Brevet FR2569579A1 — publié le 19860307

- 1 - Buse pour la projection de réfractaires nonolithes L'invention concerne une buse pour la projection de réfractaires monolithes, et en particulier un appareil de projection qui peut em- pêcher le matériau projeté d'adhérer ou de dégoutter sur la paroi in- térieure de la buse, qui empêche la formation de poussière, et qui a- méliore l'adhésion du matériau projeté sur l'objet à traiter. Lors de la réparation de parties endommagées d'une garniture inté- rieure réfractaire ou lors de la réalisation de cette garniture inté- rieure elle-même dans des fours de types divers tels que haut four- neau, étuve, four électrique, convertisseur, poche de coulée, panier de coulée, four de réchauffage et incinérateur, on a récemment commen- cé à utiliser de plus en plus fréquemment un procédé d'application par projection, selon lequel un matériau à projeter emmagasiné dans un réservoir d'alimentation en matériau est fourni sous pression à une partie d'adjonction de liquide d'un appareil de projection par l'intermédiaire d'un flexible, et o ledit matériau est projeté, à chaud ou à froid, par l'embout d'une buse tandis qu'il est mélangé avec un liquide tel que de l'eau. Ce procédé a jusqu'à aujourd'hui fait l'objet de nombreuses améliorations, notamment en ce qui concerne la buse de projection (désignée ci-après simplement par "buse") qui est employée pour l'application par projection, en vue d'éliminer le malaxage ou mélange irrégulier du matériau à projeter avec le liquide ajouté, et de réduire la formation de poussière. Lorsqu'un liquide tel que de l'eau est ajouté dans la partie d'ad- jonction de liquide, le matériau à projeter qui est fourni à l'aide d'air sous pression à travers un flexible adhère et s'amasse aisément sur la paroi intérieure de la buse pendant le temps o le matériau est amené à l'embout de la buse, et le dépôt collé est expulsé rapidement par l'air sous pression employé pour fournir le matériau à projeter. Il se produit néammoins un phénomène dit "de pulsation", dû au processus répéré de croissance, de décollement et de séparation du dépôt. En outre, lorsqu'on emploie une buse de courte longueur entre - 2 - la partie d'adjonction de liquide et l'embout de la buse, le matériau à projeter fourni sous pression et le liquide ajouté sont insuffisam- ment mélangés et fournissent un mélange irrégulier, engendrant ainsi un phénomène de "dégouttage" -c'est-à-dire que le matériau à projeter dégoutte de l'embout de la buse. De ce fait, la projection du matériau engendre la formation d'une poussière pulvérulente, et s'accompagne d'une perte de rebondissement importante -d'o une diminution du coefficient d'adhérence du matériau réfractaire sur la paroi à ré- parer. Il est d'autre part impossible d'obtenir une application par projection d'épaisseur déterminée et uniforme, ce qui diminue la qua- lité de l'objet à traiter. Comme appareil de projection o les inconvénients susmentionnés ont été éliminés, on peut citer un appareil dont la buse est soumise à des vibrations. On se référera ainsi à 1' "appareil de projection" décrit dans le brevet japonais de N de Publication 11.621/60, o l'extrémité d'ouverture de la buse est dotée d'un corps cylindrique en caoutchouc ou en résine synthétique, les vibrations étant engendrées par un passage forcé de liquide. Avec un tel appareil toutefois, il est difficile d'obtenir des vibrations lors du passage du liquide, de sorte que l'effet de vibration obtenu est minime. On peut d'autre part attendre un effet d'élimination de l'adhésion et/ou du "dégouttage" sur la paroi intérieure de la buse si l'on emploie la "buse de projection pour ciment et matériaux réfractaires monolithes décrite dans La demande de brevet japonais. N 102.959/81, o l'élément vibrant et sa circonférence extérieure sont dotés de passages d'écoulement d'air, les vibrations étant engendrées par l'action d'énergie de transmission et d'air comprimé, ainsi que la "buse de projection" décrite dans la demande de brevet - japonais NO 40.165/83. Toutefois, même avec ces appareils, il est difficile de contrôler à la fois la fréquence et l'amplitude de projection, et il est impossible d'obtenir une application par projection se déroulant dans des conditions correctes. La présente invention a pour objectif d'éliminer les problèmes mentionnés des techniques conventionnelles. L'invention permet d'obte- nir la vibration, l'expansion et la contraction efficaces d'un tube 3flexible à l'aide d'une petite quantité d'air ou de mélange d'air et de liquide, et elle fournit une buse de projection qui élimine la pul- sation de la buse, le mélange irrégulier, le "dégouttage" et la forma- tion de poussière pulvérulente, et qui diminue la perte de rebondisse- ment, améliorant ainsi le coefficient d'adhérence du matériau projeté. La description qui suit explicite -l'invention à l'aide d'un exem- ple de réalisation représenté sur le dessin annexé, dont l'unique fi- gure est une vue en coupe d'une buse de projection. La buse selon l'invention est assemblée à un mécanisme 6 d'adjonc- tion de liquide, une partie 4 d'alimentation en air ou en mélange d'air et de liquide, des tubes flexibles intérieur et extérieur 1 et 2, et un tuyau 3 de protection de tube, le mécanisme 6 d'adjonction de liquide étant doté, comme le montre la figure, de perçages 7 d'ad- jonction de liquide, d'un orifice 8 d'admission de liquide et d'un o- rifice 9 d'écoulement de matériau. La partie 4 d'alimentation en air ou en mélange