Brevet FR2660324A1 — publié le 19911004

i La présente invention concerne les sondes de carottage pouvant être utilisées notamment dans les hauts-fourneaux sidérurgiques. Parmi les divers sondages effectués au coeur d'un haut-fourneau, il est connu de procéder notamment à un carottage dans une zone contenant un massif de matière carbonée solide appelé "homme mort" située au centre du haut-fourneau au-dessus du creuset. On utilise à l'heure actuelle pour effectuer un tel carottage un tube dont l'extrémité frontale est taillée en biseau pour faciliter sa pénétration dans le massif solide Ce tube est réalisé monobloc et doit être détruit afin de pouvoir récupérer la carotte venant d'être prélevée. Il en résulte un coût relativement important et le but de cette invention est de proposer un tube de carottage perfectionné qui permette de réaliser une économie substantielle par rapport aux dispositifs existants A cet effet l'invention a pour objet un tube de carottage, notamment pour haut-fourneau, caracté- risé en ce que sur une longueur au moins égale à la longueur de la carotte à prélever, ce tube est réalisé en au moins deux parties maintenues assemblées par des moyens de fixation amovibles. Suivant d'autres caractéristiques le tube comprend au moins un élément supé- rieur et au moins un élément inférieur assemblés sui- vant un plan de joint parallèle à l'axe du tube; ce plan de joint est situé au-dessus de l'axe du tube; le tube comporte une partie arrière com- plète solidaire de l'élément inférieur; l'élément supérieur porte à sa partie ar- rière une enveloppe cintrée adaptée pour-recouvrir à joint étanche le bord avant de la partie arrière su- périeure du tube. le tube comprend plusieurs éléments de section interne progressivement croissante depuis l'extrémité avant du tube, vers sa partie arrière. L'invention va être décrite ci-dessous plus en détail en se référant aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples et sur lesquels: La Fig 1 est une vue en élévation d'un tube de carottage suivant l'invention; La Fig 2 est une vue à plus grande échelle de deux portions de ce même tube; La Fig 3 est vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig 2. On voit aux dessins un tube de carottage 1 destiné à effectuer le prélèvement de carottes dans la zone dite "de l'homme mort" d'un hautfourneau Dans sa partie avant et sur une longueur supérieure à la longueur de la carotte à prélever, ce tube est réalisé en deux parties 2, 3 dont le plan de joint P est un plan longitudinal, c'est-à-dire parallèle à l'axe X du tube et situé soit au niveau de cet axe, soit de pré- férence légèrement au-dessus, comme représenté aux dessins et notamment sur la Fig 3. L'élément supérieur 2 du tube porte le long de ses deux bords libres deux fers plats, soudés 4 dans lesquels sont ménagées des séries de lumières 5 de forme oblongue comportant des lamages et destinées à recevoir des vis 6 de fixation de l'élément supé- rieur de tube sur l'élément inférieur, la tête de ces vis ne débordant pas des lamages Ces vis de fixation sont serrées dans des trous borgnes taraudés 7, prévus sur l'élément de tube inférieur. A sa partie arrière, l'élément supérieur porte une pièce cintrée, soudée 8 qui constitue une enveloppe et qui est destinée à chevaucher l'extrémité avant 9 de la partie arrière 10 de la sonde, consti- tuée par un tronçon du tube complet Un joint d'étan- chéité (non représenté) est disposé entre cette enve- loppe et le tube, afin d'éviter que de l'eau ne pé- nètre à la jonction entre la partie amovible du tube et la partie principale de ce dernier, lors du re- froidissement par aspersion d'eau effectué après le retrait de la sonde. La partie principale du tube comprend le tronçon de tube complet 10 et l'élément inférieur 3 qui sont, de préférence, d'un seul tenant A sa partie arrière le tube 10 comporte de plus deux fers plats, soudés 11 qui sont situés dans le prolongement des deux fers plats 4 portés par l'élément amovible de façon à réaliser un guidage lors de l'extraction de la sonde. On notera également, sur la Fig 2, que dans sa partie avant l'ensemble du tube a une forme en bi- seau, comme connu en soi, et comporte une pièce rap- portée 12 en tôle, destinée à réduire la section libre d'entrée du tube et éviter ainsi la compaction de la carotte par frottement sur la paroi interne du tube lors du carottage. Enfin, on ajoutera que des cordons d'amiante 13 sont mis en place entre les surfaces en regard de l'élément supérieur et de l'élément inférieur du tube, lors de l'assemblage entre ces deux éléments et que l'élément amovible 2 comporte dans sa partie médiane un perçage et un taraudage 14 destinés à permettre la fixation d'un organe de levage Bien entendu, des moyens de centrage constitués par des goujons et des