Brevet FR2578171A1 — publié le 19860905

DISPOSITIF DE POMPAGE ET DE MALAXAGE DE BOUE La présente invention concerne un appareil pour le malaxage et le pompage d'une boue qui est mélangée à un matériau en agrégat réfractaire dans une buse de projec- tion. Dans les récentes applications d'un garnissage dans un canal de coulée de haut fourneau ou dans un récipient de fer de première coulée fondu, le coulage est un procédé principal utilisé pour améliorer l'efficacité de travail, diminuer la durée d'application et réduire le coût. Cepen- dant les installations de coulage présentent de tels désa- vantages constitués par le travail perturbateur de malaxage d'unréfractaire monolithique par un malaxeur de qrande taille, la mise en place initiale et les durées aussi longues de dur- cissement et de séchage, et afin de remédier à de tels pro- blèmes dans le procédé d'application par coulage, l'atten- tion a été dirigée vers une application par projection. Comme application par projection, on a été conduit à adopter un "procédé de projection avec ajout de boue pour réfractaires moulables" dans lequel de la boue est projetée en tant que liant, tout en étant ajoutée, à une portion de buse, à un agrégat pré-mélangé avec un solvant, ce procédé étant décrit dans la publication d'avril 1981 de "Refractories" publiée par "The technical Association of refractories", Japon, ou un procédé d'exploitation du système ainsi dénommé de malaxage de boue qui utilise le "mélange de projection réfractaire" décrit dans la demande de brevet japonaise n 192.572/83 aux noms des mêmes inven- teurs et dans lequel de la boue est mélangée à un agrégat réfractaire dont la taille des particules est régularisée et est projetée à une buse de projection. En comparaison avec les procédés de projection à sec conventionnels, les procédés proposés ci-dessus sont supé- rieurs en ce qu'ils permettent d'obtenir de bons résultats du fait que la teneur en eau au moment de l'application peut être énormément diminuée de façon à augmenter ainsi la densité de remplissage du corps devant être appliqué, et il est possible de garantir au cours de la projection une qualité de corps élevée égale à celle du corps obtenu par des procédés de coulage ou formage par vibration. Cependant, puisque la boue, utilisée dans le procédé de projection de ce système de malaxage de boue, contient du ciment d'alumine ou un liant, la viscosité de la boue se détériore avec le temps, de sorte qu'un stockage de longue durée estimpossible et que la boue est généralement régulée sur place lors de sa projection. D'autre part, il est problématique de réguler la boue sur place à l'aide d'un grand malaxeur. Par conséquent, dans ce type de dispositif de pro- jection, l'eau est mélangée par petites gâchées (de l'or- dre de 10 à 30 kg) avec de la poudre réfractaire, du liant liquide ou en poudre, la régulation ou malaxage est effec- tuée par agitation ou brassage des gâchées à l'aide d'un petit agitateur à main, et la boue ainsi régulée sur place est chargée ensuite dans un réservoir d'alimentation sous pression d'air, qui est utilisé dans le procédé d'appli- cation par projection conventionnel, et finalement la boue est délivrée sous pression à une buse de projection au moyen d'un tuyau d'alimentation en boue sous une pression d'air comprise entre 5 à 6 bars. Dans le dispositif d'alimentation en boue connu, non seulement un temps plus. long est nécessaire pour réguler la boue sur place, ce qui résulte non seulement en une mau- vaise efficacité, mais la régulation elle-même est égale- ment incommode, l'efficacité de projection étant considé- rablement affectée par la durée de régulation de la boue. D'autre part, lorsqu'un tel liquide que la boue présentant une viscosité élevée est envoyé dans la buse de projection sous pression d'air, la quantité de boue fournie à'la buse est modifiée lorsque la pression à l'intérieur de la buse change et par conséquent le taux de mélange à l'agrégat réfractaire fluctue, ce qui a une influence sur la qua- lité de la couche projetée. En outre, le procédé connu est désavantageux en ce qu'après la projection, il faut beaucoup plus de temps pour nettoyer le réservoir d'ali- mentation sous pression d'air. La présente invention a été réalisée afin-de ré- soudre les différents problèmes se produisant dans les techniques connues. La présente invention consiste à pré- voir un dispositif, pour le malaxage et le pompage de la boue, qui est mélangée à un matériau d'agrégat réfrac- taire dans une buse de projection, dans