Brevet FR2355595A1 — publié le 19780120

L'invention a pour objet un : procédé d'exécution et de démolition rapides après usure du garnissage réfractaire des poches de coulée, exécutées à partir de pisés ou bétons, moyens de mise en oeuvre et les poches exécutées selon ce procédé. L'objet de 1'invention se rattache au secteur technique de la fonderie et plus particulièrement à la coulée des métaux. On utilise dans les aciéries de nombreuses poches de coulées pour le transport du métal en fusion. Ces poches présentent un garnissage intérieur qui subit, par les conditions d'utilise tion, une usure ou dégradation relativement rapide. I1 est nécessaire de démolir le garnissage usé pour libérer la virole et pouvoir la garnir de nouveau pour l'équipement d'un garnissage réfractaire neuf. La démolition du garnissage usé est pénible, entraine de la poussière et immobilise la poche assez longtemps. Cela conduit à des conditions de travail pénibles et inconfortables et nécessite beaucoup de matériel et de place pour assurer la rotation des équipements. La reconstruction d'un garnissage selon l'ancienne méthode conduit à des temps de prise, de séchage, et de cuisson très longs, ce qui ajoute aux temps d'immobilisation du matériel. Suivant l'invention on a voulu remédier à ces inconvénients par le procédé et les moyens d'exécution et de démolition du garnissage réfractaire des poches de coulée exécutées à partir de pisés ou bétons qui sont notamment caractérisés en ce que 1' on préfabrique séparément des chemises en matériaux réfractaires dont les formes et dimensions correspondent aux formes et dimensions du volume intérieur libre de la poche où doit se trouver le métal en fusion, on garnit préalablement le fond de la poche d'une couche de matériau intermédiaire, non susceptible d t atteindre l'étant fritté et qui ne peut pas assurer une liaison ou adhérence entre les couches ou parois voisines dans les conditions d'utilisation de la poche ; on place une couche de garnissage en matériau réfractaire sur la dite couche de matériau intermédiaire, on met en place convenablement, sur le fond ainsi garnila chemise, on garnit l'espace qui subsiste entre la chemise d'une part et l'enveloppe métallique extérieure de la poche d'autre part (virole) avec un matériau intermédiaire non susceptible d'atteindre l'état fritté et qui ne peut pas assurer une liaison ou adhérence entre les couches ou parois voisines dans les conditions d'utilisation de la poche. Selon une autre caractéristique de l'invention, les chemises sont exécutées sous la forme de cylindres monolithiques. Selon une autre caractéristinue de l'invention, les chemises présentent une ou plusieurs couches concentriques, construites les unes sur les autres en formant un ensemble, exécutées dans des matériaux différents, dont les fonctions peuvent être par exemple pour la chemise intérieure de faire face au contact du métal (corrosion, conditions pyroscopiques, etc), la première chemise étant elle-même enveloppée extérieurement par une autre chemise exécutée dans un matériau différent servant d'isolant thermique. De la sorte la démolition de la couche réfractaire usée des poches s'opère rapidement, sans difficultés, sans dégagement de poussière par l'effet des couches intermédiaires de matériau anti-adhérant dans le fond de la poche et latéralement qui permettent de détacher le garnissage usé de l'enveloppe extérieure de la poche par extraction ou renversement. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la description qui suit. Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés : La figure 1 est une vue en perspective illustrant la réalisation de la chemise entre un noyau et une virole extérieure. La figure 2 est une vue en perspective avec une coupe partielle illustrant la réalisation de l'ensemble chemise couche de revêtement. La figure 3 est une vue en perspective de la chemise obtenue selon la figure 1. La figure 4 est une vue en perspective de la chemise obtenue selon la figure 2. Les figures 5 à 10 illustrent les différentes phases du procédé dans le cas de l'utilisation d'une poche de type Théière recevant une chemise à double épaisseur. Les figures Il à 14 illustrent différentes phases en variante applicables dans le cas de l'utilisation d'une poche de type Théière recevant une chemise monolithique exécutée avec un produit fragile qui nécessite pour son transport un support central qui n'est que le noyau du coffrage dans lequel elle a été réalisée, la figure 14 illustrant la poche terminée prête à l'em- ploi. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant sous une forme non limitative de réalisation en se réfèrant à l'exemple illustré aux figures des dessins. Selon l'invention, on préfabrique séparément des chemises 1 en matériau réfractaire dont les formes et dimensions correspondent aux formes et dimensions du volume intérieur libre de la poche où doit se trouver le métal en fusion. Dans le cas de chemises multicouches, comme illustré aux figures 5 à 10 des dessins, on obtient ces chemises en coulant et utilisant un matériau réfractaire entre un noyau 2 et une virole extérieure 3. Après prise hydraulique ou chimique, on démoule la chemise 1 et on la centre à l'intérieur d'une autre virole 4. Toutes les dispositions connues en matière d'armatures et autres sont évidemment utilisées et ne seront pas décrites. La chemise ainsi centrée, figure 2, à l'intérieur de la virole, on coule autour de la chemise une ou des couches de matériau réfractaire 5 adhérant à la dite chemise, de caractéristiques particulières telles que notamment isolantes, de second choix selon l'intérêt économique tel que prix de revient. Le nombre de couches concentriques pour former la chemise finale, n'est pas limitatif. On garnit préalablement à la mise en place de la chemise le fond de la poche de matériau intermédiaire 6, non susceptible d'atteindre l'étant fritté et qui ne peut assurer une liaison ou adhérence entre les couches ou parois voisines dans les conditions d'utilisation de la poche. On peut utiliser notamment par exemple du sable de rivière ou autre produit non lié. On place ensuite une couche 7 de garnissage en matériau réfractaire sur la couche de sable de rivière, cette couche pouvant être par exemple en pisé silico-argileux. On exécute des chanfreins 71 à la périphérie du fond en pisé pour faciliter le démoulage. Cette couche est d'épaisseur réduite de l'ordre par exemple de 2 centimètres. La phase suivante consiste à mettre en place convenablement sur le fond ainsi garni l'ensemble E constitué par la chemise préfabriquée avec une ou plusieurs couches qui l'entourent, ou également de la même façon la chemise monolitique. Dans le cas, en variante, pour la mise en place de la chemise réalisée en produit réfractaire fragile, en pisé par exemple, comme illustré à la figure 11 des dessins, on conserve le noyau intérieur 8 équipé de plusieurs talons rétractables 9, l'ensemble étant disposé sur le garnissage du fonds de la poche. Ces talons rétractables ont été disposés lors de la réalisation de la chemise, cette réalisation n'ayant pas été illustrée aux figures des dessins La phase suivante identique, quelle que soit la forme de la chemise monolithique ou avec plusieurs couches, consiste à couler le fond de la poche en matériau réfractaire 10, comme illustré à la figure 9 des dessins.- Le matériau peut être par exemple et non limitativement du corindon dense.On contrôle l'épaisseur de ce garnissage à l'aide de tout moyen approprié tel par exemple une pige. Après la prise du fond on effectue dans le cas de poches théières, le coffrage de la zone du siphon et on met en place le sabot Il et l#handrin 12, tel qu'illustré à la figure 8 des dessins. Puis on coule du béton alumineux 13 figure 9, ou similaire dans la théière. Après prise,on effectue le décoffrage. L'opération suivante consiste à garnir l'espace qui subsiste entre la chemise préfabriquée monolithique ou avec une ou des couches et l'enveloppe métallique 14 extérieure de la poche, comme illustré à la figure 10, avec un matériau intermédiaire de démoulage 15. Ce matériau de démoulage- n'est- pas susceptible d'atteindre l'état fritté et ne peut assurer une liaison ou adhérence quelconque entreles couches ou parois voisines dans les conditions d'utilisation de la poche. On utilise par exemple du sable de moulage ou sable de rivière. On dégarnit en exécutant des chanfreins à la périphérie du fond en pisé pour faciliter le démoulage. Ce produit de démoulage est remarquable en ce qu'il constitue une enveloppe homogène et continue sur les parois latérales et le fond de la poche. La phase finale consiste à fermer la partie supérieure de la poche par une couronne 16 de béton en corindon dense par exemple, pour assurer le maintien de l'agent de démoulage, comme illustré à la figure 10, des fers de liaison (grosses pointes 17)ayante'té fixés au préalable dans la chemise et le siphon. Les avantages ressortent bien de la description qui précède, et en particulier on souligne - la démolition extrêmement rapide des poches de coulées dues à lugent de démoulage, - l'amélioration des conditions de travail en supprimant d' une façon importante l'emploi pénible du marteau piqueur, les formations de poussière, - l'avantage d'une préfabrication avancée des ensembles chemisescouches de revêtement. