Brevet FR2315347A1 — publié le 19770121

La présente invention a trait au contrôle da débit de métaux fondus s'écoulant de récipients qui les renferment. Elle a spécialement pour objet un nouvel appareil de déchargement mobile, avec obturateur, permettant un écoulement continu, à débit contrôlé. A ltheure actuelle, la technique pour le contrS1e du débit des métaux fondus s'écoulant de récipients utilise divers systèmes. Le plus ré- pandu est encore celui constitué par une tige métallique revêtue de réfractaire et-munie à une extrémité d'un bouchon, lui aussi réfractaire. Ia tige est introduite dans le récipient et manoeuvréeà l'aide d'un système à levier pour ouvrir ou fermer le trou situé au fond du récipient. Ce système présente }'inconvénient que, pour positionner la tige, on doit attendre le refroidissement du récipient, ce qui procure une perte de temps notable.En outre, les nouveaux procédés sidérurgiques et nétallurgiques excluent la présence du système de tige QU cours du travail dans la poche de métal liquide Les autres systèmes connus se basent essentiellement sur le principe de la "vanne" et sont communément appelés systèmes à tiroir Le contrale du flux ou débit, dans ces cas, est obtenu en faisant coulisser dieux plaques trouées ou perforées placées parallèlement au fond des récipients. La super- position partielle ou totale des deux trous permet le passage du liquide La présente invention a pour objet un déchargeur mobile avec obtu- rateur à tête faponnée,qui supprime les inconvénients des dispositifs connus. Ce déchargeur peut être commandé par un système mécanique, pneuiatique ou électronique, qui permet d'ouvrir de fermer ou de régler le flux ou 1Xécoule- ment las métaux fondus issus de récipients qui les renferment. Ce système convient particulièrement a' la ooulée de l'acier, fonte, aluminium et autres métaux fondus de creusets , de poches ou similaires. La commande du mouvement d'ouverture, de fermeture et de contrôle de l'écoulement du métal ui- de s'applique à l'extérieur des récipients de métal fondu. Le dispositif est inséré dans le fond ou sur les parois des récipients, a' l'extérieur de ceux- ci.Cela permet l'utilisation du dispositif meme dans le cas de récipients maintenus à température élevée. L'objet de la présente invention est constitué par un cylindre er réfractaire dont une extrémité est façonnée et l'autre prévue pour l'attache des organes de manoeuvre et de commande. A l'intérieur du cylindre se trouvet un trou longitudinal et un ou plusieurs trous Radiaux reliés à celui-ci. Le cylindre est inséré dans une goulotte ou bouche, elle aussi en réfractaire, ayant un diamètre d'ouverture suffisant pour faire coulisser le déchargeur avec une parfaite adhérence entre les surfaces et empeeher ainsi des infiltra- tions de métal liquide entre elles. Pour augienter l'étanchéité entre les sur- faces coulissantes du dispositif, on peut employer des éléments d'insertion lamellaires ou cordons de matière réfractaire du type céramique ou similaires. Les éléments a'insertion peuvent être logés dans des sièges ou gorges convenables prévus dans le déchargeur ou dans la goulotte. A la partie supérieure de la goulotte se trouve un siège de logement de manière qu'a la position de ferenture, la tJte de 11obturateur adhère au siège et bloque le passage du métal fondu. Naturellement, dans le cas où l'étanchéité dessurfaces latérales est suffisante pour empêcher la sortie du métal liquide, l'invention s'applique également si l'obturateur n'a pas de tête et revêt simplement une forme cylindrique.L'ouverture et le réglage du débit ou flux du métal liquide sont obtenus en déplaçant le déchargeur vers l'intérieur du récipient, de manière que le métal liquide, en passant entre la tête façonnée et son siège dans la goulotte, parvienne à l'ouverture d'écoulement ou aux trous radiaux et ensuite, à travars le trou longitudinal, sorte à l'extérieur du récipient. Le mouvement du déchargeur est obtenu au moyen d'organes de transmission convenables: mécaniques, pneumatiques ou électro-mécanlques, éventuellement télécommandée, reliés à l'extrémité inférieure saillante du récipient. Les dessinsiannexés illustrent des exemples de réalisation du présent dispositif et montrent les parties essentielles constitutives de celui-ci. La Fig.1 montre pne vue d'ensemble du dispositif inséré dans le fond d'un creuset dont on a représenté une coupe angulaire de 900, - effectuée le long de l'sexe principal & A. Les figures 2 à 4 sont des coupes partielles représentant des positions de travail, Les figures 5 à 8 représentent des réalisations différentes de l'obturateur. La carcasse métallique 11 du récipient est revêtue à l'intérieur de matière réfractaire 12. Sur le fond, en regard du trou pratiqué dans la carcasse 11, on a inséré une garniture on réfractaire 13, appeléeporte-chaise ou boSte du fond. depuis l'extérieur on a inséré dans le logement 13 le dispositif csnportant la goulotte 14 et le déchargeur 21. La goulotte 14 est bloquée sur la garniture 13 par la plaque métallique 15. EEle est articulée, au point 16, a la carcasse il du récipient et fixée à celui-ci par des systèmes à boulons 17-18 ou similaires.Sur la coupe de la figure 1 cn peut voir un exemple de -,rofil des trous de décharge 19, 20 