Brevet FR2529493A1 — publié le 19840106

La présente invention se rapporte à des perfectionnements apportés au fonctionnement des dispositifs d'obturation à tiroir dans leur application à des récipients métallurgiques et, en particulier, à des poches de coulée et autres pour l'acier liquide L'utilisation d'un obturateur X plaques (dispositif à tiroir, rotatif ou autre), nécessite le mouvement de deux plaques au moins, planes, glissant l'une sur l'antre, de manière suffisamment jointive pour qu'aucune infiltration de métal ne puisse se produire entre elles. L'une des plaques est fixe et munie d'un trou situé en regard du trou de coulée du récipient. L'autre plaque est mobile et munie d'au moins un trou que lon peut amener en regard du trou de la plaque fixe, assurant ainsi la vidange du métal contenu dans le récipients Les conséquences d'une infiltration entre les plaques sont la destruction partielle ou totale de l'obturateur, lfiobli- gation d'effectuer une coulée dite "au larget et généralement la perte d'une partie au moins du métal restant k couler, entraînant des avaries plus ou moins graves au matériel de coulée, voire des accidents de personnels Les plaques, en principe en céramique, présentent une planéité aussi bonne que possible, elles sont appliquées lune sur l'autre X l'aide de divers dispositifs, de manière à assurer l'étanchéité tout au long de l'utilisation. Les plaques céramiques généralement utilisées en siddrurgie sont réalisées dans des matériaux réfractaires nobles tels que, alumine, zircon ou magnésie. Elles incorporent ou non une certaine quantité de graphite et sont soigneusement imbibées de goudron sous vide, Le but de l'incorporation de carbone-graphite et/ou de goudron est d'assurer - une sorte de lubrification des surfaces en coulissement relatif. - une protection de la céramique contre les attaques de I'oxygène contenu dans le métal liquide, ainsi que dans l'air ambiant. Il est en effet connu que le passage du métal liquide à travers les orifices superposés des plaques, entrain une aspiration d'air entre celles-ci, malgré le Joint extrêmement faible qui les réunit. La mise en contact de l'oxygène contenu dans l'air et des surfaces coulissantes des plaques portées à haute température est susceptible d'entraSner une détérioration importante desdites surfaces0 De plus, une partie de l'oxygène de l'air aspiré entre les plaques s'incorpore au métal liquide et provoque une dégradation sensible de la propreté inclusionnaire du métal0 Il apparatt que le graphite et/ou le goudron présents dans la masse des plaques réfractaires ne peuvent assurer une protection contre les rentrées d'air et une lubrification efficaces. L'invention a pour objet l'introduction d'nne matière adéquate entre les plaques en cours d'utilisation, de manière X pallier ces inconvénients. L'introduction de cette matière se fait avantageusement à partir d'un réservoir situé à proximité de la zone lubrifier et b protéger, par l'intermédiaire d'un canal prévu à cet effet dans l'une des plaques0 Le réservoir peut, par exemple, être avantageusement disposé au-dessus d'un orifice ménagé dans la plaque fixe supérieure, ou à l'intérieur de celle-ciO Il peut éventuellement être disposé en tout autre endroit permettant d'alimenter les surfaces en frottement. Divers prolongements du canal d'alimentation principal peuvent être envisagés, de manière à répartir le mieux possible la matière protectrice et lubrifiante. Il peut aussi être prévu un dispositif de pression destiné à chasser la matière lubrifiante et protectrice dans le dispositif répartiteur. Pour répondre de façon satisfaisante aux conditions d'utilisation, la matière lubrifiante et protectrice doit présenter des caractéristiques telles que : - elle puisse etre stockée de maniere simple dans le réservoir d'alimentation. - elle participe à la lubrification des surfaces coulissantes. - elle participe à la protection des plaques coulissantes0 Cette matière est avantageusement du brai ou l'un des dérivés de distillation du charbon ou du pétrole, sans que l'invention soit limitée à l'utilisation de ces produits. L'invention sera maintenant décrite en se référant au dessin annexé dans lequel ont été représentés non limitativement différents exemples de réalisation la figure 1 est une vue en coupe axiale en élévation d'un obturateur à plaques muni d'un dispositif conforme 'a l'invention; la figure 2 est une vue de dessus de la plaque mobile de l'obturateur de la figure 1 ; la figure 3 est une coupe analogue à celle de la figure 1 d'un obturateur identique avec une autre forme de réalisation du conduit adducteur de matière lubrifiante ; la figure 4 est une vue de dessous de la plaque fixe de l'obturateur de la figure 3 t la figure 5 montre une autre forme de réalisation en coupe axiale et en élévation