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Dispositif antivortex adaptable aux trous de coulées de poches de coulée.
Objet de l'invention
La présente invention est relative à un dispositif destiné à éviter la formation de vortex lors de l'écoulement du métal liquide contenu dans une poche de coulée à travers un trou de coulée.
Arrière-plan-technologique :
On a constaté que, lors de la coulée d'un métal liquide à travers une busette ou un trou de coulée agencé dans le fond d'une poche de coulée, notamment du type répartiteur ou autre dans le cas de la coulée continue d'acier, un vortex se forme à l'entrée de la brique de siège. Celui-ci est particulièrement gênant car en fin de coulée il provoque l'entraînement de la scorie dans le flux de métal en fusion et de ce fait détériore l'homogénéité du brin de métal coulé et résulte dans la perte de métal par fermeture prématurée de la poche.
Le document US-A-3 596 804 qui est relatif à une busette de coulée utilisée dans la coulée continue de cuivre mentionne l'utilisation d'un dispositif antivortex agencé à la partie supérieure de la busette externe. Le dispositif comporte un disque annulaire percé d'un trou central pour l'écoulement du liquide et surmonté d'aubes solidaires dudit disque annulaire et orientées radialement par rapport au trou central.
Conformément à la figure 3 de ce document, les aubes sont disposées au-dessus dudit trou central et à distance radiale de celui-ci. Il y a lieu de noter, qu'en tant que dispositif monté sur busette, il ne peut empêcher l'entraînement de scories, si celles-ci ont déjà pénétré dans la busette interne de la poche de coulée.
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But de l'invention : - -----------------
L'invention vise à fournir un dispositif antivortex simple et aisément remplaçable et interchangeable qui empêche la formation d'un vortex dans la zone de la brique de siège tout en permettant un débit suffisant dans une section de passage réduite le moins possible.
Eléments essentiels de l'invention :
Conformément à l'invention, le dispositif antivortex comporte au moins deux pales qui s'inscrivent essentiellement dans un volume de révolution et qui sont reliées entre elles le long de l'axe de symétrie dudit volume de révolution emboîtable sur la face supérieure de la brique de siège.
Avantageusement, afin de garantir une bonne résistance du dispositif antivortex ainsi qu'une bonne stabilité tout en maintenant une section de passage suffisante, ledit dispositif antivortex comporte des pales reliées entre elles et disposées de manière répartie, de préférence trois pales selon des angles d'approximativement 120 .
On constate que le dispositif de l'invention est relativement simple dans sa conception et est aisé à fabriquer. Par ailleurs, il est aisément emboîté dans la brique de siège sans devoir faire appel à une conception particulière du revêtement dans la zone de ladite brique de siège. Du point de vue composition de matière réfractaire, celle-ci doit résister au poids du métal en fusion reposant sur ledit dispositif et à au moins une coulée.
Le volume de révolution est avantageusement choisi de façon à permettre un emboîtement aisé du dispositif de l'invention dans la brique de siège. De préférence, on choisit un tronc de cône éventuellement surmonté d'un segment cylindrique et emboîté de façon inversée dans la partie supérieure de la brique de siège.
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Brève-description-des-figures :
L'invention est décrite plus en détail ci-dessous à l'appui des figures dans lesquelles : - la figure 1 est une vue en coupe partielle à travers le fond d'une poche de coulée éuqipée d'une brique de siège surmontée du dispo- sitif de l'invention ; et - la figure 2 est une vue en plan du dispositif de l'in- vention.
Dans les figures, des repères de référence identiques se rapportent à des éléments identiques ou analogues.
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Description détaillée d'une forme d'exécution préférée A la figure 1, on a représenté un trou de coulée 1 pratiqué dans le fond 3 d'une poche de coulée continue d'acier présentant une brique de siège 5. On a encore représenté la plaque de tiroir réfractaire fixe 6 et la rondelle 5'.
A l'embouchure 7 de la brique de siège 5, on a placé un dispositif antivortex 9 encore représenté selon une vue du dessus, à la figure 2.
Ledit dispositif antivortex comporte avantageusement trois pales 11 qui s'inscrivent dans un volume de révolution 13 et qui sont orientées selon des angles de 120 . Les pales sont reliées entre elles à l'intersection avec l'axe de symétrie du volume de révolution, qui correspond essentiellement à l'axe du trou de coulée.
Comme on peut le voir à la figure 1, le volume de révolution affecte globalement la forme d'un tronc de cône renversé prolongé par un segment cylindrique, le tout étant monté dans la brique de siège par emboîtement. On obtient ainsi un dispositif antivortex aisément remplaçable et interchangeable et logé de façon simple et pratiquement immobile-sur le brique de siège.
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Afin de pouvoir résister aux effets thermiques dus au métal en fusion-, ledit dispositif de l'invention est constitué en un matériau réfractaire connu en soi.
Il convient de coller ledit dispositif antivortex dans le trou de coulée à l'aide d'un mortier réfractaire connu en soi, pour éviter une désolidarisation en fin de coulée.