de la tinte façonnée 21' et de la goulotte i 4. Dans cet exemple, la commande de mouvement de l'obturateur 21 s'effectue par l'anneau 23 inséré dans la gorge 24 pratiquée dans le déchargeur 21. De l'anneau 23 font saillie deux pivots 25, qui s'introduisent dans la bride 28 articulée en 28', sur le levier de commande 29. Le levier de commande 29 est articulé, par une de ses extrémités, au point 31 sur le support à fourchette 30 et, par l'autre de ses extrémités 32, à la tige 33 du piston 22, qui lui transmet la force nécessaire pour actionner le déchargeur mobile 21.Aux deux extrémités du levier de conande 29 on a prévu respectivenent les fentes 34, 35 pour compenser les jeux relatifs des pivots 31 et 32. Sur les figures 1 et 2, le dispositif est en position de fer- meture totale; en effet, la surface inférieure de la tête façonnée 21' est en contact, dans la zone circulaire 36, avec le siège pratiqué dans la goulotte 14, tandis que les trous radiaux 19 se trouvent à l'intérieur de la goulotte 14. Le double effet de fermeture ainsi obtenu est une caractéristique de la présente invention qui la rend particulièrement indiqués pour les récipients de Brandes dimensions. Sur les fig.2, 3, 4 on a représenté trois positions de travail du déchargeur 21. Sur la fig.2, comme on vient de le dire, le dispositif est en position de fermeture totale; en effet, la tette façonnée 21' est en contact avec la goulotte 14 et le trou radial 19 demeure fermé à l'intérieur de la goulotte elle-zee. Sur la fig.3, le déchargeur mobile 21 est en phase de réglage du débit ou flux: en effet la tete façonnée 21' est détachée de la partie supérieure de la goulotte 14 et le trou radial 19, partiellement au dehors de la goulotte 14, peut recevoir le métal liquide. Te parcours de sortie du métal liquide est indiqué par la ligne continue et les flèches 37. Sur la fig.4, le déchargeur est en position d'ouverture maxima- le; en effet sa tête 21' est éloignée de la goulotte 14 et la section du trou radial 19 est complètement au dehors de celui-ci. Le métal fondu peut couler librement, au maximum de son débit, vers le trou radial 19 puis, à travers le trou axial 20, il peut s'écouler à l'extérieur. Le parcours du métal fondu est indiqué par une ligne continue et les flèches 38. Sur les figures 5 à 8 - on a illustré divers exemples d'obturateur 21 à tbte façonnée 21'. Sur la figure 5, on a mis en évidence le filetage 27 pour prévoir la connexion avec un anneau à vis, par exemple le NO23 de la fig.1, qui fait partie de la comnnde de mouvement de l'obturateur. Sur la figure 6 on a représenté la cas d'un trou radial ayant une coupe elliptique 191- qui permet, à égalité de débit, de réduire la course du déchargeur 21 par rapport à un trou radial ayant une section cir- culaire 19. La figure 7 représente ltinsertion d'un anneau d'étanchéité 39 en matière réfractaire ayant une section lamellaire avec un logement dans le déchargeur 21. Sur la figure 8 on peut voir l'insertion de plusieurs anneaux d'étanchéité 40 avec un logement pratiqué dans le déchargeur 21. La goulotte 14peut être constituée par n'importe quel type de réfractaire, naturel ou synthétique. La coneande de ce déchargeur peut être également effectuée à distance. REVENDICATIONS t. Déchargeur mobile, avec obturateur, pour le contrôle de l'écoulement ou débit de métaux fondus s'écoulant de récipients qui les renferment, actionné par un système mécanique, pneumatique ou électrique, caractérisé en ce qu'il est constitué par un obturateur (21) muni d'une tête (21') évasée pour le contrôle du débit de métaux fondus s'écoulant de récipients, et pourvu d'un ou plusieurs trous radiaux (19) confluant dans un ou plusieurs trous longitu dinaux (20) qui sortent de la partie inférieure, lesdits trous radiaux (19) étant mis en communication avec le métal fondu par soulèvement de l'obtura teur lui-même. 2. Déchargeur mobile selon la revendication I, caractérisé par le fait que la tête (211) de l'obturateur a une forme d'un champignon 3. Déchargeur mobile selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'obturateur (21) est contenu dans une goulotte (14) de ratière réfractaire et peut se déplacer dans celle-ci. 4. Déchargeur mobile selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on a prévu des éléments d'étanchéité entre les surfaces qui glissent entre elles au cours du mouvement de l'obturateur. 5. Déchargeur mobile selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce qu'il possède dans sa tige un filetage (27) destiné à relier celle-ci à un anneau taraudé prévu sur le levier de manoeuvre, actionné par un groupe cylindre piston. 6. Déchargeur mobile selon la revendication 1,- caractérisé en ce que les ouvertures radiales (19) pour la eortie du métal fondu ont une section ellipti- que dont 1' axe le plus petit se trouve dans le sens du mouvement. 7. Déchargeur mobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps cylindrique (21) de l'obturateur glissant présente au moins un anneau dstan- chéité (39) en matière réfractaire et ayant une section lamellaire. 8. Déchargeur mobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps cylindrique (21) de l'obturateur présente une pluralité d'anneaux d'étanchéi té (40) ayant leur logement au sein de l'obturateur lui-mme.