Brevet FR2536317A1 — publié le 19840525

sposi'if de protection pour les couvercles de poches de couléeo Lginvention concerne un dispositif en vue de rotêgr les couvercles de récipients métallurgi= = dama 1 e Ie"-ue,ls de la fonte brute ou des bains aci'r en fïuion sont soumis à des traitements de S ic-i Don oa;; 3 Les proceesso dalliageo Ceest =ianîqi ve' pour la fabricationr daciers ayant des ?o r tes,spéciiales 9 la teneur en soufre doit être r-u-'pe,s lu Z poessible Eta t donnalé quaussi bien un Lr i,,n/c fc,Lezn mau 3 u un conve'tî:bseur à scu:fflage d'orygène o frent des possibilités lmibées de désul furation, pour obtenir ces qualités duaciers la fonte -rute ou 1 eacier doit 8 tre désulfuré à l' extérieur du haut fourneau ou du convertisseuro En outre, dans un grand nomibre de processus métallurgiques, il convient d'introduire ultérieurement des substances, par exem- ple, des éléments d'alliage dans le bain de métal liquideo Les récipients dans lesquels sont effectués les traitements des bains, sont sou:vent pourvus de ce L vercleso Ces derniers réduisent lîinteraction entre le bain de métal et luatmosphèreo Dès lors, les réactions entre l'oxygène ou l'azote et le bain en Eusion sont atténuéeso Dans ce sens, le dispositif d'aspiration des gaz résiduaires, qui est adapté au- dessus de la poche de coulée pourvue d'un couvercle, est conçu do façon à éviter essentiellement luaccâs de air parasite au bain en fusion O En outres il est recomnandé de prévoir un couvercle afin de limiter la sortie et la projection du métal au cours du trai- t ement o La forme du couvercle est adaptée auxc réci- pients utilisés et ce couvercle est déposé au moyen dun engin de transport et de levageo Il comporte des ouvertures afin d 2 introduîre, dans le système, par exemple, des lances plongeantes, des sondes ou égale- ment des fils de remplissage, de même que pour laisser sc' apper les gaz résiduaires de manière contrôlée. Le:_ cove ?Ecles disponibles dans le commerce présentent un ccn Sint du fait qu'à la longue, leur assise surlen llppe de la poche de coulée s'altère par suite de encrassement résultant des projections miaiu e des scories se formant lors du traite i: N e::s domnant lieu a une importante forma- et de projectionso Lgélimination des -;n'*-, ceda de la couronne du couvercle et du 1 enveleppe de la poche de coulée est compli- -a ' pao zsans danger. fin de&riter cet inconvénient, on a déjà procosi (voir le brevet belge 887 984) d'équiper les recipieuta d 5 ume hotte au centre de laquelle est fixlé un tube ouvert des deux côtés et recueillant les pro- jectc-n E La hotte en forme d'entonnoir est raccordée 2 t G a un s 2 e dairaticn et, au cours du traitement, elle es% cun endue vetr le bas légèrement au-dessus de l e ? du récipient, menageant ainsi un espace interndlaie libre entre elle-même et le bord du ré- cipieert Dans sa partie inférieure, ce tube est re- vêtu d' une masse réfractaire et, au besoin, il peut plonger dans le bain En lioccurrence, il représente à o O% de la surface libre du bain, La partie supé- rieure de ce tube est fixée à la hotte à l'interven- tion de plaices intermédiaires, Un inconvenient de ce système réside dans le fait que le tube est exposé à dîimportantes différences de températures et, par suite de sa forme tubulaire, il subit une déformation par dilatation, ce qui raccourcit sa durée de vie Lors- qu'apparaissent des points défectueux, il doit 9 tre entièrement reemplacéo En outre, il faut tenir compte du fait que des systèmes de dépoussiérage et des cous vercles assurant une mauvaise protection influencent la désoxydation de l'acier et provoquent une absorp- tion deazoteo L'invention a pour objet de proposer un dispositif de protection permettant d'éviter les in- convénients ci-dessus et deassurer, pendant une longue périodes une assise ferme du couvercle sur l'enveloppe de la poche de couléeo Cet objet est réalisé par le dispositif suivant -linvention qui est constitué de plusieurs segments disposés sur les parois intérieures du cou= vercle et délimitant un espace principalement cylin- drique ou en forme