Brevet FR2755045A1 — publié le 19980430

La présente invention concerne un dispositif pneumatique pour créer ou faciliter l'écoulement lors de l'ouverture du système de fermeture d'une capacité contenant du métal à l'état liquide. Le système de fermeture est traditionnellement protégé du métal liquide par un sable réfractaire. Ce sable s'écoule par gravité lors de l'ouverture du système de fermeture. Les incidents Parfois le sable réfractaire s'agglomère pour former des grains d'un granulométrie différente ou fritte au contact du métal liquide pour former une croûte dure et compacte. L'écoulement gravimétrique du sable et/ou du métal devient alors difficile, voire impossible. Le remède Lors de ces incidents, on procède à la mise à l'air libre de l'orifice mobile du système de fermeture et on tente de forer manuellement le trou d'écoulement à l'aide d'un outil mécanique. Le dispositif selon l'invention permet de remédier aux conséquences des incidents. Il comporte selon une première caractéristique, un propulseur/percuteur qui est placé dans le canal d'écoulement de la partie mobile inférieure du système de fermeture. Il comporte selon une seconde caractéristique, un insert éventuellement placé dans la partie supérieure du système de fermeture. Cet insert est placé au sein du sable réfractaire. La caractéristique principale est l'utilisation du mouvement du système de fermeture pour activer la percussion du sable ou la propulsion de l'insert afin de provoquer une ouverture suffisante pour permettre l'écoulement du métal. Selon les modes particuliers de réalisation - le dispositif peut être réalisé avecdifférentes natures de matériaux afin de ne pas polluer le métal liquide ou d'obtenir des caractéristiques particulières - l'insert peut être réalisé de différentes longueurs et dimensions afin de s'adapter aux dimensions nominales et à l'usure du système de fermeture ou des revêtements de la capacité - le propulseur peut être utilisé sans l'insert La seule fonction de percussion du propulseur est utilisée. - le propulseur peut utiliser différents modes de propulsions (hydraulique, gazeux, etc.) adaptés au système de fermeture et aux conditions du procédé - le propulseur peut utiliser des matériaux qui participent lors de leur propulsion à des réactions chimiques et/ou physiques afin de parfaire le fonctionnement du dispositif - le propulseur/percuteur est mis en place après la constatation du non écoulement du métal - le propulseur / percuteur peut être mise en place sans pression de service. Le système de manutention assure alors la mise en place et le remplissage de gaz de propulsion in situ lors du positionnement. L'armement est alors inutile. Les dessins annexés illustrent le dispositif. La figure 1 représente l'insert en position dans la partie fixe du système de fermeture. La figure 2 représente le propulseur en position dans la partie mobile du système de fermeture. La figure 3 représente l'ensemble du dispositif prêt à fonctionner. La partie fixe (9) du système de fermeture de la capacité comprend généralement un canal d'entrée (1) et un canal d'écoulement (2) . Ces canaux sont remplis de sable réfractaire. L'insert se compose d'une flèche (3) coulissant dans un conduit (5). L'extrémité supérieure peut être protégée par un ciment réfractaire qui assure l'étanchéité du conduit et la protection thermique. La flèche est maintenue dans le conduit par une goupille (6) L'insert est maintenu et positionné au centre des canaux par des éléments flexibles supérieurs (4) et des calages fixes inférieurs (8) . La zone inférieure de la flèche (7) reçoit le piston du propulseur. L'insert est positionné par rapport à la partie fixe du système de fermeture (9). La partie mobile du système de fermeture (21) comprend aussi un canal d'écoulement (10). Le propulseur se maintient dans le système de fermeture par des vérins (11) assurant aussi une fonction de centrage. Le corps (14) contient le système de propulsion du piston (15). Le corps se rempli par l'intermédiaire d'un clapet (12). Le piston est maintenu sur l'embase (17) du corps par un jeu de billes (16) excentrées. Une goupille (18) munie d'un anneau (19) arme le propulseur. Un plombage de garantie verrouille la goupille. Une goupille de sécurité verrouille le piston(15). Le système complet est représenté par la figure 3. Le système de fermeture est constitué de deux éléments glissant l'un contre l'autre. L'ouverture s'obtient par mise en concordance des deux orifices (2) et (10). Lors de la mise en concordance des deux orifices, le piston du propulseur éjecte la flèche au travers de son conduit et crée un orifice suffisant pour permettre la mise en écoulement du métal liquide. En fin de propulsion, les vérins perdent leur charge d'appui et le propulseur chute par gravité. Selon des variantes non illustrées, le dispositif peut combiner différentes dimensions pour s'adapter aux conditions thermiques, dimensionnelles, mécaniques du procédé, notamment les diamètres des orifices. Selon des variantes non illustrées, le mode de propulsion peut utiliser la compression des gaz, la compression mécanique ou toute autre source d'énergie nécessaire au mouvement du piston. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à faciliter l'ouverture des poches de métal liquide dans l'industrie sidérurgique. Selon des variantes non illustrées, le dispositif peut n'utiliser que la force de percussion du piston (15) pour briser la couche superficielle du sable et créer un écoulement. L'insert n'est pas utilisé dans ce cas. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour faciliter ou créer l'écoulement de métal liquide lors de l'ouverture d'un système de fermeture protégé par un élément réfractaire dans des capacités à écoulement gravitaire, sous pression ou sous vide. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend un ou deux éléments complémentaires, qu'il utilise le mouvement propre du système de fermeture pour faire sa fonction, qu'il se loge dans les éléments d'écoulements et qu'il s'utilise dans les conditions nominales du procédé sans induire de pollution. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'insert est constitué d'un conduit de protection (5) étanche contenant une flèche (6) 3) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'insert est maintenu au centre du canal par des éléments flexibles (4) compensants l'usure du canal 4) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'insert est maintenu sensiblement au centre du canal par des calages fixes inclinés (8) assurant la circulation du piston du propulseur. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le propulseur est constitué d'un corps (4) et d'un piston (5) 6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que ce propulseur peut être installé après découverte d'un incident Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que ce propulseur est muni d'un système de maintien circulaire assurant le centrage et le verrouillage en place 8) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la propulsion est assurée par tous moyens pneumatiques, mécaniques, électriques ou autres, individuellement ou combinés. 9) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le propulseur est armé ou rempli de gaz alors qu'il est en place dans l'orifice de la partie mobile du système de fermeture