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Des récipients ont été mis au point pour l'évacua- tion de métaux, de fer et d'acier en particulier, dans lesquels le métal est dégazéifié soit périodiquement, soit d'une façon continue. Mais ces récipients comportant une chemise étanche à l'air et fabriquée en tôle d'acier ne sont souvent pas parfaitement étanche en ce qui concerne leur profil transversal d'alimentation et d'écoulement, circonstance qui nuitau bon fonctionnement de l'installa- tion de dépression tout entière. Cela est notamment le cas des récipients de dépression comportant une tubulure menant du fond des récipients vers le bas et constituée
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par une chemise en acier garnie intérieurement d'un revê- tement réfractaire.
En règle générale, l'extrémité libre de ces tubulures, extrémité plongeant dans la masse fondue à évacuer, est protégée vers l'extérieur par un revêtement annulaire constitué par un matériau réfractaire. Mais malgré cette mesure de précaution, c'est précisément cette partie de la tubulure qui risque de ne pas rester étanche.
En ce qui concerne les récipients de dépression dans les- quels le métal s'écoule depuis un collecteur disposé au- dessus de ces récipients de dépression, la zone risquant de ne pas rester étanche ne se limite pas à l'extrémité de la tubulure partant du fond du récipient, mais elle s'étend aussi au profil transversal à travers lequel le métal s'écoule dans le récipient de dépression.
La présente invention a pour objet un joint absolu- ment étanche pour le profil transversal d'alimentation et d'écoulement de récipients qui servent à l'évacuation de métaux. Suivant l'invention, le revêtement réfractaire com- pris dans le profil transversal d'alimentation et d'écoule- ment est armé de couches constituées par du métal consistant Ces couches sont reliées d'une façon étanche à la dépres- sion par l'une de leurs extrémités à la chemise du réci- pient ou à sa tubulure d'écoulement, endroit où ces cou- ches sont en outre réfrigérées. En revanche, l'extrémité libre des couches de métal consistant est située dans la zone du métal fondu, où elle est fondue dans une mesure qui est fonction de la réfrigération exercée à l'autre bout -de la couche de métal consistant.
De cette manière, l'on réalise une coulée fusible et par conséquent absolument étanche à la dépression. La tâche du joint conçu suivant l'invention et exerçant son action dans le profil trans- versal d'alimentation et d'écoulement consiste donc à réa- liser une fusion de son extrémité qui., elle, est en con- tact avec le métal en fusion, et d'empêcher par là en cet
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endroit, où des différences de pression se manifestent, une infiltration de gaz à travers le métal qui a été fondu.
Les couches de métal à prévoir dans le revêtement réfractaire du profil transversal d'alimentation et d'é- coulement du récipient de dépression sont constituées judicieusement par le matériau du métal à évacuer.
Tous les détails complémentaires concernant l'in- vention ressortent de la des-cription ci-après en combi- naison avec le dessin, qui montre à l'aide de plusieurs exemples le montage du joint, ainsi que divers modèles d'exécution.
Sur le dessin :
La figure 1 représente une coupe verticale à tra- vers un récipient de dépression stationnaire dont l'alimen- tation et l'évacuation s'effectuent par élévation et a- baissement d'une poche de coulée.
La figure 2 montre à une échelle agrandie une cou- pe à travers la tubulure de fond équipant le récipient de dépression suivant la figure 1.
La figure 3 représente une coupe verticale à tra- vers un récipient de dépression stationnaire, lequel réa- lise l'évacuation du métal par traversée.
La figure 4 montre à une échelle agrandie la partie d'alimentation du récipient suivant la figure 3.
La figure 5 représente, également à une échelle agrandie, une coupe à travers la tubulure de fond du ré- cipient de dépression suivant la figure 3.
L'installation de dépression représentée schémati- quement et en coupe verticale dans la figure 1 se compose d'un récipient de dépression 1 monté fixement sur une plate-forme B, raccordé à la pompe à vide P, et muni d'une garniture réfractaire 2, laquelle est enrobée d'une façon étanche à l'air par une chemise métallique 3. La chambre d'évacuation 4 du récipient peut présenter des
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dimensions relativement petites.