orifices de réception de ces goujons peuvent être prévus dans les faces en regard des deux éléments de tube afin de faciliter leur positionnement relatif. L'utilisation d'un tel agencement est le suivant: On réalise tout d'abord l'assemblage des deux éléments de tube 2, 3 en mettant en place les organes d'étanchéité et les cordons d'amiante évoqués ci-dessus La fixation est réalisée au moyen des deux séries de vis 6 s'engageant dans les lumières oblongues 5 ménagées dans les deux fers plats et vissées dans les orifices correspondants 7 de l'élé- ment inférieur On procède ensuite au carottage proprement dit, suivant une technique connuet puis au retrait de la sonde après qu'une carotte d'environ 4 m ou 4,50 m par exemple, variable en fonction des dimensions du haut-fourneau etr pour un même haut- fourneau, en fonction du compactage des matériaux, ait été prélevée Les fers de guidage 11 facilitent ce retrait, et suppriment le risque d'arrachement de l'extrémité arrière des fers plats 4, qui pourrait survenir par exemple par accrochage de matériaux so- lides retombés derrière les fers plats lors de la pénétration de la sonde. On refroidit alors la sonde par aspersion d'eau, puis on met en place un organe de levage sur l'élément supérieur (en 14) et l'on desserre les différentes vis 6, après quoi il suffit de soulever l'élément supérieur du tube pour pouvoir accéder à la carotte Le fait de réaliser le plan de joint P entre les deux parties du tube au-dessus d'un plan diamétral permet d'éviter dans une large mesure l'éboulement des matières constituant la carotte. Le fait de prévoir des lumières oblongues d'une part facilite la mise en place et la fixation des vi S et permet d'autre part d'absorber un léger déplacement relatif entre les deux parties de tube, sous l'effet notamment des dilatations, sans risquer de cisailler les vis de fixation. L'opération de démontage est aisée et, en tout état de cause, beaucoup plus pratique que la découpe qui devait être effectuée avec des sondes de l'état antérieur de la technique Le fait de pouvoir réutiliser la sonde apporte par ailleurs une économie substantielle. A titre de variante, on peut envisager de réaliser le tube en plusieurs parties de section in- terne progressivement croissante depuis la partie avant vers la partie arrière, afin de compenser l'effet dû à la compaction du matériau au fur et à mesure de l'avancement de la sonde. Par ailleurs les moyens d'assemblage et de fixation entre les éléments de tube peuvent être différents de ceux représentés à titre d'exemple: les éléments de tube peuvent comporter des rebords radiaux au niveau desquels s'effectue l'assemblage, ces rebords étant taillés en biseau dans leur partie frontale La fixation peut aussi être réalisée sans augmenter l'encombrement du tube en conformant les deux éléments de façon complémentaire. REVENDICATIONS 1 Tube de carottage, notamment pour haut- fourneau, caractérisé en ce que sur une longueur au moins égale à la longueur de la carotte à prélever, ce tube est réalisé en au moins deux parties ( 2, 3) maintenues assemblées par des moyens de fixation amovibles ( 6). 2 Tube de carottage suivant la revendica- tion 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément supérieur ( 2) et au moins un élément inférieur ( 3) assemblés suivant un plan de joint (P) parallèle à l'axe (X) du tube. 3 Tube de carottage suivant la revendica- tion 2, caractérisé en ce que le plan de joint (P) est situé au-dessus de l'axe (X) du tube. 4 Tube de carottage suivant l'une quel- conque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'un des deux éléments ( 2, 3) porte des ferrures de fixation, telles que des fers plats soudés ( 4), percées de lumières ( 5) délimitant des surfaces d'appui pour des vis ( 6) coopérant avec des taraudages borgnes ( 7) prévus dans l'aute élément de tube. Tube de carottage suivant la revendica- tion 4, caractérisé en ce que les lumières ( 5) ont une forme oblongue. 6 Tube de carottage suivant l'une quel- conque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le tube comporte une partie arrière complète ( 10), solidaire de l'élément inférieur ( 3). 7 Tube de carottage suivant la revendica- tion 6, caractérisé en ce que l'élément supérieur ( 2) porte à sa partie arrière une enveloppe cintrée adaptée pour recouvrir à joint étanche le bord avant ( 9) de la partie arrière ( 10) du tube. 8 Tube de carottage suivant la revendica- tion 6, caractérisé en ce que la partie arrière ( 10) du tube porte des organes de guidage ( 11) situés dans le prolongement des ferrures de fixation ( 4). 9 Tube de carottage suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le tube comprend plusieurs éléments de section interne progressivement croissante depuis l'extrémité avant du tube, vers sa partie arrière.