On a constaté que l'utilisation d'un dispositif antivortex conforme à l'invention empêche la formation d'un vortex lors de l'écoulement du métal en fusion dans le trou de coulée et, de ce fait, l'entraînement de scories dans le bain de métal fondu, ce qui est particulièrement important, notamment dans le cas d'une coulée continue. En effet, les scories induisent des défauts dans les brames coulées et la coulée doit être interrompue. En outre, l'utilisation du dispositif de l'invention permet de mieux exploitier le contenu d'une poche de coulée, c'est-à-dire qu'il est maintenant possible de mieux vider la poche étant donné que le risque d'entraînement de scories est fortement réduit, voire supprimé, alors que précédemment la poche n'était pas complètement vidée de son contenu de métal en fusion pour éviter l'entraînement de scories dans la coulée.
Le dispositif de l'invention est particulièrement simple et de fabrication aisée.
Il est bien évident que le cadre de protection n'est pas limité au dispositif décrit ci-dessus mais qu'il s'étend au cadre des revendications.
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Antivortex device adaptable to tap holes.
Subject of the invention
The present invention relates to a device intended to prevent the formation of a vortex during the flow of liquid metal contained in a ladle through a tap hole.
Technological background:
It has been found that, during the casting of a liquid metal through a nozzle or a taphole arranged in the bottom of a ladle, in particular of the distributor type or other in the case of continuous steel casting , a vortex forms at the entrance to the seat brick. This is particularly troublesome because at the end of casting it causes the slag to entrain in the flow of molten metal and thereby deteriorates the homogeneity of the strand of cast metal and results in the loss of metal by premature closure of the pocket.
The document US Pat. No. 3,596,804 which relates to a pouring nozzle used in continuous copper casting mentions the use of an antivortex device arranged at the top of the external nozzle. The device comprises an annular disc pierced with a central hole for the flow of the liquid and surmounted by vanes integral with said annular disc and oriented radially with respect to the central hole.
According to FIG. 3 of this document, the blades are arranged above said central hole and at a radial distance from it. It should be noted that, as a device mounted on a nozzle, it cannot prevent the entrainment of slag, if it has already penetrated into the internal nozzle of the ladle.
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Aim of the invention: - -----------------
The invention aims to provide a simple and easily replaceable and interchangeable antivortex device which prevents the formation of a vortex in the area of the seat brick while allowing sufficient flow in a passage section reduced as little as possible.
Essential elements of the invention:
According to the invention, the antivortex device comprises at least two blades which are essentially part of a volume of revolution and which are connected together along the axis of symmetry of said volume of revolution nestable on the upper face of the brick seat.
Advantageously, in order to guarantee good resistance of the antivortex device as well as good stability while maintaining a sufficient passage section, said antivortex device comprises blades connected to each other and arranged in a distributed manner, preferably three blades at angles of approximately 120.
It is found that the device of the invention is relatively simple in its design and is easy to manufacture. Furthermore, it is easily fitted into the seat brick without having to use a particular design of the covering in the area of said seat brick. From the point of view of the composition of refractory material, this must resist the weight of the molten metal resting on said device and at least one casting.
The volume of revolution is advantageously chosen so as to allow easy fitting of the device of the invention in the seat brick. Preferably, one chooses a truncated cone possibly surmounted by a cylindrical segment and fitted inversely in the upper part of the seat brick.
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Brief description of the figures:
The invention is described in more detail below in support of the figures in which: - Figure 1 is a partial sectional view through the bottom of a ladle fitted with a seat brick surmounted by the availability - sitive of the invention; and - Figure 2 is a plan view of the device of the invention.
In the figures, identical reference marks relate to identical or analogous elements.
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DETAILED DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT In FIG. 1, there is shown a tap hole 1 made in the bottom 3 of a continuous steel casting ladle having a seat brick 5. We have also shown the fixed refractory drawer plate 6 and the washer 5 '.
At the mouth 7 of the seat brick 5, an antivortex device 9, still shown in a view from above, is placed in FIG. 2.
Said antivortex device advantageously comprises three blades 11 which fit into a volume of revolution 13 and which are oriented at angles of 120. The blades are interconnected at the intersection with the axis of symmetry of the volume of revolution, which essentially corresponds to the axis of the tap hole.
As can be seen in Figure 1, the volume of revolution generally affects the shape of an inverted truncated cone extended by a cylindrical segment, the whole being mounted in the seat brick by interlocking. An easily replaceable and interchangeable antivortex device is thus obtained, housed simply and practically immobile on the seat brick.
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In order to be able to withstand the thermal effects due to molten metal, said device of the invention is made of a refractory material known per se.
Said antivortex device should be bonded into the taphole using a refractory mortar known per se, to avoid separation at the end of the pouring.
It has been found that the use of an antivortex device according to the invention prevents the formation of a vortex during the flow of molten metal into the taphole and, therefore, the entrainment of slag in the molten metal bath, which is particularly important, especially in the case of continuous casting. In fact, the slag induces defects in the poured slabs and the casting must be interrupted. In addition, the use of the device of the invention makes it possible to better exploit the contents of a ladle, that is to say that it is now possible to better empty the ladle since the risk of slag entrainment is greatly reduced, or even eliminated, whereas previously the ladle was not completely emptied of its molten metal content to avoid entrainment of slag in the casting.
The device of the invention is particularly simple and easy to manufacture.
It is obvious that the protective framework is not limited to the device described above but that it extends to the scope of the claims.