lequel le dispo- sitif de malaxage de la boue qui régule la boue est en communication, à la fois à sa partie supérieure et à sa partie inférieure, avec un dispositif de pompage de-la boue, de façon que le pompage et l'alimentation en boue puissent être réalisés simultanément. De toute.façon, l'invention sera bien comprise et d'autres caractéristiques seront mises en évidence à l'aide de la description qui, en référence au dessin schématique annexé dont l'unique figure est une vue en coupe longitudinale d'une forme de réalisation de ce dispositif de pompage et de malaxage de la boue. Ainsi que le montre le dessin, le dispositif d'ali- mentation sous pression et de malaxage de boue pour un système de projection selon la présente invention est muni d'un dispositif de malaxage de la boue 1 qui régu- larise ou uniformise la boue et d'un dispositif de pom- page 2 qui distribue la boue sous pression au moyen d'une pompe, des communications entre ces différents dispositifs étant prévues dans les deux directions supérieure et in- férieure. Le dispositif de malaxage de la boue 1 est porté par un bâti 3 à sa partie supérieure et est construit au choix et de façon appropriée, il est par exemple équipé d'une pale d'agitation 6 en forme de vis avec un axe rota- tif 5 qui est entraîné par un moteur électrique 4. N'im-. porte quel dispositif de malaxage de boue disponible dans le commerce avec un tel mécanisme sera suffisants'il est muni à sa partie médiane inférieure d'un dispositif de déchargement 7 pour évacuer la boue. Une trémie 8 pour charger la poudre réfractaire dans le malaxeur est ensuite prévue à la partie supérieure de celui-ci, cette trémie 8 est munie latéralement d'un vibrateur 9 pour faciliter le chargement de la poudre. En outre un réservoir 10 de mesure du liant liquide est monté de façon à délivrer la quantité désirée du liant liquide par l'ouverture ou la fermeture d'une vanne (11) telle qu'une électrovanne. Le dispositif de pompage 2 est agencé de façon à communiquer avec le dispositif de malaxage de boue 1 dans les deux directions supérieure et inférieure,, de telle fa- çon qu'une trémie 13 de réception de la boue, formant partie intégrante d'une pompe 12 d'alimentation sous pres- sion, puisse être positionnée directement dessous le dis- positif de déchargement de boue 7 prévu dans l'appareil 1 de malaxage de boue. La pompe 12 d'alimentation sous pres- sion est entraînée par exemple par un moteur 4 à plusieurs vitesses tel qu'un moteur avec un réducteur de vitesse et une quantité prédéterminée de boue déchargée peut être ob- tenue en contrôlant la vitesse variable du moteur 14, de façon à changer le nombre de tours effectués par la pompe d'alimentation 12. En outre, un orifice de sortie 15 de la pompe d'alimentation sous pression 12 est relié à un dispo- sitif 18 d'adjonction de boue qui est relié à une buse de projection 17 par un tuyau 16 d'alimentation en boue. Cette buse de projection 17 est reliée à un dispositif d'alimen- tation en matériau (non représenté) par un tuyau 19 d'alimen- tation en aqrégat,:du côté de son extrémité de base, et l'agréqat réfractaire qui a été amené sous pression à la buse 17 à partir du dispositif d'alimentation en matériau, par le tuyau d'alimentation en agrégat 19 est ajouté à un taux déterminé à la boue qui est fournie, à partir du dispositif de pompage sous pression 2, par le tuyau d'ali- mentation en boue 16. Bien entendu, la proportion d'addi- tion de boue peut être déterminée en fonction des pro- priétés du matériau de projection. En outre, une jauge de pression 20 avec point de contact, est prévue, en tant que dispositif de sécurité, dans le voisinage de l'orifice de sortie 15 de la pompe d'alimentation sous pression 12 et elle est construite de telle façon que lorsque la pres- sion d'émission de boue dépasse une pression déterminée, le moteur à multivitesse 14 s'arrête. De cette façon, un panneau de contrôle 21 est prévu de façon que l'appareil de malaxage de boue 1 et l'appa- reil de pompage 2 puissent être commandés centralement et que la régulation et l'alimentation en boue puissent être réalisées simultanément par actionnement d'interrupteurs. Dans le cas d'application par projection en utili- sant le présent dispositif ainsi construit selon l'inven- tion, une quantité prédéterminée de liant liquide est mesu- rée par le réservoir 10 de mesure de liant, et le liant est ensuite chargé dans le malaxeur, à l'intérieur duquel le moteur électrique fait tourner la pale d'agitation 6, par l'ouverture de la vanne 