Brevet FR2681610A1 — publié le 19930326

BLOCS SIPHONS PREMOULES COMPOSITES POUR ROUTES DE COULEE DE HAUTS FOURNEAUX La présente invention est relative au procédé de fabrication de la fonte et tout particulièrement aux "routes ou rigoles de coulée" qui sont destinées a assurer l'écoulement du métal en fusion. Ces routes de coulée sont généralement situées sur le plancher du haut fourneau et elles convergent vers des entonnoirs ou siphons qui séparent la fonte du laitier. Or lors du passage du métal en fusion, ces siphons généralement constitués de bétons réfractaires alumineux riches en alumine et en carbure de silicium s'érodent rapidement. Ils nécessitent donc une remise en état in situ fréquente par coulage d'un béton réfractaire de composition identique ou similaire. La présente invention se propose d'apporter une simplication au processus de remise en état des siphons par l'emploi de blocs siphons préalablement réalisés dans un atelier annexe. Ces siphons ayant la particularité d'être constituée de 2 matériaux composites assembler par moulage. L'invention a donc pour objet un procédé pour ltobtention par moulage de bloc siphon constitué de 2 matériaux composites de composition différente caractérisé en ce qu'on réalise tout d'abord - un ensemble constitué de béton réfractaire alumineux de type LC (low cement), ULC (ultra low cement), titrant de 65 à 95 8 de A1203 destiné à résister aux attaques physico chimiques et thermiques du métal en fusion appelé "insert", - on dispose avant moulage de l'insert dans l'axe longitudinal et dans la partie centrale et inférieure du bloc de siphon un noyau de forme semi cylindrique destiné à véhiculer la fonte en fusion - on dispose dans la partie supérieure du bloc de siphon avant coulage de l'enrobé de béton alumineux , un noyau de forme sensiblement tronconique réalisant ainsi un chemin de coulée longitudinal, un deuxième noyau constitué d'une forme tronconique en son sommet et d'une forme cylindrique en sa base en regard dudit canal d'évacuation semi cylindrique , le tout formant un autre chemin de coulée transversalement au précédent. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci après en référence aux dessins annéxés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures -La figure 1 est une vue en perspective du bloc siphon composite dans laquelle on réalise une coupe partielle au niveau des chemins de coulée de métal. -La figure 2 est une vue plane en élévation frontale de l'ensemble du moule du bloc de siphon composite. Des plaques (7) latérales et frontales réalisent la séparation entre les deux qualités de béton réfractaire, lesdites plaques configurent aussi les rainures de blocage (3) longitudinales et transversales de l'insert (1) et de l'enrobage (2). -La figure 3 est une vue plane en élévation latérale de l'ensemble du moule du bloc siphon composite.On y aperçoit un noyau (4) de forme tronconique dans 1 ' axe longitudinal du moule débouchant dans une forme tronconique (5) en son sommet et placé transversalement, sa base étant conformé en un cylindre affleurant une forme semi cylindrique (6) par laquelle s'écoule le métal en fusion. -La figure 4 est une vue plane en élévation latérale du moule du bloc de siphon composite représentant l'insert (1) moulé ainsi que les rainures (3) réalisés par coulage dans ledit moule d'un béton réfractaire alumineux de type LC ou ULC. -La figure 5 est une vue plane en élévation frontale du moule du bloc de siphon composite représentant l'insert (1) recouvert de son enrobé (2). En se référant aux dessins et notamment aux figures 1, 2, 3, 4, 5 on voit que ce procédé objet de cette invention met en oeuvre principalement un ou plusieurs moules possédant un certain nombre de noyaux permettant de réaliser les voies de passage de la coulée de fonte et de conformer les blocs siphons en 2 matériaux composites. Après positionnement du noyau de forme sensiblement semi cylindrique (6) dans la base du moule de l'insert (1) on procède au coulage du premier béton réfractaire alumineux de type LC (low cement) et ULC ( ultra low cement) titrant de 65 à 95% de A1203 ou de type spinelle (MgO A1203) . Des fibrilles, métalliques ou en zircone, peuvent être ajoutées dans une proportion 2,5 à 3,5% au béton réfractaire alumineux Une fois en prise, on enlève les différents coffrages et notamment ceux qui réalisent les rainures (3) transversales et longitudinales sur l'insert, on procède au coulage autour et sur l'insert (1) du deuxième béton (2) dit d'enrobage comprenant du carbone, du carbure de silicium,et de l'alumine dans des proportions respectives suivantes 3 à 7%, 10 à 25%, 65 à 97%, et en ayant pris soin de placer dans la partie supérieure les noyaux conformant les chemins de coulée longitudinale (4) et transversale (5). Dans la partie supérieure du bloc de siphon le chemin de coulée longitudinale (4) débouche dans le chemin transversale (5) celui ci étant en communication dans la partie inférieure du bloc siphon avec le chemin semi cylindrique (6) d'écoulement par l'intermédiaire d'un trou cylindrique. La lecture de la description qui prédède montre que l'invention apporte une nouveauté dans l'emploi de blocs siphons pré moulés, en effet ils sont composés de 2 matériaux composites de nature différente qui résistent mieux à l'érosion du métal en fusion. La remise en état des blocs siphons qui se faisait antérieurement in situ, peut se pratiquer dès à présent par la substitution rapide des blocs usagés. I1 demeure bien entendu que la présente invention n' est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et réalisés ci-dessus, mais qu'elle en englobe toutes les variantes REVENDICATIONS l.Procédé pour l'obtention par moulage de bloc siphon de chemin de coulée de haut fourneau constitué de 2 matériaux composites de composition différente caractérisé en ce qu'on réalise tout d'abord - un ensemble (1) constitué de béton réfractaire alumineux de type LC (low cement), ULC (ultra low cement), titrant de 65 à 95 % de A1203 destiné à résister aux attaques physico chimiques et thermiques du métal en fusion appelé "insert", - l'insert est ensuite enrobé par un deuxième béton (2) alumineux comprenant du carbone, du carbure de silicium et de 1 ' alumine - on dispose avant moulage de l'insert (1) dans l'axe longitudinal et dans la partie centrale et inférieure du bloc de siphon un noyau de forme semi cylindrique (6) destiné à véhiculer la fonte en fusion - on dispose dans la partie supérieure du bloc de siphon avant coulage de l'enrobé (2) de béton alumineux un noyau (4) de forme sensiblement tronconique réalisant ainsi un chemin de coulée longitudinale, un deuxième noyau (5) constitué d'une forme tronconique en son sommet et d'une forme cylindrique en sa base en regard dudit canal d'évacuation semi cylindrique (6), le tout formant un autre chemin de coulée transversale au précédent. 2 Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on réalise une série de rainures (3) longitudinales et transversales sur la périphérie de l'insert (1) pré moulé permettant d'ancrer mécaniquement après démoulage, l'insert et son enrobage et de compenser ainsi les dilatations différentielles. 3.Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le béton réfractaires de l'insert (1) ne contient ni carbone ni carbure de silicium et peut être constitué de spinelle ( MgO A1203). 4.Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le béton réfractaire de l'enrobage (2) contient 3 à 7% de carbone , 10 à 25% de carbure de silicium , 65 à 97% d'alumine , 5.Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que des fibrilles, métalliques ou en zircone, peuvent être ajoutées au béton réfractaire composant l'insert dans une proportion de 2.5 à 3.5%. 6.Blocs de siphon pré moulés composites obtenus par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.