d'entonnoiro - n 5 On décrira ci-après d'autres formes de réa- lisation avantageuses de l'inventiono Des segments voisins se chevauchent mutuel- lemento Le bord inférieur des segments délimite au moins 60 % de la surface libre du bain. L'espace délimité par les segments stélar- git du moins partiellement en forme d'entonnoir en direction de la surface du baino Au moins un élément de fixation de chaque segment est assemblé à la partie supérieure du cou- vercleo Au moins un élément de fixation de chaque segment est assemblé à l Penveloppe du couvercle O Les éléments de fixation sont réglables sur leur longueuro Les segments sont constitués d 9 un métal enduit au moins partiellement d'une masse réfractaireo Dans le cas de coupes passant dans le plan du couvercle, les coupes des segments forment princi= palement deux cercles concentriques des segments voisins n'appartenant pas au même cercle et se chevau- chant mutuellement. Les diamètres des deux cercles changent en fonction de l'éloignement de la partie supérieure du couvercle, les surfaces de coupe des segments changeant également de manière correspondante. Les avantages offerts par l'invention rési- dent dans le fait que les dilatations et les déforma- tions des segments individuels ne posent essentielle- ment aucun problème Les différents segments peuvent être réglés individuellement et ils sont réalisés de façon à pouvoir être remplacés, En outre> le disposi- tif suivant l'invention peut être adapté ultérieure- ment à des couvercles disponibles dans le-commerce. Dans l'ensemble, ce dispositif se caracté- rise par une longue durée de vie, Ltinvention sera décrite ci-après plus en détail en se référant aux 1 dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une coupe longitudinale schématique d'une poche de coulée et d'un couvercle comportant le dispositif suivant l'invention; et la figure 2 est une coupe transversale du système illustré en figure 1, cette coupe étant prise suivant la ligne Il-Il de cette dernière. La vue en coupe schématique de la figure 1 comprend essentiellement une poche de coulée 1 pourvue d'un bec de coulée 2 Le dispositif d'aspiration des gaz résiduaires, qui se trouve au-dessus de la poche de coulée, n'est pas représenté, Dans cette poche de coulée, se trouve un bain de métal en fusion recouvert d'une couche de laitier 10 Sauf aux alentours du bec de coulée, le couvercle métallique 3 revêtu d'une nasse réfractaire 4 vient prendre appui, en 9 sur le bord supérieur de l'enveloppe de la poche de coulée ou il est suspendu au-dessus de cette dernière Le-:cou- 25363 1 7 vercle comporte une ouverture 5 par laquelle une lance plongeante 12 pénètre dans le bain en fusion 11 A lintlrieur du couvercle, sont prévus plusieurs seg- ments 8 Comme on peut le constater en figure 2, les segments individuels sont disposés principalement le long de deux cercles concentriques, deux segments voisins nappartenant pas au même cercle et se chevaux chant légèrement luun lautreo Ces segments sont avan- tageusement réalisés en métalo Il est recommandé d'y g O appliquer un revêtement réfractaireo Sur la face extés rieure et sur le bord supérieur de chaque segment, sont adaptés des éléments de fixation qui assemblent les, segments à la partie supérieure du couvercle et à 18 en- veloppe de ce dernier Les éléments de fixation peu- vent être, par exemple, des barres métalliques qui sont coulées partiellement dans les segmentso A leurs ex- trémités libres, ces barres comportent des filets. Elles passent à travers les ouvertures correspondantes pratiquées dans le couvercle et elles y sont maintenues en place au moyen d 8 écrous filetés (voir figure 1)o Dans une autre forme de réalisation, des oeillets res sortent des segmentso Ces oeillets sont ancrés sur des barres dont les extrémités ont une forme correspon- dante, Les autres extrémités des barres passent à travers le couvercle comme décrit précédemment et elles sont maintenues en place au moyen d'écrous filetés,. Des essais ont démontré que, dans ces cou, ditions de mise en service, des chaines faisant office d'éléments de