FR2601693A1 - Bouchon pour appareil d'affinage - Google Patents

Abstract

BOUCHON COMPRENANT UN CORPS REFRACTAIRE 22 AYANT UNE PLURALITE DE PASSAGES DE GAZ 23 PAR L'INTERMEDIAIRE DESQUELS UN GAZ EST INJECTE DANS UN APPAREIL D'AFFINAGE. CHAQUE PASSAGE DE GAZ 23 EST AU MOINS PARTIELLEMENT DEFINI PAR UN TUBE 27 ELECTRIQUEMENT ISOLANT

Description

BOUCHON POUR APPAREIL D'AFFINAGE
La présente invention concerne un appareil pour L'affinage d'un métal fondu. Plus précisément, elle concerne un bouchon disposé au fond d'un appareil d'affinage et permettant d'y injecter du gaz.

Un appareil pour L'affinage d'un métal fondu, comme par exemple un convertisseur, comporte généralement à sa base un bouchon réfractaire au travers duquel divers types de gaz sont injectés dans le métal fondu pour L'agiter afin de favoriser sa décarbonisation ou une réaction. Le bouchon comprend généralement un corps réfractaire ayant une pluralité de passages de gaz disposés longitudinalement et un boîtier placé à l'extrémité extérieure du corps et définissant une chambre de répartition de gaz reliée aux passages de gaz. Du gaz est injecté dans le métal fondu par L'intermédiaire de La chambre de répartition de gaz et des passages. Chaque passage de gaz est généralement muni d'un tube métallique fin
Ces tubes métalliques renforcen Le le bouchon et empêchent toute dégradation du matériau réfractaire par le gaz.Ils empêchent par exemple l'oxydation résuLtant du contact de l'oxygène contenu dans le gaz, avec le carbone présent dans des briques de magnésie-carbone (MgO-C).

Dans un haut-fourneau d'aciérie électrique, la charge est chauffée par une bobine d'induction ou fondue à L'arc et un courant d' i-nduction traverse la charge fondue. Ce courant est susceptible d'atteindre
L'extérieur du haut-fourneau par l'intermédiaire des tubes métalliques présents dans le bouchon et ont par conséquent un effet défavorable sur son fonctionnement.

Le bouchon qui est installé à la base d'un haut-fourneau électrique est de préférence constitué de réfractaires de la meilleure qualité qui ne subissent pas d'usure notable. Cependant, le bouchon subit une usure à un taux moyen de 0,2 à 0,5 mm par chauffage, même s'il est constitué de réfractaires de la meilleure qualité et s'il est utilisé dans des conditions favorables.

Un métal ou un laitier adhère souvent au fond d'un haut-fourneau électrique et forme une couche protectrice pour les réfractaires. L'acier fondu se solidifie souvent au fond d'un haut-fourneau électrique en formant une couche métallique ayant la forme d'un champignon, recouvrant la surface supérieure ou intérieure du bouchon et son voisinage.

Cette couche métallique protège les surfaces du bouchon et les parties de la paroi du fond du hautfourneau qui l'entourent, contre les détériorations produites par L'acier fondu qui est fortement agité par le gaz injecté au travers du bouchon.

Cependant, il n'est pas aisé de former une couche métallique stable sur le bouchon étant donné que sa température varie largement.

Un matériau matricé à sec est généraleent utilisé pour La réalisation de la paroi intérieure réfractaire d'un haut-fourneau électrique afin d'améliorer l'environnement de travail et de diminuer te temps requis pour sa réalisation.

Le foyer est formé d'un matériau matricé constitué essentiellement de MgO et présente normaLement une durée de vie d'une à deux années lorsque le haut-fourneau est utiLisé à raison de 1-0 à 20 coulées par jour. Le foyer est protégé par une couche de métal ou de laitier qui est formée sur celui-ci et dont l'épaisseur diminue faiblement même une année ou deux après sa fabrication.

Cependant, il n'est pas facile de former une couche métallique protectrice sur Le bouchon en raison de sa température fortement variable, et celui-ci s'use à une vitesse de 0,2 à 0,5 mm par coulée ou même davantage. Par conséquent, le bouchon s'use d'une épaisseur de 100 à 250 mm ou même davantage lorsqu'il est utilisé pendant 500 coulées. L'usure-du bouchon favorise également
La détérioration du matériau matricé avoisinant, et la durée de vie du foyer, qui serait autrement d'une à deux années, est sensiblement réduite.

