Brevet FR2625924A1 — publié le 19890721

La présente invention concerne un dispositif pour projeter un revêtement réfractaire et/ou isolant thermique et/ou hydrofugeant sur les faces intérieures d'un récipient de transvasement de métal liquide, tel qu'un répartiteur de coulée, ce revêtement pouvant être permanent ou être un - revêtement d'usure. L'invention vise également le procédé pour la mise en oeuvre du dispositif selon l'invention. Un revêtement- de ce type est décrit par exemple dans le brevet français 2 585 273 de la demanderesse. Dans la demande de brevet français 87 04694 du 3 avril 1987, la demanderesse décrit en outre une machine pour préparer et projeter un revêtement similaire. On connaît un procédé de revêtement qui consiste à couler la composition de revêtement dans l'espace compris entre un gabarit et la surface intérieure du récipient à revêtir. L'utilisation d'un tel gabarit est peu pratique et ne permet pas de modifier à volonté l'épaisseur du revêtement. Actuellement pour projeter un tel revêtement à l'intérieur d'un récipient de transvasement, on utilise un robot comportant des bras articulés dont les mouvements sont commandés à distance. La construction d'un tel robot est lourde de complexe, de sorte qu'elle est très onéreuse. On a proposé d'autre part un dispositif de projection comprenant une poutre fixée au-dessus d'un petit récipient de transvasement suivant l'axe longitudinal de celui-ci, sur laquelle est mobile en translation, un chariot portant la lance de projection du revêtement. Ce dispositif est économique, mais ne peut convenir que pour des récipients métallurgiques de petite dimension. De plus, il ne permet pas de projeter le revêtement suivant une distance constante entre la tête de la lance de projection et les faces intérieures du récipient, de sorte que la compacité du revêtement est irrégulière, ce qui est inacceptable. Ce dispositif ne convient pas notamment dans le cas de récipients de transvasement présentant des formes géométriques non parallélépipédiques et.dont les parois latérales ne sont pas verticales mais inclinées. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients des réalisations connues en créant un dispositif de projection de construction simple et peu onéreuse et qui permette d'obtenir un revêtement de compacité régulière quelles que soient les dimensions et la forme des récipients de transvasement. Le dispositif visé par l'invention pour projeter un revêtement sur les faces intérieures d'un récipient de transvasement de métal liquide comprend une lance de projection fixée verticalement à un chariot déplaçable dans un plan horizontal situé au-dessus du récipient de transvasement. Suivant l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce que le chariot est mobile en translation sur un guide s'étendant dans une première direction longitudinale ou transversale du récipient de transvasement, en ce que ce guide est lui-même mobile en translation sur des moyens de guidage s'étendant suivant une seconde direction transversale par rapport à la direction précitée, en ce que ces moyens de guidage sont eux-mêmes montés sur un support mobile en translation dans la direction longitudinale du récipient, et en ce que des moyens sont prévus pour commander les divers mouvements de la lance de projection de façon que la tête de projection de celle-ci soit maintenue à une distance sensiblement constante des faces latérales ou du fond du récipient de transvasement. Etant donné que l'ensemble du dispositif de projection peut être déplacé dans la direction longitudinale du récipient de transvasement, ce dispositif peut avoir un encombrement en longueur inférieur à la longueur du récipient et il peut ainsi convenir à la fois pour les récipients de transvasement de petites et de grandes dimensions. Etant donné que le chariot est mobile dans une direction transversale à la longueur du récipient, il est possible de régler la distance comprise entre la tête de la lance de projection et la paroi latérale du récipient, même lorsque celle-ci n'est pas verticale, mais inclinée ou n'est pas parallèle à la direction longitudinale du récipient de transvasement. Selon une version avantageuse de l'invention, la lance de projection est mobile en rotation et en translation suivant un axe vertical. Ces déplacements de la lance de projection permettent en combinaison avec les autres mouvements du dispositif selon l'invention, de faciliter le maintien d'une distance constante entre la tête de la