EP0649911A1 - Dispositif pour orienter une composition minérale à base de liant en sortie d'une lance d'injection et procédé utilisant cette lance - Google Patents

Dispositif pour orienter une composition minérale à base de liant en sortie d'une lance d'injection et procédé utilisant cette lance Download PDF

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EP0649911A1
EP0649911A1 EP93420412A EP93420412A EP0649911A1 EP 0649911 A1 EP0649911 A1 EP 0649911A1 EP 93420412 A EP93420412 A EP 93420412A EP 93420412 A EP93420412 A EP 93420412A EP 0649911 A1 EP0649911 A1 EP 0649911A1
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EP
European Patent Office
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lance
mineral composition
binder
axis
crown
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP93420412A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Paul-Antoine Wurtz
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Calderys France SAS
Original Assignee
Lafarge Refractaires Monolithiques
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Filing date
Publication date
Application filed by Lafarge Refractaires Monolithiques filed Critical Lafarge Refractaires Monolithiques
Priority to EP93420412A priority Critical patent/EP0649911A1/fr
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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42—Constructional features of converters
    • C21C5/44—Refractory linings
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    • C21C5/46—Details or accessories
    • C21C5/4606—Lances or injectors
    • C21C5/4613—Refractory coated lances; Immersion lances
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    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/16—Making or repairing linings increasing the durability of linings or breaking away linings
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    • F27D3/1518—Tapholes
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    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D2003/0001—Positioning the charge
    • F27D2003/0006—Particulate materials
    • F27D2003/0007—Circular distribution

Definitions

  • the invention relates to a device for orienting a mineral composition based on a binder at the outlet of an injection lance and a method using this lance for the purpose of restoring and / or in particular sealing the metallurgical installations with the internal refractory lining. prefabricated refractories which form the tap hole.
  • this restoration is generally carried out hot, after emptying, during a pause between two treatment operations.
  • At least two types of tap hole restoration techniques are practiced.
  • the used refractory elements are eliminated from the taphole and replaced by new refractory elements.
  • a mineral composition based on a binder is projected, hydraulic or not, using a long lance (of the order of 6 to 12 m in length), bent at its end.
  • This lance operated by an operator through the main opening of the metallurgical installation, is positioned to allow the application of the mineral composition in the empty space created between the new refractory elements, which form the taphole, and the refractory lining of the internal wall of the metallurgical installation.
  • This restoration requires significant physical effort for the operator who must not only maintain the lance but also control the position of his end on the internal periphery of the tap hole, this tap hole being located away from the operator by a distance substantially equivalent to the length of the lance.
  • this stain is made painful by the fact of radiant heat emanating from the main opening of the metallurgical installation: to achieve the best restoration, the operator must be in the immediate vicinity of this opening.
  • the temperature prevailing inside, after draining can vary from 700 ° C. to 1000 ° C. Consequently, this technique for restoring tap holes cannot be carried out safely or easily.
  • the use of a ladle means overdosing said composition with water to avoid too rapid setting which would be caused by the temperature. ambient.
  • the mineral composition after setting has a higher porosity than usual, which is detrimental to the desired mechanical characteristics: the life of the seal is therefore reduced.
  • the invention aims to overcome the aforementioned drawbacks.
  • a main object of the invention is to propose a device for orienting a refractory mineral composition based on a binder, hydraulic or not, at the outlet of an injection lance making it possible to fill with ease, precision and continuously, an empty space which can be created by wear in the internal refractory lining in the vicinity of the tap holes of metallurgical installations, this device being of great technical simplicity and undeniable safety of use for the operator.
  • Another object of the invention is a method using said device and guaranteeing the durability of the refractory periphery of the tap hole, for example a durable sealing of the elements forming the tap holes of metallurgical installations.
  • the lance equipped with its distribution device according to the invention is removed from the metallurgical installation.
  • the device and method according to the invention are more particularly intended to allow the sealing of the new element or elements, of refractory material or not, constituting the new taphole by filling the empty space delimited by the external lateral wall of said elements and the refractory lining of the internal wall of the metallurgical installation.
  • the mineral composition based on a binder, hydraulic or not, exiting under pressure from the lance is projected inside the recess concave in the form of a crown of the device according to the invention, then, by the shape of said recess, it is deflected and directed towards the space to be filled.
  • the length of the outer legs of the "M" section of the crown can be equal, less or even greater than that of the inner legs.