La présente invention a pour objet de fournir un bouchon pouvant être avantageusement installé au fond d'un haut-fourneau électrique pour l'injection dans celui-ci d'un gaz d'agitation.

L'invention a également pour objet de fournir un bouchon et une structure de foyer pour haut-fourneau électrique ayant une excellente durabilité.

Selon l'invention, il est fourni un bouchon ayant une pluralité de passages de gaz, chacun muni d'un tube ayant au moihs une partie constituée d'un matériau non conducteur.

La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un bouchon de l'invention ;
- Les figures 2A à 2D sont des vues en plan de dessus représentant à titre d'exemple, divers agencements des passages de gaz et des tubes ;
- la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un bouchon selon un autre mode de réalisation de
L'invention ;
- la figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un bouchon selon un autre mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'un bouchon selon un mode de réalisation supplémentaire de l'invention ;
- la figure 6 est une vue en coupe agrandie le long de la ligne VI-VI de la figure 5 ;
- la figure 7 est une vue en coupe longitudinale agrandie d'une partie du bouchon représenté à la figure 5, dans lequel un tube d'isolation est relié à des tubes condlJcteurs ;;
- la figure 8 est une vue en coupe longitudinale d'un bouchon selon un autre mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 9 est une vue en coupe longitudinale représentant un procédé de fabrication du bouchon i I lus ré figure 8 ;
- la figure 10 est une vue en coupe Longitudinale représentant une forme modifiée du bouchon illustré à la figure 8 ;
- la figure 11 est une vue en coupe longitudinale d'un bouchon selon un autre mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 12 est une vue en plan de dessus agrandie du bouchon illustré à la figure 11 ;
- la figure 13 est une vue en coupe longitudinale réduite représentant le bouchon de la figure 11 installé dans la paroi de fond d'une cuve ;
- les figures 14 à 19 sont des vues en coupe longitudinale de bouchons selon d'autres modes de réalisation de L'invention ;;
- les figures 20 et 21 sont des vues en coupe longitudinale fragmentaire représentant chacune une paroi du fond d'un haut fourneau électrique dans lequel le bouchon de l'invention est installé ;
- la figure 22 est une vue en coupe longitudinale d'une autre structure de paroi de fond de haut fourneau ;
- la figure 23 est une vue en plan de dessus fragmentaire de la structure illustrée figure 22
- la figure 24 est une vue agrandie fragmentaire de la figure 22 ;
- la figure 25 est une vue en coupe longitudinale fragmentaire d'une autre structure de paroi de fond de haut fourneau ;
- la figure 26 est une vue en plan de dessus de la structure illustrée figure 25 ; et
- la figure 27 est une vue er plan de dessus fragmentaire d'une autre structure de saros de fond de haut fourneau.

SeLon l'un des aspects de l'invention, il est fourni un bouchon constitué d'un matériau réfractaire tel ce du 9C-C, installé dans la paroi du fond d'un haut-fourneau électrique et destiné à relier une chambre d'alimentation en gaz et t 'intérieur du haut-fourneau, et ayant une pluralité de passages de gaz contenant chacun deux tubes élettriquement tondutteurs relative- ment fins qu; sont espaces longitudinalement l'un de l'autre. Chacun des tubes est constitué d'un matériau électriquement conducteur, tel que de l'acier inoxydable ou n'importe quel autre métal, et présente un diamètre intérieur relativement faible.

Le bouchon peut être fabriqué par un procédé qui sera décrit ci-après à titre d'exemple. Une pluralité de tubes, dont Le nombre correspond au nombre de passages de gaz à prévoir, sont chacun découpés en deux segments définissant un tube supérieur et un tube inférieur, respectivement, et ayant chacun une longueur appropriée.

