Brevet FR2491388A1 — publié le 19820409

La présente invention concerne un nouveau dis- positif pour la réalisation et la réfection de revtte- ments réfractaires, en particulier de revêtements réfrac- taires de poches de coulée de révolution. Le dispositif de l'invention permet par sa cons- titution la réalisation de revêtements réfractaires, même dans une enceinte chaude comme cela est le cas dans une poche de coulée ou objets analogues, par exemple les poches de transport utilisées dans les aciéries pour l'alimentation en métal liquide de lingotières. Le dispositif peut servir également dans de nom- breuses autres utilisations, notamment dans des fours de fusion cylindriques tels que des fours à arc ou à creuset ou, encore, il peut 9tre mis en oeuvre dans des cheminées de grand diamètre. Il est déjà connu de fabriquer ou d'entretenir des revêtements réfractaires au moyen de dispositifs de pro- jection pneumatiques, c'est-à-dire d'entraîner le produit réfractaire sec pulvérulent dans un courant d'air comprimé canalisé. Le produit est ainsi conduit vers une lance porta- tive o se fait le mélange avec l'eau nécessaire pour obtenir un béton réfractaire homogène à l'état pfteux. Le produit est ensuite propulsé par l'air comprimé vers l'ouverture de sortie de la lance tenue par l'opérateur qui se trouve à l'intérieur de la poche ou autre objet à garnir. Cette façon de procéder présente des inconvénients importants. En effet, il est nécessaire de refroidir pendant plusieurs heures la poche devant subir la réfection, et, néanmoins, la température à l'intérieur de cette poche reste toujours élevée de sorte que le travail du personnel est très pénible. Il a été proposé de remplacer les lances portatives par des lances supportées par un chariot monté sur un treuil; la lance est alors constituée sous la forme d'une fourche Présentant la forme de la lettre Y inversée. Ce dispositif connu permet de réaliser un garnissage en faisant pivoter la lance de manière alternative sur une amplitude de 180 . Ce dispositif connu présente l'avantage de diminuer le temps d'immobilisation des poches mais il a l'incon- v-nient de nécessiter l'utilisation d'un chariot équipé d'une potence mobile qui constitue un ensemble très encombrant. En outre, il ne permet pas de refaire un garnis- sage dans une zone de faible étendue. Le dispositif de l'invention remédie aux inconv6- nients énoncés ci-dessus en créant un nouveau dispositif qui peut travailler même à haute température, dont la mise en oeuvre est facile, et qui permet de réaliser des tra- vaux extrgmement précis sans que l'opérateur ait à subir des effets thermiques gênants. Confornément à l'invention, un dispositif pour la projection de produits réfractaires, en particulier pour la réalisation et la réfection de poches de coulée et objets analogues, comporte un bqti muni de moyens de sup- port, ledit btti contenant intérieurement un mécanisme d'actionnement en translation d'un fdt mobile verticalement dans lequel est disposée une tubulure pour le produit à projeter, ladite tubulure étant raccordée à sa partie inférieure et au moyen d'un joint tournant à une lance de projection reliée à un mécanisme pour sa commande en rotation. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de r-alisation de l'invention est repré- sentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés. La fig. 1 est une coupe schématique illustrant l'application du dispositif de projection de l'invention à la réfection de la paroi réfractaire d'une poche de coulées La fig. 2 est une coupe-élévation schématique illus- trant les parties essentielles du dispositif apparaissant à la fig. 1. La fig. 5 est une coupe à plus grande échelle vue suivant la ligne III-III de la fig. 2. La fig. 4 est une coupe-élévation analogue à la fig. 2 illustrant d'autres détails de réalisation. La fig. 5 est un schéma illustrant la circulation des différents fluides parcourant le dispositif des figu- res précédentes. La fig. 1 illustre une poche 1 devant servir à la coulée d'un métal, cette poche présentant une forme de révolution, par exemple cylindrique, et sa paroi étant constituée par un revêtement en béton réfractaire. La poche 1 peut être enterrée ou supportée par un bâti schématisé en 3. Le dispositif de l'invention est représenté dans la position pour laquelle il