Brevet FR2459094A2 — publié le 19810109

FR 2459094 A2 19810109 FR 8013532 A 19800618 La présente invention se rapporte aux répartiteurs et récipients analogues pour la coulée de métaux ; elle concerne en particulier des répartiteurs de coulée pour la coulée continue d'acier (appelés ci-après "répartiteurs"). Les répartiteurs sont des récipients utilisés en coulée continue afin d'obtenir une charge constante de métal fondu pour l'alimentation d'un moule de coulée continue. Au cours d'une opération de coulée continue, on alimente le répartiteur en métal, par exemple à partir d'une ou plusieurs poches de couléerle métal est ensuite admis à travers une ou plusieurs busettes situées à la base du répartiteur,dans une ou plusieurs lingotières de coulée continue.Les répartiteurs sont wuellem3t constitués d'un corps métallique extérieur doublé d'un garnissage en matière réfractaire relativement permanent, qui peut être formé de briques ou être un garnissage monolithique en béton réfractaire coulé sur place. Au cours de ces dernières années est apparue une pratique consistant à protéger ce garnissage réfractaire relativement permanent avec un garnissage intérieur consommable à n'utiliser qu'une fois : après chaque cycle de coulée, on retire et l'on jette le garnissage intérieur, que l'on remplace avant d'amorcer le prochain cycle de coulée. De tels garnissages intérieurs, qui sont décrits dans le brevet français N" 2 169 807, sont généralement formés d'un ensemble de plaques en matière réfractaire calorifuge .Le brevet français NO 2 239 309 décrit un répartiteur comportant un garnissage relativement permanent et un garnissage consommable formé d'un ensemble de plaques en matière réfractaire calorifuge, une couche de matière en particules en vrac telle que sable de silice étant interposée entre les garnissages consommables et permanents. La couche de matière en particules en vrac offre un certain nombre d'avantages ; en particulier, si du métal fondu vient à franchir les joints reliant les plaques qui constituent le garnissage consommable, la matière en particules évite qu'il n'endommage le garnissage relativement permanent. En outre, la couche de matière en particules (usuellement du sable) offre une assise aux plaques du garnissage consommable, de sorte que celles-ci sont régulièrement soutenues, ce qui limite beaucoup ou supprime complètement la fissuration apparaissant sous l'effet de la pression statique du métal quand le répartiteur est rempli. La couche intermédiaire de particules libres améliore en outre l'isolation thermique autour du métal fondu. Dans ces deux cas, c'est-à-dire avec ou sans la couche de particules libres, il est courant de sceller les joints entre plaques adjacentes du garnissage consommable avec un mortier ou un ciment réfractaire. Ce scellement contribue à éviter que du métal fondu ne franchisse les joints et n'entre en contact avec le garnissage relativement permanent et, lorsqu'il est prévu une garniture de particules réfractaires en vrac, il empêche ces particules de pénétrer dans la cavité du répartiteur destinée à être remplie, en service, de métal en fusion. Toutefois, l'application de mortier ou ciment réfractaire sur les joints prend du temps et exige une main d'oeuvre qualifiée pour réaliser le garnissage du répartiteur. Au temps de pose des plaques s'ajoute le temps de séchage nécessaire pour de nombreux mortiers ou ciments réfractaires avant de pouvoir mettre le répartiteur en service. Plus récemment, on a constaté qu'on peut éviter d'avoir recours à des mortiers ou ciments réfractaires en utilisant des plaques spéciales à bords crénelés de nature à s'emboîter l'un dans l'autre pour former un joint apte à s'opposer aux infiltrations de métal fondu, ainsi qu'à celles de particules réfractaires lorsqu'on prévoit une garniture en vrac de telles particules. De telles plaques et leur uti lisation dans le garnissage de répartiteurs de coulée sont décrites dans le brevet français NO 2.330.951. Une autre méthode récemment mise au point consiste à prévoir deux cloisons espacées reliant l'une à l'autre des parois opposées du répartiteur de coulée dans la région où le métal fondu pénètre dans ce dernier. Ces cloisons minimisent les projections de métal fondu lors du remplissage du répartiteur ; de plus, une fois le répartiteur rempli et lorsqu'on a recouvert de poudre isolante, selon une pratique courante, la surface du métal fondu entre les cloisons et les extrémités du répartiteur, les cloisons évitent que la poudre ne se trouve entraînée dans le courant de métal en fusion qui pénètre dans le répartiteur à partir de la poche de coulée. L'utilisation de telles cloisons est décrite dans le brevet français NO 2.314.789. Pour maintenir les cloisons en place, il faut les caler étroitement entre les poques garnissant des côtés opposés du répartiteur ou fixer leurs bords sur les plaques du garnissage avec du ciment réfractaire. En pratique, ces méthodes laissent toutes deux à désirer et les cloisons ont tendance à se détacher et à venir flotter à la surface du métal fondu. Or, on a découvert que ces difficultés peuvent être supprimées en utilisant des cloisons présentant des bords crénelés qui s'engagent dans des crénelures correspondantes prévues dans les plaques de garnissage revêtant les parois du répartiteur de coulée. Selon l'invention, un répartiteur de coulée de métal en fusion selon le brevet français NO 2.330.951 sus-cité, comporte un plancher et des parois latérales et présente un garnissage de parois intérieur formé d'une série de plaques en matière réfractaire calorifuge, certaines au moins de ces plaques présentant deux bords opposés crénelés, des crénelures imbriquées les unes dans les autres formant des joints entre les plaques crénelées et toutes les faces de joint des crénelures non situées dans des plans verticaux étant inclinées vers le bas à partir de l'intérieur du répartiteur, ledit répartiteur étant caractérisé en ce qu'une cloison est prévue entre des côtés opposés du répartiteur, cette cloison étant réalisée en matière