Les tubes inférieurs sont reliés à L'une de leurs extrémités, à un boîtier définissant une chambre d'alimentation en gaz, par un procédé ordinaire, par exemple par soudure, vissage ou matage. Un fil métallique est passé dans chacun des tubes inférieurs et l'un des tubes supérieurs afin de maintenir ces tubes axialement alignés les uns par rapport aux autres. Le fil a un diamètre égal au diamètre intérieur des tubes. Le fil a une longueur qui est sensiblement supérieure à la longueur totale des deux tubes, de façon que les tubes supérieurs et inférieurs puissent être suffisamment espacés l'un de l'autre.Les extrémités des tubes supérieurs qui sont les plus éloignées des tubes inférieurs sont espacées les unes des autres de telle manière qu'elles se situent dans un plan définissant la surface d'extrémite d'un bouchon, qui sera exposée vers l'intérieur d'un haut-fourneau. Les tubes sont ensuite revêtus d 'un matériau réfractaire, tels que MgO-C, gO, MgO-Cr203, ,gO-chromite ou un réfractaire à haute teneur en alurine, de façon à forer un corps ayant ta forme d'un bouchon, dans lequel les tubes sont noyés. Les fils sont ensuite retirés de façon à ouvrir les passages de gaz.

Bien qu'il soit souhaitable d'utiliser un nombre de tubes aussi grand que possible pour forger les passages de gaz qui sont situés à faiblies distances les uns des autres et qui peuvent fournir le gaz dans une zone étendue, leur nombre est limité pour des raisons de fabrication. Si les tubes sont disposés trop près l'un de L'autre, le matériau réfractaire ne peut pas remplir de façon satisfaisante les interstices séparant les tubes et conduit à un bouchon ayant une densité de tassement excessivement faible et par conséquent un degré de résistance à l'érosion trop faible. Par ailleurs, si l'on utilise un nombre trop faible de tubes, les passages de gaz sont excessivement espacés les uns des autres.Par conséquent, deux tubes voisins devront être espacés l'un de l'autre dtune distance d'au moins plusieurs douzaines de millimètres de façon à ce que
L'espace les séparant puisse être rempli suffisamment d'un matériau réfractaire contenant des particules grossières.

Les tubes supérieurs et inférieurs définissant chaque passage de gaz sont espacés l'un de l'autre de telle manière qu'aucun courant d'induction ne puisse passer entre eux. Ils sont espacés d'une distance d'au moins plusieurs millimètres. On préfère une distance d'au moins environ 50 mm pour s'assurer qu'aucun courant d'induction ne passe entre les tubes supérieurs et inférieurs. Les tubes supérieurs et inférieurs définissent entre eux une partie de passages de gaz sans tube. La position des parties sans tube des passages de gaz dépend de divers facteurs, tels que la forme du bouchon, le type et la qualité il matériau réfractaire et la quantité de gaz à injecter au travers du bouchon.Pour empêcher Le passage d'un courant d'induction tant que le bouchon n'a pas été changé, il est nécessaire que le fond d'un creux qui a été formé en raison de l'usure du matériau réfractaire, n'atteigne pas la parte sans tube de l'un quelconque des passages de gaz. Bien que le bcuchon ne s'use pas toujours se ton le même motif, il est généra terrent constaté aue s'il s'use en donnant lieu à un creux ayant une profondeur d'environ 150 à 200 mm, la paroi matricée du fond du haut-fourneau qui l'entoure commencera à être affectée et sa durée de vie sera diminuée.Par conséquent, si les scories ou si la couche métallique qui adhère à la paroi matricée du fond La protège de toute usure notable, il est nécessaire de changer le bouchon avant qu'il ne se soit usé jusqu'à une profondeur de 150 à 200 mm. Il est recommandé de faire en sorte que les parties sans tube des passages de gaz soient situées à une distance d'au moins 150 à 2.00 mm de la surface intérieure ou de travail du bouchon, ou aussi près que possible de la chambre d'alimentation en gaz.

Si l'on n'est pas en mesure d'assurer une isolation électrique satisfaisante entre les tubes supérieurs et inférieurs ou entre les tubes des passages de gaz adjacents, on peut efficacement revêtir les surfaces périphériques extérieures ou d'extrémités des tubes d'un matériau électriquement isolant. On recommande par exemple la pulvérisation d'un revêtement d'une fine poudre céramique.

Les réfractaires de haute qualité tel que le MgO-C sont coûteux. Parmi les diverses parties du bouchon, la seule qui doit avoir un caractère réfractaire élevé est celle qui comprend la surface de travail. Par conséquent, il peut être suffisant d'utiliser les réfractaires de haute qualité pour la seule portion comprenant La surface de travail, les parties restantes du bouchon qui se trouvent éloignées de la surface de travail, étant constituées de réfrattaires de qualité inférieure qui sont moins onéreux.