la figure 6 est une vue de dessus de la plaque fixe de l'obturateur de la figure 5 ;; la figure 7 est une vue de dessus de la plaque mobile de l'obturateur de la figure 5 ; la figure 8 est une coupe en élévation analogue à celle de la figure 1, d'un obturateur à plaques, montrant une autre forme du conduit adducteur la figure 9 est une vue de dessus de l'obturateur de la figure 8. En se reportant aux figures t et 2, on y voit un exemple d'obturateur à deux plaques auquel se rapporte l'invention. L'obturateur représenté comporte deux plaques 1 et 2 en dessous d'une busette 3 formant le trou de coulée 3' d'un récipient non représenté. L'une des deux plaques, 1, est généralement fixe et comporte un orifice 5 en regard du trou de coulée 3' l'autre est mobile et comporte un ou plusieurs orifices 4 pouvant être amenés individuellement à l'aplomb de l'orifice 5. La plaque 2 est manoeuvrée par un système de commande non représenté, assurant une mobilité, par exemple par rotation, autour d'un axe général 6, dont les orifices 4 sont équidistants. Suivant l'invention, une lubrification des surfaces des plaques se faisant face ainsi que leur étanchéité vis-a-vis d'une rentrée d'air entre elles est réalisée par adduction d'une matière fluide adéquate introduite par un canal vertical 7 traversant la plaque fixe 1 et débouchant dans un canal annulaire 8 d'axe 6, d'oW cette matière, éventuellement sous l'effet d'une pression, se répand dans l'interstice entre les plaques. Avanta- geusement il est prévu un réservoir 9 qui, ainsi qu'il est représenté sur la figure 1, peut etre monté directement sur la plaque fixe, ce réservoir contenant la matière lubrifiante. Les figures 3 et 4 montrent un obturateur identique à celui des figures 1 et 2 dans lequel un canal circulaire 10, au lieu d'entourer l'ensemble des orifices 42 est intérieur à ces orifices, c'est-à-dire que son rayon est inférieur à celui du cercle sur lequel sont répartis les orifices 4. Dans la dis position représentée aux figures 5, 6, 7 il est prévu plusieurs canaux verticaux d'adduction 11 alimentant un canal annulaire 12 extérieur aux orifices 4, prévu à la face inférieure de la plaque fixe t, et muni de prolongements radiaux rectilignes ou courbes 13 s'avançant vers le centre pour une meilleure diffusion de la matière lubrifiante. Les canaux 11 sont approvisionnés à partir d'un réservoir 14 circulaire creusé à la surface supérieure de la plaque 1. On peut également adjoindre un dispositif central par un canal axial 15 débouchant dans une cuvette 16 munie de prolongements radiaux 170 Ce canal axial peut être alimenté par un réservoir 18. Selon la forme de réalisation des figures 8 et 9, un canal vertical 19 est associé uniquement à un canal axial 20 se prolongeant jusqu'au centre et par lequel la matière lubrifiante est diffusée dans l'interface0 Il serait naturellement possible de concevoir bien d'autres formes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention. REVENDiCATIONS 1. Dispositif protecteur et lubrificateur des plaques d'étanchéité dans les fermetures coulissantes utilisées dans la coulée des métaux liquides, et plus particulièrement des plaques d'obturateur dont l'une est montée fixe sur le fond du récipient d'où le liquide doit être extrait par gravité, dispositif caractérisé par des moyens de circulation pratiqués dans l'une des plaques pour atteindre l'interface de contact des deux plaques, et des moyens d'envoi b travers ces moyens de circulation, par gravité ou par pression, de fluide lubrifiant formant également une protection contre les rentrées d'air. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par ceci que ces moyens de circulation consistent au moins en un canal foré à travers la plaque fixe et débouchant dans un canal annulaire creusé dans l'une des faces en regard de l'inter- face, un ou des réservoirs étant disposés au-dessus du ou des canaux verticaux. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par ceci que le canal circulaire est extérieur aux orifices de passage du métal pratiqués dans la plaque mobile. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par ceci que le canal annulaire comporte des prolongements radiaux rectilignes ou courbes pour augmenter la diffusion du fluide. So Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, appliqué un obturateur à plaques dont la plaque mobile est rotative autour doun axe et est percée d'orifices de coulée circonférenciellement disposés autour de cet axe, comportant un canal annulaire extérieur aux orifices de coulée dans l'une des faces en regard des plaques, et un second canal de répartition disposé au centre, sur l'axe de rotation, ces canaux ayant des prolongations axiales de répartition et étant alimentés par des canaux transversaux à partir de la face supérieure de la plaque fixe.