Dans le fond du récipient de dépression 1 débouche une tubulure 5, dont l'extrémité inférieureplonge dans la, masse fondue , contenue dans une poche de coulée 6. Une élévation et un abaissement de cette poche de coulée 6 portée par une plate-forme 7 à commande hydraulique et montée sur le chariot 8, réalisent successivement l'ali- mentation du récipient de dépression 1 par prélèvement d'une partie de la quantité de masse fondue 3 et, au terme de l'évacuation, la vidange. Ce procédé d'évacuation fait l'objet de la demande de brevet n 437.001.
La figure 2 montre à une échelle agrandie le joint suivant l'invention et affecté à la tubulure de fond 5 du récipient de dépression 1.
La tubulure 5 partant du fond du récipient de dé- pression 1 se compose d'une chemise 9 en tôle, revêtue in- térieurement d'une garniture réfractaire 10, et reliée d'une façon étanche à la dépression à la chemise 3 du récipient. L'extrémité libre de la tubulure 5, extrémité plongeant dans la coulée S à dégazéifier, est entourée aus- si vers l'extérieur par un revêtement annulaire 11 qui est constitué par un matériau réfractaire. Entre les deux gar- nitures 10 et 11 est disposée la chemise 9 en tôle d'acier et sur laquelle est glissé un joint annulaire 12. L'une des extrémités de ce joint est raccordée d'une façon étanche à la dépression à un organe de réfrigération 13, lequel en- toure à la manière d'un anneau la chemise 9 de la tubulure 5.
Lorsque l'extrémité externe - et protégée par le revêtement annulaire 11 - de la tubulure 5 est plongée dans le métal à évacuer, par exemple dans uns coulée de fer, un tronçon 14 de la chemise 9 et de son joint annulaire 12 qui l'entoure est fondu sur le côté de face de la tubulure
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5, et cette fusion est fonction de l'intensité de la ré- frigération exercée par l'organe de réfrigération 13, le- quel entoure la chemise 9 en tôle de la tubulure 5. Le mé- tal en fusion qui occupe l'espace annulaire 14 dû à la fusion empêche à coup sûr une infiltration d'air sous pression atmosphérique entre la chemise 9 en tôle d'acier et la garniture réfractaire 10 de la tubulure 5.
La garniture et/ou le revêtement des profils traas- versaux à rendre étanches, de celui de la tubulure 5 par exemple,. sont constitués judicieusement par un matériau réfractaire qui a été pilonné et armé en outre par des '-arches de métal raccordées à la chemise du profil, à celle de la tubulure 5 par exemple. L'armature du revête- ment externe et annulaire 11 peut être constituée par exemple par des fils de fer 15 en forme d'étrier et sou- dés soit à la chemise 9, soit à l'organe de réfrigération 13 qui entoure cette chemise 9. La garniture réfractaire équipant intérieurement la tubulure 5 peut être armée au moyen de barres courtes 16 dont l'une des extrémités est reliée à la chemise 9. A la place de simples barres, on peut également utiliser avantageusement des.profilés en T.
L'armature confère, à la masse pilonnée une grande .cohésion et contribue en outre à une réfrigération très efficace du revêtement.
La figure 3 montre en coupe verticale et longitu- dinale un récipient de dépression qui réalise la dégazéi... fication par le procédé dit "de traversée". Sur le réci- pient de dépression 1 est disposée une poche de coulée 17, dont la chemise 18 est reliée d'une façon étanche à. la. dépression à la chemise 3 du récipient de dépression par soudage. La masse en fusion S à dégazéifier pénètre à travers le dégorgeoir 19 ménagé dans le fond de la poche de coulée 17 et à travers le canal d'alimentation 20 com- muniquant avec le dégorgeoir 19, dans la chambre de tra,i-
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tètent 4 du récipient de dépression.
Elle quitte la chambre 4 à travers la tubulure 21 ménagée dans le fond du réci- pient de dépression et qui déverse le métal évacué dans une poche de coulée 22 ou dans un.moule.
