FR2584093A1 - Dispositif d'injection de gaz dans un recipient metallurgique - Google Patents

Dispositif d'injection de gaz dans un recipient metallurgique Download PDF

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Joachim Lange
Udo Muschner
Herbert Naefe
Hans Rothfuss
Manfred Winkelmann
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/05—Refining by treating with gases, e.g. gas flushing also refining by means of a material generating gas in situ
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
    • B22D1/002—Treatment with gases
    • B22D1/005—Injection assemblies therefor

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Abstract

DISPOSITIF D'INJECTION DE GAZ POUR RECIPIENT METALLURGIQUE, COMPORTANT UNE PREMIERE BRIQUE 8 PERMEABLE POREUSE, UNE DEUXIEME BRIQUE 4 PERMEABLE, PERFOREE, INTERPOSEE ENTRE LA PREMIERE BRIQUE 8 ET UNE ARRIVEE DE GAZ 10, ET UN DEBITMETRE DE GAZ 12 SITUE EN AMONT DE CETTE ARRIVEE DE GAZ. LA DEUXIEME BRIQUE 4 OFFRE AU GAZ UNE PERMEABILITE SUPERIEURE A CELLE DE LA PREMIERE BRIQUE POREUSE 8. LORSQUE CETTE PREMIERE BRIQUE 8 EST USEE, CELA PEUT ETRE DECELE AU MOYEN DU DEBITMETRE 12.

