Brevet FR2695582A1 — publié le 19940318

La présente invention a pour objet un dispositif de coulée du béton dans un réacteur métallurgique. Les réacteurs métallurgiques, comme par exemple les poches de coulée d'acier ou d'aluminium, les convertisseurs d'aciérie, sont généralement constitués par une carcasse métallique dont le fond et la paroi interne portent un revêtement formé, soit par un nonfaçonné réfractaire, soit par une première couche de béton dit dans ce cas béton de sécurité, et par une seconde couche en briques réfractaires. Jusqu'à présent, le coulage du béton est réalisé de façon manuelle par un opérateur et de la manière suivante. Tout d'abord, le fond en béton est coulé sur le fond de la carcasse, puis un cintre formant contremoule est disposé à l'intérieur de cette carcasse. Ce cintre a une hauteur correspondant à un premier étage de la couche de béton et ménage avec la caracasse un espace de largeur correspondant à ltépais- seur de ladite couche. Un plancher de travail est posé sur le fond de la carcasse et l'opérateur descend sur ledit plancher à l'intérieur de la cuve, puis coule le béton dans l'espace entre le cintre et la paroi interne en tenant manuellement un flexible d'alimentation de façon à réaliser le premier étage du béton. L'opération est renouvelée en posant un second cintre sur le premier cintre et un second plancher sur le premier, et ainsi de suite pour obtenir une couche de béton sensiblement sur toute la hauteur de la paroi interne de la carcasse. Mais, cette façon de procéder présente des inconvénients. En effet, le fait de couler manuellement le béton ne permet pas d'obtenir une répartition régulière dudit béton ce qui entraîne des problèmes de ségrégation et de qualité. De plus, le maintien manuel du flexible d'alimentation pose des problèmes de sécurité, car la pression d'alimentation est élevée, jusqu'à 7 bars en fonctionnement normal et bien plus en cas de bouchage dudit flexible. Dans ce cas, un coup de bélier peut se produire au moment dudit débouchage du flexible et celuici peut fouetter et blesser l'opérateur. La présente invention a pour but de proposer un dispositif de coulée du béton dans un réacteur métallurgique qui permet d'assurer la sécurité du personnel et d'améliorer la répartition du béton. La présente invention a donc pour objet un dispositif de coulée du béton dans un réacteur métallurgique, par exemple une poche de coulée d'acier ou d'aluminium ou un convertisseur d'aciérie, du type comportant une carcasse métallique, ledit dispositif comportant, d'une part, au moins un cintre destiné à être placé à l'intérieur de ladite carcasse et ménageant avec celle-ci un espace de largeur correspondant à ltépaisseur du béton et, d'autre part, une lance d'alimentation en béton, caractérisé en ce qu'il comporte également un anneau destiné à être posé sur ledit cintre et un chariot guidé par ledit anneau et supportant ladite lance d'alimentation en béton. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - l'anneau comprend un rail formant un premier chemin de roulement pour le chariot et une virole formant un second chemin de roulement pour ledit chariot, ladite virole étant disposée à l'intérieur et concentriquement au rail et reliée à celui-ci par des entretoises, - le rail comporte au niveau de son rebord extérieur un épaulement continu, - la virole comporte sur une portion de sa longueur un évidement pour le positionnement du chariot sur ledit anneau, - la virole comporte sur sa face latérale intérieure, des taquets régulièrement espacés de support d'un plancher de travail, - le chariot est formé par une platine horizontale sur laquelle est fixée la lance d'alimentation en béton et supportant des organes de roulement et de guidage sur le rail et sur la virole, - les organes de roulement et de guidage du chariot sur le rail comprennent, d'une part, au moins une roulette à axe horizontal supportée par la platine et destinée à rouler sur la face supérieure de ce rail et, d'autre part, au moins un galet à axe horizontal monté à la partie inférieure d'un flasque vertical supporté par ladite platine et destiné à coopérer avec l'épaulement dudit rail pour empêcher le soulèvement du chariot au cours du coulage du béton, - les organes de roulement et de guidage du chariot sur la virole comprennent, d'une part, au moins un galet à axe horizontal monté sur deux flasques verticaux supportés par la platine et destinés à rouler sur le plat de cette virole et, d'autre part, au moins deux galets à axe vertical montés chacun à la partie inférieure desdits flasques et destinés chacun à rouler sur l'une des faces latérales de ladite virole. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en demi-coupe d'une poche de coulée continue, - la figure 2 est une vue schématique en coupe de la carcasse métallique de la poche de coulée dans laquelle a été placé le dispositif de coulée du béton, selon la présente invention, - la figure 3 est une vue de dessus du dispositif de coulée du béton, selon la présente invention, - les figures 4 et 5 sont deux vues en perspective du chariot de support de la lance d'alimentation en béton. Sur la figure 1, on a représenté un réacteur métallurgique et notamment, à titre d'exemple, une poche de coulée munie d'une couche de béton et d'une couche de briques réfractaires désignée dans son ensemble par la référence 1. Cette poche de coulée 1 se compose d'une carcasse métallique 2 pourvue de deux tourillons 3 diametralement opposés. Le fond et la paroi interne de la carcasse 2 sont recouverts d'une couche 4 de béton appelée béton de sécurité qui est elle-même recouverte d'un revêtement 5 en matériau réfractaire constitué par des briques. La poche 1 comporte, dans son fond, un trou de coulée 6. La présente invention a pour objet un dispositif de coulée du béton 4 sur la paroi interne de la couronne métallique 2. Comme représenté sur la figure 2, le dispositif de coulée comprend un cintre 10 placé à l'intérieur de la carcasse 2 sur le fond en béton qui a été préalablement coulé dans le fond de ladite carcasse. Le cintre 10, notamment de forme circulaire, a un diamètre inférieur au diamètre de la carcasse 2 et ménage avec celle-ci un espace 7 de largeur correspondant à l'épaisseur du béton 4. Ce cintre 10 constitue un contre-moule au moment du coulage du béton. Le dispositif de coulée comprend également un anneau 11 destiné à être posé sur le cintre 10 et un chariot 20 guidé par ledit anneau et supportant une lance 8 de coulage du béton dans l'espace 7, reliée à des moyens de malaxage et d'alimentation dudit béton, non représentés. L'extrémité 8a de la lance 8 est montée pivotante et peut être dirigée vers l'espace 7. L'anneau 11 représenté plus en détails sur la figure 3 comprend un rail 12 formant un premier chemin de roulement pour le chariot 20 et une virole 13 formant un second chemin de roulement pour ledit chariot 20. La virole 13 possède un diamètre plus faible que le diamètre du rail 12 et est disposée à l'intérieur et concentriquement audit rail 12 et reliée à celui-ci par des entretoises 14. Le rail 12 comporte, au niveau de son rebord périphérique extérieur, un épaulement 12a continu. D'autre part, le rail 12 est également pourvu de plusieurs oreilles 12b régulièrement réparties pour la manutention de l'anneau 11. La virole 13 comporte, sur une portion de sa longueur, un évidement 13a pour le positionnement du chariot 20 sur l'anneau 11 et sur sa face latérale inférieure, des taquets 15 régulièrement espacés de support d'un plancher de travail 9 (figures 2 à 4). Comme représenté sur les figures 4 et 5, le chariot 20 est formé par une platine horizontale 21 sur laquelle est fixée, par l'intermédiaire de colliers 22, la lance 8 d'alimentation en béton. La platine 21 supporte des organes de roulement et de guidage sur le rail 12 et sur la virole 13. Les organes de roulement et de guidage du chariot 20 sur le rail 12 comprennent au moins une roulette 23 à axe horizontal supportée par la platine 21 par l'intermédiaire d'un étrier 24 et destinée à rouler sur la face supérieure dudit rail 12. D'autre part, les organes de roulement et de guidage du chariot 20 sur le rail 12 comprennent également au moins un galet 25 (figure 5) à axe horizontal monté à la partie inférieure d'un flasque vertical 26 supporté par la platine 21 et destiné à coopérer avec l'épaulement 12a du rail 12 pour empêcher le soulèvement du chariot 20 au niveau du coulage du béton. Selon l'exemple de réalisation représenté sur la figure 5, deux galets 25 à axe horizontal sont prévus à la partie inférieure du flasque vertical 26. Les organes de roulement et de guidage du chariot 20 sur la virole 13 comprennent au moins un galet 27 à axe horizontal monté entre deux flasques verticaux 28 et 29 supportés par la platine 21 et destiné à rouler sur le plat 13a de la virole 13. Les organes de roulement et de guidage du chariot 20 sur la virole 13 comprennent également, d'une part, deux galets 30 à axe vertical montés à la partie inférieure du flasque 28 et destinés à rouler sur la face latérale 13b de la virole 13 et, d'autre part, deux galets 31 à axe vertical montés à la partie inférieure du flasque 29 et destinés