Brevet FR2576911A1 — publié le 19860808

Brique réfractaire et perméable aux gaz L'invention concerne une brique réfractaire et perméable aux gaz, telle que brique de rinçage ou d'insufflation, pour un récipient contenant du métal liquide, la brique étant munie de conducteurs électriques qui s'étendent à des hauteurs différentes de la brique et peuvent être raccordées à un dispositif électrique. Par des briques de rinçage ou d'insufflation prévues dans le fond d'un récipient de fusion, du gaz est introduit dans le bain. Les briques de rinçage sont constituées ici d'un matériau perméable aux gaz. Dans les briques d'insufflation, des conduits sont configurés, par lesquels passe le gaz. Une brique du type mentionné en introduction est décrite dans le document EP - 82 078 Al. Ici, plusieurs électrodes empilées en hauteur sont disposées dans la brique (cf. figure 3a), électrodes dont les câbles électriques de raccordement sont, par le tuyau d'alimentation en gaz, amenés vers l'extérieur à un dispositif d'affichage. Au fur et à mesure de l'usure de la brique, le métal liquide rencontre des électrodes toujours plus basses. Il doit alors réaliser un courtcircuit entre deux des électrodes, court-circuit qui entraîne un affichage correspondant. On doit ainsi obtenir un affichage d'usure par étapes. Avec le document EP - 82 078 Ai, on utilise le pouvoir électroconducteur du bain. Cela suppose que les électrodes ne sont pas ellesmêmes détruites par le bain, et qu'il n'y a pas de formation de couches électriquement isolantes entre le bain et les électrodes. Dans la pratique, cela s'obtient difficilement. L'invention a pour objectif de proposer une brique du type mentionné en introduction, où une surveillance de l'usure s'effectue indépendamrnent du pouvoir électroconducteur du bain lui-même. Selon l'invention, cet objectif est atteint avec une brique du type mentionné en introduction par le fait que les conducteurs électriques sont réalisés en un métal dont la température de fusion est inférieure à la température du métal liquide, mais néanmoins supérieure à la température qui s'établit dans la brique au point d'installation du conducteur, séparé du métal liquide par le matériau non usé de la brique. Tant que la distance entre le métal liquide et le conducteur supérieur le plus proche est suffisamment grande, il règne au niveau du conducteur une température qui est inférieure à sa tem rature de fusion. Il maintient ainsi fermé un circuit électrique d'affichage. Si l'usure progresse, le métal liquide rencontre le conducteur, de sorte que ce dernier fond. Le circuit électrique d'affichage de ce conducteur est alors interrompu.Cela entraîne un affichage correspondant. Tandis que l'usure progresse, le même phénomène se produit aux conducteurs immédiatement inférieurs. Selon une configuration de l'invention, les conducteurs sont réunis en un cadre constitué de barres longitudinales réparties dans la brique et de barres transversales étagées dans le sens de la hauteur de la brique. Selon une caractéristique supplémentaire, les barres longitudinales peuvent alors atteindre la face supérieure de la brique. Selon une nouvelle caractéristique , - les barres longitudinales peuvent être également reliées à des barres transversales sur la face supérieure de la brique. Selon une autre caractéristique, le cadre comprend une barre longitudinale à laquelle chacune des autres barres longitudinales est reliée par une barre transversale. Selon un mode de réalisation avantageux, le cadre est-revêtu d'un filet tubulaire en matière plastique souple qui fond à une température inférieure à la température de fusion des conducteurs. Dans une brique d'insufflation, les conduits de gaz sont ainsi formés d'une manière simple. Dans une autre configuration de l'invention, les conducteurs entourent la brique. Selon une caractéristique supplémentaire, les conducteurs peuvent alors être reliés à une enveloppe en tôle de la brique. L'objectif susmentionné peut être atteint d'une autre manière, avec une brique similaire du type susmentionné, à savoir une brique réfractaire et perméable aux gaz, telle que brique de rinçage ou d'insufflation, pour un récipient recevant du métal liquide, des capteurs étant disposés dans la brique, capteurs qui s'étendent à des hauteurs différentes de la brique et peuvent être raccordés à un dispositif d'affichage électrique, par le fait qu'un premier capteur de température est disposé dans le bas de la brique, et un deuxième capteur de température plus haut dans la brique, et que le dispositif d'affichage indique la différence de température entre les deux capteurs. Si l'usure a progressé jusqu'au capteur de température supérieur, la différence de température augmente considérablement. Des configurations préférentielles de l'invention ressortent de la description qui suit, qui s'appuie sur le dessin annexé, lequel montre à la figure 1, une brique d'insufflation, représentée schématiquement avec son système d'affichage, à la figure 2, un filet en matière plastique souple, à la figure 3, une brique de rinçage avec son système d'affichage, et à la figure 4, un autre système d'affichage pour une brique d'insufflation ou de rinçage. