Brevet FR2647779A1 — publié le 19901207

La présente invention concerne un procédé pour réaliser un revêtement sur les faces intérieu es d'un récipient métallurgique, tel qu'un répartiteur de coulée ou poche de coulée afin de protéger leur paroi ou leur revêtement réfractaire permanent. L'invention vise également la composition utilisée pour réaliser le revêtement précité. L'invention vise en outre la machine pour la mise en oeuvre du procédé précité. Le revêtement de protection ci-dessus est actuellement le plus souvent appliqué sur les faces intérieures d'un récipient métallurgique par projection d'une boue aqueuse d'un mélange de matières réfractaires, de fibres et d'un liant. Ce procédé donne entière satisfaction. Il présente cependant l'inconvénient d'apporter sur les faces intérieures du récipient, un revêtement renfermant beaucoup d'eau qu'il faut ensuite éliminer par un séchage long et coûteux. On connaît également un procédé consistant à couler la composition du revêtement dans l'espace compris entre les faces intérieures d'un récipient métallurgique et un moule de grande dimension placé dans ce dernier. Ce moule comporte des moyens de préchauffage et des soupapes permettant l'échappement de l'air pendant l'insufflation de la composition dans l'espace précité. L'utilisation d'un tel moule est compliquée et onéreuse. De plus, celleci entraîne une surconsommation de composition pour réaliser le revêtement, car les parois du moule sont lisses, tandis que celles du revêtement permanent présentent des creux et des bosses surtout lorsqu'il est usé. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients des procédés connus. Suivant l'invention, le procédé pour réaliser un revêtement sur les faces intérieures d'un récipient métallurgique, destiné à recevoir du métal liquide est caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: a) on positionne à une certaine distance de la face intérieure dudit récipient au moins une paroi mobile; b) on introduit entre la face du récipient et la paroi mobile une composition renfermant au moins une matière pulvérulente réfractaire, et c) on chauffe cette matière pulvérulente pour agglomérer au moins la surface devant venir au contact de l'acier liquide; d) on déplace ladite paroi mobile et on répète les étapes précitées de façon à obtenir un revêtement continu sur lesdites faces du récipient. La réalisation d'une.telle paroi mobile est beaucoup plus simple et moins onéreuse que celle des moules de grande dimension utilisés jusqu'à maintenant. De plus, cette paroi mobile peut être déplacée à l'aide de moyens de faible puissance donc économiques en énergie. Par ailleurs, cette paroi mobile permet de contrôler avec précision l'épaisseur du revêtement en évitant ainsi toute surépaisseur et tout gaspillage de la composition initiale. Selon une version avantageuse de l'invention, la composition pulvérulente est introduite soit manuellement entre lesdites face et paroi mobile, soit à l'aide d'un dispositif assurant une alimentation constante entre lesdites face et paroi au fur et à mesure de l'avancement de la paroi mobile. Selon une version préférée de l'invention, on chauffe la matière pulvérulente grâce au préchauffage d'au moins l'une desdites faces ou paroi mobile aux environs de 190 C à 500 C pour les compositions pratiquement sèches puis jusqu'à 900 C si la composition renferme de l'eau de cristallisation ou de réhydratation ou si la décarbonatation de certains réfractaires est nécessaire. De préférence, ladite matière pulvérulente réfractaire est choisie parmi les matières suivantes: silice, alumine, magnésie, chrome-magnésie, dolomie crue, dolomie cuite, calcite, chaux, oxyde de chrome, silicate de zirconium, silico-alumineux et leur mélange. La composition peut renfermer en ou' e un liant choisi parmi les liants minéraux, organiques, hydrauliques et leur mélange. Selon un autre aspect de l'invention, la machine pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comprend au moins une paroi mobile le long d'une face intérieure du récipient et formant avec cette face un espace d'épaisseur sensiblement constante, correspondant à celle du revêtement à réaliser et des moyens pour introduire dans ledit espace, la composition pulvérulente du revêtement à former. De préférence, ladite paroi mobile s'étend sur sensiblement toute la hauteur de la face du récipient et ses bords latéraux sont conformés de façon à épouser la forme des faces d'extrémité du récipient. Ladite paroi mobile comporte de préférence des moyens de chauffage suffisants pour former une croûte dure sur la surface de la composition pulvérulente adjacente à cette paroi mobile, même si le récipient n'est pas lui-même chauffant. Les moyens chauffants associés à la paroi mobile permettent ainsi de chauffer la composition située en regard de cette paroi, jusqu'à la formation d'une croûte superficielle suffisamment durcie ou polymérisée afin d'assurer la cohésion du revêtement, de sorte qu'il est ensuite possible de déplacer la paroi, pour former juste à côté de la portion de revêtement déjà formée une autre portion de revêtement qui prolonge sans discontinuité la précédente. 