Brevet FR2562649A1 — publié le 19851011

La présente invention concerne on procédé de conditionnement du darnissage réfractaire d'un récinient métallurgique. Elle est *'particulièrement bien adaptée aux récipients tels que des panier s répartiteurs de coul6e continue et la description qui suit fera dès lors spécialement référence un un récipient de ce type. L'invention n'est toutefois pas limitée à ce ces particulier et ello peut éaslement s'appliquer à tout récipient destiné à recevoir du métal en fusion, par exemple une poche de coiilée ou un four à induction. On sait que, dans Lin panier répartiteur de coulée continue, la couche intérieure, ou couche de protection, c'est-à-dire celle qui vient en contact avec l'acier liquide, peut être réalisée de plusieurs façons, notamment par enduisaqe, par projection ou par pose de plaques préfahriquées. Cette couche est souvent préchauffée au moyen d'une flamme produite par exemple par un brûleur à gaz, de façon à lui conférer les propriétés requises. Le demandeur a cependant constaté à plusieurs reprises qu'un acier coulé dans un panier répartiteur nouvellement préparé comme il vient d'être indiqué, présentait fréquemment une teneur en hydrogène nettement accrue. Les re cher chas entreprises par le demandeur ont montré que, contre toute attente, cette augmentation de la teneur r-n hydrogène de l'acier était due au garnissage réfractaire du panier répartiteur. Rien que le mécanisme n'en soit pas entièrement élucidé, il semble qu'une certaine quantité de vapeur d'eas provenent des gaz hrûlés soit adsorbée dans la poroi opendant le préchauffage. En outre, il peut eqalement arriver que @@eau préssnte dans le narnissage eru ne enit pas entièrement éliminée pendant le préchauffage de eelui-ci. I1 semble que cette eau soit a à l' l'origine dc l'augmentation de la teneur en hydrogène de l'acier. Cet effet sur la teneur en hydrogène constitue un sérieux inconvénient car on cannait 1' influence ndfaste de l'hydrogène sur les propriétés mécaniques de l'acier. La présente invention a précisément pour objet un -procédé permettant de remédier à cet inconvénient. A cet effet, le procédé qui fait l'objet -de la présente invention, dans lequel on préchauffe le garnissage réfractaire du récipient au moyen d'une flamme produite par un brûleur, est essentiellement caractérisé en ce oue I'on rince ledit garnissage au moyen d'un gaz sec ne contenant pas d'hydrogène, au moins avant d'introduire du métal en fusion dans ledit récipient. Selon un-e modalité particulière de mise en oeuvre du procédé de l'invention, on rince ledit garnissage en balayant sa surface au moyen d'un courant dudit gaz sec Egalement selon une modalité intéressante de mise en oeuvre du procédé de l'invention, on insuffle ledit gaz sec à l'intérieur du matériau réfractaire garnissant v ledit récipient. Dans ce cas, ledit gaz sec est avantageusement insufflé au sein de la la couche principale- du matériau réfractaire, c'est-à-dire la couche qui, de façon connue en soi, est située sous la couche de protection. Le qaz soc, insufflé sous une pression appropriée, se propane i travers ladite couche principale, puis è travers la couche de protection et il s'échappe a 1' intérieur du récipient an entraînant l'eau résiduel] e ou adsorbée. Il convient de souligner que, selon l'invention, l'opération de rinçage par insufflation de gaz sec qui vient d'être décrite peut être poursuivie lorsque le récipIent a reçu du métal en fusion, ce qui permet d'ailleurs d'assurer un certain brassage de ce métal. Toujours selon l'invention, il s'est avéré intéressant de chauffer ledit gaz sec ; à cet effet, on utilisera de préférence une source d'énerqie -électrique, en particulier une torche à plasma. Selon une autre modalité de mise en oeuvre, on couvre ledit récipient eu moyen d'un couvercle chauffant électrique et on rince ledit garnissage au moyen dudit gaz sec. Un tel couvercle permet de réduire les pertes de chaleur pendant l'opération de rinçage du garnissage. Bien que tous les gaz secs ne contenant pas d'hydrogène puissant en principe convenir qour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, il est