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 1, des barres longitudinales 2 à 6 sont disposées dans une brique d'insufflation 1. Chacune des barres longitudinales 3, 4, 5 et 6 est reliée à la barre longitudinale 2 par une barre transversale 7 à 10. Les barres transversales 7 à 10 sont situées à différentes hauteurs H1 à H4 dans la brique d'insufflation 1. Sur la face supérieure de la brique d'insufflation 1, les barres longitudinales 2 à 6 sont reliées par d'autres barres transversales al et 12. Un cadre est ainsi formé. Au moins les barres transversales 7 à 12 sont réalisées en un métal dont la température de fusion est inférieure à la température du métal liquide au récipient duquel est destinée la brique d'insufflation. Pour de l'acier liquide, d'une température d'environ 1.6000C, le cadre peut être réalisé en fil de nickel, qui présente une température de fusion d'environ 1.4700C. Le matériau du cadre est choisi de façon que les barres transversales 7 à 10 ne fondent pas tant que la brique d'insufflation 1 qui se trouve au-dessus delksn'est pas encore usée. Avant de mettre en place le cadre préfabriqué 2 à 12 dans un moule de fabrication de la brique d'insufflation 1, il est revêtu d'un filet tubulaire 13 (cf. figure 2), qui est alors maintenu en place par les barres longitudinales 3 à 6. De tels filets tubulaires en matière plastique souple sont connus sur le marché. Ils sont par exemple employés pour le conditionnement des fruits. Ces filets sont extensibles, de sorte qu'ils épousent le contour conique du cadre. Le matériau constitutif de la brique d'insufflation, Au 203 ou MgO par exemple, est ensuite tassé par vibrations dans le moule. La brique d'insufflation n'est pas cuite, mais on se contente de l'amener à une température de (par exemple) 4000C, à laquelle fond le filet en matière plastique. Des conduits traversant la brique d'insufflation 1 sont ainsi formés. Après la mise en place de la brique d'insufflation 1 dans une poche de coulée d'acier, les barres longitudinales métalliques 2 à 6 sont raccordées à un dispositif d'affichage électrique 14. Un des pôles d'une source de tension 15 est appliqué à la barre longitudinale 2, tandis que l'autre pôle est raccordé par l'intermédiaire de quatre lampes-témoins 16 à 19 aux barres longitudinales 3 à 6. Lorsque de l'acier liquide est introduit dans la poche de coulée, les barres transversales 11 et 12 et les barres longitudinales 2 à 6 fondent au niveau de la face supérieure de la brique d'insufflation 1, de sorte que l'acier liquide ne forme pas de liaison électrique entre les barres longitudinales. Les quatre lampes-témoins 16 à 19 s'allument, attendu que les barres transversales 7 à 10 forment une liaison électrique entre la barre longitudinale 2 et les barres longitudinales 3 à 6. Si au cours de l'exploitation, la brique d'insufflation 1 est usée jusqu'à la barre transversale 10, cette dernière fond, de sorte que la liaison électrique entre la barre longitudinale 2 et la barre longitudinale 6 est interrompue. Seules les lampes-témoins 16; 17 et 18 continuent alors à s'allumer. Tandis que l'usure se poursuit, les lampes-témoins 18, 17 et 16 s'éteignent l'une après l'autre. La brique d'insufflation 1 doit alors être remplacée. A la figure 3, une brique de rinçage 20 perméable aux gaz est entourée d'une enveloppe en tôle 21. Un joint de mortier 22 est prévu entre la brique de rinçage 20 et l'enveloppe en tôle 21. La brique de rinçage 20 est, à des hauteurs différentes H1 et H2, entourée par des anneaux en métal 23 et 24. Sur ces derniers sont fixées des agrafes 25 en acier à ressorts, qui s'appuient à l'intérieur sur l'enve- loppe en tôle 21, et forment une liaison électrique entre les anneaux métalliques 23, 24 et l'enveloppe en tôle 21. Un conducteur électrique 26, 27 est respectivement appliqué sur chacun des anneaux métalliques 23, 24 ; ce conducteur est isolé vis-à-vis de l'enveloppe en tôle 21 au moyen d'un petit tube en céramique, respectivement 28, 29, ou est disposé dans un évidement de la brique de rinçage 20.Au moins les anneaux métalliques 23 et 24 sont réalisés en un matériau filiforme, fil de nickel par exemple, présentant la température de fusion décrite. Un des pôles d'une source de tension 15 est appliqué sur l'enveloppe en tôle 21, tandis que l'autre pôle