Brevet FR2520646A1 — publié le 19830805

e- "Récipient pour utilisations métallurgiques " La présente invention concerne un récipient pour utilisations métallurgiques essentiellement cylindri- que, entouré d'une maçonnerie, monté pour pouvoir tourner autour d'un axe horizontal, notamment pour un wagonnet lié à des rails pour le transport de métal liquide sur lequel flotte une couche de scories, pourvu d'une ouverture supé- rieure de remplissage, ainsi que d'au moins un canal de vidange prévu latéralement à l'ouverture de remplissage dans la partie supérieure de la paroi latérale du récipient, et qui est disposé de telle manière que son embouchure de sortie se trouve, dans sa position de vidange, à une dis- tance latérale déterminée de la voie sur rails, auquel cas, dans la zone du canal de vidange, une partie de la paroi du récipient sert à retenir les scories lors du basculement du récipient, ce dernier étant tourné autour de son axe, en dépendance du niveau du bain de métal descendant, avec une vitesse angulaire telle que son côté supérieur, ainsi que des plans formés par la face inférieure de la couche de scorie et par la face supérieure, recoupent, dans leurs prolongements l'ouverture de la paroi du récipient. Dans le cas de récipients maçonnés connus de ce genre, (brevet DE 19 36 770), les ouvertures de rem- plissage qui se trouvent en haut servent en même temps de canaux de vidange Lorsque le récipient doit être vidé de son contenu, il est basculé autour de son axe longitudinal. 2.- Dans la pratique, lors de la vidange de récipients de ce genrew les scories sont tout d'abord déversées dans un ré- cipient de réception, et, ensuite, le métal en fusion est déversge dans uhe poche de coulée appropriée Pour cela, se pose cependant le problème résultant du fait que, dans la donibre phase de vidange des scories, du métal en fusion est entratna également en partie, tandis que, dans la phase de début de la vidange du métal en fusion, des restes de seorie soet entraînés La composition du métal fondu dé- versâ ne trouve ainsi défavorablement influencée. On connaiît également des récipients pour wa- gonnets de transfert de métal liquide (Journal de métal, Août 19 81, Orifices à clapet obturateur dans véhicule non métallique, page 23, figure 10) dans lesquels, au voisinage de la paroi latérale du récipient, est montée, dans l'ou- verture de remplissage, une paroi pourvue d'un bord de re- tenue, de telle manière que, entre la paroi de récipient et ce bord de retenue, est formé un canal de vidange lors de la coulée de sortie du fer, le bord de retenue maintient les scories en arrière de l'ouverture Dans cette disposi- tion, la paroi de retenue est prévue directement dans la gueule ou maseau de sortie, c'est-à-dire sur la partie la plus élevée du récipient Il en résulte que, lors du dé- versement de vidange, il est difficilement possible de maintenir la distance latérale nécessaire par rapport à la voie,mr railse En outre, les conditions de remplissage du récipient sont défavorablement influencées par cette paroi de retenue Enfin, dans la dernière phase de l'opération de vidange, c'est-à-dire dans la position extrême de bascu- leament, il n'est pas possible de maintenir une séparation de la scorie par rapport au métal liquide. Le brevet US 3 013 789 décrit un récipient métallurgique qui est utilisé particulièrement pour des vé- hiculee sur rails destinés au transport de métal liquide. Le récipient est alors pourvu d'une ouverture de remplis- 3.- sage supérieure près de laquelle un canal de vidange est disposé dans le domaine supérieur de la paroi latérale du récipient Ce canal s'étend sensiblement radialement par rapport à la section transversale du récipient. Cependant, le récipient décrit présente l'in- convénient important consistant en ce que, dans la phase finale de l'opération de vidange, le métal en fusion ne peutnpas être complètement déversé sans que se produise un mélange avec les scories. Le récipient connu suivant un autre brevet (DE-24 07 273) est pourvu, sur son côté supérieur, d'au moins une ouverture de remplissage, tandis que les orifi- ces de vidange sont disposés sur le côté inférieur du réci- pient Lors du transport, ces orifices de vidange sont obturés par des dispositifs de fermeture (par exemple, tam- pons, tiroirs coulissants ou analogues) Cependant, pour des raisons de sécurité, ces orifices de vidange sont dis- posés de telle manière que, pendant le transport, ils se trouvent placés