Brevet FR2568152A1 — publié le 19860131

Perfectionnement apporté aux busettes de coulée continue. La présente invention concerne un perfectionnement apporté aux busettes de coulée continue et concerne, plus précisément, les busettes qui amènent l'acier liquide dans la lingotière. La coulée continue est un procédé bien connu et est désormais bien implantée dans la plupart des usines sidérurgiques. Toutefois, bien qu'elle ait atteint un degré de perfection notable, il reste quelques points non encore résolus qui - bien que d'importance relati- vement mineure - constituent encore des problèmes fastidieux. Par exemple on sait qu'au début des opérations de coulée, quand la fausse brame est introduite dans la lingotière encore vide, il est nécessaire de couler l'acier rapidement et le jet doit sortir de la busette en une trajectoire inclinée vers le bas, afin d'éviter que la matière soit projetée à l'extérieur. Toutefois, lorsque la lingotière est remplie et lorsque la fausse brame est extraite, la situation est complètement inversée. En effet, pendant l'exécution de la coulée, l'acier peut être coulé à des débits inférieurs à ceux du début et il est également préférable que le jet d'acier apporté dans la lingotière via la busette ne soit plus dirigé vers le bas mais soit dirigé de manière à assurer une circulation énergique d'acier liquide dans la lingotière afin d'uniformiser la température, de réduire les phénomènes de ségrégation et de favoriser l'affleurement des impuretés non métalliques. Aucune solution satisfaisante n'a encore été trouvée pour ces situations contradictoires et comme il est manifestement impossible de changer les busettes au cours de la coulée on a adopté une solution de compromis, à savoir l'emploi de busettes munies d'orifices de sortie latéraux, inclinés d'un certain angle par rapport à la verticale. Toutefois cette solution n'estque partiellement satisfaisante étant donné que, dans certains cas, elle peut créer des problèmes aussi bien pendant la phase initiale du remplissage de la lingotière qu'au cours de la coulée. La présente invention a pour objectif d'obvier à ces inconvénients en procurant une busette qui est capable de fournir, dans les deux stades différents de la coulée continue, des jets d'acier liquide dirigés dans des sens radicalement différents. Suivant la présente invention, une busette immergée de coulée continue, pourvue - de manière connue en soi - de conduits de décharge terminaux orientés latéralement et vers le bas par rapport à l'axe vertical de la busette, est modifiée par le fait que la partie termi- nale inférieure desdits conduits de décharge terminaux est munie d'un rebord en saillie dirigé nettement vers l'axe des conduits terminaux. La hauteur de ces rebords et leur inclinaison par rapport à l'axe des conduits terminaux de la busette dépendent du type de l'instal- lation de coulée continue dans laquelle ils sont utilisés et, en particulier, de la vitesse de coulée. Quoi qu'il en soit, on peut dire à titre d'exemple que la hauteur des rebords peut être comprise entre 0,3 et 0,6 fois le diamètre de l'orifice de sortie et que leur inclinaison par rapport à l'axe des conduits terminaux de la busette est proche de 90 degrés. On va, à présent, décrire l'invention de manière plus détaillée en se référant à une de ses formes d'exécution, nullement limitative mais donnée simplement à titre d'exemple. Cette forme d'exécution est repré- sentée dans la planche de dessins annexée dans laquelle - la figure 1 représente une vue en coupe et en élévation du dispositif suivant la présente invention, - la figure 2 représente une vue schématique, partielle- ment en coupe, et non à l'échelle, du dispositif de la figure 1 lorsqu'il est en fonctionnement pour le remplissage de la lingotière, - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2, mais au cours de la coulée continue pro- la prement dite. On voit, en se référant à la figure 1, que la busette est constituée par un élément tubulaire 1 pourvu d'un passage axial 2 et se terminant à une extrémité par un dispsoitif de raccordement (non repré- senté) au panier ou à la poche de coulée et à l'autre extrémité par une partie terminale 3 pourvue de conduits de