BE891379A - Procede pour rendre etanche a l'air un dispositif d'obturation d'une poche de coulee et dispositif prevu a cet effet - Google Patents

Description

  Procédé pour rendre étanche à l'air un dispositif d'obturation d'une poche de

  
coulée et dispositif prévu à cet effet La présente invention concerne un procédé pour rendre étanche à l'air un dispositif d'obturation d'un orifice

  
de décharge d'une poche de coulée, lequel dispositif est constitué d'une plaque de fond, en matière réfractaire,

  
dans laquelle est ménagé l'orifice de décharge,

  
ainsi que d'une plaque mobile également en matière réfractaire, munie d'un orifice de diamètre déterminé en vue de commander l'écoulement de rnétal fondu, appliquée par sa face supérieure contre la plaque de fond susdite , supportée par un cadre porteur et susceptible d'être mue de manière coulissante le long de la plaque de fond susdite,

  
L'invention concerne également un dispositif prévu

  
à cet effet. Le procédé et le dispositif suivant l'invention trouvent principalement leur application dans le cas d'une coulée qui doit être réalisée autant que possible en absence d'air, ceci afin d'éviter toute oxydation, nitruration et/ou hydruration du métal qui provoquent des remontées de métal

  
ou la formation de soufflures dans celui-ci.

  
L'absence d'action de l'air permet également l'introduction dans un alliage d'une quantité précise d'éléments oxydables sans perte notable et avec une grande reproductibilité. Il en résulte naturellement une régularité beaucoup plus grande dans la qualité du métal.

  
On connaît le procédé Ruhrstahl-Heraus consistant

  
à créer une atmosphère protectrice en injectant ou en insufflant à la sortie de la busette ou au fond de la poche de coulée,

  
au travers d'une plaque poreuse, un gaz inerte destiné à

  
éviter l'oxydation de métal et réduire les défauts de surface. 

  
Ce procédé a le désavantage d'exiger une quantité importante de gaz inerte et de réduire la vitesse de coulée.

  
La présente invention a pour but d'éviter les inconvénients décrits ci-dessus. Elle a pour objet un procédé pour rendre étanche à l'air un dispositif d'obturation d'un orifice de décharge d'une poche de coulée, lequel dispositif est constitué d'une plaque de fond , en matière réfractaire, dans laquelle .est ménagé l'orifice de décharge,

  
ainsi que d'une plaque mobile également en matière réfractaire, munie d'un orifice de diamètre déterminé en vue de commander l'écoulement de métal fondu, appliquée par sa face supérieure contre la plaque de fond susdite, supportée par un eadre porteur et susceptible d'être mue de manière coulissante le long de la plaque de fond susdite, ce procédé étant essentiellement caractérisé en ce qu'on ménage dans la face inférieure de la plaque de fond de la poche de coulée, sensiblement à mi-distance entre le bord extérieur de la plaque de fond et l'orifice de décharge de la poche de coulée, un canal sensiblement torique et en ce qu'on isole ce canal, de manière étanche, par une zone annulaire intérieure et une zone annulaire extérieure d'étanchéité concentriques au canal torique formées par les faces de la plaque de fond et

  
de la plaque mobile susdite, parfaitement appliquées l'une contre l'autre, et en ce qu'on relie ce canal à une source

  
de gaz inerte.

  
Suivant une particularité de l'invention, on fixe sous la plaque mobile précitée une busette présentant un canal d'écoulement cylindrique de diamètre déterminé. 

  
Si le dispositif de coulée susdit comprend, par contre,une plaque d'ancrage fixe solidaire d'une busette disposée sous celle-ci, et repoussée vers le haut à l'aide

  
de ressorts ou vérins, ainsi qu'une plaque mobile intermédiaire présentant deux faces planes parallèles et un orifice de diamètre déterminé en vue de commander la

  
vitesse d'écoulement de métal fondu, on ménage alors avantageusement dans la face inférieure de la plaque mobile précitée, sensiblement à mi-chemin entre le bord extérieur

  
de la plaque mobile et l'orifice d'écoulement de la plaque,

  
un autre canal sensiblement torique isolé de manière

  
étanche par une zone annulaire intérieure et une zone annulaire extérieure d'étanchéité formées par les faces

  
de la plaque mobile et de la plaque d'ancrage de la

  
busette en contact l'une avec l'autre et on

  
relie ce canal à une source de gaz inerte.

