Brevet FR2580204A1 — publié le 19861017

ENSEMBLE COULISSANT POUR UN OBTURATEUR A COULISSE D'UN RECIPIENT METALLURGIQUE, ET PLAQUE PARTIELLE COULISSANTE POUR UN TEL ENSEMBLE L'invention concerne un ensemble coulissant d'un obturateur à coulisse pour la buse de coulée d'un récipient métallurgique, avec deux plaques partielles coulissantes réfractaires situées côte-à-côte et guidées pour être déplacées ensemble par rapport à une plaque fixe d'obturateur, chacune de ces plaques partielles présentant une surface d'étanchéité tournée vers cette plaque fixe et ayant son pourtour ceinturé par un collier en tôle. Les plaques partielles, remplaçables chacune individuellement, peuvent être constituées l'une par une plaque de coulée présentant une ouverture de passage, et l'autre par une plaque obturatrice. Toutefois, on peut aussi envisager deux plaques de coulée situées l'une à côté de l'autre, utilisées alternativement. Afin de maintenir sa cohésion lorsque des fissures se produisent dans son matériau réfractaire, chaque plaque partielle doit être ceinturée par un collier en tôle, lequel peut être réalisé sous la forme d'une bande serrée ou faire partie d'une enveloppe en tôle avec surface de fond. Dans un ensemble coulissant du genre mentionné au début (demande de brevet DE 21 46 677), les deux plaques partielles sont en aboutement mutuel par leurs colliers en tôle, et les bords de ces deux colliers sont libres vers le haut. Il en résulte qu'au cours de l'utilisation les différences de dilatation thermique du matériau réfractaire et du collier en tôle peuvent perturber le contact régulier des surfaces d'étanchéité contre la plaque fixe d'obturateur. En outre, lors du coulissement des plaques, les bords en tôle précités glissent en dessous de l'ouverture de la plaque fixe, et l'acier en fusion se trouvant dans cette ouverture vient alors au contact de la tôle. Il en résulte qu'au cours de la suite du coulissement les surfaces d'étanchéité peuvent être endommagées par des particules d'acier solidifiées et adhérentes, ou que le remplacement d'une plaque partielle peut être rendu difficile du fait de bords en tôle mutuellement soudés. L'invention a pour but de permettre à l'ensemble coulissant avec plaques entourées de tôle de pouvoir être déplacé par coulissement dans les deux sens, sans que le fait que le joint d'aboutement entre plaques partielles passe en dessous du métal en fusion soit une cause de perturbation ou détérioration. Dans l'ensemble coulissant selon l'invention, ce but est atteint par le fait que les plaques partielles présentent, le long des régions de leur pourtour qui sont en aboutement mutuel, au moins un saillant réfractaire débordant au-delà du collier en tôle et prolongeant la surface d'étanchéité jusqu'au joint d'aboutement. Il en résulte la formation d'une surface d'étanchéité continue sur l'étendue des deux plaques partielles coulissantes, la continuité de cette surface d'étanchéité rendant impossible tout contact entre le métal en fusion et les colliers en tôle, et assurant ainsi un fonctionnement.sans problème. Dans un mode de réalisation particulièrement simple, les deux plaques partielles présentent des saillants réfractaires formés identiquement, constituant chacun une saillie supérieure à l'épaisseur du collier. L'invention concerne en outre une plaque réfractaire constituant une plaque partielle pour un ensemble coulissant du type considéré. Selon l'invention, le long d'une partie rectiligne de la plaque, la surface d'étanchéité de celle-ci est agrandie par un saillant réfractaire formant une saillie dépassant le collier en tôle. Ce saillant s'étend de préférence le long d'un côté étroit du rectangle, ceci, bien entendu, à condition que la plaque ait une forme sensiblement rectangulaire. La largeur du collier en tôle peut être réduite le long du saillant, un avantageux compromis entre la conservation d'une largeur notable du collier et l'obtention d'une surface de contact (surface d'aboutement) suffisante du saillant est alors réalisé si le saillant occupe au maximum la moitié de l'épaisseur de la plaque. Toutefois, le collier en tôle peut aussi passer, le long de la portion de pourtour mentionnée, dans une rainure qui est bordée de chaque côté par un saillant, ce qui permet de réaliser ce collier en tôle avec une largeur constante sur tout son périmètre. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus complètement dans la description présentée ci-après, à titre d'exemple non limitatif, en se reportant au dessin annexé, dont les figures représentent: - la figure 1, une vue en coupe longitudinale d'un ensemble coulissant; - la figure 2, le même ensemble coulissant vu en plan; - la figure 3, une vue en perspective de la partie terminale d'une plaque partielle coulissante; et - la figure 4, une vue partielle d'une variante de réalisation d'une plaque partielle coulissante considérée en coupe passant par sa partie terminale. L'ensemble coulissant représenté sur les figures 1 et 2 fait partie d'un obturateur à coulisse, -dans le cas présent un obturateur du type dit à trois plaques, agencé sur le récipient intermédiaire (panier) d'une installation de coulée continue d'acier. La structure d'ensemble de l'obturateur est sans importante ici. C'est pourquoi, sur la figure 1, la plaque supérieure fixe 2 avec ouverture de passage 5 et la plaque inférieure fixe 3 avec ouverture de passage 6 ne sont représentées que de manière symbolique. Les deux plaques fixes 2 et 3 de l'obturateur sont constituées, de manière usuelle, par un matériau réfractaire. Le canal de coulée constitué par les ouvertures 5 et 6 peut être commandé par l'ensemble coulissant décrit ci-après. L'ensemble coulissant présente un cadre rectangulaire 20 et deux plaques partielles réfractaires, à savoir une plaque de coulée 10a et une plaque obturatrice lob. Par une tige de poussée 22 articulée sur le cadre 20 et entraînée, l'ensemble coulissant peut être déplacé de manière connue, dans deux sens opposés sur la direction de la flèche, les plaques partielles 10a et lob de l'ensemble coulissant situées côte-à-côte dans l'ouverture 21 du cadre étant guidées pour être déplacées ensemble par rapport aux plaques fixes 2 et 3 de l'obturateur. La face supérieure de chaque plaque 10a et lOb de l'ensemble coulissant est réalisée sous la forme d'une surface d'étanchéité plane 14 tournée vers la plaque fixe supérieure 2 de la fermeture. Il en est de même - dans le cas du présent obturateur à trois plaques - pour la face inférieure des deux plaques partielles par rapport à la plaque fixe inférieure 3 de la fermeture. La plaque de coulée 10a présente une ouverture de passage 11 qui, lorsque l'ensemble coulissant est à la position extrême représentée (position d'ouverture), est alignée sur les ouvertures fixes 5 et 6. Par contre, à l'endroit qui, lorsque l'ensemble coulissant est à son autre position extrême (position d'obturation), se trouve entre les ouvertures fixes 5 et 6, la plaque obturatrice lOb est de préférence munie d'un insert poreux 12 permettant d'insuffler dans le canal de coulée un gaz pendant les périodes d'obturation. Selon la position de l'ensemble coulissant, l'obturateur peut donc être, de manière connue, soit complètement ouvert, soit partiellement ouvert (étranglement), soit tout à fait fermé. Les deux plaques 10a et 1Ob sont ceinturées périmétriquement par un collier en tôle 15. Celui-ci sert à maintenir la cohésion des plaques lorsque des fissures se forment dans le matériau réfractaire, au cours de l'utilisation, sous l'effet des sollicitations thermiques alternées extrêmes. Grâce à la subdivision, chacune des plaques 1Oa et 1Ob de l'ensemble coulissant peut être remplacée individuellement. En particulier, la plaque de coulée 10a, qui souffre d'une forte usure lors de l'étranglement, peut être remplacée lorsque la plaque obturatrice se trouve en position d'obturation entre les plaques fixes 2 et 3 de l'obturateur. L'utilisation de l'obturateur exige en règle générale un va-et-vient répété entre position d'ouverture ou position d'étranglement et position d'obturation, dans les deux sens. Il faut alors que le joint d'aboutement 13 existant entre les deux plaques lOa et lob glisse en dessous du métal en fusion se trouvant dans l'ouverture 5 de la plaque fixe supérieure. Afin que cela soit réalisable sans difficulté, et de manière répétée, le joint d'aboutement sus-mentionné, autrement dit la partie terminale de chaque plaque coulissante bordant ce joint, est constitué de façon particulière: Un saillant réfractaire 16 est formé le long des portions de périmètre o les plaques