  • the external legs of the section substantially in "M" of the concave recess define a frustoconical volume.
  • the angle a defined by one or the other of the external legs of the section substantially in "M" of the concave recess and the axis of the lance is chosen to be of the order of 15 ° or greater.
  • the value of the angle b defined by one or other of the internal legs with the axis of the lance is largely dependent on the injection conditions, and more particularly on the flow rate of the projected refractory mineral composition, as well as geometric dimensions of the distribution device according to the invention.
  • the angle b is between 30 ° and 60 ° and more preferably is between 40 ° and 50 °.
  • the invention offers a device and a method allowing the restoration and / or the sealing of the new element or elements, in refractory material or not, forming the tap hole of metallurgical installations in a simple and reliable manner.
  • the application of the mineral composition is carried out with great precision and regularity.
  • the operator can carry out the restoration in significantly improved safety conditions because he is much less exposed to the radiant heat of the installation.
  • the handling operation is greatly simplified by the fact that the operator no longer has to operate a bulky and heavy device.
  • the time required for a restoration and / or sealing operation of the new element or elements forming the taphole is considerably reduced thanks to the invention.
  • the distribution device 1 is fixed to an injection lance 2 by means of three rods 3.
  • These rods 3 are made integral with the lance 2 by a fixing means 4, and the device 1 by a fixing means 5.
  • These rods are distributed at 120 ° from one another around the periphery of the lance 2.
  • these rods 3 also have the function of keeping the device 1 at a determined distance from lance 2, this in order to allow the passage of the deflected jet of the mineral composition towards the area to be restored.
  • the distribution device 1 comprises a concave recess 6 in the form of a crown whose axis is coaxial with that of the lance 2. According to the invention, the section of the recess 6 along the axis 8 of the lance 2 leads to a shape substantially in "M".
  • the angle defined by the leg 7 and the axis 8 of the lance 2 is determined so that the mineral composition is deflected and directed towards the space to be filled.
  • the angle a is chosen to be close to 15 °.
  • the angle b defined by the leg 9 and the axis 8 of the lance 2 is determined so that the mineral composition is deflected and directed towards the space to be filled.
  • the angle b is chosen to be close to 45 °.
  • the external legs 7 define a frustoconical volume of revolution while the internal legs 9 define a cone of revolution.
  • the geometric dimensions of the recess 6 are determined to allow the reception and the deviation of the above composition towards the space to be filled.
  • the lance 2 comprises a central duct 10 which is connected to a supply of mineral composition based on binder, wet and kneaded.
  • insulating seals 13a and 13b are placed: these seals are made of flame-retardant material and annular in shape.
  • the insulating seals which come to bear on the new refractory elements 15 reconstituting the tap hole 14, prevent the mineral composition from leaking through the tap hole 14.
  • the seal 13b which is placed on the seal 13a, essentially has the role of facilitating the withdrawal of the lance 2 from the metallurgical installation at the end of the operation, and this despite the layer of the hardened mineral composition which can cover these seals.
  • the seal 13b is advantageously connected to the device 1, for example, by means of a steel cable. Therefore, the lance 2 can be easily extracted from the tap hole 14 and the seal 13b can also be driven out of the installation.
  • the lance is introduced with the device 1 suspended at a good distance by chains 17, for example at the handles of the cover 16, after identification of the best position of the lance inside the converter .
  • the mineral composition is then injected under pressure and deflected using the device 1 to fill the space 18 located between the outer wall of the shell 15 and the refractory lining 19 of the converter.
  • the system (lance 2 equipped with device 1) is removed. Only the insulation means (13a and 13b), which provided the seal to avoid the fallout of the mineral composition, can remain partly in place, without being recovered, thanks to the aforementioned system.
  • the restoration of the taphole is carried out under much more advantageous conditions, although there is a high temperature in the metallurgical installation.
  • the restoration is much more precise and allows the use of a mineral composition based on hydraulic binder formulated to achieve high levels of resistance when hot.
  • the application of the lance and of the process according to the invention is not limited to the sealing of the refractory elements acting as a tap hole but also extends to the repair of the refractory lining located in the vicinity of the hole. of casting.
  • the application of the invention is not limited to the metallurgical field but also extends to civil engineering and to any other field where it will be necessary to deviate a mineral composition.