  
On relie avantageusement le canal torique à une source de gaz inerte par une conduite ménagée dans le

  
cadre porteur de la plaque réfractaire mobile et éventuellement dans des bras de leviers d'un dispositif de support.

  
On utilise de préférence comme gaz inerte de

  
l'argon et on règle la pression du gaz inerte de manière qu'elle soit sensiblement supérieure à la pression atmosphérique.

  
La présente invention concerne également un dispositif pour rendre étanche à l'air, par le procédé

  
décrit ci-dessus, un dispositif d'obturation d'un orifice

  
de décharge d'une poche de coulée, lequel dispositif est constitué d'une plaque de fond de la poche de coulée, en matière réfractaire, présentant l'orifice de décharge, ainsi que d'une plaque mobile également en matière réfractaire, munie d'un orifice de diamètre déterminé

  
en vue de commander l'écoulement de métal fondu, appliquée par sa face supérieure contre la plaque de fond susdite, supportée par un cadre porteur et susceptible d'être mue

  
de manière coulissante le long de la plaque de fond susdite, ce procédé étant essentiellement caractérisé en ce que la plaque de fond de la poche de coulée présente sur sa face inférieure, sensiblement à mi-chemin entre le bord extérieur de la plaque de fond et l'orifice de décharge de la poche de coulée, un canal sensiblement torique isolé de manière étanche, par une zone annulaire intérieure et une zone annulaire extérieure d'étanchéité, formées par les faces de la plaque de fond et de la plaque mobile susdite en contact l'une avec l'autre, et en ce que le canal formé est relié à une source de gaz inerte.

  
Dans une forme de réalisation particulière de l'invention, la plaque mobile précitée est solidaire d'une busette présentant un orifice d'écoulement de diamètre déterminé.

  
Si le dispositif susdit comprend en outre une plaque d'ancrage fixe d'une busette appliquée contre la face inférieure de la plaque mobile, à l'aide de ressorts ou vérins, cette plaque mobile présentant deux faces planes parallèles et un orifice de diamètre déterminé en vue de commander la vitesse d'écoulement de métal fondu, la face inférieure de la plaque mobile précitée présente alors avantageusement, sensiblement à mi-chemin entre le bord extérieur de la plaque mobile et l'orifice d'écoulement de

  
la plaque, un autre canal sensiblement torique, isolé de manière étanche, par une zone annulaire extérieure d'étanchéité formées par les faces de la plaque mobile et

  
de la plaque d'ancrage de la busette en contact l'une avec l'autre et le canal précité est relié à une source de

  
gaz inerte.

  
Suivant une particularité de l'invention, le cadre porteur susdit de la plaque réfractaire comporte des conduites qui relient au moins un des canaux précités à une source de gaz inerte.

  
Le dispositif comporte avantageusement un appareil de mesure qui permet de déterminer la pression au voisinage du canal susdit.

  
D'autres détails et particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description des dessins ci-annexés qui représentent schématiquement et à titre d'illustration non limitative, deux formes de réalisation du dispositif

  
pour rendre étanche à l'air un dispositif d'obturation de l'orifice de décharge d'une poche de coulée suivant l'invention.

  
 <EMI ID=1.1> 
- la figure 1 est une coupe verticale d'un dispositif d'obturation dans lequel la plaque mobile est solidaire d'une busette;
- la figure 2 est une coupe verticale, analogue à celle montrée à la figure 1, d'un dispositif d'obturation qui  comporte une plaque réfractaire mobile intermédiaire, la plaque d'ancrage de la busette étant fixe;
- la figure 3 montre en plan une vue de dessous de la face inférieure d'une plaque de fond d'une poche de coulée; - la figure 4 est une vue en plan vue de dessous de la face inférieure d'une plaque réfractaire mobile intermédiaire d'un dispositif de coulée;
- la figure 5 est une vue en plan vue de dessus de la face supérieure d'une plaque réfractaire d'ancrage fixe d'une busette;
- la figure 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la plaque d'ancrage de la busette représentée à la figure 5.

  
Dans ces différentes figures, les mêmes notations

  
de référence désignent des éléments identiques.