lance et la surface intérieure du récipient de transvasement quelle que soit la forme de celui-ci. Selon une version préférée de l'invention, le support du dispositif est mobile en translation sur des moyens de guidage s'étendant parallèlement à la direction longitudinale de plusieurs récipients de transvasement disposés en enfilade. Le même dispositif de construction simple, peu encombrante et peu onéreuse peut ainsi revêtir en série plusieurs répartiteurs de coulée disposés en enfilade. Une fois les revêtements terminés, il suffit de dégager le dispositif dans une aire de stationnement située au-delà du dernier récipient de transvasement. Selon un autre aspect de l'invention, le procédé pour la mise en oeuvre du dispositif de projection selon l'invention comprend les étapes suivantes: a) on déplace le support du dispositif pour le mettre en position au-dessus du récipient, b) on enduit le fond du récipient en projetant des bandes de revêtement parallèles en déplaçant le chariot dans la direction longitudinale du récipient et dans la direction perpendiculaire à cette dernière pour passer d'une bande à une autre, tout en maintenant la tête de la lance de projection à une distance constante du fond, c) on enduit au moins une face latérale longitudinale et au moins une face latérale transversale du récipient en projetant des bandes de revêtement parallèles en déplaçant le chariot dans la direction longitudinale ou transversale du récipient, en faisant pivoter de 900 autour de son axe la tête de la lance, à l'extrémité d'une bande longitudinale pour projeter une bande sur la face transversale ou inversement, et,.pour passer d'une bande à l'autre,on déplace la tête de la lance verticalement et le chariot transversalement ou longitudinalement pour maintenir une distance sensiblement constante entre la tête de la lance et la face latérale du récipient, d) les étapes b) et c) pouvant être interverties. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs: - la figure1 est une vue en plan schématique du dispositif selon un premier mode de réalisation de. l'invention en position sur un récipient de transvasement, - la figure 2 est une vue en élévation du dispositif de la figure 1 en position audessus du récipient de transvasement représenté en coupe longitudinale, la figure 3 est une vue en élévation du dispositif de la figure 1 pouvant se déplacer au-dessus de plusieurs récipients de transvasement en enfilade, représentés en coupe longitudinale, - la figure 4 est une vue en plan partielle d'un récipient de transvasement montrant la projection du revêtement sur son fond, - la figure 5 est une vue en plan partielle du récipient de transvasement, montrant la projection du revêtement sur les faces latérales de ce récipient, - la figure 6 est une vue semblable à la figure 1 d'un dispositif selon un second mode de réalisation de l'invention, - la figure 7 est une vue semblable à la figure 2 du dispositif représenté à la figure 6. Dans la réalisation des figures 1 et 2, on a représenté un dispositif 1 pour projeter un revêtement réfractaire et/ou isolant thermique et/ou hydrofugeant sur les faces intérieures d'un répartiteur de coulée 2. Ce revêtement peut être permanent ou être un revêtement d'usure. Ce dispositif de projection comprend une lance de projection 3 fixée verticalement à un chariot 4 déplaçable dans un plan horizontal situé audessus du répartiteur de coulée 2. La lance 3 est reliée à une tubulure souple 5 qui est elle-même reliée à une machine de préparation et de mise sous pression d'une composition de revêtement sous forme de boue, telle que décrite par exemple dans le brevet français n 87 04694 du 3 avril 1987 au nom de la demanderesse. Conformément à l'invention, le chariot 4 est monté mobile en translation sur un guide 6 s'étendant. dans la direction longitudinale D du répartiteur de coulée 2. Ce guide 6 est lui-même mobile en translation sur des moyens de guidage 7 s'étendant transversalement à la direction longitudinale D précitée. Ces moyens de guidage 7 sont eux-mêmes montés sur un support 8 mobile en translation dans la direction longitudinale D du répartiteur de coulée 2. Des moyens 9, tels qu'un microordinateur associé à des moteurs sont prévus pour commander les divers mouvements de la lance de projection 3 portée par le chariot 4, de façon que la tête 3a de cette lance soit maintenue à une distance sensiblement constante des faces latérales 2a et 2b et du fond 3c du récipient de transvasement. Dans la réalisation