11. La poudre réfractaire qui a été préalablement mesu- rée dans une certaine quantité est ensuite chargée dans le malaxeur par la trémie 8. Le liant liquide et la poudre réfractaire chargés dans le malaxeur sont mélangés par des collisions et turbulences répétées, dues à l'action de la pale d'agitation 6, ce qui a pour effet de régulariser ou d'uniformiser la boue. La boue ainsi régularisée est déchargée par le dis- positif d'évacuation de boue 7, monté à la partie centrale inférieure du dispositif de malaxage de boue 1, elle tombe ensuite dans la trémie 13 de réception de boue qui est intégrée à la pompe d'alimentation sous pression 12 et est envoyée à la pompe d'alimentation sous pression. On doit ensuite actionner le moteur à multivitesse 14. Afin qu'il y ait émission d'une quantité prédéterminée de boue en ré- glant une pression d'émission déterminée et en réglant le moteur à multivitesse 14, la boue est fournie au disposi- tif d'adjonction de boue 18 de la buse de projection 17 par le tuyau d'alimentation en boue 16 tout en contrô- lant la vitesse de rotation de la pompe d'alimentation sous pression 12, et l'agrégat réfractaire fourni sous pression par le réservoir d'alimentation en matériau est ajouté à la boue selon un rapport déterminé établi en fonction de la qualité de l'agrégat. Ensuite, tandis que la boue à l'intérieur de la tré- mie 13 de réception de la boueintégrée à la pompe d'ali- mentation sous pression 12 n'est pas évacuée complètement, la boue suivante est régularisée de façon appropriée par le dispositif 1 de malaxage de la boue et la boue ainsi préparée est envoyée de ce dispositif de malaxage 1 au dispositif de pompage 2, et une application par projection efficace peut alors être réalisée. En outre, même lorsqu'un tel liquide fortement visqueux comme la boue est fourni sous pression, il est possible de rendre la quantité d'é- mission de boue constante même si la pression à l'inté- rieur de la buse d'injection 17 change, en envoyant du liquide mis sous pression par une pompe au lieu de l'air, ce qui donne pour résultat une stabilisation de la qualité de la couche projetée. EXEMPLE: Ce qui suit est un exemple d'application de l'appa- reil d'alimentation sous pression de boue mélangée à un système de projection sur récipient de fer de première coulée fondu. Dispositif de malaxage de boue: capacité du réservoir de mesure du liant 30 1 35. capacité de malaxage 100 1 (200 kg) puissance du moteur d'entraî- nement du malaxeur 15 kw vitesse de rotation de la pale d'agitation 500 tr/mn. Dispositif de pompage: - capacité de la trémie de récep- tion de la boue 100 1 - pression d'émission 2 à 6 bars - quantité d'émission de boue 5 à 30 1/mn Ainsi qu'il a déjà été décrit ci-dessus en détail, la présente invention est constituée de telle façon qu'un dispositif de malaxage de boue qui régularise la boue et qu'un dispositif de pompage qui délivre par pompe la boue sous pression sont agencés de façon à communiquer l'un avec l'autre dans les deux directions supérieure et infé- rieure et de façon que la boue puisse être régularisée et délivrée sous pression simultanément, et par conséquent il est possible de réguler efficacement 100 1 de boue en 4 à 5 minutes. Avec les moyens conventionnels, il fallait 20 à 30 mn pour réguler 100 1 de boue et des dispositions compliquées pour charger la boue dans un réservoir d'ali- mentation à pression d'air. Un autre avantage de l'utili- sation des moyens d'alimentation sous pression par pompe au lieu de l'air réside en ce que même si la pression à l'intérieur de la buse de projection a changé, les moyens d'alimentation sont aptes à maintenir la quantité de boue émise constante,de sorte que les rapports d'addition et de malaxage de boue sont stables et, par conséquent la quali- té elle-même de la couche projetée est stabilisée et un garnissage uniforme peut être obtenu. - REVENDICATION - Dispositif de malaxage et de pompage de la boue qui est mélangée à un matériau d'agrégat réfractaire dans une buse de projection, caractérisé en ce que le dispositif est équipé, à sa partie supérieure, d'un dispositif (1) de malaxage de la boue qui uniformise la boue et est porté par un bâti (3) et, à sa partie inférieure, d'un dispositif de pompage (2) qui délivre la boue sous pression au moyen d'une pompe, et en ce que les deux dispositifs (1) et (2) communiquent l'un avec l'autre à la fois dans leurs parties supérieure et inférieure, en permettant ainsi que la régulation et le pompage de la boue soient réalisés simultanément.