Les tubes définissant chaque passage de gaz sont longitudinalement espacés les uns -es autres et sont par conséquent électriqueent isolés Les uns des autres. Par conséquent, aucun courat d'induction ne traverse le bouchon ktorsqu'un courant électrique est par exemple amené à circuler au travers d'un métal fondu présent dans un haut-fourneau électrique.

Le bouchon selon l'un des aspects de L'invention, est décrit ci-après plus en détail, référence étant faite aux figures 1 à 4. Si l'on se réfère d'abord à la figure 1, celle-ci illustre un touchon tronconique 2 formé d'un matériau réfractaire et ayant une surface périphérique extérieure présentant une conicité très progressive. IL peut être installé dans La paroi du fond d'un haut-fourneau, non représenté, de manière à se trouver entre une chambre d'alimentation en gaz 1 et L'intérieur du haut-fourneau. Le bouchon 2 présente une pluralité de passages de gaz 3 s'étendant entre La chambre d'alimentation en gaz 1 et ta surface intérieure ou de travail du bouchon, qui est exposée à l'intérieur du haut-fourneau.Chaque passage de gaz 3 est muni d'un tube supérieur 4 ayant une extrémité supérieure ou intérieure située dans la surface de travail du bouchon 2, et un tube inférieur 4' ayant une extrémité inférieure ou extérieure reliée à la chambre d'alimentation en gaz 1.

Les tubes supérieur et inférieur 4 et 4' sont longitu finalement espacés l'un de l'autre et définissent entre eux une partie 7 de passages de gaz sans tube. Le tube supérieur 4 est sensiblement plus long que le tube inférieur 4', et La partie sans tube est par conséquent situe très près de ta chambre d'alimentation en gaz 1.

Tous les tubes supérieurs 4 ont la même longueur et tous les tubes inférieurs 4' ont également la même ton- gueur. Ces tubes peuvent par exemple être réalisés à partir d'un tube d'acier inoxydable du commerce ayant un diamètre intérieur minimal de 0,8 à 1,0 mm.

Si l'on se réfère à la coupe transversale des passages de gaz 3 et des tubes 4 et 4', plusieurs profils sont illustres à titre d'exemple dans les figures 2A à 2D. La figure 2A montre que chaque groupe de trois passages de gaz adjacents ou tubes forme pratiquement un triangle equilatéral. La figure 2B représente un motif définissant un réseau. La figure 2C représente un motif concentrique et radial. La figure 2D représente un motif concentrique mais pas tout à fait radial. Il n'existe pas de limitation particulière à l'agencement des passages de gaz et des tubes, bien qu'il soit préférable qu'ils soit répartis aussi uniformément que possible sur la section droite du bouchon.

Chaque passage de gaz 3 a une sortie de gaz 5 formée à l'extrémité supérieure du tube supérieur 4.

L'indication donnée ci-dessus en ce qui concerne l'agencement des passages de gaz et des tubes, est également valable pour tous Les autres modes de réalisation ou variantes de la présente invention, décrits ultérieurement. Bien qu'il puisse être préférable d'utiliser un nombre de passages de gaz aussi élevé que possible du point de vue de la répartition du gaz dans le haut-fourneau, il est en pratique impossible de fournir plus qu'un certain nombre de passages de gaz, car cela conduirait au probléme déjà mentionné plus haut.

Par conséquent, il peut être approprié de prévoir un nombre de passages de gaz, tel qu'iLs soient espacés les uns des autres d'une distance d'environ 5 à 100 mm, ou de préférence, de 10 à 50 mm, de façon à ce qu'il soit possible de réaliser un bouchon rempli de façon satisfaisante d'un matériau réfractaire contenant L'agré- gat.

Deux variantes du bouchon qui a été décrit à propos des figures 1, 2A à 2D, sont respectivement illustrées aux figures 3 et 4. Des références numériques identiques sont utilisées pour désigner les mêmes parties dans l'ensemble des figures 1 à 4, ce qui évite d'en recommencer La description. Le bouchon 2 de la figure 3 se caractérise par te fait que les parties sans tube se trouvant entre les tubes supérieur et inférieur 4 et 4' sont situées en quinconce. Cet agencement résoud le problème de la résistance du bouchon qui peut résulter du fait que toutes les parties sans tube se trouvent à
La meme position, comme le montre ta figure 1.Le bouchon 2 de la figure 4 est caractérisé par le fait qu'on incorpore un organe de renforcement 6 disposé entre deux passages de gaz 3 adjacents de façon qu'il puisse s'étendre te Long des parties sans tube des passages de gaz 3 et chevaucher les parties d'extrémités se faisant face, des tubes supérieur et inférieur 4 et 4'. Chaque organe de renforcement 6 peut par exemple comprendre une barre, un ruban ou un tube d'acier inoxydable noyé dans le matériau réfractaire. Les organes de renforcement 6 empêchent tout écaillage ou effritement du matériau réfractaire même si celui-ci se fissure.

