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t'Anneau d'embouchure pour récipients métallurgiques en particu- lier pour convertisseurs".
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L'invention ooncerne un anneau d'embouchure pour réoipients métallurgiques, en particulier pour convertisseurs.
Dans le refroidissement au vent du bain de fusion, il s'écou- le de l'embouchure du récipient un courant de giz chaud qui non seulement détruit la maçonnerie du récipient dans la zone de l'embouchure aprue un certain nombre de charges, mais dans les dernières cliarge-a avant '.2..réfection né- oessaire attaque so' 1- 'Le bourrelet annulio qui forme 1PW
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meture de 1'embouchure conique du réoipient aur l'enveloppe du récipient.
De plue, il arrive également qu'une partie de l'envel oppe du récipient est détruite en même tempe. Dans ce cas, la réoi.. pient subi$ dans la zone de l'embouchure une contrainte anorma- lement élevée par la dilatation de l'enveloppe et de la maçonne- rie car le bourrelet annulaire fait défaut. Pour des rainons de sécurité, on prévoit donc à une certaine distance du bord de l'embouchure une bride annulaire soudée à demeure avec l'envelop pe extérieure et qui forme par son bord supérieur une plata for- me horizontale sur l'enveloppe conique du récipient, En cas de destruction, on utilise cette bride annulaire pour la fixation d'une partie supérieure complètement neuve au moyen de vis.
De telles hottes ont été jusqu'ici couléee en une seule piè- ce en acier moulé. Quand on emploie cette matière, les hottes ; ont l'inconvénient que les blocs qui se forment près de l'em- bouchure et qui se composent de laitier durci ne peuvent être détachés qu'avec de grandes difficultés. Il peut arriver qu'il se forme des blocs d'un poids tel que le couple de réaction d'un récipient basculant monté excentriquement soit partiellement compensé de sorte que le redressement automatique du récipient est mis en question. D'autre part, les blocs de grctnds poids nuisent aussi au mouvement de basculement car 1'entraînement ne peut suffire pour la grande masse à déplacer.
Pour cette rai- son, on a cherché à fabriquer les parties supérieures (hottes) .nous forme de pièces monobloo en hématite. L'hématite a la pro- priété que les blocs adhèrent moins sur la surface extérieure s dure et par conséquent sont aussi plus faciles à enlever que dan les parties supérieures en acier ou en acier moulé. Malheureu- sement, on a fait l'expérience que ces hottes monobloc en héma- tite ne Boni. pas suffisamment robustes pour résister aux chargea thermiques élevées et présentent des fibres sont déformées ou même totalement'détruites. Il ne restait jusqu'ici maintemant
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auoun autre moyen après ohaque remise en état que celui de monter une nouvelle hotte en acier moulé.
Cela pouvait être réalisé pour de petits récipients présentant dee diamètres
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d'embouchures d'environ 600mm, Cependant, en auoùn cas un é- quipement après ohaque remise en état ne peut être exécute avec des récipients qui présentent un diamètre d'embouchure de 2500 mm par exemple. Dans l'intérêt d'un service économique il est trop oouteux avec de tels grands récipients de monter !
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= après chaque remise en état une hotte neuve. L'inool1 'ent j déjà. décrit de la solidification de laitiers après ohaque charge n'eet alors malgré cela pas évité.
L'invention a pour but de remédier aux inconvénients des ! réalisations connues et concerne un anneau d'embouchure pour
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récipients métallurgiques, en particulier pour oonvertis.eur8,; caractérisé en ce qu'il se compose de plusieurs segmenta qui ;
entourent un bourrelet annulaire formant la fermeture de lrem- bouchure de l'enveloppe du récipient vers l'intérieur jusqu'à ' sa zone de contaot avec la maçonnerie et vers l'extérieur, a une certaine distance de 1'enveloppe du récipient, jusque dans la zone d'une bride annulaire renforçant l'embouchure du réci-
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piant, de manière à former entre cette bride l'enveloppe du ( réoipient et le bourrelet annulaire d'une part et les segments. annulaires d'autre part, un volume qui cet en communication
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avec l'air extérieur, ce qui évite le* remplaoement.
fréquent de hottes de protection d'embouchure tout en augmentant la résistance de l'anneau.
