Brevet FR2694221A1 — publié le 19940204

L invention a pour objet une busette interne en matériau réfractaire pour récipients métallurgiques de coulée par le bas. Les récipients métallurgiques de coulée vers le bas comme par exemple les répartiteurs de coulée continue éventuellement obturés à 1 'aide d'une quenouille comportent une paroi de fond munie généralement d' une brique de siège dans laquelle est logée une busette interne. Cette busette interne délimite un canal de coulée par lequel l'acier en fusion contenu dans le récipient s'écoule de façon continue dans une lingotière à l'aide d'un tube de coulée. Jusqu à présent, l'extrémité extérieure de la busette interne est logée dans une plaque fixe de réfé- rence. Le tube de coulée comporte une bride supé- rieure en matériau réfractaire et est amené à coulisser sous l'action d'un double vérin pneumatique le long de la plaque de référence, de manière à glisser le long de celle-ci depuis une position de chargement vers une position de service ou d'obturation dans l'axe du canal de coulée du récipient et de la position de service vers une position de dégagement, de manière à permettre l'échange du tube de coulée sans soulever le récipient. Les surfaces de contact entre, d'une part, le tube de coulée et la plaque de référence et, d'autre part, l'extrémité inférieure de la busette interne et cette plaque de référence, constituent des passages possibles pour l'air ambiant ou l'acier en cas de défaut d'étanchéité. En effet, ces zones sont soumises à une dépression importante créée dans le canal de coulée par le jet de métal s'écoulant dans ledit canal. Jusqu'à présent, diverses solutions ont été mises en oeuvre pour empêcher l'entrée d'air dans le canal de coulée entre la surface de contact du tube de coulée et la plaque de référence, en prévoyant au niveau de cette surface une ceinture annulaire de gaz inerte de façon à isoler le métal en fusion de l'air ambiant par une barrière de protection gazeuse continue qui est cependant assez coûteuse en raison de la consommation importante de gaz. Mais, le problème de l'étanchéité au niveau de la surface de contact entre la busette interne et la plaque de référence n'a pas été résolu de manière efficace. Par ailleurs, la busette interne est jusqu'à présent introduite dans le récipient métallurgique par le bas ce qui pose un problème pour le maintien de cette busette. En effet, lorsque la quenouille est appliquée sur la surface supérieure de la busette interne, celle-ci a tendance à se désolidariser du fond du récipient métallurgique ce qui peut provoquer une détérioration du dispositif d'amenée et d'échange du tube coulée. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant une busette interne dont la conception permet d'améliorer son maintien dans le fond du récipient métallurgique et de réduire les zones d'infiltration d'air dans le canal de coulée. La présente invention a donc pour objet une busette interne en matériau réfractaire pour récipients métallurgiques de coulée de métal par le bas, comportant une paroi de fond destinée à recevoir ladite busette et étant garnie d'une brique de siège, caractérisée en ce qu'elle est formée par un corps vertical délimitant un canal de coulée et muni à sa partie supérieure d'un épaulement formant au moins une partie de la brique de siège et dont la partie inférieure constitue une plaque de référence sous laquelle s'appuie un tube de coulée interchangeable en cours de coulée. Selon d'autres caractéristiques de l'inven- tion: l'épaulement est tronconique, l'épaulement tronconique est évasé vers le haut, la surface supérieure de l'épaulement du corps vertical est inclinée vers le canal de coulée, l'entrée du canal de coulée présente un bord intérieur arrondi, le corps vertical comporte des moyens de diffusion d'un gaz inerte dans la canal de coulée, les moyens de diffusion du gaz inerte sont formés par une bague cylindrique en matériau poreux disposée dans une gorge ménagée dans le corps vertical et dont la paroi interne constitue une portion de longueur dudit canal de coulée, ladite gorge communiquant avec au moins une arrivée du gaz neutre. les moyens de diffusion du gaz inerte sont formés par une bague cylindrique en matériau dense munie de fentes verticales et disposée dans une gorge ménagée dans le corps vertical, la paroi interne de ladite bague constituant une portion de longueur dudit canal de coulée et ladite gorge communiquant avec au moins une arrivée du gaz inerte. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple en se référant au dessin unique annexé qui représente une vue en coupe verticale d'une busette interne selon l'invention, mise en place dans un réci- pient métallurgique. Sur la figure 1, on a représenté une partie du fond d'un récipient métallurgique de coulée par le bas désigné dans son ensemble par la référence 1. La paroi de fond 2 est recouverte d'un revêtement interne 3 en matériau réfractaire. Le fond du récipient métallurgique 1 comporte un trou de coulée 4 dans lequel est placée une busette interne 10 en matériau réfractaire. La busette interne 10 est formée par un corps vertical 11 délimitant un canal de coulée 12 de l'acier liquide contenu dans le récipient 1. Ce corps vertical 11 est muni à sa partie supérieure d'un épaulement 13 formant la brique de siège qui est habituellement maçonnée dans le revêtement réfractaire 3 et dans laquelle est logée la busette interne. La partie inférieure 14 de ce corps