Dans le cas de l'installation décrite ci-dessus, les profils transversaux d'alimentation et d'écoulement ris- quant de ne pas rester étanches se trouvent à proximité du dégorgeoir 19 ménagé dans le fond de la poche de coulée 17, et comprennent en outre l'extrémité de la tubulure 21 partant du fond du récipient de dépression. Suivant l'in- vention, les profils transversaux en question sont rendus étanches à la dépression de la façon suivante :
La figure 4 montre à une échelle agrandie le rac- cordement réalisa entre le récipient de dépression et la poche de coulée 17 qui se trouve au-dessus.
La couche mé- tallique jouant le rôle de joint est constituée dans le cas présent par un organe 23 en formé de tronc de cône et dont le grand profil transversal est relié d'une façon étanche à l'air à la chemise 3 du récipient de dépression par un soudage indiqué par le chiffre de référence 24. L' extrémité libre 25, d'un profil transversal plus petit, présentée par l'organe 23 en forme de tronc de cône, fait saillie jusqu'au delà du revêtement réfractaire 26 de la poche de coulée et se prolonge jusqu'à l'intérieur de la poche de coulée.
Sur toute sa partie de son plus grand profil transversal, c'est-à-dire sur toute sa partie qui, elle, est reliée d'une façon étanche à l'air à la chemiso du récipient de dépression, le récipient intermédiaire est réfrigéré de l'extérieur par une canalisation circulaire 27. L'orifice d'écoulement 19 de la poche de coulée 17 présenté par l'organe 23 en forme de -tronc de cône et jouant le rôle de joint, est entouré par une masse haute- ment réfractaire, laquelle est encastrée ou pilonnée dans
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l'organe 23 en forme de tronc de cône et jouant le rôle de joint.
De son côté, le dégorgeoir est rendu étanche à la dépression par l'organe 23 en forme de tronc de cône qui l'entoure, et en raison du fait que son extrémité libre 25, laquelle fait saillie dans la poche de coulée 17, est amenée à l'état de fusion par le métal en fusion dans une mesure qui est fonction de l'effet de réfrigération exercé par la canalisation circulaire 27. Le profil transversal d'écoulement est entouré par du métal en fusion en ce qui concerne toutes ses surfaces qui risqueraient de ne pas rester étanches.
La figure 5 montre un joint pour latubulure 21 du récipient suivant la figure 3 , dans lequel le métal est évacué par traversée.
Là aussi, la tubulure 21 est entourée par une che- mise métallique 29 et garnie intérieurement d'une masse réfractaire.30. En l'occurrence, la tubulure 21 doit être suffisamment longue pour que la colonne de métal qu'elle renferme soit à même de réaliser une compensation de pres- sion entre la pression atmosphérique et celle régnant dans la chambre de traitement 4 du récipient de dépression 1. La tubulure 21 est rendue étanche au moyen d'un disque annulaire 31 en métal qui est disposé dans la partie infé- rieure 32 du revêtement réfractaire.
En dessous de ce dis- que annulaire 31, le profil transversal d'écoulement de la tubulure se rétrécit d'une façon telle que le profil transversal d'au-dessus soit toujours rempli de métal en fusion et que la pression régnant dans le métal dans le profil transversal en question soit pour le moins égale à la pression atmosphérique. La circonférence extérieure du disque annulaire 31 est soudée à la chemise 29 de la tubulure 21, alors que la circonférence intérieure de ce même disque annulaire 31 reste toujours étroitement en contact avec le métal d'écoulement. La liaison entre le
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disque annulaire 31 et la chemise 29 est entourée par une réfrigération circulaire 33.
Il est judicieux de concevoir la partie inférieure 32 du revêtement réfractaire de la tu- bulure sous forme d'élément de construction pouvant être interchangé facilement.
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Vessels have been developed for the removal of metals, iron and steel in particular, in which the metal is degassed either periodically or continuously. However, these receptacles comprising an airtight jacket and made of sheet steel are often not perfectly airtight with regard to their transverse feed and flow profile, a circumstance which impairs the proper functioning of the installation. whole depression. This is particularly the case with vacuum receptacles comprising a pipe leading from the bottom of the receptacles downwards and consisting of
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by a steel jacket lined internally with a refractory lining.