à rouler sur la face latérale 13c de ladite virole 13. Le chariot 20 peut être motorisé. Le coulage du béton 4 dans la carcasse 2 de la poche 1 est réalisé de la façon suivante. Après avoir coulé le béton sur le fond de la carcasse 2, l'opérateur pose sur ce fond, un premier cintre 20, puis l'anneau 11 sur ledit cintre. Ensuite, le plancher de travail 9 est posé sur les paquets 15 et le chariot 20 équipé de la lance d'alimentation 8 est également posé sur ledit anneau 11. Cette lance 8 est alimentée en béton et ce béton est déposé dans l'espace 7 entre le cintre 10 et la paroi interne de la carcasse 2, tout en faisant rouler le chariot 20 sur l'anneau 11 et cela sur tout le pourtour dudit anneau de façon à remplir progressivement ledit espace jusqu'au bord supérieur du cintre 10. Après cette première opération, le chariot 20, le plancher 9 et l'anneau 11 sont retirés. Ensuite, un second cintre 10 est posé sur le premier cintre et une nouvelle opération de coulage d'un second étage du béton 4 est réalisé et ainsi de suite pour obtenir une couche de béton sensiblement sur toute la hauteur de la paroi interne de la carcasse 2. Le dispositif de coulée selon la présente invention permet d'assurer la sécurité du personnel et d'améliorer la répartition du béton. Ce dispositif n'est bien évidemment pas limité à une poche de coulée, mais peut s'appliquer aux poches de coulée d'acier, d'aluminium ou autre ne possédant qu'une couche de béton ou deux couches de béton différentes, aux convertisseurs d'aciérie, aux fours électriques, aux répartiteurs et tout réacteur nécessitant la pose d'un non-façonné réfractaire. REVENDICATIONS 1. Dispositif de coulée du béton (4) dans un réacteur métallurgique (1), par exemple une poche de coulée d'acier ou d'aluminium ou un convertisseur d'aciérie du type comportant une carcasse métallique (2), ledit dispositif comportant, d'une part, au moins un cintre (10) destiné à être placé à l'intérieur de ladite carcasse (2) et ménageant avec celle-ci un espace (7) de largeur correspondant à l'épaisseur du béton (4) et, d'autre part, une lance (8) d'alimentation en béton, caractérisé en ce qu'il comporte également un anneau (11) destiné à être posé sur ledit cintre (10) et au moins un chariot (20) guidé par ledit anneau (11) et supportant ladite lance (8) d'alimentation en béton. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau (11) comprend un rail (12) formant un premier chemin de roulement pour le chariot (20) et une virole (13) formant un second chemin de roulement pour ledit chariot (20), ladite virole (13) étant disposée à l'intérieur et concentriquement au rail (12) et reliée à celui-ci par des entretoises (14). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rail (12) comporte au niveau de son rebord périphérique extérieur un épaulement continu (12a). 4. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la virole (13) comporte, sur une portion de sa longueur, un évidement (13a) pour le positionnement du chariot (20) sur ledit anneau (11). 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la virole (13) comporte, sur sa face latérale intérieure (13c), des taquets (15) régulièrement espacés de support d'un plancher de travail (9). 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chariot (20) est formé par une platine horizontale (21) sur laquelle est fixée la lance (8) d'alimentation en béton et supportant des organes de roulement et de guidage sur le rail (12) et sur la virole (13). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les organes de roulement et de guidage du chariot (20) sur le rail (12) comprennent, d'une part, au moins une roulette (23) à axe horizontal supportée par la platine (21) et destinée à rouler sur la face supérieure de ce rail (12) et, d'autre part, au moins un galet (25) à axe horizontal monté à la partie inférieure d'un flasque vertical (26) supporté par la petite platine (21) et destiné à coopérer avec l'épaulement (12a) dudit rail (12) pour empêcher le soulèvement du chariot (20) au cours du coulage du béton (4). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les organes de roulement et de guidage du chariot (20) sur la virole (13) comprennent, d'une part, au moins un galet (27) à axe horizontal monté entre deux flasques verticaux (28, 29) supportés par la platine (21) et destiné à rouler sur le plat (13a) de cette virole (13) et, d'autre part, au moins deux galets (30,31) à axe vertical montés chacun à la partie inférieure desdits flasques (28,29) et destinés chacun à rouler sur l'une des faces latérales (13b,13c) de ladite virole (13).