représentée, la lance de projection 3 est également mobile en translation et en rotation suivant un axe vertical (voir flèches F1 et F2 de la figure 2. Le guide 6 s'étendant dans la direction longitudinale D est une poutre sur laquelle le chariot 4 est monté mobile au moyen de roulettes 4a. Les extrémités opposées de la poutre 6 comportent deux chariots 6a, 6b équipés de roulettes, montés de façon mobile sur deux traverses 8 s'étendant perpendiculairement à la direction longitudinale D du répartiteur de coulée 2. Les extrémités opposés des traverses 8 comportent des roulettes 10 qui sont montées sur deux rails de guidage 11 qui s'étendent respectivement de part et d'autre des faces latérales longitudinales 2a du répartiteur de coulée 2. Les deux traverses 8 sont reliées entre elles par des longerons 12 fixés aux extrémités de ces traverses 8 de façon à créer un chassis rigide. Dans la réalisation représentée, la longueur de ce châssis est sensiblement égale à la moitié de la longueur du répartiteur de coulée 2, tandis que sa largeur est légèrement supérieure à la largeur de ce répartiteur. Ainsi, en déplaçant le chariot 4 sur la poutre 6 et en déplaçant les chariots 6a de la poutre sur les guides transversaux 7, on peut revêtir l'intérieur du répartiteur de coulée sur la moitié de sa longueur et sur la totalité de sa largeur. Dans la réalisation de la figure 3, le dispositif 1 est monté sur des rails 11 s'étendant parallèlement à la direction longitudinale D de plusieurs répartiteurs de coulée 2, 2A, 2B, 2C disposés en enfilade. Ces rails de guidage 11 s'étendent au-delà de l'extrémité du répartiteur de coulée 2C situé en bout de file, de façon à constituer une aire de stationnement lla du dispositif 1, dégagée de l'ouverture supérieure des répartiteurs de coulée. Les déplacements de l'ensemble du dispositif 1 sur les rails 11, des chariot 6a, 6b de la poutre 6, du chariot 4 sur la poutre 6, la translation et la rotation de la lance 3 portée par le chariot 4 sont commandés automatiquement à l'aide du microordinateur 9 selon un cycle de fonctionnement prédéterminé qui assure que la tête 3a de la lance 3 reste à une distance constante de la surface intérieure des répartiteurs de coulée 2, 2A, 2B, 2C. Les fins de course de déplacement du dispositif sur les rails 11 peuvent être déterminés par des contacteurs électriques 13 (voir figure 1), arrêtant le fonctionnement du moteur d'entraînement du dispositif lorsque celui-ci atteint une position dans laquelle il est apte à revêtir la moitié de la surface intérieure d'un répartiteur de coulée. Ainsi, pour chaque répartiteur de coulée, le dispositif i occupera deux positions successives, à savoir celle représentée en trait plein sur les figures i et 2 et celle représentée en traits pointillés sur la figure 1. Dans la réalisation des figures 6 et 7, le chariot 4 est monté mobile en translation sur un guide 106 s'étendant dans la direction transversale L du répartiteur de coulée 2. Ce guide 106 est lui-même mobile en translation sur des moyens de guidage 107 s'étendant selon la direction longitudinale D précitée. Les moyens de guidage 107 sont eux-mêmes montés sur les longerons 12 qui constituent avec les traverses 8, comme dans le premier mode de réalisation décrit ci-dessus en référence aux figures 1 et 2, un support mobile en translation dans la direction longitudinale D du répartiteur de coulée 2. Les autres caractéristiques de ce'second mode de réalisation sont identiques à celles du premier mode de réalisation. On va maintenant décrire à titre d'exemple non limitatif la mise en oeuvre du dispositif de projection conforme au premier mode de réalisation de l'invention, en référence aux figures 1 à 5. Dans un premier temps, on déplace le dispositif 1 sur les rails 11 pour le mettre en position au-dessus du répartiteur de coulée 2, comme indiqué sur la figure 1. Dans cette position, la tête 3a de la lance 3 peut balayer toute la surface intérieure du répartiteur sur la moitié de sa longueur. On commence par enduire le fond 2c du répartiteur en déplaçant le chariot 4 dans une direction F3 (voir figure 4) parallèle à la direction D pour projeter une bande de revêtement bi s'étendant entre le milieu M du répartiteur et la face latérale transversale 2b. Puis on projette une autre bande b2 jointive à la précédente après avoir déplacé les chariots 6a et 6b perpendiculairement à la direction longitudinale D. On procède de cette façon jusqu'à recouvrir toute la demi- largeur du fond 2c du