exécute le revêtement ?. Ce dispositif comporte un f ^t 4 qui traverse la bAti 3. Le fût 4 est mobile verticalement dans le sens figuré par la flèche fi. A sa partie inférieure, le fût comporte une lance de projection 6 coudée qui peut tourner par rapport au fft 1 dans le sens figuré par la flèche f2. Du béton réfractaire sec pulvérulent ou un autre produit approprié est amené à la partie supérieure du fût 4 par un tuyau souple 7 et, par ailleurs, des tuyaux 8, 9 amènent respectivement de l'air comprimé et de l'eau. Comme cela ressort de la description qui suit, l'eau est destinée, d'une part, au mouillage du béton, et, d'autre part au refroidissement du dispositif, tandis que l'air comprimé est destiné à la commande des différents mécanismes. Le déplacement en translation suivant la flèche fi du fût 4, le pivotement dans un sens ou dans l'autre sui- vant la flèche f2 de la lance de projection 6, ainsi que l'apport d'eau sont commandés à distance à partir d'un bottier de commande 10 qui est relié au bâti 5 par une gaine 11 contenant différents tubes et conduits décrits dans ce qui suit. Une seconde gaine 12 relie le bâti 5 au sommet du fat 4. Les gaines 11 et 12 ainsi que les tuyaux et conduits qu'elles contiennent sont souples pour permettre à leopé- rateur de se déplacer tout en tenant le bottier de com- mande 10 et pour permettre au fMt 4 d'être déplacé par rapport au bâti 5. Comme l'illustrent les fig. 2 et 4, le bâti 3 com- porte une partie inférieure de grand diamètre Sa et une partie supérieure de plus petit diamètre 3b. La partie 3 délimite des alvéoles 13 dans lesquels sont logés des vérins 14 pour la commande du pivotement de jambes 15 qui sont articulées sur des axes 16 portés par des chapes sail- lant de la partie inférieure de la partie de grand diamètre 3a. Les alvéoles 13 sont destinés à protéger les vérins, ou au moins leurs corps, du rayonnement calorifique pro- venant de la poche 1. Les jambes 15 sont par exemple au nombre de trois et peuvent pivoter depuis la position représentée aux fig. 2 et 4 jusqu'à la position illustrée par la fig. 1 pour laquelle elles sont sensiblement hori- zontales et reposent sur le bord périphérique supérieur de la poche 1. Les vérins 14 sont de préférence des vérins à double effet. La partie 3b du bottier comporte, près de sa partie supérieure, des bras de support 17 permettant de soulever l'ensemble du dispositif au moyen d'une grue ou d'un pont roulant et cette partie 3b du bâti comporte aussi une armature, désignée dans son ensemble par 18. L'armature 18 est constituée par des profilés, notamment des profilés 19 en U, et des montants 20 qui sont fixée à l'intérieur du btti. Les profilés et montants ci-dessus supportent des galets de guidage à gorge 21 dont la position apparaît bien suivant la représentation schématique de la fig. 4. L'armature 18 est destinée à assurer le guidage du fût 4 qui est constitué, ainsi que l'illustre la fig. 35 par une poutre verticale de section carréé. L'extrémité supérieure du fft est fermée par le fond d'un boîtier 22, dont l'extrémité inférieure est fermée par le dessus d'un second bottier 23. La fig. 1 montre que deux des cotés opposés du fût 4 supportent des tubes 24 et 25 qui y sont fixés et qui servent à la circulation d'eau décrite dans ce qui suit. Le c8té du fet 4 qui est aligné avec les montants supporte un tube 26 auquel il est relié par une nervure 27. Le tube 26 s'étend depuis l'intérieur du bottier 23 et.il contient un arbre 28 qui est entraîné par un moto- réducteur 29, de préférence à air compimé, disposé dans le bottier 22. Une transmission 30 à chasne ou à pignon relie la partie inférieure de l'arbre 28 à la partie supé- rieure verticale de la lance de projection 6. La lance 6 est supportée par des paliers de butée 32 silhouettés schématiquement à la fig. 5 et elle est reliée au moyen d'un joint tournant 31 à la tubulure 33 qui s'étend à l'intérieur de la poutre constituant le fût 4. La fig. 3 montre que la tubulure 33 est de section circulaire et les fig. 2 et 5 montrent que cette tubulure est reliée, à sa partie supérieure, à un tuyau 34 d'amenée du produit à projeter, notamment le béton réfractaire pul- véru lent. La tubulure 33 traverse le dessus du bottier 23 et le fond du bottier 22 de façon étanche. La partie de la tubu- lure 33 qui traverse le bottier 