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 figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un répartiteur de coulee dans lequel est placée une machine d'application d'un revêtement de protection selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe à échelle. agrandie selon le plan II-II de la figure 1, - la figure 3 est une vue en plan partielle du répartiteur de coulée, montrant le dessus de la machine. Comme montré par les dessins annexés, le procédé pour réaliser un revêtement sur les faces latérales intérieures 2 d'un récipient métallurgique 1, destiné à recevoir.du métal liquide, comporte les étapes suivantes: a) on positionne à une certaine distance de la face intérieure 2 dudit récipient une paroi mobile 3, b) on introduit entre la face 2 du récipient 1 et la paroi mobile 3, une composition 4 renfermant au moins une matière pulvérulente réfractaire, et c) on chauffe cette matière pulvérulente pour agglomérer au moins la surface devant venir au contact de l'acier liquide, d) on déplace ladite paroi mobile 3 et on répète les étapes précitées de façon à obtenir un revêtement continu sur lesdites faces du récipient 1. La composition pulvérulente 4 est introduite soit manuellement entre lesdites face et paroi mobile 3, soit à l'aide d'un dispositif assurant une alimentation constante entre lesdites face et paroi au fur et à mesure de l'avancement de la paroi mobile 3. On chauffe la matière pulvérulente 4 grâce au préchauffage d'au moins l'une desdites face 2 ou paroi mobile 3 aux environs de 190 C à 500 C pour les compositions pratiquement sèches puis jusqu'à 900 C si la composition renferme de l'eau de cristallisation ou de réhydratation ou si la décarbonatation de certains réfractaires est nécessaire ou encore aux environs de 1 300 C si l'on veut couler dans un récipient chaud. La matière pulvérulente réfractaire 4 est choisie parmi les matières suivantes: silice, alumine, magnésie, chrome-magnésie, dolomie crue, dolomie cuite, calcite, chaux, oxyde de chrome, silicate de zirconium, silico-alumineux et leur mélange. 2647779 De préférence, la composition 4 renferme en outre un liAnt choisi parmi les liants minéraux, or, niques, hydrauliques et leur mélange, la matière pulvérulente réfractaire pouvant être calibrée dans une classe de granulométrie très étendue et être préenrobée à l'aide d'au moins un liant. La matière pulvérulente peut présenter la composition pondérale suivante: - matière pulvérulente réfractaire: 60 à 100% - liant (ciment et/ou silicate et/ou résine: 0 à 20% - matière carbonée: 0 à 20%. Par exemple, la composition peut renfermer: à 0,5% de préférence 4% de liant (résine phénolique et/ou silicate et/ou ciment) à 0%, de préférence 1,5% de produits d'allégement, par exemple farine de bois et/ou particules de papier, 99,5 à 60%, de préférence 94,5% de grains réfractaires, par exemple silice. La composition présente dans cet exemple une densité de 1,10 à 1,40 environ. La composition peut encore être la suivante: 0 à 20% de liant, de préférence 4 % 0 à 20% de produits d'allégement, par exemple de farine de bois et/ou particules de papier de préférence 1 % 0 à 5% de lubrifiant (par exemple stéréate),de préférence 0,5 % 0 à 5% d'acide borique de préférence 1 % à 50% de magnésie et/ou silice et/ou alumine et/ou dolomie et/ou chaux et/ou calcite et/ou sulfate et/ou phosphate et/ou zircon de préférence 93,5 %, la composition présentant dans ce cas une densité comprise entre 1,6 et 2,2 environ. La machine conforme à l'invention comprend au moins une paroi 3 mobile le long d'une face intérieure 2 du récipient 1 et formant avec cette face un espace 5 (voir figure 2) d'épaisseur sensiblement constante, correspondant à celle du revêtement à réaliser et des moyens pour introduire dans ledit espace 5 la composition pulvérulente 4 du revêtement à former. On voit sur les figures 1 à 3, que la paroi 3 porte à son extrémité inférieure un galet 6 qui prend appui sur le fond 7 du récipient 1 de telle sorte que cette extrémité de la paroi 3 touche pratiquement ce fond 7. L'extrémité supérieure de la paroi mobile 3 porte deux chapes 8 à l'intérieur desquelles sont montées en rotation des galets 9 prenant appui sur le bord supérieur 10 du récipient. Au dessus