Selon un autre aspect de L'invention, il est fourni un bouchon ayant une pluralité de passages de gaz, chacun d'entre eux étant défini au moins partiellement par un tube qui est constitué d'un matériau non conducteur.

Chaque passage de gaz est défini dans sa totalité ou en partie par un tube électriquement isolant. S'il est partiellement constitué d'un tube isolant, sa partie ou ses parties restantes peuvent être constituées d'un tube ou de tubes d'un matériau électriquement conducteur, tel que de l'acier inoxydable ou tout autre métal approprié. Le tube isolant peut être constitué d'un matériau non conducteur ou en variante, comprendre un tube de matériau conducteur ayant une surface revêtue d'un matériau non conducteur. Le matériau non conducteur peut par exemple, être sélectionné parmi des céramiques dont on citera comme exemple la magnésie, t 'alumine, la zircone, te carbure ou te nitrure de silicium et la sialcne.Si le tube isolant est un tube de matériau conducteur revêtu d'une couche isolante de matériau non conducteur, on doit s'assurer qu'aucun courant électrique ne passe au travers du bouchon même si la couche isolante peut etre endommagée par le métal fondu se trouvant dans le haut-fourneau.

Si chaque passage de gaz est défini par un tube isolant et un tube ou des tubes conducteurs, le tube ou
Les tubes conducteurs ont de préférence un diamètre intérieur relativement faible, qui est égal au diamètre intérieur du tube isolant. Le tube isolant peut par exemple être raccordé entre deux tubes conducteurs longitudinalement espacés l'un de. l'autre et coaxialement par rapport à ceux-ci. Le bouchon du type décrit dans le présent paragraphe peut être fabriqué par un procédé qui sera décrit ci-après à titre d'exemple.

Une pluralité de tubes conducteurs est chacun découpé en deux longueurs pour former un tube conducteur supérieur et un tube conducteur inférieur. Les tubes conducteurs inférieurs ainsi préparés sont reliés, par leurs extrémités inférieures, à un boiter définissant une chambre d'alimentation en gaz, par un procédé ordinaire, tel que le soudage, le vissage ou le matage. Une pluralité de tubes isolants est respectivement reliée aux extrémités supérieures des tubes conducteurs inférieurs. Chacun des tubes conducteurs supérieurs est relié, par son extrémité inférieure, à l'un des tubes isolants.Chaque tube isolant peut avoir un diamètre extérieur légèrement supérieur à celui des tubes conductueurs et peut par cons écuent, comporte r une paire d'extrémités présentant un évidement pour recevoir les extrémités en vis-à-vis l'une de l'autre, des tubes conducteurs supérieurs et inférieurs, respectivement.

Les tubes conducteurs et isolants qui ont été reliés les uns aux autres, sont revetus intérieurement d'un matériau réfractaire, tels que MgO-C, MgO, MgO-Cr203, Mgo-thromite ou réfractaire à haute teneur en alumine.

Si chaque passage de gaz est uniquement défini par un tube is-olant, il est important oue ce tube soit constitué d'un matériau non conducteur peu affecté par le métal fondu venant éventuellement à son contact.

Dans ce cas, le bouchon peut par exemple être fabriqué, si une pluralité de tubes isolants de longueur sensible ment égale à celle du bouchon à réaliser, sont reliés à leurs extrémités inférieures, à un boîtier définissant une chambre d'alimentation en gaz, alors que leurs extrémités supérieures sont disposées dans un plan définissant La surface de travail du bouchon, et la surface extérieure des tubes isolants est garnie d'un matériau réfractaire.

Dans le cas où chaque passage de gaz est défini par un tube ou des tubes conducteurs et un tube isolant, le tube isolant peut être disposé dans une position quelconque le long de La longueur du bouchon, s 'il est constitué d'un matériau non conducteur peu affecté par le métal fondu venant éventuellement à son contact. Si le matériau non conducteur est susceptible d'être affecté par le métal fondu venant à son contact, il est cependant essentiel que le tube isolant soit disposé de manière qu'aucun métal fondu ne vienne à son contact, même si le bouchon peut avoir subi une usure le Long de sa longueur.En d'autres termes, le tube isolant doit être disposé de telle manière que son extrémité supérieure ou intérieure puisse rester à une certaine distance du fond d'un éventuel creux résultant de l'usure du bouchon. Il est impossible de spécifier la position du tube isolant avec précision, car le vitesse à laguelle le bouchon s'use dépend de divers facteurs comprenant sa forme, le type et la qualité du matériau réfractaire utitisé et ta quantité de gaz injectée au travers de celui-ci. Cependant, on constate en général que si le bouchon s'use en donnant lieu à un creux ayant une profondeur d'environ 150 à 200 m, la paroi matricée du fond du haut-fourneau qui l'entoure, a tendance à voir sa durée de vie raccourcie et que dans la mesure où la couche de scories ou de métal adhérant à le paroi matricée du fond le protège de toute usure notable, le bouchon doit être changé ou réparé avant qu'il se soit usé jusqu'à une profondeur d'environ 150 à 200 mm. Par conséquent, il est recommandé de placer les tubes isolants à proximité de la chambre d'alimentation en gaz et à une distance d'au moins 150 à 200 mm de la surface de travail du bouchon.

Le bouchon décrit ci-dessus comporte une pluralité de passages de gaz définis chacun au moins partiellement par un tube de matériau non conducteur. Par conséquent, aucun courant électrique ne passe au travers du bouchon, par exemple Leurs d'une opération de préparation de l'acier dans un haut-fourneau à arc électrique. En outre, le matériau réfractaire du bouchon est isolé du gaz passant dans Les passages de gaz et est par conséquent protégé de toute dégradation due au gaz, même s'il s'agit d'un gaz corrosif.

A tous autres égards, le bouchon est sensiblement identique au bouchon ayant été décrit à propos des figures 1 et 2A à 2D. On ne décrira pas de nouveau les -éventuels éléments identiques ou semblables. Le bouchon sera à présent décrit plus précisèment à titre d'exemple en référence aux figures 5 à 7.

Le bouchon 22 présente une pluralité de passages de gaz 23 allant d'une cabre d'alimentation en gaz 21 à le surface de travail du bouchon oui est orientée vers l'intérieur d'un haut-forneau. chaoue dassage de gaz 23 est rLni d'un tute conducteur inférieur 25 ayant une extrémité in'èrieure retiée à un boétier déiimissast la chartre d'alimentation en gaz 21 et d'un tube conduteor supérieur 25' ayant une extrèmité supérieure définissant une sortie de gaz 28 située dans la surface de travail du bouchon 22. Chacun des tubes conducteurs 25 et 25' est constitué d'un matériau conducteur, tel que de l'acier inoxydable, et présente un alésage axial 24 définissant le passage de gaz.Chaque tube conducteur a de préférence un faible diamètre extérieur et un faite diamètre intérieur, comme par exemple un diamètre extérieur de 2,5 mm et un diamètre intérieur de 1,0 mm.

Chaque passage de gaz 23 est en outre muni d'un tube isolant 27 constitué d'un matériau céramique ou d'un autre matériau non conducteur et raccordé entre les tubes conducteurs 25 et 25', coaxialement par rapport à ceux-ci. Le tube isolant 27 présente un diamètre intérieur égal à celui des tubes conducteurs et un diamètre extérieur légèrement supérieur à celui des tubes conducteurs. Le tube isolant 27 présente une paire d'extrémités 26 et 26' comportant un évidement permettant d'y loger L'extrémité supérieure du tube conducteur inférieur 25 et L'extrémité intérieure du tube conducteur supérieur 25', respectivement comme le montre la figure 7.

Les tubes conducteurs supérieurs 25' sont considérablement plus longs que les tubes conducteurs inférieurs 25 et les tubes isolants 27 sont par conséquent situés à proximité de la chambre d'alimentation en gaz 21. Bien que la figure 5 représente la totalité des tubes isolants 27 comme étant si tués à la même hauteur, on peut également les positionner à différentes hauteurs.

