Brevet FR2088259A1 — publié le 19720107

La présente invention concerne un tiroir perfectionné à utiliser comme obturateur pour un récipient de coulée par le fond. Le tiroir obturateur est particulièrement utile avec 5 des récipients pour la coulée de métal en fusion, par exemple • une poche de coulée principale ou une poche intermédiaire. Le fond de ces récipients présente un" orifice de débit par lequel le métal en fusion est coulé dans un récipient récepteur. Il est connu d'équiper le récipient de coulée d'un tiroir 10 coulissant monté sur la face inférieure de son fond pour régir le débit du métal par l'orifice, un tel système étant décrit dans le brevet américain Shapland n° 3«352.^65. Le récipient porte un mécanisme d'actionnement hydraulique servant à positionner le tiroir. En pratique on utilise, par exemple, un tiroir à va-et-15 vient présentant une zone imperforée et une buse. Le tiroir peut coulisser vers l'arrièx-e et vers l'avant entre des positions dans lesquelles la zone imperforée se trouve isn dessous de l'orifice afin de l'obturer - ou bien la buse est en ligne avec l'orifice pour permettre la coulée. Mais on préfère habituellement utiliser des 20 tiroirs du type "sens unique" dont chacun est un tiroir imperforé ou un tiroir à buse. Lorsque le mécanisme d'actionnement amène chaque tiroir en ligne avec l'orifice de débit, le nouveau tiroir pousse le tiroir précédent devant lui en regard de et ensuite au delà du récipient de coulée. 25 Les tiroirs en matière réfractaire d'une pièce, lors qu'ils sont faits en une matière résistant suffisamment à l'érosion pour présente* une bonne longévité, sont extrêmement onéreux. Aussi est-il devenu courant de fabriquer des tiroirs en deux types différents de matière réfractaire. Une matière réfractaire oné-30 reuse résistant à l'érosion est utilisée pour la buse et une matière réfractaire moins onéreuse est utilisée comme matière de soutien autour de la buse. Ce tiroir réfractaire mixte a l'inconvénient de présenter au métal en fusion contenu dans la buse de la poche de coulée une surface fissurée. Lors-35 que le tiroir est positionné en dessous de la buse de la poche de coulée, le métal en fusion remplit souvent la fissure,formant une nervure qui tend à forcer le tiroir à s'écarter vers le bas de l'orifice de débit du récipient de coulée et à permettre au métal en fusion de s'écouler autour du tiroir. *f0 L'invention a pour but principal de procurer un tiroir 71 15158 2088259 perfectionné . pouvant être appliqué au type à va-et-vient ou au type à sans unique, qui soit susceptible de présenter une surface lisse exempte de fissure au métal en fusion présent dans la buse d'un récipient de métal chaud, qui accuse une bonne lon-5 gévité et qui puisse être réalisé à peu de frais. Suivant l'invention, il est prévu, pour obturer en coulissant l'orifice de coulée par le fond d'un récipient contenant du métal en fusion, un tiroir qui comporte une buse pouvant être amenée en ligne avec l'orifice de coulée par le fond, 10 est en contact étanche avec le fond du récipient et est fait d'une matière réfractaire résistant à la destruction par le métal en fusion, un corps de buse ayant la résistance de la zircone à l'érosion aux températures élevées étant fixé dans un corps de tiroir en dessous de la surface de glissement du tiroir qui est en 15 contact avec le fond du récipient et au moins une partie supérieure du corps du tiroir située au-dessus du corps de la buse étant faite d'une matière réfractaire ayant la résistance et la dureté d'une matière à haute teneur en alumine pour résister aux effets du glissement 20 L'invention ressortira clairement de la description dé taillée donnée ci-après, à titre d'exemple,avec référence aux dessins annexés,dans lesquels : la Fig. 1 est une vue en coupe verticale de certaines parties d'un récipient de coulée par le fond illustrant la forme 25 d'exécution préférée de l'invention; la Fig. 2 est une vue en plan d'un tiroir du type à sens unique, auquel cette forme d'exécution de l'invention a été appliquée ; la Fig. 3 est une vue en plan d'un tiroir à va-et-vient 30 auquel cette forme d'exécution de l'invention a "été appliquée; la Fig. b est une vue de côté du tiroir de la Fig. 3; la Fig. 5 est une vue en coupe verticale suivant la ligne V-V de la Fig. 2 ou de la Fig. 3j la Fig. 6 est une vue en plan d'une variante de l'in-35 vention qui n'utilise que deux corps réfractaires, et là Fig. 7 est une vue en coupe verticale suivant la ligne VII-VII de la Fig. 6. La Fig. 1 illustre une partie d'un récipient de coulée par le fond classique 10 qui comporte une enveloppe métallique 12 **•0 et un garnissage réfractaire 13 destiné à contenir du métal en 71 15158 2088259 fusion. Le fond du récipient de coulée par le fond comporte une ouverture de débit 1^ et porte une plaque à orifice 15" présentant une buse de débit réfractaire 16 et fixée sous le récipient. Un tiroir obturateur 17 est monté en dessous de la pla-5 que à orifice 15. Le