As a general rule, the free end of these tubes, the end immersed in the molten mass to be removed, is protected towards the outside by an annular coating consisting of a refractory material. But despite this precautionary measure, it is precisely this part of the tubing that may not remain waterproof.
With regard to vacuum vessels in which the metal flows from a manifold disposed above these vacuum vessels, the area which risks not remaining sealed is not limited to the end of the leaving tubing. from the bottom of the container, but it also extends to the transverse profile through which the metal flows into the vacuum container.
The object of the present invention is an absolutely tight seal for the transverse feed and flow profile of containers which serve for the discharge of metals. According to the invention, the refractory lining included in the transverse feed and flow profile is reinforced with layers consisting of the consistent metal. These layers are connected in a vacuum-tight manner by the one of their ends to the jacket of the receptacle or to its outlet pipe, where these layers are also refrigerated. In contrast, the free end of the consistent metal layers is located in the molten metal zone, where it is melted to an extent which is a function of the refrigeration exerted at the other end of the consistent metal layer.
In this way, a fusible casting is produced and therefore absolutely vacuum tight. The task of the joint designed according to the invention and exerting its action in the transverse supply and flow profile therefore consists in effecting a fusion of its end which, in turn, is in contact with the metal. in fusion, and thereby prevent in this
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place, where pressure differences occur, gas infiltration through the metal that has been melted.
The metal layers to be provided in the refractory lining of the transverse feed and flow profile of the vacuum vessel are suitably formed by the material of the metal to be discharged.
All the additional details concerning the invention emerge from the description below in combination with the drawing, which shows with the aid of several examples the assembly of the seal, as well as various execution models.
On the drawing :
FIG. 1 shows a vertical section through a stationary vacuum vessel the supply and discharge of which is effected by raising and lowering a ladle.
FIG. 2 shows on an enlarged scale a section through the bottom pipe fitted to the vacuum vessel according to FIG. 1.
Figure 3 shows a vertical section through a stationary vacuum vessel, which discharges the metal through a feedthrough.
Figure 4 shows on an enlarged scale the feed part of the container according to figure 3.
Figure 5 shows, also on an enlarged scale, a section through the bottom tubing of the vacuum vessel according to Figure 3.
The vacuum installation shown schematically and in vertical section in Figure 1 consists of a vacuum vessel 1 fixedly mounted on a platform B, connected to the vacuum pump P, and provided with a refractory lining 2, which is coated in an airtight manner by a metal jacket 3. The discharge chamber 4 of the container may have
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relatively small dimensions.
In the bottom of the vacuum vessel 1 opens a pipe 5, the lower end of which plunges into the molten mass contained in a ladle 6. An elevation and a lowering of this ladle 6 carried by a platform 7 hydraulically controlled and mounted on the carriage 8, successively supply the vacuum vessel 1 by removing part of the quantity of melt 3 and, at the end of the evacuation, the emptying. This evacuation process is the subject of patent application No. 437,001.
Figure 2 shows on an enlarged scale the seal according to the invention and assigned to the bottom pipe 5 of the vacuum vessel 1.
The tubing 5 from the bottom of the pressure vessel 1 consists of a sheet metal jacket 9, internally coated with a refractory lining 10, and connected in a vacuum-tight manner to the jacket 3 of the vessel. . The free end of the pipe 5, the end immersed in the casting S to be degassed, is also surrounded on the outside by an annular coating 11 which is formed by a refractory material. Between the two seals 10 and 11 is arranged the sheet steel jacket 9 and on which is slipped an annular seal 12. One of the ends of this seal is connected in a vacuum-tight manner to a member. refrigeration unit 13, which surrounds the jacket 9 of the tubing 5 like a ring.
When the outer end - and protected by the annular coating 11 - of the tubing 5 is immersed in the metal to be discharged, for example in an iron casting, a section 14 of the liner 9 and of its annular seal 12 which the surround is melted on the front side of the tubing
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5, and this melting is a function of the intensity of the refrigeration exerted by the refrigeration member 13, which surrounds the sheet metal jacket 9 of the tube 5. The molten metal which occupies the space annular 14 due to the fusion certainly prevents an infiltration of air under atmospheric pressure between the sheet steel jacket 9 and the refractory lining 10 of the pipe 5.