Si la maçonnerie n'a été assez fortement endommagée qu'en
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quelques endroit* du pourtour et ai par COJ"'quelt l'srmooeu 4'embouahuro a aubi quslques sndoauaaemonts il ourr1t d'échan* ¯6er le morceau de aognent correspondant de l'anneau 4'ombou- chure. Une mesure particulièrement important* pour éviter la déformation ou marne le lournage com!,l..t des segments annu- i la1re. ainsi que du bourrelet annulaire, consiste à créer des .canaux de refroidisseaent pad1ooquBlo des courant. do réfri-
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gérant peuvent être amenés jusqu'aux zones fortement échauffées,
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Dans le oae présent, ce résultat est obtenu par un rotroiddisse- ment à l'aide de l'air extérieur.
Suivant 1'invention, les segmenta et / ou l'enveloppe du ré- cipient portant dee saillies situées entre la bride annulaire et le bourrelet annulaire dont la hauteur correspond à la distance des segments à l'enveloppe du récipient, Les saillies peuvent se composer d'oeillets soudes ou coules sur les segments.
Le nombre de ces saillies dépend, aussi bien de la grandeur de la périphérie des différents segmenta que de leur nombre,
Un préjudice à l'arrivée du courant de refroidissement est évité du fait que les oeillets sont constitués de façon favorable
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à l'écoulement et sont disposés à une distance correspondante li lj'/+; un de l'aure.
La hauteur des saillies peut aussi se régler sur le diamètre choisi pour la bride annulaire renforçant la zone de
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! j.µ: l'embouchure du récipient,
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les saillies sur les segments s'appliquent sur le bourrelet annulaire et il est prévu entre le bourrelet annulaire et les segments des mo- yens de fixation remplissant l'espace intermédiaire et qui passent
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dans des évidements des segments en étant fixés au moyen à"autroa l éléments de fixation comme par exemple des coins.
On a ainsi la c possibilité de fixer 11.;d1ftérent. segments sur le bourrent 11-. annulaire si la partie en saillie intérieurs du segment entourant, le bourrelet annulaire est appliquée complètement sur le bourre- -le% annulaire et, pour des dimensions correspondantes et en tenant
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compte du revêtement permanent et du nouveau earniaxaea dans la gas où seules des parties intérieures de la maçonnerie-, sont dé- truite., il suffit de n'enlever qu'un petit nombre de briques, de
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monter un nouveau morceau de segment et de remplacer t nouveau les rangées ce briques placées près de l'ombauoiro.
Suivant une autre caractéristique, ào¯1'invor,%ton, la bourre- let angulaire présente une section transversale de préférence air
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culaire **/ou sensiblement rectangulaire, Ainsi on obtient des sur- laces d'appui analogues à une plate-forme ou en forme de virole:
cylindriques pour l'appui des saillies des segmente ou des moyens de fixation,
Suivant un mode de réalisation de l'invention, il cet prévu à l'intérieur des saillies sur le segment et/ ou l'enveloppe du ré- cipient des moyens de fixation comme par exemple des boulons, des via et des écrous et il est prévu aux points de rencontre des sail- lies du segment ou de l'enveloppe du récipient des calas de rem- plissage ou des rondelles élastiques.
Les morceaux de segment dans leur exécution dimensionnelle ne peuvent pas être coulés avec la précision désirable de sorte qu'au montage il faut une adaptation au moyen de 1'épaisseur des rondelles de remplissage quand les seg- ments sont fixés sur l'embouchure du récipient au moyen de vie et décrous.
Il est également avantageux d'utiliser à la place des ca- les de remplissage des rondelles élastiques d'épaisseurs différen- tes de sorte que, en servant les écroua avec des forces différen- tes, les segments peuvent facilement être alignée de manière que l'embouchure du récipient, présente une surface annulaire précise. !