tiroir peut être supporté et actionné de n'importe quelle manière désirée; on n'a donc pas représenté le mécanisme de support et d'actionnement, Suivant l'invention, comme l'indique clairement la Fig, 5» Ie tiroir comprend un bloc principal en une matière réfractaire peu onéreuse 20, par exemple, de 10 l'argile réfractaire, une buse en une matière réfractaire résistant à l'érosion 21, telle que de la zircone, présentant un orifice vertical 22,et une plaque supérieure réfractaire 2b percée d'un trou 25, la face supérieure de la plaque 2b ayant une surface lisse. La plaque supérieure doit avoir la résistance et 15 la dureté nécessaires pourrésister aux effets du glissement. Une matière réfractaire à haute teneur en alumine convient pour cette application. Le tiroir en matière réfractaire peut être inséré dans un cadre métallique 26, si on le désire. On peut utiliser du mortier 28 entre les éléments pour les faire adhérer 20 les uns aux autres. Il est à noter que le périmètre du trou 25 est en ligne avec le périmètre de l'orifice d'entrée de la buse. L'extrémité supérieure des surfaces de siège coopérantes prévues sur la buse 21 et sur le bloc principal 20 est couverte par la plaque supérieure 2b. 25 Dans le cas d'un tiroir à va-et-vient représenté sur les Fig. 3 et ^ un élément 30 est attaché à l'extrémité du tiroir pour être relié à un mécanisme à va-et-vient. Le tiroir suivant l'invention règle ou arrête aisément l'écoulement du métal en fusion. En outre, comme la surface de 30 glissement de la plaque supérieure en matière réfractaire est un élément massif, elle ne présente ni fissures ni joints dans lesquels des nervures métalliques pourraient se former. On peut utiliser pour la buse une matière réfractaire spéciale résistant à l'érosion, sans rencontrer de difficultés. 35 Une variante de tiroir qui atteint les mêmes buts que le tiroir décrit plus haut est représentée aux Fig. 6 et 7- Le tiroir comprend un bloc principal en matière réfractaire 32 et une buse en matière réfractaire résistant à l'érosion 33 encastrée dans ce bloc. La buse 33 est mise en place dans un trou ifO 3^ dont le périmètre coïncide avec le périmètre extérieur du 71 15158 2088259 corps de la buse disposé en dessous de la surface de glissement du tiroir. Ce tiroir peut également être inséré dans un cadre métallique 36 si on le désire et du mortier 37 peut être utilisé pour faire adhérer les éléments les uns aux autres. Comme la pé-5 riphérle du bloc 32 de la buse 30 fait partie du trou 3*f que du métal chaud traverse, aucune nervure coulée ne peut se former dans la surface de glissement du tiroir attaquant le fond du récipient de coulée. Comme le bloc 32 sert d'élément supérieur pour le tiroir, il doit présenter une surface supérieure relativement dure et 10 lisse. Il doit donc être fait d'une matière dure et lisse, par exemple une matière réfractaire à haute teneur en alumine. La variante de tiroir que l'on vient de décrire peut évidemment être adaptée à un tiroir à mouvement de va-et-vient. 71- 15158 2088259 REVENDICATIONS . 1.- Tiroir servant à obturer en coulissant l'orifice de coulée par le fond d'un récipient contenant du métal en fusion qui comporte une buse, pouvant être amenée en 5 ligne avec l'orifice de coulée par le fond, et qui est en contact étanche avec le fond du récipient et est fait d'une matière réfractaire résistant à une destruction par le métal en fusion, caractérisé en ce qu'un corps de buse ayant la résistance de la zircone à l'érosion à haute température est supporté dans un corps 10 de tiroir en dessous de la surface de glissement du tiroir qui est en contact avec le fond du récipient et au moins une partie supérieure du corps du tiroir située au-dessus du corps de la buse est faite d'une matière réfractaire ayant la résistance et la dureté d'une matière à haute teneur en alumine pour résister 15" aux effets du glissement. 2.- Tiroir suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le corps du tiroir comprend un bloc réfractaire en argile réfractaire comportant une surface supérieure disposée au ras de la surface supérieure du corps de la buse et la partie 20 supérieure du corps du tiroir comprend une plaque supérieure en une matière réfractaire à haute teneur en alumine couvrant le bloc réfractaire et la surface supérieure du corps de la buse, le périmètre d'un trou prévu dans la plaque supérieure étant en ligne avec le périmètre de l'orifice d'entrée de la buse. 25 3.- Tiroir suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le corps du tiroir comprenant sa partie supérieure est fait d'une matière réfractaire à haute teneur en alumine et est percé d'un trou dont le périmètre coïncide avec le périmètre extérieur du corps de la buse disposé en dessous de la partie supé-30 rieure du corps. if.- Tiroir suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps du tiroir est inséré dans un cadre métallique qui laisse à découvert la surface de glissement du tiroir en contact avec le fond du récipient.