Selon un autre aspect de l'invention, il est fourni un bouchon longitudinalement renforcé par une pluralité de fils métalliques qui ne s'étendent pas de mariere ecestirue be l'une à l'astre des extrémités du boucbor, ou une masse de fibres minérales non conductrices, chaque passage de gaz ayant une paroi réfractai re nue, d'est-à-dire, non pourvue d'un tube conducteur ou non conducteur. Le bouchon présente une résistance très élevée et comme il ne comporte pas de matériau conducteur le parcourant de manière continue de L'une à l'autre de ces extrémités, aucun courant électrique ne peut le traverser, par exemple lors d'une opération de préparation d'auier dans un haut-fourneau électrique.De plus, le bouchon peut être fabriqué à faible coût, étant donné que les fils métalliques et les fibres minérales sont tous deux onéreux.

Le bouchon décrit au paragraphe ci-dessus est représenté à titre d'exemple dans la figure 8. Le bouchon 31 comporte une pluralité de passages de gaz longitudinalement parallèles 32 allant d'une chambre d'alimentation en gaz 33 à la surface de travail qui sera orientée vers l'intérieur du haut-fourneau. La chambre d'alimentation en gaz 33 est définie par une première plaque de fond 34 sur laquelle repose un matériau réfractaire constituant le bouchon 31, une seconde plaque de fond 35 espacée, sous la première plaque de fond 34, et un organe cylindrique 36 entourant les plaques de fond 34 et 35.La première plaque de fond 34 comporte une pluralité d'orifices, chacun d'entre eux étant aligné avec l'un des passages de gaz 32, et une pluralité de tubes courts 37, chacun d'entre eux étant ajusté dans l'un des orifices et faisant saillie vers le haut sur la plaque de fond 34. Les tubes courts 37 servent respectivement à raccorder les passages de gaz 32 à la chambre d'alimentation en gaz 33. La seconde plaque de fond 35 comporte un orifice d'entrée de gaz 35a.

Le bouchon 31 comporte une pluralité de fils métalliq-ues de renforcement disposés longitudina
Lement et noyés dans Le matériau réfractaire. Les fils métalliques sont constitués d'un premier ensemble de fils métattiques 38 allant de La surface de travail du bouchon 31 à une partie intermediaire de cetui-ci, et d'un second ensemble de fils métalliques 39 allant du fond du bouchon 31 à sa partie intermédiaire.

Le bouchon 31 présente un dessin de la surface extérieure passant d'une forme cylindrique à tronconique dans sa partie intermédiaire A. Les premier et second ensembles de fils métalliques 38 et 39 se chevauchent mutuellement dans La partie intermédiaire A, mais ne sont pas en contact l'un avec l'autre. Les fils métalliques 38 et 39 sont espacés les uns des autres de manière appropriée et sont par conséquent électriquement isolés les uns des autres. Si les fils métalliques 38 et 39 sont trop espacés les uns des autres dans la zone A, il est cependant impossible de disposer un nombre suffisamment important de fils 38 et 39 pour obtenir un effet de renforcement satisfaisant. Par conséquent, les fils métalliques 38 et 39 sont espacés les uns des autres d'une distance d'environ 5 à 15 mm, ou de préférence, d'environ 8 à 12 mm.Les fils métalliques 38 proprement dit et les fils métalliques 39 proprement dit, sont de préférence espacés les uns des autres de la distance ayant été mentionnée ci-dessus.

Bien qu'il n'existe pas de limite absolue à ta position de ta partie intermédiaire A, dans laquelle les fils métalliques 38 et 39 se chevauchent mutuellement, il est recommandé, du point de vue de la disposition des fils, que cette partie du bouchon ait un diamètre relativement important. Il n'est pas nécessaire que la partie intermédiaire A soit limitée à une zone de petite dimension , de hauteur restreinte, car elle peut en variante être une zone de grande dimension dans laquelle les fils métalliques 38 et 39 se chevauchent mutuellement à différentes hauteurs. Cette variante conduit à un résultat de renforcement encore plus satisfaisant.

Chacun des fils métal tiques 38 et 39 est de préférence un fil en acier inoxydable ou-un fil constitué de tout autre acier résistant à la chaleur et à La corrosion. Il peut s'agir d'un fil unique ou d'un fil torsadé. Bien que ta superficie de sa section dépende du nombre de fils noyés dans le bouchon, celle-ci est
2 généralement dans l'intervalle d'environ 1 à 20 mm
2 et de préférence, dans l'intervalle d'environ 3 à 7 m .