Cela est aussi particulièrement avantageux quand les dernières bri ques de la maçonnerie présentent des différences dimensionnelles qui nécessitent un alignement des segments 'sur une hauteur oom- mune.
Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, le bourre- let annulaire constitué avec une section transversale rectangu- laire s'appuie sur l'enveloppe du récipient au moyen de nervures i ou d'un anneau à enveloppe cylindrique. Cela sert en général au renforcement de la plate forme formée et au renforcement de l'en- ' veloppe du récipient près de l'embouchure.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les segments sont fixés sur un autre anneau plat placé en face du bourrelet annulaire au moyen d'élément de fixation comme par exemple des vis.
Les différents segmenta peuvent ainsi être alignés et, quand la
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contrainte thermique se produit, cet anneau reçoit la tension de dilatation sans que les segments eux-mêmes doivent être chan-: gés. Mais aussi au montage ou lors d'un usinage commun éventuel- lement prévu,d'un jeu de segments cet anneau peut servir de la- que de fixation ou de gabarit.
Suivant l'invention, l'anneau et/ou les segmenta sont fixés dans le bourrelet annulaire par des moyens de fixation comme par exemple des via et il est prévu entée le bourrelet annulaire et les écrous de fixation des rondelles élastiques comme par exemple des ressorts en forme de cuvette. Cela permet également d'amélio-, rer l'alignement des différents segments pour obtenir une ferme- turc précise. Ainsi, malgré des écarts parfois considérables du profil de la maçonnerie dans la zone de la dernière rangée de briques placée près de l'embouchure, on obtient une fermeture étanohe de l'intervalle existant entre les segmenta.
' Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est prévu dans le bourrelet annulaire dea via permettant de régler l'écartement dea différente segmente ou de l'anneau portant les segments par rapport au bourrelet annulaire. Ceci améliore l'ali- gnement des segments et cela sort en outre à appliquer la surface r- d'appui des segments avec une force facilement réglable sur la de\- nière rangée de briques de façon à obtenir une étanchéité correc- te. Il est également possible de régler la tension préalable des ressorts en cuvette, en tenant compte de la dilatation thermique admissible pour la maçonnerie.
Suivant l'invention, la surface des segments s'appuyant sur la maçonnerie est munie de bandes annulaires. On obtient ainsi un appui aussi parfait que possible.
Suivant l'invention les segments annulaires sont en héma- tite. On obtient ainsi l'avantage d'une réduction d'adhérence du laitier par comparaison au cas des anneaux en acier.
Un anneau d'embouchure conforme à l'invention est représenté
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à titre d'exemple non limitatif sur les dessins ci-joint* dans lesquels : - la figure 1 représente an coupe axiale la zone de l'em- bouohure d'un récipient métallurgique, - la figure 2 est une vue en plan correspondant à la fi- gure 1, - la figure 3 représente la même coupe pour un autre ex- emple d'exécution, - la figure 4 représente en élévation les vis de serrage intervenant dans la forme d'exécution de la. figure 3, - la figure 5 est une vue en plan du récipient montrant les segmente alignés par rapport à l'anneau, - la figure 6 représente un autre exemple d'exécution en correspondance avec les coupes des figures 1 & 3, - la figure 7 est une vue de profil de la figure 5.
Le repère 1 désigne l'enveloppe du récipient, 2 l'anneau en bourrelet, 3 le revêtement permanent et 4 la maçonnerie.
Les segmente 5 arrivent avec des surfaces obliques 5a jusqu'à la maçonnerie 4 et sont entourés par celle-ci jusqu'à l'embou- chure. Sur l'enveloppe extérieure conique du récipient est sou- dée fixe avec l'enveloppe extérieure 1, à une certaine distan- ce de l'anneau en bourrelet 2, une brie annulaire 6 renforçant la zone de l'embouchure du réoipient.