est raccordé par l'inter médiaire de lampes-témoins 16 et 17 aux conducteurs 26 et 27. Au cours de l'usure de la brique de rinçage, c'est tout d'abord l'anneau métallique 24 qui fond, de sorte que la lampe-témoin 17 s'éteint. Tandis que l'usure se poursuit, l'anneau métallique 23 fond, de sorte que la lampe-témoin 16 s'éteint également. La brique selon la figure 4 est constituée d'une brique 30, conçue comme brique de rinçage ou comme brique d'insufflation, et d'une enveloppe en tôle 31 entourant cette dernière ; on a ici représenté l'alimentation en gaz 32. Un premier capteur de température 33 est disposé dans le bas de la brique 30 ; il est constitué d'un premier barreau métallique 34 et d'un premier thermocouple 35. Un deuxième capteur de température 36 est constitué d'un barreau métallique 37, qui se termine plus haut dans la brique 30, et d'un deuxième thermocouple 38. Les barreaux métalliques 34 et 37 sont, presque jusqu'à leur sommet, scellés de mortier calorifuge dans la brique 30. Les sommets des barreaux métalliques 34 et 37 présentent dans la brique 30 une différence de hauteur L. Les thermocouples 35 et 38 sont raccordés à un dispositif d'affichage 39.Afin de protéger les thermocouples 35 et 35 de l'influence de la température de l'enveloppe 31, le fond 40 de cette dernière est pourvu d'une couche isolante 41. Les thermocouples 35 et 38 detectent les températures régnant à la distance L dans la brique 30. Lorsque la brique 30 n'est pas usée, il s'e'tablitune différence de température déterminée, qui n en- traîne pas encore d'affichage au dispositif d'affichage 39. Tandis que l'usure augmente, la température au sommet du barreau métallique 37 devient surproportionnellement supérieure à la température au sommet du barreau métallique 34. Cette modification de la différence de température constitue une mesure de l'usure de la brique 30, et est affichée en conséquence. On peut se passer des barreaux métalliques 34 et 37 en plaçant les thermocouples 35 et 38 aux endroits correspondants de la brique 30. Le thermocouple 35 peut également être directement placé sur le fond 40. REVENDICATIONS 1 Brique réfractaire et perméable aux gaz, telle que brique de rinçage ou d'insufflation, pour un récipient contenant du métal liquide, la brique étant munie de conducteurs électriques qui s'étendent à des hauteurs différentes de la brique et peuvent être raccordées à un dispositif d'affichage électrique, caractérisée par le fait que les conducteurs électriques (2 à 12) sont réalisés en un métal dont la température de fusion est inférieure à la température du métal liquide, mais néanmoins supérieure à la température qui s'établit dans la brique au point d'installation du conducteur, séparé du métal liquide par le matériau non usé de la brique. 2. Brique selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les conducteurs (2 à 12) sont réunis en un cadre constitué de barres longitudinales (2 à 6) réparties dans la brique et de barres transversales (7 à 10) étagées dans le sens de la hauteur de la brique 3. Brique selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les barres longitudinales (2 à 6) atteignent la face supérieure de la brique. 4. Brique selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les barres longitudinales (2 à 6) sont également reliées à des barres transversales (11, 12) sur la face supérieure de la brique ( 5. Brique selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisee par le fait que le cadre comprend une barre longitudinale (2) à laquelle chacune des autres barres longitudinales (3 à 6) est reliée par une barre transversale (7 à 10). 6. Brique selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée par le fait que le cadre (2 à 12) est revêtu d'un filet tubulaire (13) en matière plastique souple qui fond à une température inférieure à la température de fusion des conducteurs (2 à 12). 7. Brique selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les conducteurs (23, 24) entourent la brique (20). 8. Brique selon la revendication 7, caractérisée par le fait que les conducteurs (23, 24) sont reliés à une enveloppe en tôle (21) de la brique (20). 9. Brique réfractaire et perméable aux gaz, telle que brique de rinçage ou d'insufflation, pour un récipient contenant du métal liquide, des capteurs étant disposés dans la brique, capteurs qui s'étendent à des hauteurs différentes de la brique et peuvent être raccordés à un dispositif d'affichage électrique, caractérisée par le fait qu'un premier capteur de température (33) est disposé dans le bas de la brique (30), et un deuxième capteur de température (36) plus haut dans la brique (30), et que le dispositif d'affichage (39) indique la différence de température entre les deux capteurs (33, 36).