répartiteur. Pendant cette projection, la tête 3a de la lance reste à une distance constante du fond 2c. Ensuite, on enduit une face latérale longitudinale 2a et une face latérale transversale 2b en projetant des bandes successives parallèles et jointives telles que b3 (voir figure 5). A cet effet, on amène la tête 3a de la' lance à la distance d désirée de la paroi 2a, on déplace le chariot 4 dans la direction F4 parallèle à la longueur D. Lorsque la tête 3a est distante de d de la face transversale 2b, on tourne la tête 3a de 90 et on déplace les chariots 6a, 6b dans une direction perpendiculaire à D. La bande suivante est projetée de la même façon. Etant donné que les parois latérales 2a et 2b sont inclinées, on maintient la distance d entre la tête 3a et la surface intérieure du répartiteur au moyen des chariots 6a, 6b (pour la paroi 2a) et du chariot 4 (pour la paroi 2b). On procède de la même façon pour l'autre demi- largeur et l'autre demi-longueur du répartiteur de coulée. La mise en oeuvre du dispositif de projection conforme au second mode de réalisation de l'invention est tout à fait comparable à ce que l'on vient de décrire, le chariot 4 se déplaçant sur la poutre 106 selon la direction L transversale par rapport au répartiteur de coulée 2, la poutre 106 se déplaçant elle-même sur les guides longitudinaux 107. On comprendra qu'il est également possible d'intervertir les étapes décrites ci-dessus et d'enduire d'abord les faces latérales transversales et longitudinales (dans un ordre et un sens quelconque), puis le fond du répartiteur. Les principaux avantages du dispositif de projection que l'on vient de décrire sont les suivants: Il est de construction simple, légère et peu encombrante, et ne gêne pas l'accès aux différents répartiteurs de coulée. Ses différents organes sont déplacés selon des mouvements de translation et de rotation simples qui peuvent être facilement programmés. Ces divers mouvements permettent de maintenir la tête 3a de la lance à une distance constante de la surface intérieure du répartiteur de coulée en tout point de celui-ci, ce qui permet d'obtenir un revêtement dont la compacité est régulière. De plus, le dispositif malgré ses faibles dimensions est apte à revêtir l'intérieur de plusieurs répartiteurs de coulée en enfilade. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation que l'on vient de décrire et on peut apporter à ceux-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, la structure du dispositif peut être modifiée pourvu que les différents mouvements fondamentaux du chariot 4 soient conservés. De même, le microordinateur 9 peut être remplacé par des commandes à distance actionnées manuellement par un opérateur, ou installé en parallèle avec de telles commandes. La longueur des longerons 12 peut être différente de celle indiquée cidessus, et on peut faire en sorte que la lance 3 puisse tourner sur ellemême de plusieurs quarts de tour successifs. De plus, au microordinateur programmé ou aux commandes à distance actionnées manuellement pour commander les mouvements du chariot 4 et de la lance 3 peuvent être associés des moyens de détection permettant de maintenir une distance constante entre la surface à revêtir et la tête 3a de la lance de projection tels que, par exemple: - des tiges télescopiques sensibles détectant une distance constante et agissant sur des interrupteurs qui peuvent asservir les.différents moteurs assurant la motricité du dispositif, - des sondes à ultra-sons, - des sondes à rayons infra-rouges. D'autre part, la mise en oeuvre du dispositif et celle du revêtement peuvent être différentes de celles décrites. Ainsi, si la largeur du répartiteur de coulée 2 et les conditions de projection de ce revêtement s'y prêtent, il peut être possible, en particulier avec le dispositif suivant le premier mode de réalisation, le dispositif étant placé à une extrémité du répartiteur, d'enduire, sans déplacer le chariot 4 ni la poutre 6, la face transversale 2b et le début des deux faces longitudinales 2a en faisant simplement pivoter la lance de projection 3, et éventuellement en réglant son niveau en hauteur, et de terminer le revêtement en déplaçant longitudinalement le chariot 4 le long de la poutre 6 et celle-ci le long des rails 11. l1 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour projeter un revêtement sur les faces intérieures d'un récipient (2) de transvasement de métal liquide, comprenant une lance de projection (3) fixée verticalement à un chariot (4) déplaçable dans un plan horizontal situé au-dessus du récipient de transvasement, caractérisé en ce que le chariot (4) est mobile en translation sur un guide (6; 106) s'étendant dans une première direction (D; L) longitudinale ou transversale du récipient de transvasement (2),en ce que ce guide (6; 106) est lui-même mobile en translation sur des moyens de guidage (7; 107) s'étendant suivant une seconde direction (L; D) transversale par rapport à la direction (D; L) précitée, en ce que ces moyens de guidage (7; 107) sont eux-mêmes montés sur un support (8, 12)) mobile en translation dans la direction longitudinale (D) du récipient, et en ce que des moyens (9) sont prévus pour commander les divers mouvements de la lance de projection (3) de façon que la tête de projection (3a) de celle-ci soit maintenue & une distance sensiblement constante des faces latérales (2a,- 2b) ou du. fond (2c) du récipient de transvasement. 2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la lance de projection (3) est mobile en rotation et en translation suivant un axe vertical. 3. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le guide (6) s'étendant dans la direction longitudinale (D) du récipient de transvasement est une poutre dont la longueur est inférieure à celle du récipient (2). 4. Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que les extrémités opposées (6a, 6b) de la poutre (6) sont montées de façon mobile sur deux traverses (8) s'étendant perpendiculairement à la direction longitudinale (D) du récipient de transvasement. 5. Dispositif conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que les extrémités opposées des traverses (8) sont montées de façon mobile sur des rails de guidage (11) s'étendant respectivement de part et d'autre et parallèlement aux deux parois latérales longitudinales (2a) du récipient de transvasement. 6. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le support (8, 12) du dispositif (1) est mobile en translation sur des moyens de guidage (11) s'étendant parallèlement à la direction longitudinale (D) de plusieurs récipients de transvasement (2, 2A, 2B, 2C) disposés en enfilade. 7. Dispositif conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de guidage (11) du support (8, 12) s'étendent au-delà de l'extrémité d'un récipient de transvasement situé en bout de file, pour constituer une aire (11a) de stationnement du dispositif. 8. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens (9) pour commander les divers mouvements comprennent des moteurs associés à un microordinateur programmé pour commander ces moteurs selon un cycle de fonctionnement prédéterminé, ou commandés manuellement à distance par un opérateur. 9. Procédé pour la mise en oeuvre du dispositif de projection conforme à l'une des revendications i à 8, caractérisé par les étapes suivantes: a) on déplace le support (8, 12) du dispositif pour le mettre en position au-dessus du récipient (2), b) on enduit le fond (2c) du récipient (2) en projetant des bandes de revêtement (bl, b2) parallèles en déplaçant le chariot (4) dans la direction longitudinale (D) du récipient et dans la direction perpendiculaire à cette dernière pour passer d'une bande à une autre, tout en maintenant la tête (3a) de la lance de projection (3) à une distance constante du fond (2c), c) on enduit au moins une face latérale longitudinale (2a) et au moins une face latérale transversale (2b) du récipient (2) en projetant des bandes de revêtement (b3) parallèles en déplaçant le chariot (4) dans la direction longitudinale (D) ou transversale (L) du récipient (2), en faisant pivoter de 90 autour de son axe la tête (3a) de la lance à l'extrémité d'une bande longitudinale pour projeter une bande sur la face transversale (2b) ou inversement, et, pour passer d'une bande à l'autre, on déplace la tête (3a) de la lance verticalement et le chariot (4) transversalement ou longitudinalement pour maintenir une distance (d) sensiblement constante entre la tête (3a) de la lance (3) et la face latérale (2a, 2b) du récipient. d) les étapes b) et c) pouvant être interverties. 10. Procédé conforme à la revendication 9, caractérisé en ce qu'on enduit d'abord le récipient (2) sur une demi-longueur et une demi-largeur de celui-ci, puis on enduit l'autre demi-largeur du récipient par déplacement du chariot (4), le support (8, 12) restant fixe, dans la direction transversale et on enduit l'autre moitié du récipient après déplacement du support dans la direction longitudinale (D).