de la paroi mobile 3 se situe une trémie 11 renfermant la matière pulvérulente 4. Cette trémie 11 porte à sa partie inférieure un conduit 12 qui débouche au- dessus de l'espace 5 compris entre la face 2 du récipient et la paroi mobile 3. Cette trémie 11 peut se déplacer en même temps que la plaque mobile 3 entre les deux faces d'extrémité 13 du récipient 1. La paroi mobile 3 s'étend sur sensiblement toute la hauteur de la face latérale 2 du récipient 1 et ses bords latéraux 3a, 3b (voir figure 1) sont conformés de façon à épouser la forme des faces d'extrémité 13 du récipient. Ainsi lorsque le bord 3a, 3b vient en contact avec une face d'extrémité 13, ce bord réalise un joint sensiblement étanche avec cette face 13. Le bord 3b de la paroi 3 porte un rebord 3c (voir figure 3) qui ferme sensiblement l'espace 5 compris entre la paroi 3 et la face 2, ce qui évite toute fuite de matière pulvérulente par ce bord 3b. Par ailleurs, la paroi mobile 3 comporte des moyens de chauffage (non représentés) suffisants pour former par liaison chimique (par exemple du silicate) et'ou par liaison hydraulique (par exemple du ciment) et/ou par. iaison céramique (par exemple frittage) et/ou par polymérisation (par exemple de la résine) de la matière pulvérulente une croûte dure 14 (voir figure 2) sur la surface de la composition pulvérulente 4 adjacente à cette paroi mobile 3, même si le récipient n'est pas lui-même chauffant, ou préchauffé. Ces moyens de chauffage peuvent être constitués par des résistances électriques ou par un dispositif chauffé au gaz portés par la paroi mobile 3. Au récipient 1 peut être adjoint, de préférence de manière non solidaire, un préchauffeur capable de préchauffer uniformément ledit récipient à une température d'au moins 110 C à coeur de manière à solidifier la composition 4 destinée à former le revêtement, même si la paroi mobile 3 n'est pas chauffante. La paroi mobile 3 est de préférence jumelée avec une paroi déplaçable sur le côté opposé du récipient dans le même sens ou en sens contraire, de façon à pouvoir réaliser un revêtement de protection en même temps sur les deux faces longitudinales 2. Le déplacement de la paroi mobile 3 (ou des deux parois) peut être commandée au moyen d'un robot. La machine comporte, en outre et de préférence, un dispositif permettant d'étaler et/ou de tasser la composition 4 devant donner lieu au revêtement se situant sur le fond 7 du récipient. Le dispositif pour étaler et/ou tasser (par exemple pneumatiquement) la composition 4 sur le fond 7 du récipient 1 comporte des moyens de chauffage permettant de solidifier ladite composition, notamment lorsque le récipient 1 est froid. Cette composition peut également être étalée manuellement sur le fond du récipient. Il est à noter, en particulier dans la zone se situant au-dessus du bain d'acier, la possibilité d'un risque de friabilité du revêtement du fait de la destruction du liant organique par la chaleur de rayonnement, ce handicap peut être surmonté par la présence d'un liant minéral complémentaire dans l'analyse dudit revêtement (du silicate par exemple). Si l'on veut, notamment pour certaines qualités d'aciers, couler dans un récipient chaud, le risque ci-dessus mentionné se pose pour l'ensemble du revêtement, on doit dans ce cas le préchauffer aux environs de: 1 200 C pour un mélange basique, 1 300/1 350 C pour un mélange siliceux et 1 200 C pour un mélange dolomitique, et/ou à base de chaux et/ou à base de calcite, et/ou à base d'hydroxydes, afin d'obtenir une liaison céramique de l'ensemble (par frittage). Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation que l'on vient de décrire et on peut apporter à celui-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour réaliser un revêtement sur les faces intérieures (2) d'un récipient métallurgique (1), destiné à recevoir du métal liquide, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: a) on positionne à une certaine distance de la face intérieure (2) dudit récipient, au moins une paroi mobile (3), b) on introduit entre la face (2) du récipient et la paroi mobile (3) une composition (4) renfermant au moins une matière pulvérulente réfractaire, et c) on chauffe cette matière pulvérulente pour agglomérer au moins la surface devant venir au contact de l'acier liquide, d) on déplace ladite paroi mobile (3) et on répète les étapes précitées de façon à obtenir un revêtement continu sur lesdites faces du récipient. 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la composition pulvérulente (4) est introduite soit manuellement entre lesdites face et paroi mobile (3), soit à l'aide d'un dispositif assurant une alimentation constante entre lesdites face (2) et paroi (3) au fur et à mesure de l'avancement de la paroi mobile (3). 