Brevet FR2467648A1 — publié le 19810430

La présente invention concerne un revêtement pour récipient métallurgique, comprenant une série de plaques amovibles en matière thermiquement isolante, destinées à être appliquées à l'intérieur du récipient métallurgique contre les parois latérales et le fond de ce dernier. L'invention vise également un récipient métal- lurgique, notamment un répartiteur de coulée comprenant un tel revêtement thermiquement isolant. On sait que de telles plaques thermiquement isolantes permettent de protéger le revêtement permanent en brique réfractaire d'un répartiteur de coulée ou d'une poche de coulée, contre l'usure provoquée par le métal liquide qui est Jéversé dans de tels récipients métal- lurgiques. Par ailleurs, ces plaques thermiquement isolantes assurent une isolation thermique efficace des parois du récipient métallurgique, en évitant en particu- lier les risques de solidification du métal contre ces parois notamment au début de la coulée. On évite en outre, grâce à ces plaques thermiquement isolantes, le préchauffage long et coûteux de ces récipients métal-. lurgiques avant le commencement de la coulée. D'autre part ces plaques, compte tenu de leur caractère amo- vible simplifient considérablement le nettoyage des récipients métallurgiques en fin de coulée. Ces plaques thermiquement isolantes sont moulées dans des moules parallélépipédiques à partir d'un mélange pâteux comprenant des particules réfractaires (silice, magnésie, alumine et analogues), des fibres végétales, animales, minérales,naturelles ou synthétiques, et un liant orga- nique (par exemple résine phénolique) ou inorganique (par exemple ciment réfractaire). Lors de la mise en place de ces plaques ther- miquement isolantes contre les parois du récipient métallurgique, au moins certaines d'entre elles doivent être découpées pour permettre leur adaptation à la forme du récipient métallurgique. Ces plaques doivent ensuite être fixées aux parois du récipient métallurgique à l'aide de moyens de fixation tels que clous, crochets, étançons ou analogues. De plus, les interstices compris entre les bords adjacents des plaques juxtaposées doivent être jointoyés, par exemple par un ciment réfractaire pour éviter que le métal liquide accède au revêtement permanent sous-jacent. Toutes ces opérations d'assemblage,de fixation et de jointoiement des plaques sont longues et donc coûteuses. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités, en créant un revêtement com- posé de plaques amovibles thermiquement isolantes dont la mise en oeuvre est particulièrement commode et écono- mique, ce revêtement évitant en particulier la fixation des plaques aux parois du récipient métallurgique et supprimant dans une large mesure le jointoyage délicat des bords adjacents des plaques. Le revêtement pour récipient métallurgique visé par l'invention comprend une série de plaques amovibles en matière thermiquement isolante destinées à être appliquées à l'intérieur du récipient métallurgique contre les parois latérales et le fond de ce dernier, au moins une partie de ces plaques étant quadrangulaires et identiques. Suivant l'invention, ce revêtement est carac- térisé en ce que les plaques quadrangulaires et identiques destinées à être appliquées contre les parois latérales du récipient métallurgique comportent sur deux de leurs bords opposés un épaulement s'étendant sur une fraction prépondérante de la longueur du bord correspondant, cet épaulement définissant une surface d'appui destinée à recevoir un épaulement identique ménagé le long du bord adjacent d'une autre plaque, et en ce que chaque plaque comporte sur la fraction restante de la longueur dudit bord, une protubérance définissant une surface d'appui orientée en sens opposé par rapport à celle de l'épau- lement,la surface d'appui de cette protubérance étant destinée à recevoir une protubérance identique ménagée sur le bord adjacent d'une autre plaque. Grâce aux protubérances qui servent de contre- appui pour les épaulements, les bords adjacents des plaques sont verrouillés les uns par rapport aux autres dans une direction perpendiculaire à la surface définie par l'ensemble des plaques. Ainsi, lorsque ces plaques sont en position dans le récipient métallurgiqueen appui contre les parois latérales de ce dernier, elles ne peuvent pas tomber vers l'intérieur du récipient. Il est de ce fait inutile de les fixer aux parois du réci- pient par des clous, crochets ou analogues. De plus, les épaulements ménagés sur les bords opposés des plaques permettent de réaliser entre les bords adjacents des plaques une étanchéité suffisante