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Abstract

Lance d'injection dotée en sa sortie d'un dispositif de répartition d'une composition minérale à base de liant, le dispositif se caractérisant par le fait : qu'il comporte en regard de la sortie de la lance un évidement concave en forme de couronne dont l'axe est coaxial à celui de ladite lance ; que ladite couronne a une section selon l'axe de la lance, sensiblement en forme de "M", ladite section en "M" étant formée de quatre jambages concourants deux à deux en un point ou reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'une ligne courbe. L'invention concerne également un procédé pour le scellement des éléments constituant un trou de coulée au moyen de la lance dotée du dispositif de répartition susvisé. <IMAGE>

Description

  • L'invention concerne un dispositif pour orienter une composition minérale à base de liant en sortie d'une lance d'injection et un procédé utilisant cette lance dans le but de restaurer et/ou notamment de sceller au revêtement réfractaire interne des installations métallurgiques des éléments réfractaires préfabriqués qui forment le trou de coulée.
  • Depuis longtemps déjà, on sait que les conditions opératoires et plus particulièrement les températures élevées pratiquées dans les installations métallurgiques pour effectuer, en état de fusion, les divers traitements permettant la transformation des minerais métalliques en métaux affinés, sont, par leur caractère agressif, à l'origine d'une usure relativement rapide des revêtements réfractaires internes de ces installations.
  • Ce phénomène d'usure, bien que général, est beaucoup plus prononcé dans les trous de coulée et leur environnement interne proche. Car, les pièces réfractaires constituant lesdits trous de coulée et les parois internes des installations métallurgiques, sont, outre les effets thermiques, soumises, lors des vidanges, à des effets d'érosions mécaniques. Ces effets proviennent des turbulences (du type vortex en particulier) qui règnent au sein de la veine du métal liquide s'échappant de telles installations.
  • Dès lors, les conséquences de cette érosion mécanique apparaissent non seulement dans l'évolution des caractéristiques dimensionnelles des trous de coulée (les diamètres augmentent d'une extrémité à l'autre, souvent irrégulièrement), mais également au sein de la paroi interne des installations métallurgiques où se manifestent, autour de l'embouchure des trous de coulée, des cavités, par affouillement généré par les turbulences. Ainsi, l'érosion mécanique des trous de coulée entraîne une augmentation du volume de métal en fusion s'écoulant par unité de temps.
  • Afin d'assurer un fonctionnement plus régulier des installations métallurgiques et fournir un métal dont les caractéristiques physico-chimiques restent égales à elles-mêmes, c'est à dire ne soient pas affectées par la présence de débris réfractaires provenant de l'usure des revêtements et trous de coulée, ou par le fait de l'augmentation d'une coulée à l'autre du volume du métal en fusion s'écoulant par unité de temps, on a actuellement recours à une restauration régulière des trous de coulée et de leur pourtour interne.
  • Pour éviter un arrêt prolongé des installations métallurgiques, cette restauration s'effectue généralement à chaud, après vidange, à l'occasion d'une pause entre deux opérations de traitement.
  • Deux types au moins de techniques de restauration des trous de coulée sont pratiqués.
  • Dans un premier type de technique connu, on élimine les éléments réfractaires usés du trou de coulée et on les remplace par des éléments réfractaires neufs. Puis on projette une composition minérale à base de liant, hydraulique ou non, à l'aide d'une longue lance (de l'ordre de 6 à 12 m de longueur), recourbée à son extrémité. Cette lance, manoeuvrée par un opérateur à travers l'ouverture principale de l'installation métallurgique, est positionnée pour permettre l'application de la composition minérale dans l'espace vide créé entre les éléments réfractaires neufs, qui forment le trou de coulée, et le revêtement réfractaire de la paroi interne de l'installation métallurgique.
  • Cette restauration nécessite un effort physique important pour l'opérateur qui doit non seulement maintenir la lance mais aussi contrôler la position de son extrémité sur le pourtour interne du trou de coulée, ce trou de coulée se trouvant éloigné de l'opérateur d'une distance sensiblement équivalente à la longueur de la lance. De plus, cette tache est rendue pénible par le fait de la chaleur rayonnante émanant de l'ouverture principale de l'installation métallurgique : pour réaliser au mieux la restauration, l'opérateur doit se trouver à proximité immédiate de cette ouverture. A titre d'exemple, dans le cas particulier d'un convertisseur, la température régnant à l'intérieur, après vidange, peut varier de 700°C à 1 000°C. Dès lors, cette technique de restauration des trous de coulée ne peut s'effectuer en toute sécurité ou toute facilité.