  
Sur le fond d'une poche de coulée destinée à recevoir un bain de métal fondu et désignée dans son ensemble par la notation de référence 1, est ménagé un orifice de décharge 2 protégé par une.douille extérieure 3 et une plaque de fond 4 ou plaque supérieure présentant une face inférieure sensibleme plane. La plaque de fond 4 est en matière réfractaire et présente également un orifice de décharge 2 de métal fondu. En dessous de la poche.de coulée 1 est monté un dispositif d'obturation de l'orifice de décharge de la poche de coulée, désigné dans son ensemble par la notation de référence 5.

  
Ce dispositif d'obturation 5 est constitué d'une plaque d'ancrage mobile 6 en matière réfractaire, munie d'un orifice 7 de diamètre déterminé en vue de commander l'écoulement de métal fondu. La plaque d'ancrage 6 porte une busette 8 présentant un canal d'écoulement cylindrique 9

  
de diamètre déterminé.

  
La plaque d'ancrage 6 est supportée par un cadre porteur 10 qui, en la repoussant vers le haut au moyen de ressorts ou de vérins ncn représentés, l'applique contre

  
la plaque de fond 4 susdite. La plaque d'ancrage 6 portant

  
la busette 8 est susceptible de glisser le long de la plaque de fond 4 sous l'action d'un mécanisme de déplacement conçu de préférence sous forme de vérin hydraulique non représenté.

  
Dans la position représentée à la figure 1, l'orifice de la poche de coulée coincide avec le canal d'écoulement 9 de la plaque d'ancrage mobile 6 et de

  
la busette 8, de sorte que le métal en fusion contenu dans la poche de coulée dispose d'une section de passage maximale.

  
On peut remarquer sur la figure 1 que la section de coulée présente un étranglement 11. Lors de l'opération de coulée, cet étranglement 11 peut agir à la manière d'un tube venturi et créer une dépression. Cette dépression a pour effet d'aspirer dans la busette 8, par des interstices 12 existant entre la plaque de fond 4 et la plaque d'ancrage 6, susceptible de glisser l'une par rapport à l'autre avec un jeu minimal, de l'air ambiant.

  
Pour empêcher la pénétration d'air dans la busette 8, on ménage dans la face inférieure de la plaque de fond 4 de la poche de coulée 1, à mi-distance entre le bord extérieur de la plaque de fond et l'orifice de décharge 2 de la poche de coulée 1, un canal 13 sensiblement torique.

  
Ce canal sensiblement torique 13 forme un sas isolé de manière étanche par une zone annulaire intérieure 14 et une zone annulaire extérieure 15 d'étanchéité formées par les faces de la plaque de fond 4 et de la plaque d'ancrage

  
mobile 6 parfaitement appliquées l'une contre l'autre.

  
Si pour une raison quelconque, une inétanchéité devait se former entre la plaque de fond 4 et la plaque d'ancrage mobile 6, du gaz inerte serait aspiré dans la busett 8 en raison de la dépression qui y règne. 

  
Comme la figure 1 représente un dispositif d'obturation à porte glissante rotative, le canal torique 13 est relié à 'une source de gaz inerte 16 par un conduit radial 17 ménagé dans le cadre porteur 10 de la plaque d'ancrage mobile et dans les bras de leviers 18 d'un dispositif de support.

  
La pression du gaz inerte dans le canal torique 13 est maintenu légèrement supérieure à la pression atmosphérique.

  
Au cas où du gaz inerte disparaît en raison d'une inétanchéité quelconque, on corrige toute diminution éventuelle de la pression régnant dans le canal susdit en admettant du gaz inerte frais. Ce réglage peur être réalisé, par exemple, par une vanne automatique 19 accouplée à un appareil de mesure permettant de déterminer la pression au voisinage du canal torique 13 susdit.

  
Des fuites importantes de gaz inerte sont par contre signalées par un système avertisseur 21 afin de permettre

  
à des opérateurs de prendre les mesures adéquates.

  
On utilise avantageusement l'argon comme gaz inerte. Contrairement à l'azote qui provoque une certaine nitruration de l'acier, l'argon protège le métal fondu contre toute oxydation sans provoquer d'effet secondaire sur la qualité

  
du métal.