vertical l 1 constitue une plaque de référence sous laquelle vient s'appuyer un tube de coulée 5 du métal en fusion dans une lingotière de coulée non représentée. La busette interne 10 comprenant l'épaulement 13 et la partie inférieure 14 constitue un ensemble monolithique. L'épaulement 13 est tronconique, de préfé- rence évasé vers le haut, c'est à dire vers l'intérieur du récipient métallurgique 1. La surface supérieure 15 de l'épaulement 13 est inclinée vers le canal de coulée 12 et l'entrée dudit canal de coulée 12 présente un bord intérieur 16 arrondi qui forme un siège pour une quenouille non représentée. D'autre part, le corps vertical Il de la busette interne 10 comporte des moyens de diffusion d'un gaz inerte, comme par exemple de l'argon, dans le canal de coulée 12 pour réaliser le bullage d'argon le long de la paroi intérieure dudit canal de coulée. Ces moyens de diffusion du gaz inerte sont formés par une bague cylindrique 17 en matériau poreux disposée dans une gorge 18 ménagée dans le corps vertical 11 La paroi interne de la bague cylindrique 17 constitue une portion de longueur du canal de coulée 12 et la gorge 18 est reliée à au moins une arrivée 19 du gaz inerte. Du fait de la porosité du matériau consti- tuant la bague 17, le gaz inerte traverse ladite bague et pénètre dans la canal de coulée 12. Les moyens de diffusion du gaz inerte peuvent également être constitués par un anneau ou un tore en matériau poreux. Le tube de coulée 5 est supporté par un dispositif d'amenée et d'échange dudit tube et désigné dans son ensemble par la référence 20. Selon une variante, les moyens de diffusion du gaz inerte peuvent être constitués par une bague cylindrique en matériau dense munie de fentes verticales et disposée dans la gorge 18 ménagée dans le corps vertical 11 La paroi interne de cette bague constitue également une portion de longueur du canal de coulée 11 et la gorge 18 communique avec au moins une arrivée 11 du gaz inerte. Le tube de coulée 5 est appliqué élastique- ment à l'aide de guides 6 contre la partie inférieure 14 de la busette interne 10 qui constitue une plaque de référence. La busette interne 10 est introduite dans le récipient métallurgique 1 par le haut. La construction monolithique de la busette interne 10 présente de nombreux avantages. La plaque de référence formée par la partie inférieure de la busette sert de plaque supérieure au dispositif d'amenée et d'échange du tube de coulée. En effet, cette construction permet d'amélio- rer la solidité du corps vertical de la busette interne de façon que cette busette résiste mieux aux sollicita- tions thermiques et aux chocs mécaniques, notamment lors de l'application de la quenouille. D'autre part, lors de l'application de la quenouille, la busette interne a tendance à se coincer dans le revêtement réfractaire du récipient métallurgique du fait de la forme tronconique évasée vers le haut de l'épaulement 13 ce qui évite la détérioration du disposi- tif d'amenée et d'échange du tube de coulée. Enfin, la busette selon la présente invention permet de limiter au maximum le nombre de joints et de passages possibles pour l'air ambiant et le métal en fusion Ainsi, la propreté du métal et la fiabilité du système sont améliorées et les usures aléatoires des pièces réfractaires sont diminuées. REVENDICATIONS 1 Busette interne en matériau réfractaire pour récipients métallurgiques ( 1) de coulée par le bas, comportant une paroi de fond ( 2) destinée à recevoir ladite busette ( 10) et étant garnie d'une brique de siège, caractérisée en ce qu'elle est formée par un corps vertical ( 11) délimitant un canal de coulée ( 12) et muni à sa partie supérieure d'un épaulement ( 13) formant la brique de siège et dont la partie inférieure ( 14) constitue une plaque de référence sous laquelle s'appuie un tube de coulée ( 5) interchangeable en cours de coulée. 2 Busette interne selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'épaulement ( 13) est tronconique. 3 Busette interne selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'épaulement tronconique ( 13) est évasé vers le haut. 4 Busette interne selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface supérieure ( 15) de l'épaulement ( 13) du corps vertical ( 11) est inclinée vers le canal de coulée ( 12). Busette interne selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'entrée du canal de coulée ( 12) présente une bord intérieur ( 16) arrondi. 6 Busette interne selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps vertical ( 11) comporte des moyens ( 17, 18) de diffusion d'un gaz inerte dans le canal de coulée ( 12). 7 Busette interne selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens de diffusion du gaz inerte sont formés par une bague cylindrique ( 17) en matériau poreux disposée dans une gorge ( 18) ménagée dans le corps vertical ( 11) et dont la paroi interne constitue une portion de longueur dudit canal de coulée ( 12), ladite gorge ( 18) communiquant avec au moins une arrivée ( 19) du gaz inerte. 8 Busette interne selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens de diffusion du gaz inerte sont formés par une bague cylindrique en matériau dense munie de fentes verticales et disposée dans une gorge ( 18) ménagée dans le corps vertical ( 11), la paroi interne de ladite bague constituant une portion de longueur dudit canal de coulée ( 12) et ladite gorge ( 18) communiquant avec au moins une arrivée ( 19) du gaz inerte.