Brevet FR2360381A1 — publié le 19780303

La présente invention a trait au domaine des systèmes de nettoyage de la surface intdrieure des lingotières de moulage des métaux et alliages. Elle concerne tout spécialement un nouveau procédé de décapage de l'intérieur de lingotière res, facile à mettre en oeuvre et de grande efficacité. On sait que les parois internes des lingotières subissent des dégradations dont les effets staccumulent au fur et à mesure des coulées de métal ou alliage, ce qui provoque une détérioration des qualités de surface des lingots. Ces derniers exigent alors divers traitements, avant les operations de transformation ( laminage, étirage...etc.), pour présenter les qualités requises. Il importe donc, afin de réduire et si possible éviter les opérations délicates d'ecriquage et de flammage, d'utiliser des moules aux parois sans défauts permettant d'obtenir des lingots possédant des surfaces de haute qualité. En pratique, on effectue généralement un décapage de l'intérieur des lingotières après un nombre relativement limité de coulées, par exemple 4 à 6, pour titre assuré d'obtenir des lingots ne necessitant pas d'intervention avant les ope- rations ultérieures de transformation et finition. Jusqu'à ce jour, on effectue le nettoyage des lingotières par une ration de grenaillage à l'aide de turbines actionnés par moteurs électriques. Selon cette technique, les lingotières ne peuvent entre traites qu'en position verticale, du fait de l'exigence de récupération de la grenaille ; il faut donc mettre en oeuvre un important matériel de manutention (notamment pont roulant et ses annexes) ; en outre, l'opération--exige des démontages praiminaires des oreilles de lingotières et demande donc du temps et du personnel. L'invention permet à la fois d'échapper à ces contraintes de matériel et de manutention et d'améliorer notablement la productivité avec un personnel réduit. Elle apporte en outre une solution au problème de la mise en place des lin potières à traiter puisque, grâce au nouveau procédé qu'elle préconise, le decapage des lingotières peut être entrepris alors que celles-cl sont en position hori zonale, par exemple sur leur parc de stockage. Le nouveau procédé fait appel non pluo à la grenaille métallique, comne dans la technique classique, mais à un matériau abrasif d'utilisation plus commode et moins dangereuse. Il est essentiellement oaractérieé par le fait que l'on met en oeuvre, pour le décapage des parois internes de lingotières de toutes sections, la combinaison d'une lance souple d'alimentation en particules d'abrasif sous fluide comprimé et d'une turbine se déplaçant à vitesse variable sensiblement dans l'axe de la lingotière en position horizontale et comportant au moins deux buses diamétralement opposes sur la tête de turbine et inclines en des direction3 opposées de 45 degrés environ par rapport à l'axe de la turbine, l'extrémité de la lingotière opposée à l'introduction de ladite turbine étant munie d'un dispositif connu d'aspiration permanente des particules d'abrasif En pratique, le fluide comprimé utilisé dane la lance, du type sableuse conventionnelle, est avantageusement de l'air maintenu sous pression de 5 à 8 bars environ et l'on utilise de préférence comme matériau abrasif des particules ou granules de laitiers et scories de diamètre moyen 2 à 3 mm qui ont oté préala- blement soumis à une expansion, par exemple par traitement avec des carbonates alcalino-terreux comme expliqué dans le brevet franbais N 74.35327 du 21 octobre 1974. Selon un avantage particulier de l'invention, les particules d'abrasif, après leur aspiration à une extrémité de la lingotière et ur. tamisage ventuèl pour éliminer les grains trop gros et/ou trop fins, sont recycléQ une ou plusieurs fois dans la lance d'alimentation. Pour obtenir la meilleure efficacité, les buses rotatives montées sur la tinte de turbine sont maintenues à une distance d'environ 20 à 30 cm des parois de la lingotière et ont une section de 6 à 9 mm de próférencs. En outre, la turbine peut autre dquipée d'un motovariateur permettant le réglage progressif de la vitesse d'avancement au sein de la lingotière. Comme il a été dit ci-dessus, la turbine se deplace pendant le décapage, sensiblement dans l'axe de la lingotière. Pour obtenir ce résultat et parvenir à un réglage correct de position à equidistance des parois, divers moyens connus peuvent titre utilisée. Parmi ceux-ci on peut citer avantageusement l'emploi de bras-supports fixée sur le corps arrière cylindrique de la turbine et munis, à leurs extrémités libres, de roulettes d'appui sur les parois de la