réfractaire calorifuge et présentant deux bords opposés crénelés qui s'imbriquent à angle droit dans des crénelures prévues sur les plaques du garnissage intérieur, de manière à former un joint. Les crénelures prévues sur les bords de la cloison sont constituées par une série de ressauts définissant entre eux des créneaux qui s'étendent de l'une à l'autre des grandes faces de la cloison. Les côtés des ressauts peuvent avoir une certaine inclinaison sur le plan d'une grande face de la cloison, mais de préférence, pour faciliter la fabrication, on les réalise à angle droit par rapport au plan d'une grande face. Pour permettre au métal en fusion de passer de la partie de la cavité du répartiteur dans laquelle il arrive jusqu'aux autres parties, il faut prévoir une ouverture entre la base de la cloison et le garnissage du plancher du répartiteur ou, si la cloison s'étend jusqu'au garnissage de plancher, on peut évider partiellement son extrémité in férieure ou ménager une ou plusieurs ouvertures à travers la cloison, près de cette extrémité inférieure. Quand le métal en fusion pénetre près d'une extrémité dans la cavité d'un répartiteur de forme générale rectangulaire, on peut prévoir une seule cloison, mais lorsque le métal en fusion arrive près du milieu d'un tel répartiteur, il est préférable de prévoir deux cloisons espacées, afin de contenir à l'arrivée le courant de métal en fusion. Le répartiteur selon l'invention comporte de préférence une couche de matière réfractaire de remplissage en vrac entre le garnissage réfractaire permanent et le garnissage intérieur en réfractaire calorifuge, tel que décrit dans le brevet français NO 2.239.309. Le répartiteur et le procédé selon l'invention sont particulièrement intéressants pour la production d'acier à faible teneur en oxygène et qui contient peu d'inclusions, notamment quand le répartiteur de coulée comporte aussi des "plaques déflectrices" disposées sur son plancher entre les cloisons et les busettes et que le courant de métal en fusion est maintenu a l'abri de l'air pendant qu'il passe de la poche dans le répartiteur. On va maintenant décrire à titre d'exemple un mode de réalisation de l'invention en se référant au dessin annexé, sur lequel la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un répartiteur de coulée selon l'invention la figure 2 est une vue partielle en coupe longitudinale du même répartiteur. Le répartiteur représenté sur le dessin comprend un corps métallique 1 muni d'un garnissage réfractaire permanent 2, monolithique, en béton réfractaire coulé. Le plancher 3 du répartiteur comporte une busette non représentée . La face intérieure du garnissage permanent est revêtue d'un garnissage consommable comportant, sur le fond du répartiteur, des plaques 4 en matière réfractaire calorifuge et, sur les parois latérales du répartiteur, des plaques 5 en matière réfractaire calorifuge présentant des crénelures sur leurs bords latéraux. Les parois d'ex trémité sont revêtues de plaques 6, de forme générale trapézoidale, en matière réfractaire calorifuge. Les plaques 4, 5 et 6 du garnissage intérieur sont séparées du garnissage permanent 2 par une couche de matière réfractaire en particules 7. Deux cloisons 8 (dont une seule est repr8sentée), en matière réfractaire calorifuge, relient des parois latérales opposées du répartiteur de coulée pour contenir la partie de la cavité de ce dernier dans laquelle le métal fondu arrive dans le répartiteur. Les bords des cloisons 8 présentent des crénelures horizontales 9 qui s'imbriquent à angle droit dans des crénelures 10 des plaques 5. Chaque cloison 8 présente un évidement 11 qui définit avec le garnissage du plancher du répartiteur une ouverture permettant au métal en fusion de passer d'un côté à l'autre de la cloison. Les cloisons 8 sont fermement maintenues en place et, quand le répartiteur est rempli de métal en fusion, elles ne montent pas flotter à la surface de ce dernier. L'invention concerne aussi un procédé de coulée continue de métal, caractérisé en ce qu'on utilise un répartiteur tel que précédemment décrit. REVENDICATIONS 1.- Répartiteur de coulée selon la revendication 1 du brevet français NO 2.330.951, comportant un plancher et des parois latérales et revêtu intérieurement d'un garnissage formé d'une pluralité de plaques matière réfractaire calorifuge, certaines au moins de ces plaques présentant deux bords opposés crénelés, ces crénelures imbriquées formant des joints entre les plaques crénelées, et toutes les faces de joint des crénelures non contenues dans des plans verticaux étant inclinées vers le bas à partir de l'intérieur de ce répartiteur, ledit répartiteur étant caractérisé en ce qu'une cloison (8) est présente entre des côtés opposés du répartiteur , cette cloison étant réalisée en matière réfractaire calorifuge et présen- tant deux bords opposés crénelés (9) qui s'imbriquent à angle droit dans des crénelures (10) prévues dans les plaques de garnissage intérieur, de manière à former un joint. 2.- Répartiteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les crénelures de la cloison sont constituées par une série de ressauts dont les intervalles définissent des créneaux qui s'étendent de l'une à l'autre des grandes faces de la cloison. 3.- Répartiteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les côtés des ressauts sont inclinés sur le plan d'une grande face du barrage. 4.- Répartiteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les côtés des ressauts sont perpendiculaires au plan d'une grande face du barrage. 5.- Répartiteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une partie au moins du bord inférieur de la cloison s'arrête en deçà du garnissage du plancher du répartiteur. 6.- Répartiteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la cloison s'étend vers le bas jusqu'au garnissage du plancher du répartiteur et présente une ou plusieurs ouvertures (11) près de son bord inférieur. 7.- Procédé de coulée continue, caractérisé en ce qu'on utilise un répartiteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.