qui évite le jointoyage coûteux par un ciment réfractaire. D'autre part, toutes ces plaques étant iden- tiques, elles peuvent être réalisées d'une manière écono- mique à partir d'un moule unique. Selon une réalisation préférée de l'invention, au moins une partie des plaques destinées à être appliquées sur le fond du récipient étant quadrangulaires et identiques, ces plaques comportent sur l'une de leurs faces et le long de deux bords opposés, une gorge destinée à recevoir le bord inférieur des plaques coCO portant les épaulements et les protubérances. Le bord inférieur des plaques appliquées contre la paroi latérale du récipient métallurgique est ainsi emboîté le long des plaques appliquées contre le fond du récipient. Les plaques appliquées contre la paroi laté- rale du récipient ne risquent ainsi pas de s'écarter de cette paroi lors de l'introduction du métal liquide à l'intérieur de ce récipient. L'invention vise également un récipient métal- lurgique comprenant un revêtement thermiquement isolant composé à partir des plaques précitées. Dans le cas d'un répartiteur de coulée, ce récipient présente la forme générale d'un prisme -à base trapézoïdale. Dans un tel cas toutes les plaques peuvent être identiques à l'exception de celles adjacentes aux parois trapézoïdales du récipient. D'autres particularités et avantages de l'in- vention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs: La Figure 1 est une vue en perspective éclatée, montrant un revêtement conforme à l'invention composé de plaques et un répartiteur de coulée destiné à recevoir ce revêtement,- La Figure 2 est une vue en perspective avec arrachement et à échelle agrandie, montrant l'assemblage de plusieurs plaques du revêtement, La Figure 3 est une vue en coupe transversale partielle de la paroi latérale d'un répartiteur de coulée, montrant l'assemblage de deux plaques au niveau de leurs épaulements adjacents, La Figure 4 est une vue analogue à la Figure 3, montrant l'assemblage des deux plaques au niveau de leurs protubérances adjacentes, La Figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'un répartiteur de coulée comportant un revêtement conforme à l'invention, La Figure 6 est une vue en coupe partielle suivant la ligne VI-VI de la Figure 5. Dans la réalisation de la Figure 1, le répar- titeur de coulée 1 de forme générale prismatique à base trapézoïdale comporte sur ses parois latérales 2, 3, 4, et sur son fond 6, un revêtement permanent 7 en brique réfractaire. Pour protéger ce revêtement permanent 7, les parois latérales 2, 3 du répartiteur 1 reçoivent des plaques rectangulaires amovibles et thermiquement iso- lantes 8, 8a et 8b, les parois latérales trapézoïdales 4, 5 des plaques trapézoïdales 9 et le fond 6 des plaques rectangulaires 10, 10a et 10b. Les dimensions de toutes ces plaques sont adaptées aux dimensions intérieures du répartiteur 1 de façon à former à l'intérieur de ce dernier un revêtement thermiquement isolant sensiblement continu. Les plaques 8 sont toutes identiques entre elles de même que les plaques 9, ainsi que les plaques 10. On voit sur la Figure 1 et surtout sur la Figure 2 que les plaques 8 destinées à être appliquées contre les parois latérales 2 ou 3 du répartiteur 1 comportent sur deux de leurs bords opposés 11, un épau- lement 12 s'étendant sur une fraction prépondérante de la longueur L du bord 11 correspondant. Cet épaulement 12 définit une surface d'appui 13 destinée à recevoir un épaulement 12 identique ménagé le long du bord adjacent 11 d'une autre plaque 8. D'autre part, chaque plaque 8 comporte sur la fraction restante de la longueur L de chaque bord 11, une protubérance 14 ou redan définissant une surface d'appui 15 orientée en sens opposé par rapport à la surface d'appui 13 des épaulements 12. La surface d'appui 15 de chaque protubérance 14 est destinée à recevoir une protubérance 14 identique ménagée sur le bord adjacent 11 d'une autre plaque, comme indiqué sur la Figure 2. Ainsi, lorsque deux plaques 8 sont assemblées par leurs bords adjacents 11 et en appui contre la paroi latérale 3 (ou 2) du répartiteur 1, les surfaces d'appui 13 des épaulements 12 (voir Figure 4) et les surfaces d'appui 15 des protubérances 14 (voir Figure 3) sont en appui mutuel. Les deux plaques 8 sont ainsi verrouillées l'une par rapport à l'autre dans une direction perpen- diculaire à la surface définie par ces deux plaques, de sorte qu'elles ne peuvent basculer indépendamment l'une de l'autre vers l'intérieur du répartiteur de coulée 1. D'autre part, dans l'exemple représenté, les surfaces d'appui 13 définies par les deux épaulements 12 ménagés