partielles sont en aboutement - ici le côté étroit de ces plaques qui sont sensiblement rectangulaires. Ce saillant 16 déborde au-dessus du collier en tôle 15 et prolonge la surface d'étanchéité 14 jusqu'au joint d'aboutement 13. A cet égard, les deux plaques partielles 10a et lob de l'ensemble coulissant sont avantageusement de formes identiques, c'est-à-dire qu'elles présentent des saillants identiques 16 dépassant l'épaisseur du collier. Aux fins précitées, la largeur du collier 15 est à chaque fois réduite de manière correspondante, le long du saillant rectiligne 16. Afin de conserver d'une part une résistance suffisante au collier réduit en largeur dans la zone 17 tout en obtenant néanmoins d'autre part une surface d'aboutement suffisante des saillants 16 à l'endroit du joint 13, il est avantageux que chaque saillant 16 n'occupe pas sensiblement plus de la moitié de l'épaisseur de sa plaque. La réalisation décrite assure que le métal en fusion se trouvant dans le canal de passage ne pourra jamais venir au contact de parties métalliques de l'obturateur, notamment pas au contact des colliers 15 des plaques partielles de l'ensemble coulissant, de sorte que ces colliers 15 pourront assumer complètement la fonction qui leur échoit. Avec l'agencement indiqué des plaques partielles à l'intérieur du cadre 20, et par suite du frottement de ces plaques partielles entre les plaques fixes 2 et 3 sollicitées l'une vers l'autre, le joint d'aboutement 13 reste fermé de manière étanche, durablement, en présence de mouvements dans les deux sens. Dans la forme de réalisation selon la figure 4, une rainure 18 pour recevoir le collier 15' est prévue sur la plaque partielle 10', le long de la portion de périmètre qui forme le joint d'aboutement 13. Ici, ce collier 15' peut être avantageusement réalisé avec une largeur constante sur tout le périmètre. La rainure 18 est bordée de chaque côté par un saillant 16' débordant au-delà de ce collier 15'. Le premier saillant 16' prolonge la surface d'étanchéité supérieure 14 et l'autre saillant prolonge la surface d'étanchéité opposée, inférieure, 14', jusqu'au joint d'aboutement 13. Cette variante de réalisation offre la possibilité de retourner éventuellement, si nécessaire, la plaque partielle concernée, de sorte que la surface d'étanchéité supérieure est au choix la surface 14 ou la surface 14'. REVENDICATIONS 1. Ensemble coulissant d'un obturateur à coulisse pour la buse de coulée d'un récipient métallurgique, avec deux plaques partielles coulissantes réfractaires situées côte-à-côte et guidées pour être déplacées ensemble par rapport à une plaque fixe d'obturateur, chacune de ces plaques partielles présentant une surface d'étanchéité tournée vers cette plaque fixe et ayant son pourtour ceinturé par un collier en tôle, caractérisé en ce que les plaques partielles (10a, lob) présentent, le long des régions de leur pourtour qui sont en aboutement mutuel, au moins un saillant réfractaire (16) débordant au-delà du collier en tôle (15) et prolongeant la surface d'étanchéité (14) jusqu'au joint d'aboutement (13). 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux plaques partielles (1Oa, lob) présentent des saillants réfractaires (16) formés identiquement, constituant chacun une saillie supérieure à l'épaisseur du collier. 3. Plaque réfractaire constituant une plaque partielle pour un ensemble coulissant selon la revendication 1, dotée d'une surface d'étanchéité et d'un collier ceinturant son pourtour, caractérisée en ce que le long d'une portion rectiligne du pourtour de la plaque (10a,10b)la surface d'étanchéité (14) de cette plaque est agrandie par un saillant réfractaire (16) formant une saillie dépassant le collier en tôle (15). 4. Plaque selon la revendication 3, ayant une forme sensiblement rectangulaire, caractérisée en ce que le saillant (16) s'étend le long d'un côté étroit du rectangle. 5. Plaque selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que la largeur du collier (15) est réduite le long du saillant (16), ce dernier occupant au maximum la moitié de l'épaisseur de la plaque. 6. Plaque selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que le long de la portion de pourtour le collier en tôle (15') passe dans une rainure (18) qui est bordée de chaque côté par un saillant (16').