  • De plus, comme l'opérateur est éloigné de l'ouverture principale pour des raisons de sécurité, il n'a pas la possibilité de contrôler avec précision la position de l'extrémité de la lance : ainsi la qualité de la restauration du trou de coulée est incertaine.
  • Dans un deuxième type de technique connue, après élimination des éléments réfractaires usés du trou de coulée et leur remplacement par des éléments réfractaires neufs, la composition minérale à base de liant, hydraulique ou non, est apportée dans les zones à restaurer au moyen d'une louche à long manche (de l'ordre de 6 à 8 m) pouvant contenir environ 25 kg ou plus de ladite composition. Cette technique pose, comme la précédente, des problèmes de sécurité importants pour l'opérateur : en effet, cette louche est manoeuvrée manuellement, au travers de l'ouverture principale de l'installation métallurgique vidangée. Mais ce travail est rendu difficile non seulement en raison de la chaleur rayonnante mais aussi du poids de la louche.
  • En outre, comme il faut de l'ordre de 300 à 500 kg de la composition minérale pour sceller les éléments réfractaires neufs formant le trou de coulée, de nombreuses manoeuvres successives sont nécessaires pour apporter, au moyen de la louche, la quantité de composition minérale à couler dans la zone concernée : il en résulte une perte de temps considérable et des malfaçons possibles.
  • Enfin, comme l'apport de la composition minérale à base de liant, hydraulique ou non, est effectué de façon discontinue, l'usage de la louche oblige à surdoser en eau ladite composition pour éviter une prise trop rapide qui serait provoquée par la température ambiante. Mais, par voie de conséquence, la composition minérale après sa prise présente une porosité plus élevée qu'habituellement, préjudiciable aux caractéristiques mécaniques recherchées : la durée de vie du scellement est dès lors diminuée.
  • L'invention se donne pour but de pallier les inconvénients précités.
  • Un but principal de l'invention est de proposer un dispositif pour orienter une composition minérale réfractaire à base de liant, hydraulique ou non, en sortie d'une lance d'injection permettant de combler avec facilité, précision et d'une manière continue, un espace vide pouvant être créé par usure dans le revêtement réfractaire interne au voisinage des trous de coulée d'installations métallurgiques, ce dispositif étant d'une grande simplicité technique et d'une indéniable sécurité d'emploi pour l'opérateur.
  • Un autre but de l'invention est un procédé utilisant ledit dispositif et garantissant la durabilité du pourtour réfractaire du trou de coulée, par exemple un scellement durable des éléments formant les trous de coulée des installations métallurgiques.
  • Selon l'invention, ces buts sont atteints grâce à une lance d'injection dotée en sa sortie d'un dispositif de répartition de la composition minérale à base de liant, hydraulique ou non, le dispositif se caractérisant par le fait :
    • qu'il comporte en regard de la sortie de la lance un évidement concave en forme de couronne dont l'axe est coaxial à celui de ladite lance
    • que ladite couronne a une section selon l'axe de la lance, sensiblement en forme de "M", ladite section en "M" étant formée de quatre jambages concourants deux à deux en un point ou reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'une ligne courbe.
  • L'invention concerne également un procédé utilisant la lance munie du dispositif de répartition selon l'invention qui permet le remplissage de l'espace vide existant entre le revêtement réfractaire de la paroi interne et le ou les éléments neufs formant les trous de coulée des installations métallurgiques, au moyen d'une lance alimentée en une composition minérale réfractaire, préalablement mouillée et malaxée, à base de liant hydraulique ou non, ce procédé se caractérisant en ce que :
    • a) si nécessaire, on élimine le pourtour usé du trou de coulée ou bien le ou les éléments réfractaires usés formant le trou de coulée et on les remplace par un ou plusieurs éléments neufs en matériau réfractaire ou non
    • b) on introduit l'extrémité de la lance munie du dispositif de répartition de la composition minérale dans l'installation métallurgique en la faisant passer à travers le trou de coulée formé du ou des éléments neufs
    • c) on ajuste la position de l'extrémité de la lance à l'intérieur de l'installation métallurgique, pour permettre au dispositif de répartition placé en son extrémité d'effectuer le remplissage dudit espace vide
    • d) on injecte sous pression la composition minérale à l'aide de la lance, cette composition étant déviée, à la sortie de la lance, et dirigée à l'aide dudit dispositif de répartition en direction de l'espace vide qu'elle remplit complètement.
  • Une fois les opérations terminées, la lance dotée de son dispositif de répartition selon l'invention, est retirée de l'installation métallurgique.
  • Le dispositif et le procédé selon l'invention sont plus particulièrement destinés à permettre le scellement du ou des éléments neufs, en matériau réfractaire ou non, constituant le nouveau trou de coulée par remplissage de l'espace vide délimité par la paroi latérale externe desdits éléments et le revêtement réfractaire de la paroi interne de l'installation métallurgique.
  • Grâce à l'invention, la composition minérale à base de liant, hydraulique ou non, sortant sous pression de la lance est projetée à l'intérieur de l'évidement concave en forme de couronne du dispositif selon l'invention, puis, de par la forme dudit évidement, elle est déviée et dirigée vers l'espace à remplir.
  • Les dimensions géométriques du dispositif de répartition selon l'invention sont conditionnées principalement par les dimensions de l'espace à remplir, par la hauteur séparant le dispositif de l'espace vide à remplir, par le diamètre intérieur de la lance et par les dimensions du trou de coulée.
  • Dès lors, la longueur des jambages externes de la section en "M" de la couronne peut être égale, inférieure ou bien supérieure à celle des jambages internes. Préférentiellement, les jambages externes de la section sensiblement en "M" de l'évidement concave définissent un volume tronconique.
  • De préférence aussi, et ce pour éviter des retombées de la composition minérale vers le trou de coulée, l'angle a défini par l'un ou l'autre des jambages externes de la section sensiblement en "M" de l'évidement concave et l'axe de la lance est choisi de l'ordre de 15° ou supérieur.
  • Quant aux jambages internes de la section sensiblement en "M" de l'évidement concave en forme de couronne du dispositif conforme à l'invention, ils définissent préférentiellement un cône de révolution.
  • De la sorte, on assure une distribution uniforme de la composition minérale sortant du dispositif dans l'espace vide.
  • La valeur de l'angle b, défini par l'un ou l'autre des jambages internes avec l'axe de la lance est largement tributaire des conditions d'injection, et plus particulièrement du débit de la composition minérale réfractaire projetée, ainsi que des dimensions géométriques du dispositif de répartition selon l'invention. De préférence, l'angle b est compris entre 30° et 60° et plus préférentiellement est compris entre 40° et 50°.
  • Ainsi l'invention offre un dispositif et un procédé permettant la restauration et/ou le scellement du ou des éléments neufs, en matériau réfractaire ou non, formant le trou de coulée des installations métallurgiques d'une manière simple et fiable.
  • De même, grâce à l'invention, l'application de la composition minérale se fait avec une grande précision et une grande régularité.
  • De plus, l'opérateur peut réaliser la restauration dans des conditions de sécurité nettement améliorées car il est beaucoup moins exposé à la chaleur rayonnante de l'installation. En outre, l'opération de manutention est grandement simplifiée par le fait que l'opérateur n'a plus à manoeuvrer un dispositif encombrant et pesant. Enfin, le temps nécessaire pour une opération de restauration et/ou scellement du ou des éléments neufs formant le trou de coulée est considérablement réduit grâce à l'invention.
  • L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre d'un mode de réalisation préféré et non limitatif.
    • La figure 1 représente, en coupe schématique longitudinale, l'extrémité avale d'une lance d'injection munie du dispositif conforme à l'invention ;
    • La figure 2 montre la réalisation, au moyen du dispositif selon l'invention, d'un scellement des éléments réfractaires neufs formant le trou de coulée d'un convertisseur dont seul un détail de la paroi au voisinage du trou de coulée a été représenté.
  • Selon la figure 1, le dispositif de répartition 1 selon l'invention est fixé à une lance d'injection 2 au moyen de trois tiges 3. Ces tiges 3 sont rendues solidaires de la lance 2 par un moyen de fixation 4, et du dispositif 1 par un moyen de fixation 5. Ces tiges sont réparties à 120° l'une de l'autre sur le pourtour de la lance 2. Outre la fonction de fixation, ces tiges 3 ont aussi pour fonction de maintenir le dispositif 1 à une distance déterminée de la lance 2, ceci afin de permettre le passage du jet dévié de la composition minérale vers la zone à restaurer.
  • Le dispositif de répartition 1 comporte un évidement 6 concave en forme de couronne dont l'axe est coaxial à celui de la lance 2. Conformément à l'invention, la section de l'évidement 6 selon l'axe 8 de la lance 2 conduit à une forme sensiblement en "M".
  • L'angle a défini par le jambage 7 et l'axe 8 de la lance 2 est déterminé pour que la composition minérale soit déviée et dirigée vers l'espace à remplir. Dans le dispositif exemplifié, l'angle a est choisi proche de 15°.
  • De même, l'angle b défini par le jambage 9 et l'axe 8 de la lance 2 est déterminé pour que la composition minérale soit déviée et dirigée vers l'espace à remplir. Dans le dispositif exemplifié, l'angle b est choisi proche de 45°.
  • Conformément à un mode de réalisation préféré de l'invention, ici exemplifié, les jambages externes 7 définissent un volume tronconique de révolution tandis que les jambages internes 9 définissent un cône de révolution.
  • En outre, les dimensions géométriques de l' évidement 6 sont déterminées pour permettre la réception et la déviation de la composition précitée vers l'espace à remplir.
  • La lance 2 comporte un conduit central 10 qui est relié à une alimentation en composition minérale à base de liant, mouillée et malaxée.
  • Sur la bride de centrage 11 de la lance, fixée sur le pourtour du corps de ladite lance au moyen de trois goussets 12 soudés à 120° les uns des autres, sont posés deux joints isolants 13a et 13b : ces joints sont en matériau ignifugé et de forme annulaire. Comme on peut le voir sur la figure 2, les joints isolants qui viennent en appui sur les éléments réfractaires neufs 15 reconstituant le trou de coulée 14, empêchent la fuite de la composition minérale par le trou de coulée 14. Le joint 13b, qui est posé sur le joint 13a, a essentiellement pour rôle de faciliter le retrait de la lance 2 hors de l'installation métallurgique au terme de l'opération, et ce malgré la couche de la composition minérale durcie qui petit recouvrir ces joints. Pour ce faire, le joint 13b est avantageusement relié au dispositif 1, par exemple, au moyen d'un câble d'acier. Dès lors, la lance 2 peut-être facilement extraite du trou de coulée 14 et le joint 13b peut aussi être entraîné hors de l'installation.
  • Le fonctionnement de la lance d'injection 2 conforme à l'invention apparaît clairement au vu de la figure 2. Selon l'invention, il suffit de projeter la composition minérale à base de liant sur l'entourage du trou de coulée, cette injection se faisant simplement par le trou de coulée lui-même. Pour ce faire, après élimination des éléments réfractaires usés définissant le trou de coulée 14, une virole 15, constituée ici de plusieurs pièces réfractaires cylindriques superposées, est mise en place et maintenue en position grâce à un couvercle de fermeture 16 qui est claveté à l'enveloppe métallique de l'installation. Une fermeture étanche du convertisseur est obtenue en liant le couvercle 16 à l'installation métallurgique et la virole 15 au couvercle 16 au moyen d'une pâte réfractaire de jointoiement. Par l'orifice central de la virole 15, on introduit la lance dotée du dispositif 1 suspendue à bonne distance par des chaînes 17, par exemple aux poignées du couvercle 16, après repérage de la meilleure position de la lance à l'intérieur du convertisseur. La composition minérale est ensuite injectée sous pression et déviée grâce au dispositif 1 pour remplir l'espace 18 situé entre la paroi externe de la virole 15 et le revêtement réfractaire 19 du convertisseur.
  • Une fois ces opérations terminées, le système (lance 2 équipée du dispositif 1) est retiré. Seul les moyens d'isolation (13a et 13b), qui assuraient l'étanchéité pour éviter les retombées de la composition minérale, peuvent rester en partie en place, sans être récupérés, grâce au système précité.
  • Grâce à l'invention, la restauration du trou de coulée est réalisée dans des conditions beaucoup plus avantageuses, bien qu'il règne dans l'installation métallurgique une température élevée. En outre, la restauration se révèle beaucoup plus précise et autorise l'emploi d'une composition minérale à base de liant hydraulique formulée pour atteindre des niveaux de résistance élevés à chaud.
  • La présente invention n'est bien entendu pas limitée au mode de réalisation présenté sur les figures et porte également sur les différentes variantes d'exécution.
  • A titre d'exemple de variante, on peut citer :
    • le mode de fixation du dispositif de répartition à la lance : ce dispositif peut être rendu amovible et remplacé par un autre quand il est fixé à la lance par un moyen de fixation permettant son démontage. Pour ce faire, un moyen de fixation peut être constitué, par exemple, d'un pas de vis ménagé sur la lance et d'un raccord droit adapté à ce pas, les tiges 3 reliant le dispositif de répartition à la lance étant dans ce cas soudées sur le raccord.
    • la nature des éléments neufs délimitant le trou de coulée : ces éléments sont généralement choisis en matériau réfractaire. Cependant ils peuvent aussi être constitués par un tube métallique, virole ou manchon, que l'on peut introduire soit à l'intérieur des éléments usés formant l'ancien trou de coulée ou à l'intérieur du trou résultant de l'élimination du pourtour usé du trou de coulée. Dans ce cas, le tube métallique, virole ou manchon, fait office de moule perdu dès lors qu'il est exposé à des températures supérieures à la température de fusion du métal.
  • Egalement, l'application de la lance et du procédé conformes à l'invention n'est pas limitée au scellement des éléments réfractaires faisant office de trou de coulée mais s'étend aussi à la réfection du revêtement réfractaire se trouvant dans la proximité du trou de coulée. De même, l'application de l'invention n'est pas limitée au domaine métallurgique mais s'étend aussi au génie civil et à tout autre domaine où il sera nécessaire de dévier une composition minérale.

Claims (6)

  1. Lance d'injection dotée en sa sortie d'un dispositif de répartition d'une composition minérale à base de liant, le dispositif se caractérisant par le fait :
    - qu'il comporte en regard de la sortie de la lance un évidement concave en forme de couronne dont l'axe est coaxial à celui de ladite lance ;
    - que ladite couronne a une section selon l'axe de la lance, sensiblement en forme de "M", ladite section en "M" étant formée de quatre jambages concourants deux à deux en un point ou reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'une ligne courbe.
  2. Lance selon la revendication 1, caractérisée en ce que les jambages externes (7) de la section sensiblement en "M" de l'évidement (6) concave en forme de couronne définissent un volume tronconique.
  3. Lance selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'angle a que fait le jambage externe (7) avec l'axe (8) de la lance (2) est choisi de l'ordre de 15° ou supérieur.
  4. Lance selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les jambages internes (9) de la section sensiblement en "M" de l'évidement (6) concave en forme de couronne définissent un cône de révolution.
  5. Lance selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'angle b que fait le jambage interne (9) avec l'axe (8) de la lance (2) est compris entre 30° et 60°, et de préférence encore compris entre 40° et 50°.
  6. Procédé utilisant la lance d'injection équipée du dispositif de répartition selon l'une des revendications 1 à 5, permettant le remplissage de l'espace vide existant sur le revêtement réfractaire des installations métallurgiques, au voisinage d'un trou de coulée, au moyen de ladite lance alimentée en une composition minérale à base de liant, hydraulique ou non, préalablement mouillée et malaxée, ce procédé se caractérisant en ce que :
    a) si nécessaire, on élimine les éléments usés formant le trou de coulée et on les remplace par des éléments neufs ;
    b) on introduit l'extrémité de la lance équipée du dispositif de répartition de la composition minérale à base de liant dans l'installation métallurgique en la faisant passer à travers le trou de coulée ;
    c) on ajuste la position de l'extrémité de la lance à l'intérieur de l'installation métallurgique, pour permettre au dit dispositif de répartition placé en son extrémité d'effectuer le remplissage dudit espace vide ;
    d) on injecte sous pression la composition minérale à base de liant, à l'aide de la lance, cette composition, à la sortie de la lance, étant déviée à l'aide dudit dispositif de répartition en direction de l'espace vide qu'elle remplit complètement.
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Citations (4)

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FR2086417A1 (fr) * 1970-04-28 1971-12-31 Koninklijke Hoogovens En Staal
GB1515255A (en) * 1977-02-14 1978-06-21 Hoogovens Ijmuiden Bv Repairing the taphole of a steel convertor
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EP0365803A1 (fr) * 1988-10-01 1990-05-02 Didier-Werke Ag Dispositif pour la projection de matériau de réparation sur une brique perforée

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