décharge 4 et 5 inclinés par rapport à l'axe de l'élément 1. Ces conduits sont évidemment en communica- tion avec le passage axial 2. La partie terminale inférieure des conduits 4 et 5 est pourvue de rebords, respectivement 6 et 7, qui font saillie en angle droit vers l'axe des conduits respectifs 4 et 5. Le fonctionnement de la busette, selon les objec- tifs de la présente invention, est réalisé par ces rebords. En effet, comme on le montre à la figure 2, au début des opérations, alors que la lingotière 8 doit encore être remplie et que la fausse brame 9 est encore en place, insérée dans la lingotière, la coulée se fait à une vitesse élevée; dans ce cas, les rebords 6 et 7 ne réussissent pas à influencer de manièrç sensible la fotme des jets d'acier fondu iO et il qui sortent des conduits de décharge respectifs. Ces jets sont donc dirigés vers le bas et contribuent à former le bain liquide 12 dans la lingotière. Lorsque celle-ci est remplie et qu'il s'est formé une peau suffisamment épaisse d'acier solide, on retire la fausse brame et la coulée continue proprement dite commence, accompagnée de l'extraction progressive et continue de la brame, solidifiée seulement sur la peau. Cette deuxième situation est schématisée à la figure 3 dans laquelle la brame 13 est coupée au point o elle est solide sur toute la section. Comme on l'a déjà dit, au cours des opérations de coulée, l'acier passe par la busette à une vitesse inférieure à celle employée au cours'du remplissage de la lingotière; ceci, combiné au fait que la tête de refoulement de la busette est alors immergée, et par conséquent que l'acier s'écoule dans un environnement de densité et de viscosité uniformes, a pour résultat que l'écoulement du jet d'acier est perturbé par les rebords 6 et 7 qui le font dévier vers le haut. Dans la figure 3, les flèches indiquent grosso modo les directions de l'écoulement de l'acier refoulé par le dispositif suivant la présente invention, ainsi que cela a été confirmé par des essais effectués en grandeur naturelle avec un modèle transpa- rent en utilisant de l'eau et des traceurs comme fluide refoulé. Cette modification radicale de l'écoulement de l'acier fondu dans le bain liquide 12 produit des effets positifs très marqués au point de vue de l'échange de l'acier à la surface supérieure du bain et à l'intérieur de celui-ci. Ainsi qu'on l'a démontré dans des essais pratiques effectués en aciérie, le jet dévié lèche sans turbulence excessive l'interface (14) acier-scorie et provoque en outre une agitation impor- tante du bain dans la zone qui entoure la busette. De cette manière, on assure une homogénéisation excel- lente du bain, en température et en composition, en améliorant ainsi le cours de la solidification et la réduction des phénomènes de ségrégation. En outre, le bon échange d'acier fondu à hauteur de l'interface acierscorie facilite l'élimination des inclusions du bain et augmente quelque peu la température locale par rapport à ce qui se produit avec les autres busettes, au niveau de l'interface acier-scorie. Cette augmenta- tion de la température rend l'acier plus fluide et contrarie l'inclusion d'impuretés dans la peau qui se forme à la partie supérieure de la lingotière, ce qui améliore considérablement la qualité de la surface de la brame. Revendications 1. Perfectionnement apporté aux busettes de coulée continue du type immergé constituées par un élément tubulaire pourvu d'un passage axial et se terminant vers l'extrémité immergée par des conduits de décharge terminaux orientés latéralement et vers le bas par rapport à l'axe vertical de la busette, caractérisé en ce que la partie terminale inférieure desdits conduits de décharge terminaux est munie d'un rebord en saillie dirigé nettement vers l'axe des conduits terminaux. 2. Perfectionnement apporté aux busettes de coulée continue suivant la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits rebords font saillie sur la paroi inférieure terminale desdits conduits terminaux et vers l'axe des conduits sur une distance comprise entre 0,3 et 0,6 fois le diamètre de l'orifice de sortie desdits conduits, tandis que leur inclinaison par rapport à l'axe des conduits de décharge est proche de 90 degrés.