Brevet FR2429986A1 — publié le 19800125

La présente invention concerne principalement la métallurgie et plus précisément une machine prévue pour in jeters à haute pression, des matériau réfractaires sous forme pâteuse utilisés pour réparer des hauts-fourneaux. On sait que les cuves métalliques des hauts-fourneaux comportent un revêtement de briques réfractaires qui sont soumises à 11 érosion due à la descente de la charge et à de hautes températures. Ainsi, au bout d'un certain temps de fonctionnement, la cuve, le ventre, les étalages du hautfourneau, se trouvent endommagés par endroits et le blindage métallique se trouve porté à des températures trop élevées pour lesquelles les techniques de refroidissement habituellement utilisées (boîte de refroidissement,ruissellement) sont insuffisantes. Il devient alors nécessaire de regarnir les endroits où le réfractaire a été détruit de façon trop importante. Pour ce faire, et selon les techniques traditionnelles, il est d'usage d'arrêter le travail en continu du haut-fourneau. On sait que ce genre d'opérations présente un coût extrêmement élevé et diminue la rentabilité du haut-fourneau. De ce fait, on s'oriente depuis peu vers l'injection de mortwr réfractaire à travers le blindage, ce qui a pour avantage de ne pas arrêter le fonctionnement du haut-fourneau. Cette technique pose toutefois de nombreux problèmes quant à sa mise en action. En effet, le mortierréfractaire qui vient en contact de la charge doit pouvoir se fixer de façon rapide et prendre sur les briques réfractaires préexistantes. Un des problèmes majeurs rencontrés provient de la température élevée du blindage. En effet, le mortsrréfractaire employé comporte traditionnellement une certaine quantité veau. Celle-ci se transforme en vapeur qui constitue un film entre le béton et les briques réfractaires ou bien la paroi du blindage. De ce fait, le mcffaerr ne peut venir colmater les excavations du garnissage et se trouve emporté par la charge. Une solution à ce problème consiste à éviter la présence d'veau en utilisant un matériau réfractaire pulvérulent comportant des matériaux bitumineux servant de liant et une huile liquide servant d'agent fluidifiant; une telle solution est décrite dans la demande de brevet français 2 312 469 déposée par la Société SUITOVO. Toutefois, il est clair qu'un matériau réfractaire de ce type présente un coQt élevé. Il est donc avantageux de réparer un haut-foul-neau avec un mortier classique comportant une faible quantité d'eau ce qui diminue les effets néfastes des films de vapeur. Toutefois, les problèmes d'injection d'un tel mortier sous une pression élevée restent importants. Une solution consiste, afin d'éviter des pertes de charge trop importantes dans les tuyaux, à diminuer autant que possible la granulométrie du matériau réfractaire. Malgré cela, le matériau à injecter reste extrêmement pâteux et son pompage nécessite une pression élevée indispensable pour lui faire franchir sans trop de pertes la distance qui sépare la machine du haut-fourneau. Comme on le voit, la machine à injecter doit à la fois être susceptible de fournir une pression élevée et présenter un faible encombrement afin qu'il soit possible de la déplacer circulairement autour du haut-fourneflu et verticalement afin de l'amener aussi près que possible du blindage là où une injection de béton réfractaire s'avère nécessaire. Pour ce faire, la machine à injecter selon l'invention comporte un chassies porteur mobile sur lequel sont fixés des moyens d'alimentation en moetir, des moyens de pompage de type péristaltique destinés à permettre l'injection du matira des moyens d'entrafnement des moyens de pompage et des moyens de commande sélectifs de chacun de ces moyens. On sait que les pompes péristaltiques présentent un système à galets tournants venant écraser par rotation un tuyau souple dans lequel se trouve le matériau à pomper. Ce type de pompe permet d'atteindre sans problèmes particuliers des pressions de l'ordre de 35 bars. En outre, les moyens de commande sélectifs sont prévus pour assurer une grande souplesse d'utilisation