  
Par sa disposition dans la face inférieure de la poche de coulée 1, le canal torique 13 suivant l'invention

  
ne risque pas d'être souillé par du métal, lorsqu'on fait glisser la plaque d'ancrage 6 mobile pour la remplacer par

  
une autre de diamètre plus petit en vue, par exemple, de réduire l'orifice de décharge. Le dispositif d'étanchéité suivant l'invention est d'un entretien facile. Il est moins coûteux que les systèmes connus en raison de la faible consommation de gaz inerte. 

  
Dans une seconde forme de réalisation d'un dispositif d'obturation de l'orifice de décharge d'une poche de coulée suivant l'invention, montrée à la figure 2, on prévoit une plaque mobile intermédiaire déplaçable de manière coulissante, le long de deux paires de surfaces, parfaitement appliquées les unes contre les autres.

  
Le dispositif d'obturation comprend la plaque de fond 4 de la poche de coulée 1 présentant l'orifice de décharge 2, une plaque d'ancrage fixe 22 solidaire d'une busette 8 disposée sous celle-ci et la plaque mobile intermédiaire 23 présentant deux faces planes parallèles et un orifice 7 de diamètre déterminé en vue de commander la vitesse d'écoulement de métal fondu.

  
Pour empêcher toute infiltration d'air dans la busette 8, on ménage dans la zone de contact de chaque

  
paire de surfaces susdite une enceinte sensiblement torique
13 étanche.

  
Le premier canal torique 13 est ménagé dans la face inférieure de la plaque de fond 4 de la poche de coulée 1, comme décrit ci-dessus. Le second canal torique 13 est ménagé dans la face inférieure de la plaque mobile intermédiaire 23, à mi-distance entre le bord de la plaque mobile intermédiaire 23 et l'orifice susdit 7.

  
En étant appliquées parfaitement les unes contre

  
les autres, les surfaces des plaques en contact, constituent de part et d'autre de chaque canal torique 13 des zones annulaires d'étanchéité 14 et 15.

  
La figure 3 montre en plan une vue de dessous de la face inférieure de la plaque de fond 4 de la poche de coulée représentée aux figures 1 et 2. La figure 4 montre en plan une vue analogue à la figure 3 de la face inférieure d'une plaque réfractaire mobile intermédiaire d'un dispositif de coulée.

  
Par leur disposition, les canaux toriques 13

  
susdits ne risquent pas d'être souillés par du métal fondu, puisque tout reste de métal s'éliminera sous l'action de la pesanteur lors d'un retrait éventuel de la plaque intermédiaire 23.

  
Les canaux toriques 13 peuvent être réalisés aisément à l'aide d'une meule par enlèvement de matière.

  
Les conduits qui relient les canaux toriques 13 peuvent

  
être réalisés par forage comme montré à la figure 5 ou

  
être prévus lors de la fabrication des plaques réfractaires.

  
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée à la forme de réalisation représentée et que bien des modifications peuvent être apportées dans la disposition et la constitution de certains éléments intervenant dans les formes de réalisation décrites à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications suivantes. 

REVENDICATIONS

  
1. Procédé pour rendre étanche à l'air un dispositif d'obturation d'un orifice de décharge d'une poche de coulée, lequel dispositif est constitué d'une plaque de fond, en

  
matière réfractaire, dans laquelle est ménagé l'orifice

  
de décharge , ainsi que d'une plaque mobile également en matièrE réfractaire, munie d'un orifice de diamètre déterminé en vue

  
de commander l'écoulement de métal.fondu , appliquée par sa

  
face supérieure contre la plaque de fond susdite, supportée

  
par un cadre porteur et susceptible d'être mue de manière coulissante le long de la plaque de fond susdite, caractérisé

  
en ce qu'on ménage dans la face inférieure de la plaque de

  
fond de la poche de coulée, sensiblement à mi-distance entre

  
le bord extérieur de la plaque de fond et l'orifice de

  
décharge de la poche de coulée, un canal sensiblement torique

  
et en ce qu'on isole ce canal de manière étanche, par une

  
zone annulaire intérieure et une zone annulaire extérieure d'étanchéité concentriques au canal torique formées par les

  
faces de la plaque de fond et de la plaque mobile susdite

  
et parfaitement appliquées l'une contre l'autre et en ce

  
qu'on relie ce canal à une source de gaz inerte.