lingotière. Selon un perfectionnement de ce dispositif, il est intéressant de munir un ou plusieurs des bras-supports déléments de rappel, du type ressorts ou analogue", de façon à obtenir à tout moment un bon centrage de la turbine. La mise en oeuvre du procédé de l'invention est brièvement illustrée par les figures des dessins schématiques annexée où l'on peut voir 1 - figure 1 : l'utilisation d'un dispositif de décapage pour le traitement de parois internes d'un lot de lingotières entassé dans un parc de stockage ; - figure 2 s un mode de réalisation, non limitatif, du centrage de la turbine pneumatique dans l'axe d'une lingotière circulaire. Comme on peut le voir sur la figure 1, le dispositif de décapage, com- pose essentiellement de la lance 1 à air comprimé servant à l'alimentation en abrasif et de la turbine pneumatique 2, peut titre utilisé pour toutes configura tions internes de lingotières 9 (dans le cas présent, de forme polygonale). Selon lé dispositif de centrage de la figue 2, où la lingotière est cylindrique, la tbrbine 2 est munie de plusieurs guides 4 en forme de cadres rectangulaires fixe' 's sur le corps arrière cylindrique de la turbine. Ces cadres sont pourvus de'roulet- tes 5 venant en appui sur les parois pendant l'avancement de la turbine au sein de la lingotière.Par ailleurs, afin de faciliter le centrage de la turbine, il est avantageux de prévoir le long des guides 4 un ressort de rappel 6 fixé sur lesdits guides et sur le corps cylindrique dé la turbine. En fonctionnement, les buses 7 de la edte de turbine, inclinées suivant un angle de 450 environ par rapport au plan axial de la lingotiere, permettent l'éjection de l'air chargé du matériau abrasif selon des plans tangents à la circonférence 8, les particules venant frapper la surface intérieure 9 de la lingotière en assurant son décapage.On peut ainsi parvenir rapidement à une qualité de surface convenant parfaitement pour la coulée d'aciers devant satisfaire b de sévères En adoptant un débit d'air de l'ordre de 4m3/minute par buse de 8 mus de diamètre sous une pression de 7 bars ce qui correspondait à une vitesse d'éjee- tion de l'air de l'ordre de 1 300 m/s - on a consommé environ 120 kg/h d'abrasif de recyclage (par exemple laitier de ferro-manganèse en granules de 2 à 2,6mm de diasètr*) et l'on a pu traiter environ dix lingotibres à l'heure, au lieu de dix par jour par les procédés manuels connus ou de cinq par heure au moyen de la grenailleuse conventionnelle (mais avec une position verticale des lingotière REYb1NDICATIONS 1. Procédé de nettoyage par abrasif des parois internes de lingotières de toutes sections, en position horizontale, caractérisé en ce que l'on met en oeuvre la combinaison d'une lance souple d'alimentation en particules d'abrasif sous flui de comprimé et d'une turbine se déplaçant à vitesse variable sensiblement dans l'axe de la -lingotière en position horizontale et comportant au moins deux buses diamétralement opposées sur la tette de turbine et inclinées en des directions opposées de 45 degrés environ par rapport à l'axe de la turbine, l'estrémité de la lingotière opposée à l'introduction de ladite turbine étant munie d'un dispo sitif connu d'aspiration permanente des particules d'abrasif. 2. frocédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la turbine est munie d'un motovariateur permettant le réglage de la vitesse d'avancement dans la lingotière et en ce que les buses rotatives, de section 6 à 9 mm, sont mainte nues à une distance d'environ 20 à 30 cm des parois de la lingotière. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide comprimé est de l'air sous pression de 5 à 8 bars et en ce que les particules d'abrasif sont constituées par des granules de laitiers et scories expansée de diamètre moyen .2 à 3 mm. 4. Procéda selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, carActérisé en ce que les particules d'abrssif, après leur aspiration à une extrémité de la lingotière, et un tamisage éventuel sont recyclées dans la lance d'alimentation. 5. Procédé selon la revendication i c ractérisé en ce que le maintien de la turbine dans l'axe de la lingotière est obtenu, de façon connu en soi, à l'aide de supports fixée sur le corps arrière cylindrique de la turbine et munis à leurs extrémités libres de roulettes d'appui sur les parois de la lingotière, un tel dispositif étant cependant perfectionnd par la présence da mentis de rappel, de type ressorts ou analogues, fixés sur les supports et ledit corps afin d'ob tenir à tout moment un bon centrage de la turbine quelle que Boit la configu- ration interne de la lingôtière.