The lining and / or the coating of the transverse profiles to be sealed, of that of the pipe 5 for example ,. are judiciously constituted by a refractory material which has been pounded and further reinforced by '-arches of metal connected to the jacket of the profile, to that of the pipe 5 for example. The reinforcement of the external and annular covering 11 may be constituted, for example, by iron wires 15 in the form of a stirrup and welded either to the jacket 9 or to the refrigeration member 13 which surrounds this jacket 9. The refractory lining fitted internally to the tubing 5 can be reinforced by means of short bars 16, one of the ends of which is connected to the jacket 9. Instead of simple bars, it is also advantageously possible to use T-profiles.
The reinforcement gives the pounded mass great cohesion and further contributes to very efficient cooling of the coating.
Figure 3 shows in vertical and longitudinal section a vacuum vessel which performs the degassing by the so-called "crossing" process. On the vacuum vessel 1 is disposed a pouring ladle 17, the liner 18 of which is sealed to. the. vacuum at the jacket 3 of the vacuum vessel by welding. The molten mass S to be degassed enters through the disgorger 19 formed in the bottom of the pouring ladle 17 and through the supply channel 20 communicating with the disgorger 19, into the trapping chamber, i-
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suck 4 from the vacuum vessel.
It leaves the chamber 4 through the pipe 21 made in the bottom of the vacuum vessel and which pours the discharged metal into a ladle 22 or into a mold.
In the case of the installation described above, the transverse feed and flow profiles which risk not remaining tight are located near the disgorger 19 provided in the bottom of the casting ladle 17, and comprise furthermore, the end of the pipe 21 starting from the bottom of the vacuum vessel. According to the invention, the transverse profiles in question are made vacuum-tight as follows:
Figure 4 shows on an enlarged scale the connection made between the vacuum vessel and the ladle 17 which is located above.
The metal layer acting as a seal is constituted in the present case by a member 23 in the form of a truncated cone and whose large transverse profile is connected in an airtight manner to the jacket 3 of the container. depression by welding indicated by the reference numeral 24. The free end 25, of a smaller transverse profile, presented by the member 23 in the form of a truncated cone, protrudes beyond the refractory lining 26 of ladle and extends to the inside of the ladle.
Over all of its part of its largest transverse profile, that is to say over all of its part which is connected in an airtight manner to the jacket of the vacuum vessel, the intermediate vessel is refrigerated from the outside by a circular pipe 27. The flow orifice 19 of the pouring ladle 17 presented by the member 23 in the form of a truncated cone and acting as a seal, is surrounded by a high mass. refractory, which is embedded or pounded in
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the member 23 in the form of a truncated cone and acting as a seal.
For its part, the disgorger is made vacuum-tight by the member 23 in the form of a truncated cone which surrounds it, and due to the fact that its free end 25, which projects into the pouring ladle 17, is brought into the molten state by the molten metal to an extent which is a function of the cooling effect exerted by the circular pipe 27. The transverse flow profile is surrounded by molten metal in all its aspects. surfaces which may not remain waterproof.
Figure 5 shows a seal for the tubing 21 of the container according to Figure 3, in which the metal is passed through.
Here too, the tube 21 is surrounded by a metal liner 29 and lined internally with a refractory mass. In this case, the pipe 21 must be long enough for the metal column it contains to be able to achieve pressure compensation between the atmospheric pressure and that prevailing in the treatment chamber 4 of the vacuum vessel. 1. The tubing 21 is sealed by means of an annular metal disc 31 which is disposed in the lower part 32 of the refractory lining.
Below this annular disc 31, the transverse flow profile of the tubing narrows in such a way that the transverse profile above is always filled with molten metal and the pressure prevailing in the metal. in the transverse profile in question is at least equal to atmospheric pressure. The outer circumference of the annular disc 31 is welded to the liner 29 of the tubing 21, while the inner circumference of this same annular disc 31 always remains in close contact with the flow metal. The link between the
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annular disc 31 and the jacket 29 is surrounded by a circular refrigeration 33.
It is advisable to design the lower part 32 of the refractory lining of the tube as a building element which can be easily interchanged.