Claims (1)

1. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en

   ce qu'on fixe sous la plaque mobile précitée une busette présentant un canal d'écoulement cylindrique de diamètre déterminé.

   3. Procédé suivant la revendication 1, pour rendre étanch à l'air un dispositif d'obturation d'un orifice de décharge d'une poche de coulée, lequel dispositif comprend, en outre,

   une plaque d'ancrage fixe solidaire d'une busette disposée

   sous celle-ci, et repoussée vers le haut à l'aide de ressorts

   ou vérins, ainsi qu'une plaque mobile intermédiaire présentant deux faces planes parallèles et un orifice de diamètre déterminé en vue de commander la vitesse

   d'écoulement de métal fondu, caractérisé en ce qu'on ménage dans la face inférieure de la plaque mobile précitée sensiblement

   à mi-chemin entre le bord extérieur de la plaque mobile et l'orifice d'écoulement de la plaque, un autre canal sensiblement torique isolé de manière étanche par une zone annulaire intérieure et une zone annulaire extérieure d'étanchéité formées par les faces de la plaque mobile

   et de la plaque d'ancrage de la busette en contact l'une

   avec l'autre et en ce qu'on relie ce canal à une source

   de 'gaz inerte.

   4. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on relie le canal torique

   à une source de gaz inerte par une conduite ménagée dans le cadre porteur de la plaque réfractaire mobile et éventuellement dans des bras de leviers d'un dispositif de support.

   5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise comme gaz inerte de l'argon.

   6. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on règle la pression du

   gaz inerte de manière qu'elle soit sensiblement supérieure

   à la pression atmosphérique.

   7. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on corrige toute diminution éventuelle de la pression régnant dans le canal susdit en admettant du gaz inerte frais. 8. Dispositif pour rendre étanche à l'air, par un procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, un dispositif d'obturation d'un orifice de décharge d'une poche de coulée, lequel dispositif est constitué d'une plaque de fond de la poche de coulée,

   en matière réfractaire, présentant l'orifice de décharge, ainsi qu'une plaque mobile également en matière réfractaire, munie d'un orifice de diamètre déterminé en vue de commander l'écoulement de métal fondu, appliquée par sa face supérieure contre la plaque de fond susdite, supportée par un cadre porteur et susceptible d'être mue de manière coulissante le long de la plaque de fond susdite, caractérisé en ce

   que la plaque de fond de la poche de coulée présente sur sa face inférieure, sensiblement à mi-chemin entre le bord extérieur de la plaque de fond et l'orifice de décharge

   de la poche de coulée, un canal sensiblement torique isolé de manière étanche, par une zone annulaire intérieure et une zone annulaire extérieure d'étanchéité, formées par les deux faces de la plaque de fond et de la plaque mobile susdite

   en contact l'une avec l'autre, et en ce que le canal formé est relié à une source de gaz inerte.

   9. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la plaque mobile précitée est solidaire d'une busette présentant un orifice d'écoulement de diamètre déterminé.

   10. Dispositif suivant la revendication 8 pour rendre étanche à l'air un dispositif d'obturation d'un orifice de décharge d'une poche de coulée, lequel dispositif de coulée comprend, en outre, une plaque d'ancrage fixe d'une busette appliquée contre la face inférieure de la plaque mobile,

   à l'aide de ressorts ou vérins, cette plaque mobile présentant deux faces planes parallèles et un orifice de diamètre déterminé en vue de commander la vitesse d'écoulement de métal fondu, caractérisé en ce que la face inférieure de la plaque mobile précitée présente, sensiblement à mi-chemin entre le bord extérieur de la plaque mobile et l'orifice d'écoulement de la plaque, un autre canal sensiblement torique, isolé de manière étanche, par une zone annulaire extérieure d'étanchéité formée par les faces de la plaque mobile et de la plaque d'ancrage de la busette en contact l'une avec l'autre et en ce que ce canal est relié à -une source de gaz inerte.

   11. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé

   en ce que le canal précité est relié à une source de gaz inerte par des conduites ménagées dans la plaque de fond de la poche de coulée.

   12. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le cadre porteur susdit de la plaque réfractaire comporte des conduites qui relient au moins un des canaux précités à une source de gaz inerte.

   13. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 8 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte un appareil de

   mesure qui permet de déterminer la pression au voisinage du canal susdit.