fixation, n'avaient 'qu'une courte durée de vie En outre, on a constaté qu'il était recommandé d'appliquer un revêtement d'une matière réfractaire sur les barres. Il importe que-la position des segments puisse être réglée tant horizontalement que verticale- mente permettant ainsi de monter les segments dans chaque couvercle de poche de coulée de manière opti- male et conformément aux exigences requises De plus, un jeu suffisant doit être ménagé entre les segments afin de permettre de légères dilatations Dans la forme de réalisation illustrée en figure 1, la face supérieure des segments vient s'appliquer sur le cou- vercle Toutefois, à cet endroit et, suivant les conditions requises, on peut également prévoir un es- pace intermédiaire libre. Bien entendu, il existe de nombreuses formes de segments permettant de réaliser les objets recher- chéso On a constaté que la forme de réalisation illus- trée dans les figures, dans laquelle les segments sont constitués de deux cylindres partiels, était particu- lièrement avantageuseo Vu de face, la partie supéxdeure forme un carré, tandis que la partie inférieure forme un trapèze Un coude est formé au point de transition entre le carré et le trapèze, On peut également utiliser des segments qui, vus de face, forment un trapèze o Ces segments sont montés en oblique dans le couvercle de la poche de coulée et ils délimitent tu volume en forme d'enton- noir La forme de réalisation la plus économique du dispositif suivant l'invention est constituée de seg- ments carrés plats qui, après le montage, délimitent un volume cylindriqueo Afin d'éviter une projection des scories ou du métal entre les segments, ces derniers se chevau- chent En l'occurrence,-les deux côtés longitudinaux peu- vent se trouver devant ou derrière les côtés longitudinaux du segment voisin (voir figure 2)o Le système peut également être conçu de telle sorte qu'un côté longitu- dinal se trouve devant le segment voisin et l'autre, derrière ce dernier, La distance radiale entre deux segments est choisie de façon à permettre une libre dilatation de ces derniers: 253631 7 REVENDICATIONS 1 Dispositif de protection pour un cou- vercle destiné à fermer une poche de coulée dans la- quelle des bains de métaux en fusion sont soumis à des traitements métallurgiques, ce couvercle étant placé sur ou suspendu au-dessusdu bord de la poche de coulée, caractérisé en ce que, sur les parois in- térieures du couvercle, on dispose plusieurs segments délimitant un espace essentiellement cylindrique ou en forme d'entonnoir. 2 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que des segments voisins se chevau- chent mutuellement. 3, Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le bord inférieur des segments délimite au moins 60 % de la surface libre du bain, 4 Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que leespace délimité par les segments s'élargit du moins partiel- lement en forme d'entonnoir en direction de la surface du bain. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications l'à 4, caractérisé en ce qu'au moins un élément de fixation de chaque segment est assemblé à la partie supérieure du couvercle. 6 Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins un élément de fixation de chaque segment est assemblé à l'enveloppe du couvercle. 7 Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les élé- ments de fixation sont réglables-sur leur longueur. 8 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les segments sont constitués d'un métal enduit au moins partiellement d'une masse réfrac- taire, 9 o Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que dans le cas de coupes passant dans le plan du couvercle, les coupes des segments forment princialaement deux cercles concentriques, des segments voicsins Dappartenant pas au même cercle et se chevauchant mutuellement. o Dispositif suivant la revendication 9 caractérisé en ce que les diamètres des deux cercles changent en fonction de l'éloignement de la parties supérieure du couvercle, les surfaces de coupe des segments changeant également de manière correspondanteo