d'air et de liquide est dotée d'une partie s'engageant avec le mécanisme 6 d'adjonction de liquide, d'une première partie fi- xant une partie de bridage la du tube intérieur sur le côté intérieur de la partie d'alimentation 4, et d'une seconde partie fixant une partie de bridage 2a du tube extérieur et le tuyau 3 de protection de tube, la seconde partie de fixation étant traversée par un orifice 4a d'admission d'air ou de mélange d'air et de liquide, situé du côté opposé à la partie d'engagement et à la première partie de fixation. Sur la figure, la référence 4a désigne en outre un tube d'adjonction de liquide -en cas d'emploi d'un mélange d'air et de liquide. Comme on l'a indiqué ci-dessus, les tubes flexibles intérieur et extérieur 1 et 2 sont respectivement doté de brides la et 2a, et ils forment un espace mort annulaire l1 qui communique avec l'orifice 4a d'admission d'air ou de mélange d'air et de liquide, lorsque ce dernier est fixé à la partie d'alimentation 4. D'autre part, le diamè- tre extérieur du tube intérieur 1 est prévu de sorte telle qu'il est soit égal au diamètre intérieur du tube extérieur 2, soit légèrement supérieur au diamètre intérieur de ce tube 2. Ainsi, si le tube exté- rieur a un diamètre intérieur de 40 mm, la différence maximale entre le diamètre extérieur du tube intérieur 1 et le diamètre intérieur du tube extérieur 2 pourrait être d'environ 1 mm. La buse selon l'invention ainsi configurée peut être utilisée comme suit: L'air comprimé s'écoulant à l'intérieur par l'orifice d'admission d'air 4a s'écoule dans une partie de contact des tubes intérieur et extérieur I et 2 du double tube l, 2, par l'intermédiaire de l'espace mort annulaire 11, ce lorsque le tube extérieur 2 est élargi sous pression par la pression de l'air tandis que le tube intérieur I est contracté sous pression, de sorte que l'air s'écoule s'écoule vers l'extérieur par l'extrémité de la partie de recouvrement des tubes 1 et 2 du double tube l, 2, formant ainsi un passage momentané. Toute- fois, étant donné que le tube extérieur et le tube intérieur sont réa- lisés en un matériau flexible, ils vibrent radialement sous l'action du flux d'air, et ils subissent même simultanément une vibration les étirant dans leur sens axial. Le matériau à projeter s'écoulant dans la buse est, sous l'action de ces vibrations radiales et axiales, pro- jeté par l'embout de la buse sans adhérer sur les parois intérieures du double tubs l, 2. On donne de préférence à la face de contact des deux tubes 1 et 2 une forme convexe/concave, dans une plage de convexité/concavité suf- fisamment réduite pour qu'un passage d'air ne puisse se former avant que de l'air auxiliaire soit insufflé. Une autre possibilité est de réaliser un étirage et une contraction efficaces de ces tubes par une mesure telle que le façonnage de rainures de forme annulaire. La buse selon l'invention peut avoir les effets suivants: Pour l'application par projection, il est, pour les raisons men- tionnées ci-dessous, avantageux que le montant d'air utilisé pour l'alimentation en matériau à projeter soit limité au mininum suffisant pour projeter le matériau uniformément et sans bloquer l'embout de la buse. (1) Etant donné que la vitesse de projection est réduite, la par- tie pulvérulente du matériau projeté a moins tendance à se séparer, et de même la force de répulsion du matériau lorsqu'il entre en contact avec la surface à traiter est inférieure, de sorte que le coefficient d'adhérence est excellent. - 5 - (2) Etant donné que la concentration du matériau devient élevée, l'évaporation du liquide ajouté et la dispersion de fines particules pulvérulentes qui suit l'évaporation, avant que le matériau projeté atteigne la surface à traiter, ont moins tendance à se produire. (3) Selon l'invention, il est possible de faire efficacement vi- brer, élargir et contracter les tubes flexibles avec un montant mini- mum d'air, c'est-à-dire que l'on fait passer de l'air tout en élargis- sant sous pression la face de contact entre les tubes intérieur et extérieur du double tube et en formant un étroit espace intermédiaire, et donc qu'une force d'induction de vibration, d'expansion, d'étirage et de contraction des tubes est efficacement appliquée à ces tubes. 256957'9 -6 REVENDICATIONS 1. Buse pour la projection de réfractaires monolithes, dotée d'un mécanisme (6) d'adjonction de liquide, caractérisée par le fait qu'une partie (4) d'alimentation en air ou en mélange d'air et de liquide, dotée d'un orifice d'admission (4a) et d'un tuyau (3) de protection de tube, est disposée à la suite du mécanisme (6) d'adjonction de liquide, qu'une partie de bridage (la) d'un tube flexible intérieur (1) est fixée sur le mécanisme d'adjonction de liquide, du côté de la partie d'alimentation (4) , tandis qu'une autre partie de bridage (2a) d'un tube flexible extérieur (2) est fixée du côté d'un orifice de sortie (O10) de la partie d'alimentation (4), afin d'insérer le tube intérieur (1) dans le tube extérieur (2), et qu'un espace mort annulaire (11), communiquant avec l'orifice d'entrée (4a), est formé entre la partie de bridage (la) du tube intérieur et la partie de bridage (2a) du tube extérieur. 2. Buse pour la projection de réfractaires monolithes selon la re- vendication 1, caractérisée par le fait que le diamètre extérieur du tube flexible intérieur (1) est soit égal au diamètre intérieur du tu- be flexible extérieur (2), soit légèrement supérieur au diamètre inté- rieur du tube flexible extérieur (2).