nécessaire en cas de difficultés soudaines de l'injection. Selon une autre caractéristique, les moyens d'alimentation du mode préférentiel de réalisation sont constitués d'une trémie à grille amovible, trémie qui est munie d'un vibreur soumis au moyens de commande et destiné à faciliter l'écoulement du moutier Préférentiellement, le mortier est maintenu en état de fluidité dans la trémie par un agitateur indépendant sélectivement actionnable par les moyens de commande et destiné à éviter une prise trop rapide du matériau réfractaire. Selon une autre caractéristique, les moyens d'entraînement sont constitués d'un moteur hydraulique à double sens, inversible, couplé à une centrale hydraulique. En effet, seul un entraSnement hydraulique peut permettre la souplesse d'utilisation nécessaire au vu de la valeur élevée de pression avec laquelle le mortier est injecté. Enfin, de façon préférentielle, les moyens de commande sont électriques et permettent d'actionner sélectivement le moteur électrique nécessaire à la centrale hydraulique de la pompe, l'agitateur et le vibreur. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description du mode préférentiel de réalisation selon t l'invention etayé par les dessins sur lesquels - la figure 1 représente une élévation latérale schématique de la machine selon l'invention, - la figure 2 représente une vue de dessus de ladite machine, - la figure 3 représente une vue de gauche selon la figure 1 et - la figure 4 représente un schéma électrique des moyens de commande. Sur les figures 1, 2 et 3, auxquelles on se référera maintenant afin de comprendre l'agencement de la machine, on a référencé en 10 le chassis porteur mobile. Celui-ci, formé de poutrelles métalliques, comprend une paire de roulettes fixes 14, une paire de roulette mobiles orientables 16 et une barre de traction 12 permettant de déplacer la machine. De chaque c & é de châssis, on trouve deux vérins de stabilisation 18 disposés symétriquement et destinés à assurer la stabilité de la machine lorsque celle-ci est en fonctionnement, On a référencé en 20 la centrale hydraulique qui comprend un moteur hydraulique et un distributeur hydraulique à trois positions (marche avant, arrêt, marche arrière) non représenté.Le moteur d'entraînement hydraulique 22 alimenté par la centrale 20 entratne la pompe péristaltique 28 au moyen d'une courroie trapézoidale ou d'une chaine 26 rd's pcuiies à trois gorges 24 et25. Celles-ci permettent de faire varier les débits de la pompe suivant la place de la courroie. La pompe 28 est fixée au chåssis au moyen de pattes d'ancrage boulonnées 29 et elle comporte un tuyau d'aspiration 32 ainsi qu'un tuyau de refoulement 30. Celui-ci est relié à la pompe par un soufflet d'étanchéité 34 serré par deux colliers 35 et 36 et un soufflet 38 d'étanchéité d'aspiration fixé par deux colliers 39 et 40 remplit la meme fonction pour le tuyau 32 qui comporte également un bouchon de vidange 33. A l'intérieur de la pompe (non représenté) se trouvent deux galets entrainés par l'arbre 23 (figure 2) et qui viennent rouler sur un tuyau souple faisant un arc de cercle et joignant le tuyau d'aspiration au tuyau de sortie.Cette opération est lubrifiée à la glycérine retenue par les joints d'étanchéité 34 et 38 dans le carter de pompe. On remarque en 41 une plaque de séparation interposée entre la pompe et la trémie d'alimentation 42 qui communique avec le tuyau d'aspiration par un orifice 43. Cette trémie comporte une grille amovible 46 munie de poignées 48 et un vibreur 50, la trémie étant montée sur le chåssis au moyen de supports à tampon caoutchouc 44 destinés à éviter les vibrations trop importantes du chassis lorsque le vibreur fonctionne pour faciliter le passage durncrtier à travers la grille. Les moyens de commande électriques, situés dans une armoire de commande, sont représentés de façon schématique à la figure 4. Ils sont alimentés en triphasé (380 V) par trois phases 100a, 100b, 100c. Un inverseur manuel à deux positions d'arrêt permet de permuter les phases 100a et 100b. Cette alimentation se trouve branchée en parallèle par l'intermédiaire