au-dessus du niveau du bain de métal. Bn outre, avec la disposition de l'orifice de vidange dans le récipient décrit dans ce brevet, il n'est pas possible, dans la phase finale de l'opération de vi- dange, de déverser le reste du métal en fusion sans sco- ries' En effet, une couche de scories flottant sur le bain de métal fondu ne peut pas être maintenue en arrière par la paroi du raccord de vidange et elle sort avec le métal fondu dans la phase finale de l'opération. La présente invention a pour but de réaliser un récipient à buts métallurgiques du type mentionné plus haut, constitué de telle manière que, en assurant une gran- de sécurité de fonctionnement, ilpermette une vidange du métal en fusion sans mélange de scories. Dans ce but, le récipient conforme à l'inven- tion est caractérisé en ce que, vu en coupe longitudinale du canal de vidange, le prolongement d'une portion rectili- 4.- gne du bord inférieur du canal de vidange, se raccordant en un point de tangence T à la ligne de pourtour intérieur de la paroi du récipient, ou une tangente au bord inférieur passant par ce point de raccordement T, recoupe le bord supérieur du canal de vidange. L'invention s'étend à diverses mesures de réa- lisation décrites dans la suite. Grace à la disposition conforme à l'invention, il est possible de faire écouler le métal en fusion hors du réservoir sans reste, auquel cas, dans la dernière phase de l'opération de vidange, les scories sont efficacement arrêtées dans le canal de vidange Une fois terminée l'ex- traction du métal, ces scories restantes peuvent être éva- cuées dans un autre récipient. La description ci-après se rapporte à des exem- ples de réalisation d'un récipient constitué conformément à l'invention pour des buts métallurgiques, avec référence aux dessins Dans l'angle inférieur de droite des figures est représentée la position du canal de vidange peu avant la fin de l'opération de déversement du métal. la figure 1 est une vue en coupe du réci- pient conforme à l'invention, la figure 2 montre une variante de réalisa- tion avec canal de vidange de forme en courbe. A l'exception de la partie inférieure repré- sentée dans l'angle inférieure de droite, le récipient cylindrique, représenté dans sa position de transport, com- portant une enveloppe 1 avec une maçonnerie 2, est suppor- té, par l'intermédiaire d'un palier de forme sphérique, non représenté, sur un bati de transport, également non représenté Il est pourvu, en haut, d'une ouverture de rem- plissage 4, et deux canaux de vidange 5 et 5 ' sont prévus sur les côtés opposés Avec une telle disposition, le ré- cipient peut être tourné autour de l'axe longitudinal A, dans l'un ou ltutre sens de rotation. 5.- Les canaux de vidange 5 et 5 ' sont fermés par des couvercles amovibles 8 qui s'opposent à la projection du métal en fusion vers l'extérieur pendant le transport. Le second canal de vidange 51 est fermé lorsque la vidange s'effectue par le canal de vidange 5 ". L'enceinte intérieure 3 du récipient 1, qui est réalisée de forme essentiellement cylindrique est, pendant le transport, remplie de métal liquide sur lequel flotte une couche de scories. Les canaux de vidange 5 et 51 sont prévus sur chaque côté de l'ouverture de remplissage 4 dans la partie supérieure de la paroi latérale du récipient Comme repré- senté dans l'angle de droite inférieur de la figure, les canaux de vidange sont disposés de telle sorte que leur em- bouchure de sortie se trouve, dans la position de vidange à une distance latérale déterminée de la voie sur rails. Comme le montre la figure 1, il est judicieux de prévoir que le point situé le plus bas 71 de l'embouchu- re de sortie du canal de vidange 5 (dans le cas de la posi- tion de repos et de transport du récipient) se trouve à un niveau plus élevé que le point de sommet de l'enceinte in- térieure 3 du récipient Cette disposition sert à ce que, après ouverture du couvercle 8 du canal de vidange, le li- quide en fusion ne risque pas de sortir aussitôt du réci- pient, du fait que l'enceinte intérieure 3 serait en com- munication avec le canal de vidange. Afin que le métal liquide puisse être évacué sans reste, la scorie étant retenue en arrière, les canaux de vidange sont disposés de telle manière que, vus en cou- pe longitudinale du canal, la ligne de pourtour intérieur 31 de la paroi du récipient se raccorde en ligne droite avec la portion rectiligne 511 du bord inférieur du canal de vidange 51, laquelle s'étend tangentiellement à la pa- roi Une ligne droite fictive prolongeant la portion rec- tiligne 511 du bord inférieur 51 recoupe alors le bord su- 6.