23 est entourée par une bague mélangeuse 35 à laquelle est raccordée la partie inférieure du tube 24 (fig. 2) dont la partie supérieure communique avec l'espace délimité par la paroi interne de la poutre formant le fût 4 et la paroi externe de la tubu- lure 33, comme l'illustre la fig. 5. Le second tube 25 communique avec la partie infé- rieure de la poutre constituant le fût 4 et sa partie supérieure est raccordée à un conduit d'amenée d'eau 36 (fig. 5)- Le fût 4 supporte à sa partie inférieure une poulie 37, tandis qu!une poulie 38 est fixée près de la partie supérieure de la partie 3b du bâti. Les poulies 37, 38 servent au mouflage d'un câble 39 qui est fixé, d'une part, en 40 au bâti et qui, d'autre part, est enroulé sur le tambour 41 d'un treuil 42, par exemple du type à air comprimé. Il est avantageux, comme le montre la fig. 3, que la face de la partie carrée, qui constitue le fût et qui est opposée a celle portant le tube 26, soit munie de guides 45 entre lesquels passe un tronçon du câble 39. Les fig. 5 et 4 montrent que les tubes 24, 25, d'une part, et les guides 45, d'autre part, sont disposés dans la gorge des différentes poulies 21. Ainsi, le fDt 4 est guidé par les poulies 21 pendant le mouvement de translation auquel il est soumis par le câble 59 lors du fonctionnement dans un sens ou dans l'autre du treuil 42. Les bottiers 22 et 25 étant portés par les extré- i mit-s de la poutre constitutive du fUt 4, ils sont évidem- menlt déplacés en même temps que cette poutre et il en est de même des organes qu'ils contiennent. En se référant à la fig. 5, on constate que l'air comprimé servant au fonctionnement du treuil 42 du moto- réducteur 29 et des vérins 14 est amené au dispositif par le tuyau flexible d'alimentation 8 arrivant au bâti 3, puis, s'étendant de ce bfti, jusqu'au bottier de commande 10 en passant dans la gaine 11. L'air comprimé arrive ainsi à une vanne pneumatique 45 disposée dans le bottier 10 et pouvant c0 ttre commandée par l'opérateur qui contr8le également le circuit d'alimentation de trois distributeurs 46, 47 et 48. L'opérateur commande la montée ou la descente du fftt 4 en agissant sur le distributeur 46 qui fait fonctionner le treuil 42 dans un sens ou dans l'autre. Le fonctionnement du moto;éducteur 29 est commandé par la vanne 47 et son mouve- ment est transmis à l'arbre 28 qui actionne la transmission faisant tourner la lance de projection coudée 6. Finale- ment, le distributeur 48 sert à l'actionnement dans un sens ou dans l'autre des vérins 14 commandant le pivotement des =u jambes 15. Comme cela est expliqué dans ce qui précède, le produit pulvérulent est amené par le tuyau d'amenée 34 aui le conduit dans la tubulure 33. Ce produit pulvérulent est mélangé à de l'eau dans la bague mélangeuse 35e Cette eau est ainsi utilisée pour le refroidissement du fIt 4. La fig. 5 montre que l'eau est amenée par le tube 9 à une vanne 50 du bottier 10 d'o elle est ensuite envoyée par l'opérateur au conduit 56 menant au tube 25 fixé à la poutre constitutive du fSt 4. L'eau pénètre ensuite à l'intérieur de la poutre, puis est ramenée vers le mélan- geur 35 par le tube 24. Comme cela ressort de ce qui précède, la mise en oeuvre du dispositif est simple. En effet, en position de non-utilisation, il repose sur ses jambes 15 comme l'illus- tre la fig. 2. Lorsqu'il y a lieu de procéder à la réali- sation ou à la réfection du revêtement complet de la -ochLe 1, le dispositif est amené au niveau de celle-ci par une grue ou -in pont roulant ou, le cas échéant, il est simple- ment tracté en munissant les jambes 15 de roues. Les jambes 15 sont ensuite amenées dans une position appropriée qui peut aller jusqu'à l'horizontale pour pren- dre appui sur le bord périphérique supérieur de la poche 1 et le dispositif est alors prtt à fonctionner, c'est-à*dire que l'opérateur commande la montée et/ou la descente de la lance 6 en même temps que sa rotation à partir du bottier O et il règle également la richesse en eau du mélange. Le dispositif décrit permet de faire en sorte que l'opérateur soit toujours à une distance suffisante de la poche pour qu'il ne soit pas soumis à un rayonnement calo- rifique gênant et les organes mécaniques du dispositif sont toujours protégés à l'intérieur du bâti 3 et soumis à un refroidissement par l'eau servant au mouillage du produit à projeter. Il est avantageux que la lance 6 soit raccordée au tronçon tubulaire -51 menant au joint tournant 31 par un raccord 52; cela permet de changer facilement la lance 6 pour utiliser toujours une lance parfaitement adaptée au travail à réaliser. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réali- sation représenté et décrit en détail, car diverses modi- fications peuvent y ttre apportées sans sortir de son cadre; en particulier, la poutre rigide constitutive du fût 4 peut ttre remplacée par une poutre télescopique également commandée par le treuil décrit. De même, la lance représentée peut être remplacée par une lance dont l'angle est variable, ce qui permet une orientation en profondeur, la commande de variation de l'angle de la lance pouvant être assurée par un vérin ou autre dispositif connu de la techni- que. Il est ainsi possible de réaliser le revêtement du fond de la poche de coulée. REVENIDI CATIONS I - Dispositif pour la projection de produits réfractaires en particulier pour la réalisation et la réfection des poches de coulée et objets analogues, caractérisé en ce qu'il comporte un bâti muni de moyens de support, ledit bâti contenant intérieurement un méca- nisme d'actionnement en translation d'un fût mobile verticalement dans lequel est disposée une tubulure pour le produit à projeter, ladite tubulure étant raccordée à sa partie.inférieure au moyen d'un joint tournant à une lance de projection reliée à un mécanisme pour sa commande en rotation. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que le btti est supporté par des jambes ar- ticulées à sa partie inférieure, des vérins étant inter- posés entre lesdites jambes et ledit bâti pour provoquer leur déplacement en fonction des conditions d'utilisation. 3 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les vérins sont disposés dans des alvéoles du bâti pour être isolés du rayonnement thermique lors du travail. 4 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le fût est déplacé par rapport au bâti au moyen d'un câble mouflé et enroulé sur un treuil disposé à l'intérieur de ce btti. - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le fMt est constitué par une poutre verticale guidée entre des galets portés par une armature disposée dans le bâti, les galets présentant la forme de galets à gorge enveloppant des saillies de la poutre. 6 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que des saillies de la poutre sont constituées par des tubes fixés à ladite poutre, l'un des tubes communiquant par sa partie supérieure avec un con- duit d'amenée d'eau qui l'amène à la partie inférieure de la poutre pour que l'eau circule à l'intérieur de celle-ci et à l'extérieur de la tubulure amenant le produit à projeter, l'autre tube communiquant avec l'intérieur de la poutre, à sa partie supérieure et menant à une bague mélangeuse pour le mouillage du produit à projeter. 7 - Dispositif suivant l'une des revendications I à 6, caractérisé en ce que la bague mélangeuse, le joint tournant reliant la lance à la tubulure d'amenée des pro- duits à projeter et un palier de butée pour la lance sont disposés dans un bottier fermé disposé à la partie infé- rieure de la poutre et contenant une transmission action- née par un arbre qui s'étend parallèlement à ladite poutre à l'intérieur d'un tube qu'elle supporte et dont l'extrémité supérieure entre dans un bottier dans lequel est disposé un motoréducteur d'entraînement dudit arbre. 8 - Dispositif suivant l'une des revendications I à 7, caractérisé en ce que la lance est reliée par un raccord à un tronçon tubulaire menant au joint tournant. 9 - Dispositif suivant l'une des revendications I à 8, caractérisé en ce que la lance est une lance coudée. 10 - Dispositif suivant l'une des revendications I à 9, caractérisé en ce que l'angle du coude de la lance est réglable. 11 - Dispositif suivant l'une des revendications I à , caractérisé en ce que le bâti comporte des bras de support pour son accrochage à un creuset ou un pont roulant. 12 - Dispositif suivant l'une des revendications I à 11, caractérisé par un bottier de commande relié au moyen de gaines souples au bâti pour la commande à distance des mouvements de la poutre, de la lance et des jambes ainsi que pour le réglage de la quantité d'eau à amener à la bague mélangeuse.