de fusibles 104a, 104b, 104c sur trois contacteurs 108p, 108m, 108v, alimentant respectivement en courant triphasé la centrale, l'agitateur indépendant et le vibreur. Chacun de ces contacteurs est commandé par l'intermédiaire de bobines 110p, 110m, 110v, montées respectivement en parallèle et soumises à une tension excitatrice commandée par l'intermédiaire de boutons poussoir de marche 120p, 120m, 120v et de boutons poussoir arrêt 122p, 122m, 122v.Chaque circuit de mise sous tension des bobines est protégé par un disjoncteur thermique 124p, 124m, 124v. La tension excitatrice est de préférence captée en dérivation sur les phases 100a et 100b, susceptible d'être permutées, par l'intermédiaire de deux fusibles 106a et 106b. L'inverseur étant mis en position, il suffit donc d'actionner les boutons poussoirs pour mettre en marche sélectivement, après leur branchement, la pompe, l' agitatgr et le vibreur. La permutation des phases 100a et 100b par lintermédiaire de l'inverseur 102 corrida le sens de rotation de la centrale en permettant la rotation correcte quel que soit en branchement. Des appareils de mesure tel qu'un manomètre à graisse (non représenté) permettent de surveiller la pression de la pompe. La mise en action de la pompe se fait par l'intermédiaire du moteur électrique situé dans la centrale hydraulique. On obtient ainsi une grande souplesse d'utilisation permettant de moduler à volonté la pression fournie par la pompe en agissant de façon très précise sur le couple du moteur hydraulique. il est bien entendu que la présente invention décrite à propos d'un mode de réalisation préférentiel s'étend à toutes les variantes conformes à son esprit. REVEN ICATIONS 1. - Machine à injecter du mortier sous haute pression, notamment du mortier du type réfractaire, pour réparer des hauts-fourneaux, caractérisée en ce qu'elle comporte un châssis porteur mobile sur lequel sont fixés des moyens d'agitation et vibration du mortier, des moyens de pompage de type péristaltique destinés à permettre l'injection du mortier, des moyens d'en tratnement desdits moyens de pompage et des moyens de commande sélectifs de chacun de ces moyens. 2. - Machine à injecter selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'alimentation sont constitués d'une trémie à grille amovible, trémie munie d'un vibreur soumis aux moyens de commande. 3. - Machine à injecter selon la revendication 2, caractérisée en ce que le mortier est maintenu en état de fluidité par un agitateur indépendant sélectivement actionnable par les moyens de commande. 4. - Machine à injecter selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens de pompage péristaltique sont mus par une poulie à trois gorges entrainée par une courroie trapézoidale ou une chaîne ce qui permet de faire varier le débit du mortier. 5. - Machine à injecter selon la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens d'entrainement agissant sur la courroie sont constitués d'un moteur hydraulique à double sens de rotation couplé à une centrale hydraulique comportant un moteur électrique et un distributeur hydraulique. 6. - Machine à injecter selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que les moyens de commande -sont électriques et comportent une alimentation de type triphasée branchée en parallèle sur trois conjoncteurs disjoncteurs commandés manuellement de façon séparée et soumis à une même tension excitatrice, chaque conjoncteur disjoncteur permettant d'actionner sélectivement la pompe, l'agitateur et le vibreur. 7. - Machine à injecter selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'un inverseur de phase agissant sur l'alimentation permet de corriger le sens de rotation du moteur de la centrale hydraulique. 8. - Machine à injecter selon la revendication 7, caractérisée en ce que la tension excitatrice est captée sur les deux phases susceptibles d'autre inversées. 9. - Machine à injecter selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le châssis mobile est constitué de poutrelles métalliques sur lesquelles sont montées une paire de roues mobiles et une paire de roues fixes.