sur les bords opposés 11 d'une plaque 8 sont orientées sensiblement dans la même direction. De plus, les faces 16a, 17a opposées aux surfaces d'appui 13, 15 définies respectivement par les épaulements 12 et les protubérances 14 sont situées dans le prolongement des faces correspondantes 16 et 17 de chaque plaque 8. De préférence les épaulements 12 des plaques 8 s'étendent sur une longueur Ll supérieure à la hauteur du niveau du métal liquide qui est destiné à être introduit dans le répartiteur de coulée 1. On évite ainsi le passage du métal par le jeu d'assemblage 18 (voir Figure 6) situé en dessous des protubérances 15 des plaques adjacentes 8. Comme indiqué notamment sur la Figure 2, les plaques rectangulaires 10 destinées à être appliquées sur le fond 6 du répartiteur de coulée 1, comportent sur leur face 19 et le long de leurs deux bords opposés 20, une gorge 21 destinée à recevoir le bord inférieur 22 des plaques 8. Ces gorges 21 présentent une section transver- sale en V, le bord inférieur 22 des plaques 8 étant de profil complémentaire à cette section des gorges 21. D'autre part lie. deux autres bords 23 et 24 de jreIèrence des plaques 10 comportent/sur le premierune saillie longitudinale 23a de section transversale en V, et sur le second un évidement longitudinal 24a de section complémentaire à la saillie 23a précitée. La saillie 23a du bord 23 de l'une des plaques 10 s'emboîte donc exac- tement dans l'évidement complémentaire 24a du bord 24 de la plaque 10 adjacente, comme indiqué sur la Figure 6. Pour compenser les éventuelles inégalités de la surface du revêtement permanent 7 en brique réfrac- taire et pour améliorer l'isolation thermique du répar- titeur de coulée 1, on peut disposer entre les plaques 8, 8a, 8b, 9, 10, 10a et l0b une couche 25 de sable ou de matière compressible à base de fibres minérales, comme indiqué sur les Figures 3 à 6. Par ailleurs, l'épaisseur des protubérances 14 et des épaulements 12 peut décroître vers leur extrémité libre, comme on le voit notamment sur les Figures 3 et 4. Pour appliquer sur les parois latérales 2, 3, 4, 5 et sur le fond 6 du répartiteur de coulée 1, le revêtement thermiquement isolant que l'on vient de décrire, on procède comme suit: On commence par appliquer sur le fond 6 du répartiteur 1 une couche de sable 25 ou analogue pour égaliser la surface de ce fond 6. On applique ensuite sur ce fond 6 des plaques rectangulaires identiques 10 en les emboîtant par leurs bords adjacents 23 et 24. On ajuste par découpage la dimension des plaques l0a et l0b destinées à être posées aux extrémités en regard des parois trapézoïdales 4 et 5. On applique ensuite sur les parois latérales 2 et 3 les plaques rectangulaires et identiques 8, en emboîtant leurs bords inférieurs 22 dans les gorges 21 des plaques 10, lOa et 1Ob posées sur le fond 6 du réa partiteur 1 et en assemblant leurs bords verticaux Il de façon que les épaulements 12 et les protubérances 14 viennent en appui mutuel. Les dimensions des plaques terminales 8a et Sb sont ensuite ajustées par découpage. JI suffit alors d'appliquer les plaques 9 en forme de trapèze à la manière de coins contre les bords découpés lia, 1lb des plaques terminales 8a et 8b afin de caler ces dernières contre les parois latérales 2*et 3 du ré- partiteur 1. Toutes les plaques étant mises en place dans le répartiteur de coulée 1, ce dernier est prêt à rece- voir le métal liquide sans aucune fixation complémentaire des plaques contre la paroi de ce répartiteur, ni aucun jointoyage de ces plaques, par exemple au moyen d'un ciment réfractaire. En effet, grâce aux épaulements 12 et aux protubérances 14 présentant des surfaces d' appui dirigées en sens opposé, et a l'emboîtement du bord inférieur 22 de ces dernières dans les gorges 21 des plaques 10 ainsi qu'au calage assuré par les plaques trapézoïdales 9, les plaques 8 ne risquent pas de bas- culer vers l'intérieur du répartiteur de coulée 1 lors de la montée du métal liquide dans ce dernier. Par ailleurs, grâce à la jonction des plaques 8 par recouvrement des épaulements 12 et à la jonction des plaques 10 par emboîtement de leurs bords adjacents 23 et 24, on obtient une étanchéité suffisante entre les différentes plaques de sorte qu'il est inutile de les jointoyer par du ciment réfractaire. En outre, étant donné que l'ensemble des plaques, non compris les plaques trapézoïdales 9, est composé de plaques 8 identiques d'une part, et de plaques également identiques d'autre part, la fabrication de ces dernirespeut être réalisée à l'aide de deux moules seu- lement. La réalisation du revêtement conforme à l'inven- tion est de ce fait de mise en oeuvre à la fois rapide et économique. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples que l'on vient-de décrire et on peut apporter à ceux-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, le revêtement thermiquement isolant conforme à l'invention peut être appliqué à tout réci- pient métallurgique, et en particulier à une poche de coulée. Par ailleurs, la forme des gorges 21,du profil complémentaire du bord inférieur 22 des plaques jS, des saillies longitudinales 23a et des évidements c9mplé- mentaires 24a des bords respectifs 23 et 24 des plaques 10 peut être modifiée, pourvu que ceux-ci permettent un emboîtement des bords adjacents des plaques. D'autre part, la largeur des épaulements 12 peut être différente de celle des protubérances ou redans 14, comme le montrent d'ailleurs les figures 3 et 4. 24G7648 REVENDICATIONS 1. Revêtement pour récipient métallurgique, comprenant une série de plaques amovibles en matière thermiquement isolante destinées à être appliquées à l'intérieur du récipient métallurgique contre les parois latérales et le fond de ce dernier, au moins une partie de ces plaques étant quadrangulaires et identiques, carac- térisé en ce que les plaques quadrangulaire et identiques destinées à être appliquées contre les parois latérales du récipient comportent sur deux de leurs bords opposés un épaulement s'étendant sur une fraction prépondérante de la longueur du bord correspondant, cet épaulement définissant une surface d'appui destinée à recevoir un épaulement identique ménagé le long du bord adjacent d'une autre plaque, et en ce que chaque plaque comporte sur la fraction restante de la longueur dudit bord, une protubérance définissant une surface d'appui orientée en sens opposé par rapport à celle de l'épaulement, la surface d'appui de cette protubérance étant destinée à recevoir une protubérance identique ménagée sur le bord adjacent d'une autre plaque. 2. Revêtement conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces d'appui définies par les deux épaulements ménagés sur les bords opposés d'une plaque sont orientées sensiblement dans la même direction. 3.Revêtement conforme à l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les faces opposées aux surfaces d'appui définies par les épau- lements et les protubérances sont situées dans le prolon- gement de la face correspondante de la plaque. 4. Revêtement conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les épaulements des plaques s'étendent sur une longueur supérieure à la hauteur du niveau de métal liquide des- tiné à être introduit dans le récipient. i. Revêtement conforme à l'une quelconque des 1 1 revendications 1 à 4, au moins une partie des plaques destinées à être appliquées sur le fond du récipient étant quadrangulaires et identiques, caractérisé en ce que ces plaques comportent sur l'une de leurs faces et le long de deux bords opposés, une gorge destinée à recevoir le bord inférieur des plaques- comportant les épaulements et les protubérances. 6. Revêtement conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que lesdites gorges présentent une section transversale en V, le bord inférieur des plaques étant de profil complémentaire à la section de ces gorges. 7. Revêtement conforme à l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les deux autres bords des plaques destinées à être appliquées au fond du récipient métallurgique comportent sur l'un, un évidement longitudinal de section en V et sur l'autre, une saillie longitudinale de section complémentaire à cet évidement. 8. Revêtement conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les épaule- ments et les protubérances des plaques quadrangulaires et identiques destinées à être appliquées contre les parois latérales du récipient métallurgique présentent une épaisseur qui décroît vers l'extrémité libre desdits épaulements et protubérances. 9. Récipient métallurgique comportant un revêtement conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8, ce récipient présentant la forme générale d'un prisme à base trapézoïdale, caractérisé en ce que toutes les plaques sont identiques à l'exception de celles qui sont adjacentes aux parois trapézoîdales du récipient. 10. Récipient métallurgique conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que les plaques qua- drangulares adjacentes aux parois trapézoïdales comportent un bord dépourvu d'épaulement et de protubérance, une plaque en forme de trapèze étant appliquée à la manière d'un coin contre lesdits bords des plaques rectangulaires précitées et contre la paroi trapézoïdale correspondante du récipient.