Suivant la figure 1, il est prévu des vis 7 munies de têtes coniques et des écrous 8 avec lesquels sont reliesrigi- dament le segment 5 et l'enveloppe du récipient 1. Ces parties sont logées à l'intérieur des saillies 5b des segments ou des saillies la de l'enveloppe extérieurs du récipient, Ces rail- lies reçoivent dans leurs évidements les extrémités des vis et des écrous sans toucher le revétement réfractaire 3 se trouvant derrière l'enveloppe du récipient. Pour recouvrir oet espace creux, il est prévu des tôles de protection 9 et- tachées par soudure. Aux points de contact 5b entre les sail-
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liée du segment 5 et les saillies de l'enveloppe extérieure 1 sont insérées,soit des rondelles de garniture 10, soit des rondelles élastiques 11.
L'espace 12, formé par la hauteur des saillies, continue jus- qu'autour de l'anneau en bourrelet 2 en boutissant oontre la revêtement réfractaire 3.
Dans l'exemple d'exécution suivant la. figure 3, le bour- relet annulaire 2, au moyen d'un anneau à section rectangu- laire, est élargi on une plate-forme 2a qui s'appuie aur l'enveloppe du récipient au moyen de plusieurs nervures 13 régulièrement réparties sur la périphérie. Les via 7 sont ici prévues avec des écrous 8, cependant entre la plate-forme 2a et les écrous 8 il est prévu des ressorts en ouvette 14 qui peuvent tire insérés en nombre correspondant et en position mutuelle oorrepondante. Les segments 5 sont reliée entre eux par vissage au moyen d'un anneau 15.
Sans toucher l'anneau 5, A travers des évidements correspondants, qui permettent les mouvements relatifs se produisant par la dilatation thermique, les via 7 traversent des évidements 15a. Au moyen de vis de presaion 17 (figure 4) qui sont réparties dans la plate-forme 2a régulièrement sur la périphérie, l'anneau 15 est maintenu , à une certaine distance de celle-ci. Il peut être prévu des contre-écrous 18. Avec ces vis de pression 17 et les moyens de fixation 7,8 il est possible de procéder à un alignement précis des segments aussi bien au point de vue de leur posi- tion entre eux qu'au point de vue de la position de la der- nière rangée de pierres.
Suivant la forme d'exécution de la figure 6, il est pré- vu un bourrelet annulaire 2 essentiellement rectangulaire qui présente un biseau 2b près du coté intérieur de l'enveloppe du récipient, qui peut être dirigé parallèlement à l'envelop- pe du récipient elle-même par des sail-lies correspondantes 5b et 5c, Les segments 5 sont appliqués sur ce bourrelet annulais
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re, Dons ce cas, les segments 5 sont munis dévidements 5d, dans lesquels sont insérées des pièces en forme de corn 19 qui mont exécutées avec un coude ayant le profil indiqué,
et qui remplissent par une de.leurs branches 19a l'espace intermédiai- re obtenu dans la position intermédiaire entre la surface an- nulaire de l'enveloppe 2c du bourrelet annulaire 2 et la seg- ment 5. Le montant 19b de la pièce de coin 19 porte sur le desesous la surface en coin 19c qui est aise en application sur une autre place de forme de ooin 20 qui est maintenu* dans cette position par exemple par soudure fixe.
Dans cette forme d'exécution le bourrelet annulaire 2 peut Être relié, non seulement au moyen des nervure. 13, saïs aussi par soudure avec un appui 21 en forme d'enveloppe annulaire cylindrique, des ovartu 21a libérant l'arrivée d'air de refroidissement également sur le dessous da la bride annulaire
2, de sorte qu'un même temps que l'espace 12 le bourrelet annulaire 2 est entouré d'air de refroidisement sur sa plus grande largeur.
Au montage des seyants annulaires 5 suivant la forme d' exécution de la figure.6 on procède d'abord à l'application des saillies 5b et 5c sur le bourrelet annulaire 2 ensuite on introduit dans les évidements 5d les pièces en coin 19 qu'on pousse vers le haut dans leur position représentée et ensuite au moyen d'autres pièces en coin 20 on produit la liaison en- tre les segments 5 et le bourrelet annulaire 2 ou l'enveloppe du récipient 1.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrit* et représentée à partir des- quels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention.