FR2472959A1 - Preventing solidification of metal in casting vessel nozzles - where top end of nozzle is closed by cartridge, which is gradually destroyed by metal poured into vessel - Google Patents
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- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/14—Closures
- B22D41/44—Consumable closure means, i.e. closure means being used only once
- B22D41/46—Refractory plugging masses
Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif pour empêcher la solidification du métal liquide dans les orifices de coulée d'un récipient métallurgique, en particulier d'un répartiteur de coulée ou d'une poche de coulée, ou d'un mélangeur, lors de l'introduction de ce métal liquide dans un tel récipient. The present invention relates to a device for preventing solidification of liquid metal in the pouring orifices of a metallurgical vessel, in particular of a tundish or a ladle, or of a mixer, during the introduction of this liquid metal into such a container.
Lorsque les orifices de coulée d'un répartiteur de coulée ou d'une poche de coulée ou d'un mélangeur sont équipés d'un système d'ouverture et de fermeture appelé "busette à tiroir", le métal liquide risque de se solidifier, au début de la coulée , dans l'orifice interne des busettes de coulée incorporées dans le fond du récipient de coulée. Cette solidification risque d'intervenir notamment lorsque l'on n'a pas pris la précaution de préchauffer soigneusement ces busettes de coulée avant d'introduire le métal liquide dans le récipient métallurgique. When the pouring orifices of a pouring distributor or of a pouring ladle or of a mixer are equipped with an opening and closing system called "spout nozzle", the liquid metal risks solidifying, at the start of casting, in the internal orifice of the pouring nozzles incorporated in the bottom of the casting container. This solidification is likely to occur especially when one has not taken the precaution of carefully preheating these pouring nozzles before introducing the liquid metal into the metallurgical container.
Le métal solidifié dans ces orifices de coulée bouche ces derniers, de sorte que la coulée du métal par ces orifices ne peut plus être assurée après ouverture du système de busettes à tiroir. The metal solidified in these pouring orifices plugs the latter, so that the casting of the metal by these orifices can no longer be ensured after opening the system of nozzles with drawers.
On est de ce fait obligé de déboucher ces orifices de coulée en utilisant un chalumeau à oxygène ou dispos il tif de débouchage analogue. Cette opération est très délicate en raison notamment des dangers qu'elle présente pour le personnel chargé de l'exécuter. It is therefore necessary to unclog these pouring orifices using an oxygen torch or device there tif unclogging similar. This operation is very delicate, in particular because of the dangers it presents for the personnel responsible for performing it.
Par ailleurs le préchauffage des busettes avant l'introduction du métal liquide dans le récipient métallurgique est une opération longue et coûteuse, car elle immobilise le récipient métallurgique pendant une durée relativement importante. Un préchauffage soigneux et long est cependant nécessaire si l'on veut éviter les risques de bouchage des orifices de coulée. Furthermore, the preheating of the nozzles before the introduction of the liquid metal into the metallurgical container is a long and expensive operation, since it immobilizes the metallurgical container for a relatively long period. However, careful and long preheating is necessary to avoid the risk of blockage of the pouring orifices.
Le but de la présente invention est d'éviter le préchauffage long et coûteux des busettes de coulée d'un récipient métallurgique en créant un dispositif permettant d'empêcher la solidification du métal liquide dans les orifices de coulée d'un récipient métallurgique, lors de l'introduction de ce métal liquide dans un tel récipient. The object of the present invention is to avoid the long and costly preheating of the pouring nozzles of a metallurgical container by creating a device making it possible to prevent solidification of the liquid metal in the pouring orifices of a metallurgical container, during the introduction of this liquid metal into such a container.
Suivant l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend une cartouche destinée à être placée dans chaque orifice de coulée avant l'introduction du métal liquide dans le récipient métallurgique, en ce que cette cartouche est remplie par une matière ou un mélange réfractaire, pulvérulent et non frittable à la température du métal liquide, cette cartouche étant fermée sur sa face destinée à être en contact avec le métal liquide et sur sa face opposée à cette dernière; par des parois réalisées en une matière destructible à la température du métal liquide et non polluante pour ce dernier et par la pression ferrostatique existant dans ledit récipient. According to the invention, this device is characterized in that it comprises a cartridge intended to be placed in each pouring orifice before the introduction of the liquid metal into the metallurgical container, in that this cartridge is filled with a material or a refractory, pulverulent and non-sinterable mixture at the temperature of the liquid metal, this cartridge being closed on its face intended to be in contact with the liquid metal and on its face opposite the latter; by walls made of a destructible material at the temperature of the liquid metal and non-polluting for the latter and by the ferrostatic pressure existing in said container.
Cette cartouche étant placée dans l'orifice de coulée, on évite au début de la coulée toute pénétration du métal liquide dans cet orifice de coulée. On supprime donc tout risque de solidification du métal dans cet orifice de coulée et sur la brique de siège. Ouelques instants après le début de l'introduction du métal liquide dans le récipient métallurgique, la température de ce métal liquide entraîne la destruction de la paroi de la cartouche placée au contact de ce métal. D'autre part, la chaleur du métal ou sa pression ferrostatique qui est transmise au travers de la matière réfractaire pulvérulente vers la paroi de la cartouche opposée à la paroi précitée entraîne ensuite aussi, la destruction de cette seconde paroi. La transmission de la chaleur peut être améliorée à l'aide d'un conducteur de chaleur ou d'une mèche d'allumage.De ce fait, les particules de matière réfractaire sont libérées de la cartouche et remplissent le fond de l'orifice de coulée, tout en continuant à obturer ce dernier.This cartridge being placed in the pouring orifice, any penetration of the liquid metal into this pouring orifice is avoided at the start of the pouring. This therefore eliminates any risk of solidification of the metal in this pouring orifice and on the seat brick. A few moments after the start of the introduction of the liquid metal into the metallurgical vessel, the temperature of this liquid metal causes the destruction of the wall of the cartridge placed in contact with this metal. On the other hand, the heat of the metal or its ferrostatic pressure which is transmitted through the pulverulent refractory material towards the wall of the cartridge opposite the aforementioned wall then also leads to the destruction of this second wall. Heat transmission can be improved with the help of a heat conductor or an ignition wick, so particles of refractory material are released from the cartridge and fill the bottom of the orifice. casting, while continuing to seal the latter.
Lors de l'ouverture du système de busette à tiroir, les particules de matière réfractaires s'écoulent librement par l'ouverture réalisée, en liberant ainsi le passage du métal liquide. When the nozzle nozzle system is opened, the particles of refractory material flow freely through the opening made, thereby freeing the passage of liquid metal.
Selon une version avantageuse de l'invention, la cartouche est destinée à être placée par l'intérieur du récipient métallurgique, dans l'orifice de coulée tronconique constitué habituellement par une brique de siège située à l'entrée de la busette insérée dans le fond de ce récipient, et cette cartouche comprend une paroi latérale généralement tronconique adaptée aux dimensions de l'orifice de coulée. According to an advantageous version of the invention, the cartridge is intended to be placed by the interior of the metallurgical container, in the frustoconical pouring orifice usually constituted by a seat brick located at the entrance of the nozzle inserted in the bottom of this container, and this cartridge comprises a generally frustoconical side wall adapted to the dimensions of the pouring orifice.
De préférence, cette paroi latérale tronconique de la cartouche est réalisée en une matière thermiquement isolante composée de particules inorganiques et de fibres minérales et/ou organique et/ou synthétique frittables entre elles à la température du métal liquide et enrobées par un liant organique et/ou inorganique. Preferably, this frustoconical side wall of the cartridge is made of a thermally insulating material composed of inorganic particles and mineral and / or organic and / or synthetic fibers which can be sintered together at the temperature of liquid metal and coated with an organic binder and / or inorganic.
Cette paroi en matière thermiquement isolante protège et isole thermiquement la paroi adjacente de l'orifi- ce de coulée pouvant être une brique de siège, ou un ciment réfractaire, pendant toute la durée de la coulée, et permet ainsi le réemploi de ladite brique de siège et ce plus de dix fois alors qu'elle était remplacée à chaque couliée. This wall of thermally insulating material protects and thermally insulates the adjacent wall from the pouring orifice which may be a seat brick, or a refractory cement, throughout the duration of the casting, and thus allows the reuse of said brick. seat and this more than ten times when it was replaced with each slide.
Selon une réalisation préférentielle de l'invention, la face de la cartouche destinée à être en contact avec le métal liquide est fermée par un couvercle réalisé en un métal fusible au contact du métal liquide ou en ma tière isolante et/ou exothermique destructible, non scorifiable. La face de la cartouche opposée à ce couvercle est de préférence également fermée par une paroi réalisée en un matériau destructible à la température du métal liquide. According to a preferred embodiment of the invention, the face of the cartridge intended to be in contact with the liquid metal is closed by a cover made of a fusible metal in contact with the liquid metal or in insulating and / or exothermic destructible matter, not scoreable. The face of the cartridge opposite to this cover is preferably also closed by a wall made of a material which can be destroyed at the temperature of the liquid metal.
Ces parois peuvent encore être réalisées en une matière destructible à la température du métal liquide, tel que du carton ignifugé ou non, en matière isolante et/ou exothermique non frittable, à bas point d'allumage, elles peuvent être egalement en pâte à papier. These walls can also be made of a material that can be destroyed at the temperature of the liquid metal, such as fireproof or non-fireproof cardboard, made of non-sinterable insulating and / or exothermic material, with a low ignition point, they can also be made of paper pulp .
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description qui va suivre. Other features and advantages of the invention will become apparent in the description which follows.
Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs
- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif conforme à l'invention
- la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du fond d'un répartiteur de coulée ou d'une poche de coulée ou d'un mélangeur montrant le dispositif selon la figure 1 en position dans un orifice de coulée
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, montrant l'état du dispositif quelques instants après l'introduction du métal liquide dans le répartiteur de coulée, ou dans la poche de coulée généralement de petite capacité ;;
- la figure 4 est une vue analogue à la figure 3, montrant la coulée du métal liquide par l'orifice de coulée après ouverture du système de busette à tiroir
la figure 5 est une vue en coupe longitudinale avec arrachement, d'une variante du dispositif conforme à l'invention destiné à des récipients de grandes dimensions
- la figure 6 est une vue en coupe longitudinale partielle du fond d'un répartiteur de coulée ou d'une poche de coulée ou d'un mélangeur montrant le dispositif selon la figure 5 en position dans un orifice de coulée de grande dimension
- la figure 7 est une vue en coupe longitudinale d'une autre variante du dispositif conforme à l'invention
- la figure 8 est une vue en coupe longitudinale partielle du fond d'un répartiteur de coulée, montrant le dispositif selon la figure 7 en position dans une busette, avant fixation de cette dernière au fond du répartiteur de coulée ou de la poche de coulée ou du mélangeur
- la figure 9 est une vue montrant le dispositif selon la figure 7 à positionner dans l'orifice de coulée du répartiteur
- la figure 10 est une vue en coupe longitudinale d'un autre dispositif conforme à l'invention
- la figure 11 est une vue en coupe longitudinale du fond d'un récipient de métal liquide d'un répartiteur de coulée, d'une poche de coulée ou d'un mélangeur montrant le dispositif selon la figure 10 en position dans un orifice de coulée.In the accompanying drawings given by way of nonlimiting examples
- Figure 1 is a longitudinal sectional view of a device according to the invention
- Figure 2 is a longitudinal sectional view of the bottom of a pouring distributor or a ladle or a mixer showing the device according to Figure 1 in position in a pouring orifice
- Figure 3 is a view similar to Figure 2, showing the state of the device a few moments after the introduction of the liquid metal in the tundish, or in the generally small capacity tundish ;;
- Figure 4 is a view similar to Figure 3, showing the pouring of liquid metal through the pouring opening after opening of the nozzle nozzle system
Figure 5 is a longitudinal sectional view with cutaway, of a variant of the device according to the invention intended for large containers
- Figure 6 is a partial longitudinal sectional view of the bottom of a tundish or a ladle or a mixer showing the device according to Figure 5 in position in a large pouring orifice
- Figure 7 is a longitudinal sectional view of another variant of the device according to the invention
- Figure 8 is a partial longitudinal sectional view of the bottom of a tundish, showing the device according to Figure 7 in position in a nozzle, before fixing the latter to the bottom of the tundish or the ladle or blender
- Figure 9 is a view showing the device according to Figure 7 to be positioned in the tapping hole of the distributor
- Figure 10 is a longitudinal sectional view of another device according to the invention
- Figure 11 is a longitudinal sectional view of the bottom of a liquid metal container of a tundish, a ladle or a mixer showing the device according to Figure 10 in position in an orifice casting.
Dans la réalisation selon la figure 1, le dispositif comprend une cartouche 1 destinée à être placée dans l'orifice de coulée tronconique 2 ou dans la brique de siège (25) ménagé sur le fond 3 d'un récipient de coulée 4, comme indiqué sur )a figure 2. In the embodiment according to FIG. 1, the device comprises a cartridge 1 intended to be placed in the frustoconical pouring orifice 2 or in the seat brick (25) formed on the bottom 3 of a pouring container 4, as indicated on) a figure 2.
L'orifice de coulée 2 ou le haut évasé de la brique de siege (25) précède une busette 5 qui est incorporée dans le fond 3 du répartiteur 4. Sous cette busette 5 est placé un système 6 d'ouverture et de fermeture appelé "busette à tiroir". Ce système 6 comprend un tiroir 7 traversé par un alésage 8. Ce tiroir 7 est monté de façon coulissante entre la busette 5 et une busette inférieure 9 disposée suivant l'axe de cette busette 5. Sur la figure 2, l'alésage 8 du tiroir 6 est décalé par rapport aux busettes 5 et 9, le système 6 se trouvant de ce fait en position de fermeture. The pouring orifice 2 or the flared top of the seat brick (25) precedes a nozzle 5 which is incorporated in the bottom 3 of the distributor 4. Under this nozzle 5 is placed an opening and closing system 6 called " drawer nozzle ". This system 6 comprises a drawer 7 crossed by a bore 8. This drawer 7 is slidably mounted between the nozzle 5 and a lower nozzle 9 arranged along the axis of this nozzle 5. In FIG. 2, the bore 8 of the drawer 6 is offset from the nozzles 5 and 9, the system 6 therefore being in the closed position.
a cartouche 1 est remplie par une matière 10 réfractaire et pulvérulente telle que du sable siliceux et/ou de l'alumine et/ou du carbone non frittable à la température du métal liquide qui est destiné à être introduit dans le répartiteur de coulée 4. the cartridge 1 is filled with a refractory and pulverulent material 10 such as silica sand and / or alumina and / or carbon which is not sinterable at the temperature of the liquid metal which is intended to be introduced into the tundish 4.
La cartouche 1 est fermée sur sa face destinée à être en contact avec le métal liquide, par un couvercle 11 réalisé en une matière destructible ou fusible ou combustible a la température du métal liquide et non polluante pur ce dernier. Dans le cas où le métal liquide destiné à être introduit dans le répartiteur 4 est de la fonte ou de l'acier liquide, le couvercle 11 peut être réalisé en tôle de fer d'épaisseur de l'ordre du millimètre, ou en tout autre métal ou alliage présentant un point de fusion inférieur à celui de l'acier ou de la fonte liquide. I1 peut être également en matière isolante non frittable ou en matière exothermique non frittable et non scorifiable. The cartridge 1 is closed on its face intended to be in contact with the liquid metal, by a cover 11 made of a destructible or fusible or combustible material at the temperature of the liquid metal and non-polluting pure the latter. In the case where the liquid metal intended to be introduced into the distributor 4 is cast iron or liquid steel, the cover 11 can be made of iron sheet with a thickness of the order of a millimeter, or any other metal or alloy with a lower melting point than steel or liquid iron. It can also be made of non-sinterable insulating material or of non-sinterable and non-scorable exothermic material.
La face de la cartouche 1 opposée à la face portant le couvercle 11 est fermée par un fond 12 qui peut être réalisé en tout matériau non polluant pour le métal liquide et destructible ou fusible à la température de ce dernier. Dans le cas où le métal liquide est de la fonte ou de l'acier, ce fond 12 peut être en tôle de fer ou en carton ignifugé ou non, en matière isolante non frittable, en matière exothermique non frittable et non scorifiable, à bas point d'allumage et de faible exothermicité. The face of the cartridge 1 opposite to the face carrying the cover 11 is closed by a bottom 12 which can be made of any material which does not pollute the liquid metal and which is destructible or fusible at the temperature of the latter. In the case where the liquid metal is cast iron or steel, this bottom 12 can be made of sheet iron or fireproofed cardboard or not, of non-sinterable insulating material, of non-sinterable and non-scoratable exothermic material, at low ignition point and low exothermicity.
La paroi latérale 13 de la cartouche 1 présente des dimensions qui sont adaptées à celles de l'orifice généralement tronconique 2 du fond du répartiteur de coulée 4. Dans l'exemple représenté, cette paroi 13 de la cartouche 1 est réalisée par moulage d'une composition renfermant des particules réfractaires et/ou de fibres frittables entre elles à la température du métal liquide et enrobées dans un liant organique et/ou inorganique et/ou synthétique. Ces particules réfractaires et frittables peuvent être par exemple de la silice, de l'alumine, de la magnésie, de la dolomie, de la chaux, de la cendre de cosses de riz éventuellement additionnées d'un fondant permettant d'obtenir le frittage de ces particules à la température du métal liquide.Le liant organique peut être par exemple une résine phénolique,de la dextrine, de l'amidon etc...etc. En tant que liant inorganique on peut utiliser par exemple un ciment réfractaire ou non ou un liant à base de silicate de soude, un gel de silice, un silicate d'alumine etc.. etc.. The side wall 13 of the cartridge 1 has dimensions which are adapted to those of the generally frustoconical orifice 2 at the bottom of the tundish 4. In the example shown, this wall 13 of the cartridge 1 is produced by molding a composition containing refractory particles and / or fibers which can be sintered together at the temperature of liquid metal and coated in an organic and / or inorganic and / or synthetic binder. These refractory and sinterable particles can be, for example, silica, alumina, magnesia, dolomite, lime, rice husk ash, possibly added with a flux allowing the sintering of these particles at the temperature of the liquid metal. The organic binder can be for example a phenolic resin, dextrin, starch, etc. As inorganic binder can be used for example a refractory cement or not or a binder based on sodium silicate, silica gel, alumina silicate etc ... etc ...
Dans l'exemple représenté aux figures 1 et 10, le bord lîa du couvercle 11 est fixé de façon temporaire au bord supérieur 13a de la paroi latérale 13 par tout moyen approprié, tel qu'une couronne métalliquel4 ou un matériau isolant frittable serti sur le bord lîa du couvercle 11 et sur le bord 13a de cette paroi latérale 13. Le couvercle 11 comporte d'autre part un anneau 15 qui sert à accrocher la cartouche 1 ou la à l'extrémité d'une canne ou tige analogue permettant de placer la cartouche 1 ou la dans l'orifice 2 par l'intérieur du récipient de coulée 4. In the example shown in FIGS. 1 and 10, the edge 11a of the cover 11 is temporarily fixed to the upper edge 13a of the side wall 13 by any suitable means, such as a metal crown 4 or a sinterable insulating material crimped onto the edge 11a of the cover 11 and on the edge 13a of this side wall 13. The cover 11 also comprises a ring 15 which serves to hang the cartridge 1 or the at the end of a cane or similar rod making it possible to place the cartridge 1 or the in the orifice 2 through the interior of the pouring container 4.
Le fond 12 ou 24 de la cartouche 1 ou la réalisé par exemple en tôle de fer d'aluminium, ou en carton ignifugé ou non, ou en exothermique non frittable non scorifiable est fixé au bord inférieur 13b de la paroi latérale 13 au moyen d'un rebord 12a présentant une surface tronconique qui prend appui par l'intérieur de la cartouche 1 ou la contre le bord inférieur 13b de la paroi latérale 13. The bottom 12 or 24 of the cartridge 1 or made for example of aluminum iron sheet, or fireproofed cardboard or not, or non-sinterable non-sinterable non-scorable is fixed to the lower edge 13b of the side wall 13 by means of a rim 12a having a frustoconical surface which bears on the inside of the cartridge 1 or against it against the lower edge 13b of the side wall 13.
Le fonctionnement du dispositif que l'on vient de décrire est le suivant. The operation of the device which has just been described is as follows.
Avant d'introduire le métal liquide dans le récipient de coulée 4, on place dans chacun de ces orifices de coulée 2 une cartouche tronconique 1 ou la, comme indiqué sur les figures 2 et 11. Cette cartouche 1 ou la bouche l'entrée de la busette 5, de sorte que lors de l'introduction du métal liquide dans le récipient de coulée 4, ce métal ne peut accéder à l'orifice interne de la busette 5. Before introducing the liquid metal into the pouring container 4, a frustoconical cartridge 1 or 1a is placed in each of these pouring orifices 2, as indicated in FIGS. 2 and 11. This cartridge 1 or the inlet of the nozzle 5, so that during the introduction of the liquid metal into the pouring container 4, this metal cannot access the internal orifice of the nozzle 5.
On supprime ainsi tout risque de solidification de ce métal contre les parois froides de cette busette 5 et du rebord supérieur de 25. Lors de l'introduction du métal liquide dans le récipient de coulée 4, ce métal liquide échange sa chaleur avec le couvercle 11 de la cartouche 1 ou la. Après quelques instants, ce couvercle 11 fond ou se carbonise ou se consume de sorte que le métal liquide se trouve directement en contact avec les particules refractaires comprises à l'intérieur de la cartouche 1 ou la.La chaleur du métal'liquide continue à se transmettre au travers de la matière pulvérulente réfractaire 10 ou à l'aide d'un conducteur thermique (23) pouvant être des tiges d'acier, d'aluminium, de cuivre ou d'une mèche d'allumage jusqu'à porter cette dernière à une température telle que le fond 12 fonde à son tour s'il est réalisé en un métal fusible ou se décompose si ce fond 12 ou 18 est en carton, ou se consumer s'il est en matière exothermique 24.This eliminates any risk of solidification of this metal against the cold walls of this nozzle 5 and of the upper rim of 25. During the introduction of the liquid metal into the pouring container 4, this liquid metal exchanges its heat with the cover 11 of cartridge 1 or. After a few moments, this cover 11 melts or chars or burns so that the liquid metal is in direct contact with the refractory particles included inside the cartridge 1 or the. The heat of the liquid metal continues to transmit through refractory pulverulent material 10 or using a thermal conductor (23) which may be steel, aluminum, copper rods or an ignition wick until the latter is carried at a temperature such that the bottom 12 in turn melts if it is made of a fusible metal or decomposes if this bottom 12 or 18 is made of cardboard, or burns out if it is made of exothermic material 24.
Les fonds 12, 18 et 24 étant éliminés par fusion ou décomposition, les particules réfractaires 10 se trouvent libérées et remplissent le fond de la busette 5 comme indiqué sur la figure 3. Les particules réfractaires 10 restent totalement libres les unes par rapport aux autres, car elles ne sont pas frittables entre elles au contact du metal liquide. Par ailleurs, dans leur état représenté sur la figure 3, les particules réfractaires 10 continuent à obturer l'intérieur de la busette 5 étant donné que le tiroir 7 du système de busette à tiroir est en position de fermeture. The bottoms 12, 18 and 24 being removed by melting or decomposition, the refractory particles 10 are released and fill the bottom of the nozzle 5 as shown in FIG. 3. The refractory particles 10 remain completely free from each other, because they are not sinterable with each other on contact with liquid metal. Furthermore, in their state shown in FIG. 3, the refractory particles 10 continue to close off the interior of the nozzle 5 since the drawer 7 of the nozzle-to-drawer system is in the closed position.
D'autre part aucune solidification du métal liquide ne peut se produire à l'entree de cette busette 5 et contre les parois latérales tronconiques de l'orifice de coulée 2 ou celle de la brique de siège 25, étant donné que ces der nières sont revêtues par la paroi tronconique 13 qui subsiste de la cartouche 1 ou la. En effet, la cohésion de la paroi 13 est maintenue au contact du métal liquide grâce au frittage des particules et des fibres réfractaires contenues dans le matériau constituant cette paroi 13. Ces fibres peuvent être organiques, ou synthétiques, ou minérales. On the other hand, no solidification of the liquid metal can occur at the entry of this nozzle 5 and against the frustoconical side walls of the pouring orifice 2 or that of the seat brick 25, since the latter are coated by the frustoconical wall 13 which remains of the cartridge 1 or the. In fact, the cohesion of the wall 13 is maintained in contact with the liquid metal thanks to the sintering of the particles and of the refractory fibers contained in the material constituting this wall 13. These fibers can be organic, or synthetic, or mineral.
Pour transvaser le métal liquide contenu dans le récipient de coulée 4, dans un récipient disposé sous ce premier récipient, par exemple des lingotières, des mélangeurs, des répartiteurs, il suffit d'ouvrir le système 6 de busette à tiroir en actionnant le tiroir 7 jusqu a ce que son alésage 8 arrive à l'aplomb des busettes 5 et 9, comme indiqué sur la figure 4. Etant donné que les particules réfractaires 10 restent libres les unes par rapport aux autres, ces particules s'écoulent par l'alésage 8 et par la busette 9 en précédant le métal liquide. To transfer the liquid metal contained in the pouring container 4, in a container placed under this first container, for example ingot molds, mixers, distributors, it suffices to open the nozzle nozzle system 6 by actuating the drawer 7 until its bore 8 comes into line with the nozzles 5 and 9, as shown in FIG. 4. Since the refractory particles 10 remain free from each other, these particles flow through the bore 8 and by the nozzle 9, preceding the liquid metal.
Le dispositif conforme à l'invention constitué par la cartouche 1 ou la évite par conséquent toute solidification de métal liquide dans l'orifice de coulée 2 dans la busette 5 et dans la busette 9 à la fois au début de la coulée et pendant toute la durée de l'opération, et ce sans qu'il soit nécessaire de préchauffer cet orifice de coulée 2 et les busettes 5 et 9 avant d'introduire du métal liquide dans le répartiteur de coulée 4. The device according to the invention constituted by the cartridge 1 or consequently avoids any solidification of liquid metal in the pouring orifice 2 in the nozzle 5 and in the nozzle 9 both at the start of the casting and during the whole duration of the operation, and this without it being necessary to preheat this pouring orifice 2 and the nozzles 5 and 9 before introducing liquid metal into the pouring distributor 4.
Dans la réalisation selon la figure 5, plus spécialement adaptée aux busettes de grande dimension, la paroi tronconique 13 de la cartouche 16 est prolongée par un tube 17 destiné à être engagé dans la busette de coulée 5, comme indiqué sur la figure 6. La longueur du tube 17 correspond sensiblement à la longueur de l'orifice intérieur 5a de la busette 5. Ce tube 17 est fermé à son extrémité libre 18 et est également rempli par la matière réfractaire pulvérulente 10. Ce tube 17 est réalisé en une matière destructible ou fusible à la température du métal liquide qui est introduit dans le répartiteur de coulée 4. Lorsque ce métal liquide est de l'acier ou de la fonte liquide, ce tube 17 peut être réalisé par une simple tôle de fer ou par du carton.Sa fermeture 18 peut être en carton ignifugé ou non, en matiere exothermique et/ou isolante non scorifiable, non frittable, et peut comporter le même système de propagation de chaleur que celui de la figure 10. In the embodiment according to FIG. 5, more specially adapted to large nozzles, the frustoconical wall 13 of the cartridge 16 is extended by a tube 17 intended to be engaged in the casting nozzle 5, as indicated in FIG. 6. The length of the tube 17 corresponds substantially to the length of the internal orifice 5a of the nozzle 5. This tube 17 is closed at its free end 18 and is also filled with powdery refractory material 10. This tube 17 is made of a destructible material or fuse at the temperature of the liquid metal which is introduced into the tundish 4. When this liquid metal is steel or liquid cast iron, this tube 17 can be produced by a simple sheet of iron or by cardboard. Its closure 18 may be made of fireproof or non-fireproof cardboard, of non-scoratable, non-sinterable exothermic and / or insulating material, and may include the same heat propagation system as that of FIG. 10.
Le tube 17 est fixé à la partie inférieure 13b de la paroi tronconique 13 de la cartouche 16 par un rebord tronconique 17b qui s'appuie de l'intérieur contre le bord inférieur 13b de cette paroi 13. The tube 17 is fixed to the lower part 13b of the frustoconical wall 13 of the cartridge 16 by a frustoconical rim 17b which bears from the inside against the lower edge 13b of this wall 13.
Le fonctionnement de cette cartouche 16 est sensiblement identique à celui de la cartouche 1 ou la représentée sur les figures 1 et 2, 10 et 11. Toutefois, dans le cas de la cartouche 16 il s'écoule un laps de temps supérieur entre le moment de l'introduction du métal liquide dans le récipient de coulée 4 déjà du fait de sa plus grande capacité de métal liquide et l'instant où l'extrémité libre 18 du tube 17 est éliminée sous l'effet de la chaleur du métal liquide transmise au travers de l'épaisseur de la matière réfractaire pulvérulente 10. The operation of this cartridge 16 is substantially identical to that of the cartridge 1 or the one shown in FIGS. 1 and 2, 10 and 11. However, in the case of the cartridge 16, a longer period of time elapses between the moment. the introduction of the liquid metal into the pouring container 4 already because of its greater capacity of liquid metal and the instant when the free end 18 of the tube 17 is eliminated under the effect of the heat of the liquid metal transmitted through the thickness of the powdery refractory material 10.
Ce laps de temps supérieur est avantageux dans la mesure où il permet de réaliser un équilibre satisfaisant entre la température du métal liquide et celle de la busette 5, ce qui permet d'éviter tout risque de solidification ultérieure du métal contre les parois de cette busette 5.This longer period of time is advantageous insofar as it makes it possible to achieve a satisfactory balance between the temperature of the liquid metal and that of the nozzle 5, which avoids any risk of subsequent solidification of the metal against the walls of this nozzle 5.
Par ailleurs, dans le cas de la réalisation selon les figures 5 et 6, après élimination par fusion, ou combustion du couvercle 11 et élimination par décomposition ou combustion, ou fusion du tube 17 et de son extrémité 18, qui peut être également détruit sous l'effet de la pression ferrostatique, la matière pulvérulente réfractaire 10 reste pratiquement en place dans l'orifice de coulée 2 et dans l'évidement interne 5a de la busette 5 c'est-à-dire sans se déplacer vers le bas. De ce fait, la totalité de l'orifice de coulée 2 et de l'orifice interne 5a de la busette 5 reste remplie de matière pulvérulente et réfractaire 10, ce qui permet d'éviter tout contact du métal liquide avec l'orifice de coulée 2 et la busette 5 pendant toute la durée du remplissage du répartiteur de coulée 4 par le métal liquide. Furthermore, in the case of the embodiment according to FIGS. 5 and 6, after elimination by fusion, or combustion of the cover 11 and elimination by decomposition or combustion, or fusion of the tube 17 and of its end 18, which can also be destroyed under the effect of ferrostatic pressure, the refractory pulverulent material 10 remains practically in place in the pouring orifice 2 and in the internal recess 5a of the nozzle 5, that is to say without moving downwards. Therefore, the entire pouring orifice 2 and the internal orifice 5a of the nozzle 5 remains filled with powdery and refractory material 10, which makes it possible to avoid any contact of the liquid metal with the pouring orifice 2 and the nozzle 5 throughout the duration of the filling of the tundish 4 with liquid metal.
Dans la réalisation selon la figure 7, le dispositif conforme à l'invention comprend une cartouche 19 remplie de matière réfractaire pulvérulente 10 et destinée à être engagée par l'extérieur du répartiteur de coulée 4, comme indiqué sur la figure 8. Un tel dispositif est applicable au cas où la busette 5 adjacente à l'orifice de coulée 2 est montée de façon amovible par rapport au fond 3 du répartiteur de coulée 4, et où le système de busette à tiroir 6 est également détachable de ce fond 3 du répartiteur de coulée 4. In the embodiment according to Figure 7, the device according to the invention comprises a cartridge 19 filled with powdery refractory material 10 and intended to be engaged from the outside of the tundish 4, as shown in Figure 8. Such a device is applicable in the case where the nozzle 5 adjacent to the pouring orifice 2 is removably mounted relative to the bottom 3 of the pouring distributor 4, and where the nozzle nozzle system 6 is also detachable from this bottom 3 of the distributing casting 4.
La cartouche 19 comprend un tube 20 qui comporte une partie 20a destinée à être introduite dans l'orifice interne 5a de la busette 5 (voir figures 8 et 9) et une partie 20b qui est recouverte par un capuchon 21. Ce capuchon 21 est destiné à prendre appui sur l'extrémité 5b de la busette 5 dirigée vers l'intérieur du répartiteur de coulée 4. Le tube 20 et le capuchon 21 sont réalisés en un matériau destructible à la température du métal liquide introduit dans le répartiteur de coulée 4. The cartridge 19 comprises a tube 20 which has a part 20a intended to be introduced into the internal orifice 5a of the nozzle 5 (see FIGS. 8 and 9) and a part 20b which is covered by a cap 21. This cap 21 is intended to bear on the end 5b of the nozzle 5 directed towards the inside of the tundish 4. The tube 20 and the cap 21 are made of a material which can be destroyed at the temperature of the liquid metal introduced into the tundish 4.
Comme dans la réalisation selon les figures 3 et 4, le tube 20 peut être réalisé en une matière fusible telle qu'une tôle de fer ou en une matière telle que du carton ou de la matière isolante et/ou exothermique décomposable à la température du métal liquide introduit dans le répartiteur de coulée 4. As in the embodiment according to FIGS. 3 and 4, the tube 20 can be made of a fusible material such as a sheet of iron or of a material such as cardboard or insulating and / or exothermic material decomposable at room temperature. liquid metal introduced into the tundish 4.
De préférence le capuchon 21 est réalisé en une matière thermiquement isolante composée de particules inorganiques et/ou de fibres organique et/ou minérale enrobées dans un liant organique et/ou inorganique, ces particules inorganiques n'étant pas frittables à la température du métal liquide. Preferably the cap 21 is made of a thermally insulating material composed of inorganic particles and / or organic and / or mineral fibers coated in an organic and / or inorganic binder, these inorganic particles not being sinterable at the temperature of the liquid metal .
Le capuchon 21 réalisé dans la matière thermique isolante précitée peut être fixé à l'extrémité 20b du tube 20 simplement par moulage autour de cette extrémité. I1 est avantageux en outre que le capuchon 21 présente une forme évasée, par exemple tronconique, dans la direction de l'extrémité libre du tube 20, comme indiqué sur la figure 7. The cap 21 made of the above insulating thermal material can be fixed to the end 20b of the tube 20 simply by molding around this end. It is also advantageous for the cap 21 to have a flared shape, for example frustoconical, in the direction of the free end of the tube 20, as indicated in FIG. 7.
Le fonctionnement du dispositif représenté sur les figures 7 à 9 est sensiblement identique à celui des dispositifs selon les figures 1 à 4, et 10 et 11. The operation of the device represented in FIGS. 7 to 9 is substantially identical to that of the devices according to FIGS. 1 to 4, and 10 and 11.
Avant d'introduire le métal liquide dans le récipient de coulée 4, on met en place la cartouche 19 dans l'évidement interne 5a de la busette amovible 5. On fixe ensuite cette busette 5 dans son évidement 22 du fond 3 du récipient de coulée, par exemple au moyen d'un ciment réfractaire. On met en place ensuite le système de busette à tiroir 6 en mettant le tiroir 7 en position de fermeture comme indiqué sur la figure 9. Le dispositif étant en place, le capuchon 21 de la cartouche 19 fait saillie dans l'orifice de coulée 2 ou dans la brique de siège 25 à l'intérieur du répartiteur de coulée 4. Before introducing the liquid metal into the pouring container 4, the cartridge 19 is placed in the internal recess 5a of the removable nozzle 5. This nozzle 5 is then fixed in its recess 22 at the bottom 3 of the casting container , for example using refractory cement. The drawer nozzle system 6 is then put in place by putting the drawer 7 in the closed position as shown in FIG. 9. With the device in place, the cap 21 of the cartridge 19 projects into the pouring orifice 2 or in the seat brick 25 inside the tundish 4.
Lors de l'introduction du métal liquide dans le récipient de coulée, ce métal arrive au contact du capuchon 21 qui grâce à ses propriétés d'isolation thermique évite toute solidification du métal avec l'extrémité froide 5b de la busette 5. Toutefois, étant donné que le capuchon 21 est réalisé par des particules réfractaires et/ou des fibres non frittables entre elles, ce capuchon se désagrège au bout d'un certain temps, de sorte que le métal liquide accede directement au contact de la matière pulvérulente réfractaire 10 contenue-à l'intérieur du tube 20. During the introduction of the liquid metal into the pouring container, this metal comes into contact with the cap 21 which, thanks to its thermal insulation properties, prevents any solidification of the metal with the cold end 5b of the nozzle 5. However, being given that the cap 21 is produced by refractory particles and / or non-sinterable fibers between them, this cap disintegrates after a certain time, so that the molten metal comes directly into contact with the refractory pulverulent material 10 contained inside the tube 20.
La chaleur du métal est ensuite transmise à ce tube 20 ce qui provoque au bout d'une période donnée, soit sa fusion s'il est en matière fusible, soit sa destruction s'il est en une matière décomposable telle que du carton ou autres.The heat of the metal is then transmitted to this tube 20 which causes, after a given period, either its fusion if it is made of fusible material, or its destruction if it is made of a decomposable material such as cardboard or other .
La matière pulvérulente.réfractaire 10 contenue à l'intérieur du tube 20 est ensuite libérée de sorte qu'apres ouverture du tiroir 6 cette matière réfractaire pulvérulente peut s'écouler librement par l'alésage 8 du tiroir 6 et par la busette 9 en précédant le metal liquide.The refractory pulverulent material 10 contained inside the tube 20 is then released so that after opening of the drawer 6 this pulverulent refractory material can flow freely through the bore 8 of the drawer 6 and through the nozzle 9 by preceding liquid metal.
Bien entendu I-' invention n'est pas limitée aux exemples que l'on vient de décrire et l1on peut apporter à ceux-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. Of course the invention is not limited to the examples which have just been described and there can be many modifications to them without departing from the scope of the invention.
Ainsi, la forme des cartouches 1, la, 16 et 19 peut être adaptée à toutes les formes d'orifices de coulée ou de busettes de récipients métallurgiques. Thus, the shape of the cartridges 1, 1a, 16 and 19 can be adapted to all the shapes of pouring orifices or nozzles of metallurgical vessels.
La nature des matériaux composant le couvercle 1 et la, les parois 13, les tubes 17 et 20 peut être modifiée en fonction de la température du métal liquide introduit dans le récipient métallurgique utilisé. The nature of the materials making up the cover 1 and the, the walls 13, the tubes 17 and 20 can be modified as a function of the temperature of the liquid metal introduced into the metallurgical container used.
Par ailleurs, la forme du capuchon 21 de la cartouche 19 peut être adaptée pour épouser exactement la forme de l'orifice de coulée 2 et remplir entièrement ce dernier. Furthermore, the shape of the cap 21 of the cartridge 19 can be adapted to exactly match the shape of the pouring orifice 2 and completely fill the latter.
En outre, la fixation temporaire du couvercle 11 et du fond 12 ou du tube 17 aux parois 13 de la cartouche 1 ou la ou 16 peut encore être effectuée par collage ou tout autre moyen approprié. Furthermore, the temporary fixing of the cover 11 and of the bottom 12 or of the tube 17 to the walls 13 of the cartridge 1 or the or 16 can also be carried out by gluing or any other suitable means.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8000141A FR2472959A1 (en) | 1980-01-04 | 1980-01-04 | Preventing solidification of metal in casting vessel nozzles - where top end of nozzle is closed by cartridge, which is gradually destroyed by metal poured into vessel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8000141A FR2472959A1 (en) | 1980-01-04 | 1980-01-04 | Preventing solidification of metal in casting vessel nozzles - where top end of nozzle is closed by cartridge, which is gradually destroyed by metal poured into vessel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2472959A1 true FR2472959A1 (en) | 1981-07-10 |
| FR2472959B1 FR2472959B1 (en) | 1984-01-27 |
Family
ID=9237224
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8000141A Granted FR2472959A1 (en) | 1980-01-04 | 1980-01-04 | Preventing solidification of metal in casting vessel nozzles - where top end of nozzle is closed by cartridge, which is gradually destroyed by metal poured into vessel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2472959A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999066082A1 (en) * | 1998-06-12 | 1999-12-23 | Sms Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft | Method and device for sealing a tap hole in metallurgical containers |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1460170A (en) * | 1964-11-25 | 1966-06-17 | Benteler Geb Paderwerk | Adjustable shutter for the bottom of steel casting ladles |
| FR2247303A1 (en) * | 1973-10-12 | 1975-05-09 | Uss Eng & Consult | Bottom pour ladles for continuous casting of steel - in which a cardboard cartridge containing exothermic mixt. is inserted in nozzle |
| GB2019542A (en) * | 1978-04-06 | 1979-10-31 | British Steel Corp | Closure for Nozzle Block |
| FR2427866A1 (en) * | 1978-06-05 | 1980-01-04 | Eurdic | Nozzle plug for metallurgical vessels - prevents molten metal from entering nozzle hole until vessel is to be emptied |
-
1980
- 1980-01-04 FR FR8000141A patent/FR2472959A1/en active Granted
Patent Citations (4)
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| US6471911B1 (en) | 1998-06-12 | 2002-10-29 | Sms Demag Aktiengesellschaft | Method and device for sealing a tap hole in metallurgical containers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2472959B1 (en) | 1984-01-27 |
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