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d' application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiqués ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1- Procédé d'exécution et de démolition rapide après usure du garnissage réfractaire des poches de coulée exécutées à partir de pisé ou béton, moyens de mise en oeuvre et les poches de coulées exécutées selon ce procédé, caractérisés en ce que l'on préfabrique séparément des chemises en matériau réfractaire dont les formes et dimensions correspondent aux formes et dimensions du volume intérieur libre de la poche où doit se trouver'le métal en fusion ; on garnit préalablement le fond de la poche d' une couche de matériau intermédiaire, non susceptible d'atteindre l'état fritté et qui ne peut pas assurer une liaison ou adhérence entre les couches ou parois voisines dans les conditions d'utilisation de la poche ; on place une couche de garnissage en matériau réfractaire sur la dite couche de matériau intermé didre, on met en place convenablement, sur le fond ainsi garni, la chemise, on garnit l'espace qui subsiste entre la chemise d' une part et ltenveloppe métallique extérieure de la poche dlau- tre part avec un matériau intermédiaire non susceptible d'atteindre ltétat fritté et qui ne peut pas assurer une liaison ou adhérence entre les couches ou parois voisines dans les conditions d'utilisation de la poche. 2- Procédé et moyens selon la revendication 1, caractérisés en ce que la chemise préfabriquée est exécutée sous forme de cylindre monolithique. 3- Procédé et moyens selon la revendication 1, caractérisés en ce que la chemise présente une ou des couches isolantes ou non, concentriques, construites les unes sur les autres en formant un ensemble, les dites couches étant exécutées dans des matériaux différents les uns par rapport aux autres. 4- Procédé et moyens selon la revendication 1, caractérisés en ce que le matériau intermédiaire servant de garnissage du fond de la poche de coulée est notamment du sable de rivière, sur lequel est disposée une couche de garnissage en matériau réfractaire, la dite couche étant par exemple en pisé silico-argileux. 5- Procédé et moyens selon les revendications 1 et 2 ensemble, caractérisés en ce que la mise en place de la chemise en produit réfractaire fragile, en pisé notamment est exécutée en conservant le noyau intérieur équipé de plusieurs talons rétractables, l'ensemble étant disposé sur le garnissage du fond de la poche. 6- Procédé et moyens selon la revendication 1, caractérisés en ce que après mise en place de la chemise,on coule-le fond de la poche en matériau réfractaire , par exemple en corindon dense, jusqu'S un niveau déterminé. 7- Procédé et moyens selon la revendication t, caractérisés en ce que dans la poche théière après prise on effectue le coffrage de la zone du siphon et on met en place le sabot et le mandrin ; on coule ensuite du béton alumineux ou similaire dans la théière, après prise hydraulique on effectue le décoffrage. 8- Procédé et moyens selon la revendication 1, caractérisés en ce que l'on garnit l'espace qui subsiste entre la chemise et l' enveloppe métallique extérieure de la poche avec un matériau intermédiaire de démoulage, en particulier du sable de moulage ou sable de rivière. 9- Procédé et moyens selon la revendication 1, caractérisés en ce ce que l'on ferme la partie supérieure de la poche par une couronne de béton en corindon dense par exemple, des fers de liaison étant de préférence fixés au préalable dans la chemise et le syphon. 10- Procédé et moyens selon la revendication 1, caractérisés en ce que l'on exécute des chanfreins à la périphérie du fond en pisé pour faciliter le démoulage. 11- Procédé et moyens selon la revendication 1, caractérisés en ce que le produit de démoulage, particulièrement le sable de moulage, constitue une enveloppe homogène et continue sur les parois latérales et le fond de la poche. 12- Poches de coulées selon l'une quelconque des revendications 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 et 11, caractérisées par leur procédé et leurs moyens de mise en oeuvre.