension électrique entre le bain de métal fondu et la paroi essentiellement conductrice d'au moins une partie du récipient métallurgique . 1Q 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on applique une tension électrique continue entre le bain de métal fondu et la paroi essentiellement conductrice d'au moins une partie du récipient métallurgique.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendica-15 tions 1 ou 2 caractérisé en ce qu'on applique une tension électrique continue réglée de manière à ce que soit maintenu un courant stabilisé, entre la paroi essentiellement conductrice d'au moins une partie du récipient métallurgique.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'on applique une tension électrique entre le bain fondu et l'ajutage du trou de coulée.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'on applique une tension électrique au 25 moyen de deux électrodes reliées à une source de tension, dont la première est plongée dans le bain de métal fondu et dont la deuxième est reliée au revêtement conducteur électrique.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 30 caractérisé en ce qu'on applique une tension électrique au moyen d'une source de tension disposée s l'endroit même et formée par le revêtement et un milieu au moins partiellement en contact avec celui-ci, qui présente une pression partielle en oxygène essentiellement différente de celle 35 du bain de métal fondu.
7. Récipient métallurgique adapté à la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6p caractérisé en ce qu'il est muni, au moins en | partie, d'une paroi à revêtement conducteur électrique (3) ^agencé de manière à permettre l'établissement d'une «·* « » s * t · 1 6 différence de tension entre ledit revêtement et le bain de métal fondu.
8. Récipient métallurgique selon la revendica-5 tion 7, caractérisé en ce qu'il est muni, au moins en partie, d'une paroi à -revêtement conducteur électrique (3) qui est relié à une électrode de contact (5) connectée à une première borne (7) d'une source de tension électrique ( 8 ), et en ce qu ' il comporte une électrode (11) plongée 10 dans le bain de métal en fusion (12), qui est connectée à la deuxième borne (9) de la source de tension électrique (8). S. Récipient selon la revendication 8 caractérisé en ce que l'électrode (11) plongée dans le bain de 15 métal en fusion (12) consiste en une électrode de graphite.
10. Récipient selon l’une des revendications 8 ou 9 caractérisé en ce que la source de tension électrique est réglée de manière à maintenir un courant stabilisé. 20 11. Récipient suivant l'une quelconque des reven dications 4 à 6, caractérisé en ce que l’électrode de contact (5) est reliée à l'ajutage du trou de coulée et l'enveloppe au moins partiellement.
12. Récipient métallurgique selon l'une quelcon- 25 que des revendications 6 à 11 caractérisé en ce que le contact entre l'une des électrodes et le revêtement est réalisé par l'intermédiaire d'une matière en fusion aux températures de travail.
13. Récipient métallurgique selon la revendica- 30 tion 7 caractérisé en ce que la source de tension est formée par le bain de métal fondu, la paroi d'une partie au moins du récipient métallurgique et un milieu au moins partiellement en contact avec celle-ci, qui est essentiellement différent du bain de métal fondu. 35 14. Récipient métallurgique selon la revendica tion 13 caractérisé en ce que la paroi du tpou de coulée est réalisée en oxyde de zirconium, et en ce qu'elle est au moins partiellement en contact avec un milieu dont la pression partielle en oxygène est différente de celle du, métal fondu.
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