Brevet FR2013125A1 — publié le 19700327

La présente invention concerne des fermetures de haut-fourneau et leur blindage pare-chocs. Les fermetures de haut fourneau sont soumises à une forte usure par abrasion qu'accot encore sensiblement notamment l'utilisation de fortes pressions dans le haut fourneau. De plus, au cours d'une vie de haut fourneau et selon sa capacité on déverse le long des flancs de la fermeture de 5 à 20 millions de tonnes de minerais et de fondants dans la partie supérieure du haut fourneau. C'est pourquoi il est nécessaire de procéder plusieurs fois pendant une vie de haut fourneau au remplacement des parties de la fermeture de haut fourneau surjettes à l'usure. On sait, pour éviter les inconvénients mentionnés, assurer une durée de service plus grande aux pièces soumises à l'usure en effectuant sur celles-ci un rechargement dur par soudage. Pour ce rechargement dur par soudage on utilise entre 1000 et 2000 kg de matière dont le coût par kg se situe entre 75 et 100 frs. En dépit de cet investissement important l'dure demeure encore considérable sur les surfaces de glissement. D'ailleurs le rechargement par soudage ne peut pas davantage supprimer les inconvénients faisant que les gaz poussiéreux se dégageant par le gueulard attaquent rapidement les endroits en train de s'user et nuisent aux qualités fonctionnelles des plans d'étanchéité. La présente invention a pour but de réduire sensiblement les phénomènes d'usure sur les fermetures de hauts fourneaux et de blindages de hauts fourneaux et d'obtenir une prolongation de la durée de service susceptible de couvrir plusieurs cycles de haut fourneau. Le problème précité a été résolu par le fait qu'on rapporte sur les surfaces de glissement une chemise d'acier obtenu par fonte composite dont la couche dure d'usure se trouve tournée vers l'extérieur tandis que la couche de base tenace se trouve vers l'intérieur et est liée par soudure à la fermeture de haut fourneau, le métal de fonte composite étant réalisé par laminage à partir d'un lingot dans lequel la zone de transition entre l'acier dur et l'acier doux a la forme d'une chambre de mélange située entre deux tôles de séparation. En utilisant une chemise d'acier obtenu par fonte composite on peut porter par cémentation l'acier sur les surfaces de glissement jusqu a une dureté de 700 HV au maximum. Ces duretés élevées sont réalisables entre autres du fait du principe à deux couches, parce qu'on peut fixer par soudure des éléments fixés à l'acier doux sans risques de fissure. Une raison supplémentaire pour les propriétés excellentes doit être vue dans le fait surprenant que les phénomènes de décollage entre les différents aciers associés sont totalement évités en raison du système en soi connu de la chambre de mélange utilisé pour la fabrication du lingot de fonte composite, ce qui contraste par rapport aux autres tôles composites ou plaques de fonte composite. L'utilisation de la chemise en acier obtenu par fonte composite décrite permet de donner aux plans d'étanchéité de la fermeture une forme telle que par la modification de l'angle de déversement on imprime aux matières chargées dans le haut fourneau une trajectoire de forme parabolique, de sorte que les minerais et fondants ne glissent plus le long des plans d'étanchéité mais ne retombent qu'au-delà de ceux-ci sur des parties de la fermeture ou parviennent directement dans le haut fourneau. Des exemples d'exécution de la présente invention sont illustrés dans le dessin annexé sur lequel Figure 1 illustre un premier exemple d'exécution de l'invention. (fermeture de haut fourneau fermée) Figure 2 illustre le même exemple d'exécution de l'invention (fermeture de haut fourneau en position ouverte). Figure 3 illustre un second exemple d'exécution de l'invention. Dans les figures le chiffre de référence 1 désigne la cloche et le chiffre de référence 2 l'entonnoir de la fermeture de haut fourneau. Sur la cloche est montée la chemise d'acier obtenu par fonte composite qui se compose de la couche extérieure en acier dur 3 et de la couche intérieure en acier doux 4. L'intérieur de l'entonnoir peut lui aussi être revêtu d'une chemise de protection en acier obtenu par fonte composite qui présente une couche dure 5 et une couche douce 6. Les plans d'étanchéité sont désignés par les repères 7. Ainsi qu'il appert des figures 1 et 2, la chemise d'acier obtenu par fonte composite fixée sur la cloche repose sur un anneau 15 de sorte que l'angle de glissement de la chemise en acier obtenu par fonte composite se distingue de l'angle des plans d'étanchéité de la cloche de haut fourneau recouverte. De cette manière les matières glissant de la cloche sont projetées le long d'une parabole de lancée par dessus et parallèlement aux plans d'étanchéité 7, comme cela a été représenté par les flèches 8. La figure 3 illustre un exemple d'application de l'invention dans lequel la cloche de la fermeture de haut fourneau se compose d'une partie supérieure coulée 9 et d'une partie inférieure coulée 10 qui sont assemblées par un cône acier ohtenu par fonte composite laminée constitué par la zone dure 11 et la zone douce 12. Les plans d'étanchéité sont désignés dans cette forme d'exécution par les chiffres de référence 13 Les joints de soudure sont indiqués par les chiffres de référence 14. REVENDICADIONS 1) Fermeture de haut fourneau caractérisée par le fait que la cloche est recouverte ou se compose au moins en partie d'une chemise en acier obtenu par fonte composite laminé dont la zone dure se trouve vers l'extérieur et dont la couche intérieure douce sert à l'assemblage par soudure avec la cloche, la chemise en acier obtenu par fonte composite laminé étant fabriquée à partir d'un lingot qui présente entre les deux aciers associés une chambre de mélange définie par des tôles de séparation pour les deux aciers associés de la fonte composite. 2) Fermeture de haut fourneau selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la cloche se compose d'une partie supérieure coulée et d'une partie inférieure coulée qui sont réunies par un cône composite laminé. 3) Fermeture de haut fourneau selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la chemise en acier obtenu par fonte composite soudée par exemple sur un anneau accuse un angle de glissement différent de celui de la cloche recouverte afin d'vie ter que les minerais et les fondants passent en glissant sur les plans d'étanchéité de la cloche.