cependent apparu avantageux, notamment sur le plan économique, d'utiliser des gaz peu coûteux et aisément manipulables tels que l'azote et l'anhydride carbonique. On peut également utiliser l'argon, avec certaines nuances d'acier 8 basse teneur en- azote. La présente invention porte également sur un dispositif permettant d'insuffler du gaz de rinçage b l'intérieur du (larniss-asle réfractaire dudit récipient métellurqique. Ce dispositif comporte au moins un tube logé dans ledit garnissage réfractaire et sensiblement parallèle au fond du récipient, ledit tube étant pourvu, dans sa paroi latérale, d'orifices éventuellement prolongés par des tubulures de longueur, diamètre et urientation appropriés pour distribuer le gaz dans le volume réfractaire h rincer. Ces tubes peuvent être logés dans le fond et/ou dans la paroi du récipient. Pour assurer une distribution correcte par les orifices latéraux, ces tubes d'alimentation sont de préférence fermés à leur extrémité noyée dans le garnissage et dimensiounés de façon à assurer une pression sensibleent égale è taus les orifices de distribution de qaz. A titre de simple illustration, la fiqure jointe représente un panier répartiteur de coulée continue permettant de mettre en oeuvre le procédé de l'invention. Le panier répartiteur désigné globalement par (1) comporta deux orifices de coulée (2) et (3). Il est garni intérieurement, å partir de la paroi métallique extérieure, d'une succession de couches de matériau réfractaire, à savoir la couche de sécurité (4), la couche principa-la (5), et la couche de protection (6). Dans la couche principale (5) sont logés des tubes (7), (8), (9) respectivement dans le fond et à différents niveaux de la paroi laterale du panier (1). Ces tubes sont disposés d'une façon généralement parallèle au fond du panier ils sont pourvus d'orifices latéraux (10) eux-mêmes prolongés par des tubulures (Il). Ces tubes sont. reliés à une source de gaz G non représentée. Ce~ dispositif fonctionne de la façon suivants. Le gaz C est introduit dans les tubes (7), (8) et (9) d'où, par les orifices (10) et les tubulures (11), il est insufflé au sein de la couche principale (5). I1 traversa cette couche principale (5), puis le couche de protection (8) et débouche à l'intérieur du panier (1) en entraînant l'humidité du garnissage. Si le panier contient du métal en fusion, le gaz G provoque un léger brassage favorisant la remontée des inclusions. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé de conditionnement du garnissage réfractaire d'un récipient métallurgique, comprenant un préchauffage dudit garnissage au moyen d'une flamme, c a r a c t é r i s é en ce que l'on rince ledit garnissage au moyen d'un gez sec ne contenant pas d'hydrogène, au moins avant d'introduire du métal en fusion dans ledit récipient. 2. Procédé suivant la revendication 1 c a r a c ter i s é en ce que l'on balaye la surface dudit -garnissage au moyen d'un courant dudit gaz sec. 3. - Procédé suivant lune ou 11 autre des revendications 1 et 2, c -a r a c t é r i s é en ce que l'on insuffle ledit gaz sec à l'intérieur du garnissage réfractaire, de préférence dans la couche dite principale de ce garnissage. 4. Procédé suivent l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, c a r a c t é r i s é on ce que l'on préchauffe ledit gaz sec, de préférence par voie électrique, en particulier au moyen d'une torcha à plasma. 5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 a 4, c a r a c t é r i s é en ce qu'e l'on couvre ledit récipient au moyen d'un couvercle chauffant électrique, et en ce que 1-' on rince le garnissage au moyen dudit gaz sec. 6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 3 è 5, c a ria ct e r i s é en ce qu'il comporte au moins un tube logé dans le garnissage réfractaire du fond et/ou de la paroi latéral-e dudit récipient, le (s)dit(s) tube(s) étant de préférence sensiblement parallèle(s) au fond dudit récipient et fermé(s) à l'extrémité noyée dans le garnissage, le(s) dit(s) t@be(s) étant en outre pourvu(s) d'orifices latéraux, éventuellement prolongés par des tubulures de longueur, diamètre et orientation appropriés.