- périeur 53 du canal de vidange. Le bord inférieur peut également s'étendre en direction inclinée vers l'extérieur, à angle aigu par rap- port à une tangente à la ligne de pourtour intérieur 31 passant par le point T de ce bord De cette manière, les conditions sont remplies pour que le prolongement de la portion rectiligne 511 recoupe le bord supérieur 53 du canal de vidange 5 Dans l'exemple représenté, la portion recti- ligne 511 du bord inférieur 51 se raccorde à une portion t 10 512 recourbée concave vers l'extérieur De manière analo- gue, une portion rectiligne 531 du bord supérieur 53 se raccorde à une portion 532 recourbée vers l'extérieur. Une nécessité impérative pour l'opération de coulée de vidange consiste en ce que, lors du basculement, le récipient soit tourné autour de l'axe A, en dépendance du niveau du métal s'abaissant progressivement, avec une vitesse angulaire telle, que le plan formé par la face su- périeure de la couche de scories 9, et le plan formé par sa face inférieure recoupent, l'un et l'autre, dans leurs prolongements, l'ouverture de la paroi du récipient Dans la phase de début de l'opération de basculement, la scorie est ainsi retenue en arrière entre la paroi du canal de vidange 5 qui apparatt, dans la coupe verticale du réci- pient, cmme des points 11 et 7, et, ensuite, comme bord supérieur 53. Suivant une variante de réalisation représen- tée en figure 2, le canal de vidange 5 " est en forme de courbe concave vers l'extérieur Dans ce cas, une tangente t, passant par le point T, à l'arête de bord 51, recoupe l'arête de bord supérieure 53. 7. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Récipient pour installations métallurgi- ques, essentiellement cylindrique, entouré d'une maçonnerie, monté pour pouvoir tourner autour d'un axe horizontal, no- tamment pour un wagonnet lié à des rails pour le transport de métal liquide, sur lequel flotte une couche de scories, pourvu d'une ouverture supérieure de remplissage, ainsi que d'au moins un canal de vidange, prévu latéralement à l'ou- verture de remplissage dans la partie supérieure de la pa- roi latérale du récipient, et qui est disposé de telle ma- nière que son embouchure de sortie se trouve, dans sa posi- tion de vidange, à une distance latérale déterminée de la voie sur rails, le récipient étant tourné, autour de son axe horizontal, en dépendance du niveau descendant du bain de métal, avec une vitesse angulaire telle, qu'une grande partie de la couche de scories, soit retenue en arrière, pendant la coulée du métal fondu contre la paroi du réci- pient, récipient caractérisé en ce que, vu en coupe lon- gitudinale du canal de vidange ( 5 et 5 "), le prolongement d'une portion rectiligne ( 511) du bord inférieur ( 51) du canal de vidange ( 5 "), se raccordant en un point de tangen- ce T à la ligne de pourtour intérieur ( 31) de la paroi du récipient, ou une tangente au bord inférieur ( 51) passant par ce point de raccordement T, recoupe le bord supérieur ( 53) du canal de vidange ( 5 "). 2. Récipient suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que la portion rectiligne du bord inférieur ( 51) du canal de vidange ( 5 ") qui se raccorde en un point (T) à la ligne de pourtour intérieure ( 31) de la paroi du récipient, est tangente à ce pourtour en ce point (T). 3. Récipient suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que la portion rectiligne ( 511) du bord in- férieur ( 51) se raccorde à une portion ( 512) qui est incli- née ou recourbée vers l'extérieur. 4 Récipient suivant la revendication 1, ca- 8.- ractérisé en ce que le bord inférieur ( 51) ainsi que le bord supérieur ( 53) du canal de vidange ( 5 ") sont consti- tués en forme de courbe. 5. Récipient suivant l'une quelconque des re- vendications 1 à 4, caractérisé en ce que le canal de vi- dange supérieur ( 5) est pourvu d'un couvercle amovible ( 8) de protection contre les projections de métal fondu. 6. Récipient suivant la revendication 5, ca- ractérisé en ce que le canal de vidange ( 5) peut être ob- t O turé avec un dispositif de fermeture à plaque coulissante. 7. Récipient suivant l'une quelconque des revendicationse 1 6, caractérisé en ce que, dans le cas d'emploi de plusieurs canaux de vidange, ceux-ci sont dis- posés l'un en face de l'autre, symétriquement par rapport au plan vertical axial du récipient.