3. Procédé conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on chauffe la matière pulvérulente (4) grâce au préchauffage d'au moins l'une desdites faces ou paroi mobile (3) aux environs de 190 C à 500 C pour les compositions pratiquement sèches puis jusqu'aux environs de 900 C si la composition renferme de l'eau de cristallisation ou de réhydratation ou si la décarbonatation de certaines réfractaires est nécessaire ou encore aux environs de 1 300 C (t de frittage du revêtement) si l'on veut couler dans un récipient chaud. 4. Composition pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite matière pulvérulente réfractaire est choisie parmi les matières suivantes: silice, alumine, magnésie, chrome- magnésie, dolomie crue, dolomie cuite, calcite, chaux, oxyde de chrome, silicate de zirconium, silico-alumineux et leur mélange. 5. Composition conforme à la revendication 4, caractérisée en ce que la composition renferme en outre un liant choisi parmi les liants minéraux, organiques, hydrauliques et leur mélange. 6. Composition conforme à l'une des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce qu'elle présente la composition pondérale suivante: - matière pulvérulente réfractaire: 60 à 100% - liant (ciment et/ou silicate et/ou résine): 0à % - matière carbonée: 0 à 20%. 7. Composition conforme à l'une des revendications 4 à 6, caractérisée en ce qu'elle renferme: à 0,5% de préférence 4% de liant (par exemple résine phénolique et/ou silicate et/ou ciment) à 0%, de préférence 1,5% de produits d'allégement, par exemple farine de bois et/ou particules de papier, et/ou fibres minérales et/ou organiques relativement courtes. 99,5 à 60%, de préférence 94,5% de grains réfractaires, par exemple silice, la composition présentant une densité comprise entre i,10 et 1,40 environ. 8. Composition conforme à l'une des revendications 4 à 6, caractérisée en ce qu'elle renferme: 0 à 20% de liant, de préférence 4 % 0 à 20% de produits d'allégement, par exemple de farine de bois et/ou particules de papier de préférence 1 % 0 à 5% de lubrifiant (par exemple stéréate) de préférence 0,5 % 0 à 5% d'acide borique de préférence 1 % à 50% de magnésie et/ou silice et/ou alumine et/ou dolomie et/ou chaux et/ou calcite et/ou sulfate et/ou phosphate et/c zircon de préférence 93,5 %, la composition présentant dans ce cas une densité comprise entre 1,6 et 2,2 environ. 9. Machine pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une paroi mobile (3) le long d'une face intérieure (2) du récipient (1) et formant avec cette face un espace (5) d'épaisseur sensiblement constante, correspondant à celle du revêtement à réaliser et des moyens pour introduire dans ledit espace (5), la composition pulvérulente du revêtement à former. 10. Machine conforme à la revendication 9, caractérisée en ce que ladite paroi mobile (3) s'étend sur sensiblement toute la hauteur de la face du récipient (1) et ses bords (3a, 3b) latéraux sont conformés de façon à épouser la forme des faces d'extrémité (13) du récipient. 11. Machine conforme à l'une des revendications 9 ou 10, caractérisée en ce que ladite paroi mobile (3) comporte des moyens de chauffage suffisants pour former une croûte dure (14) sur la surface de la composition pulvérulente (4) adjacente à cette paroi mobile, même si le récipient (1) n'est pas lui-même chauffant. 12. Machine conforme à l'une des revendications 9 à 11, caractérisée en ce qu'au récipient (1) est adjoint, de préférence de manière non solidaire, un préchauffeur capable de préchauffer uniformément ledit récipient à une température d'au moins 110 C à coeur de manière à solidifier la composition destinée à former le revêtement, même si la paroi mobile n'est pas chauffante et/ou préchauffée. 13. Machine conforme à l'une des revendications 9 à 11, caractérisée en ce que la paroi mobile (3) est jumelée avec une paroi déplaçable sur le côté opposé du récipient dans le même sens ou en sens contraire. 14. Machine conforme à l'une des revendications 9 à 13, caractérisée en ce que le déplacement du ou des parois mobiles (3) est commandé par un robot. 15. Machine conforme a l'une des revendications 9 à 14, caractérisée en ce qu'elle comporte, en outre et de préférence, un dispositif permettant d'étaler et/ou de tasser la composition devant donner lieu au revêtement se situant sur le fond du récipient. 16. Machine conforme à la revendication 15, caractérisée en ce que le dispositif pour étaler et/ou tasser par exemple pneumatiquement la composition sur le fond (7) du récipient comporte des moyens de chauffage permettant de solidifier ladite composition, notamment lorsque le récipient (1) est froid.