Description

DISPOSITIF D'INJECTION DE GAZ DANS
UN RECIPIENT METALLURGIQUE
L'invention concerne un dispositif d'injection de gaz, comportant une première brique d'injection perméable au gaz, une couche d'un matériau perméable au gaz interposé entre ce bloc et une arrivée de gaz, et un débitmètre de gaz situé en amont de cette arrivée de
gaz.
Un tel dispositif d'injection de gaz est décrit dans la revue "Gie3erei 72", 1985, n 6. La couche de matière perméable au gaz, sur laquelle la brique d'injection de gaz est appliquée, est constituée d'une masse damée à gros grains séparés. Lorsque la brique d'injection de gaz est usée, du métal en fusion parvient dans la couche, ce qui empêche la percée du métal en fusion. La demande de brevet DE 32 40 097 prévoit, comme le document précité, une couche d'une matière de remplissage sous forme de granulat. Cette matière de remplissage présente un point de fusion inférieur à la température du métal en fusion. Il en résulte que, lorsque la brique d'injection est usée et que du métal en fusion parvient dans la matière de remplissage, il se forme un obturateur empêchant la percée du métal en fusion. Cela a toutefois pour effet d'interrompre aussi
le passage de gaz.
La demande de brevet européen N O 082 078 propose une brique d'injection de gaz dans laquelle des électrodes sont agencées. Cela doit permettre d'assurer
un contrôle électrique de l'usure de la brique.
L'invention a pour but de parvenir à un dispositif d'injection de gaz du genre mentionné au début, qui permette de déceler en temps utile l'usure de la brique d'injection, et cela sans que cette dernière
doive être munie d'électrodes.
Selon l'invention, le but précité est atteint, avec un dispositif d'injection de gaz du genre mentionné au début, par le fait que la couche est constituée par une deuxième brique d'injection de gaz, et par le fait que cette deuxième brique offre au gaz une perméabilité supérieure à celle de la première brique d'injection. Si la première brique d'injection, dont la perméabilité au gaz est plus faible que celle de la deuxième brique d'injection, est usée, cela peut être décelé au débitmètre de gaz car le débit de gaz n'est alors plus déterminé que par la deuxième brique d'injection, celle ayant une plus grande perméabilité au gaz. Le processus de passage de gaz n'a pas à être interrompu dès que la première brique est usée. En effet, la deuxième brique continue à assurer le maintient du flux de gaz. On remplace la brique d'injection à la première opportunité
qui se présente.
Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, la deuxième brique d'injection est une brique perforée. Sa perméabilité au gaz est sensiblement
supérieure à celle de la première brique perméable.
Parmi les divers modes de réalisation possibles, l'invention prévoit notamment que: - un volume de distribution de gaz est aménagé entre la brique d'injection perforée et la brique d'injection perméable; et - un anneau d'étanchéité est inséré entre la
brique perforée et la brique perméable.
Les caractéristiques et avantages de l'invention
apparaîtront plus complètement dans la description
présentée ci-après à titre d'exemple non limitatif en se reportant à la figure unique du dessin annexé qui représente schématiquement une vue e: coupe d'un
dispositif d'injection de gaz.
Dans une enveloppe en tôle 1 de forme conique, on a prévu, à la partie inférieure, une chambre de distribution de gaz 2. Sur un anneau d'espacement 3 prend appui une brique perforée (brique capillaire) 4 qui est munie d'une pluralité de canaux de passage de gaz verticaux. Au moyen d'une couche de mortier 6, la brique perforée 4 est disposée de manière étanche dans
l'enveloppe en tôle 1.
Sur la brique perforée 4 est disposé un anneau d'étanchéité 7 sur lequel repose une brique d'injection 8, perméable (poreuse), montée avec étanchéité dans l'enveloppe 1 au moyen d'une couche de mortier 6'. La brique d'injection poreuse possède une perméabilité au gaz sensiblement moindre que celle de la brique
d'injection perforée 4.
La surface de la brique 4 tournée vers la brique 8 est aménagée en forme de calotte concave. Il en résulte la formation, entre les briques 8 et 4, d'un volume de distribution de gaz 9. Celui-ci assure que la brique d'injection poreuse 8 sera abordée par le gaz non pas uniquement dans le prolongement des canaux de passage de gaz 5 de la brique perforée 4 mais sur toute
sa surface.
Une tubulure d'arrivée de gaz 10 appartenant à une conduite de gaz 11 débouche en dessous, dans la chambre de distribution de gaz 2. Un débitmètre de gaz
12 est disposé sur la conduite de gaz 11.
Le dispositif d'injection de gaz décrit opère comme suit: Tant que la brique poreuse 8 n'est pas usée, un débit de gaz déterminé va s'établir. En passant par la brique perforée 4 et la brique poreuse 8, le gaz s'écoule dans le récipient, non représenté en détail, contenant un métal en fusion, dans lequel est montée
l'enveloppe 1.
Si la brique poreuse 8 est usée, le débit augmente presque subitement car la brique perforée 4 ayant une plus grande perméabilité au gaz est alors seule à agir. Cet accroissement du débit de gaz indique donc que la brique poreuse 8 est usée et devra être remplacée à la première occasion. La brique perforée 4 permet toutefois d'utiliser encore le dispositif
d'injection pendant un court laps de temps.
Pour la conctruction du dispositif d'injection de gaz, on utilise des matériaux usuels. Les briques d'injection de gaz sont en un matériau à base d'alumine ou de magnésie. L'anneau d'espacement 3 peut être en acier. Pour l'anneau d'étanchéité 7, on peut utiliser un
cordon en fibres céramiques.

Claims (4)

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'injection de gaz, comportant une première brique d'injection (8) qui est perméable, une couche d'un matériau perméable au gaz interposée entre cette brique et une arrivée de gaz (10), et un débitmètre de gaz (12) situé en amont de cette arrivée de gaz, caractérisé en ce que la couche est constituée par une deuxième brique d'injection de gaz (4), et en ce que cette deuxième brique (4) offre au gaz une perméabilité supérieure à celle de la première brique
d'injection de gaz (8).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième brique d'injection de
gaz est une brique perforée (4).
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un volume de distribution de gaz (9) est aménagé entre la deuxième brique perforée (4) et
la première brique perméable (8).
4. Dispositif selon l'une quelconque des
revendications précédentes,caractérisé en ce qu'un
anneau d'étanchéité (7) est inséré entre la deuxième brique perforée (4) et la première brique perméable (8).
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