Il est efficace de revêtir les surfaces des fils métallioues 38 et 39 d'un matériau céramique non conducteur ou d'un autre matériau de ce type, afin d'améliorer leur isolation électrique mutuelle. Des fils métalliques sont'également disposés entre chaque groupe de deux passages de gaz adjacents 32, bien qu'ils ne soient pas illustrés à la figure 8. On peut obtenir des effets de renforcement encore meilleurs si chaque fil est pourvu d'une pluralité de noeuds ou de saillies espacée les unes des autres. Les noeuds ou saillies améliorent l'ancrage des fils métalliques dans le matériau réfractaire.

On s'intéressera à présent à la figure 10 qui illustre une variante du bouchon représenté figure 8.

Le bouchon 31 est renforcé par es fibres minérales non conductrices F, au lieu des fils métalliques. Dans la mesure où les fibres F sont non conductrices, aucun courant d'induction ne parcourt les fibres F. Par conséquent, les fibres F peuvent parcourir de façon continue la totalité de la longueur du bouchon, ou peu- vent en variante comprendre une pluralité de groupes de fibres courtes qui sont espacés les uns des autres le long de La longueur du bouchon. Le bouchon peut etre constitué de n'importe quel matériau réfractaire classique, pour autant que celui-ci ait une résistance suffisamment élevée à la corrosion par un métal fondu.

Les fibres peuvent être sélectionnées parmi divers types de fibres minérales non conductrices. On préférera entre autre les fibres d'Al203, d' At 20 3-Si 02, dtAl203-Cr203 ou de ZrO2.

Le bouchon représenté sur la figure 8 peut être fabriqué par un procédé décrit ci-apres à titre d'exemple, en référence à La figure 9. Plusieurs ames allongées 41 qui ont chacune la forme d'une barre, sont verticalement disposes dans un chassis 40 ayant la forme d'un bouchon inversé. Elles sont disposées de façon à former un réseau horizontalement juxtaposé dans lequel les passages de gaz 32 doivent être agencés.

Les fils métalliques 38 et 39 sont également disposés verticalement dans te châssis 40 selon leurs motifs appropriés. Chaque fil a une extrémité à laquelle un cordon 38a ou 39a de résine synthétique ou d'un matériau de ce type, est fixé. Les cordons 38a et 39a sont tirés de manière à tendre respectivement les fils métalliques 38 et 39. Le modèle 40 comporte des parois latérales munies d'une pluralité d'orifices. Chaque cordon 39a est tiré au travers de l'un de ces orifices par son extrémité libre. L'extrémité libre de chaque cordon 38a est située au-dessus du sommet du châssis 40. Un matériau réfractaire malaxé est versé dans le châssis 40. Lorsque le châssis 40 a été rempli du matériau réfractaire, les cordons 38a et 39a sont tirés avec force de façon à ce qu'ils puissent être détachés des fiLs métalliques 38 et 39, respectivement.Les cordons 38a et 39a sont retirés du châssis 40 en laissant les fils métalliques 38 et 39 seuls dans le matériau réfractaire. La partie de chaque fil métallique 39 qui fait saillie sur le matériau réfractaire est coupée. Le boîtier comprenant les plaques de fond 34 et 35 et l'organe cylindrique 36 et définissant la chambre d'alimentation en gaz, est ensuite placé sur le sommet du châssis 40 puis on effectue plusieurs opérations ordinaires parmi tes que t tes un durcissement et l'élimination du châssis pour obtenir un montage de bouchon intégral comportant le boitier definissant la chambre d'alimentation en gaz.

Selon un autre aspect de l'invention, il est fourni un bouchon ayant une pluralité de trous allongés, chacun d'entre eux étant disposé entre deux passages de raz adjacents et parattètement à ceux-ci, et allant de la surface de travail du bouchon qui sera dirige vers l'intérieur d'un haut-fourneau, et une partie intermédiaire de celui-ci. Le bouchon est illustré à titre d'exemple dans les figures 11 et 12. Le bouchon 49 comporte une pluralité de passages de gaz disposés longitudinalement 46, chacun défini par un tube fin 45 constitué d'un métal tel que de L'acier inoxydable, noyé dans un matériau réfractaire. Le bouchon 49 comporte également une pluralité de trous allonges-50 ayant chacun un faible diamètre et formés dans le matériau réfractaire entre chaque groupe de deux passages de gaz adjacents 46 et parallèlement à ceux-ci.Les trous 50 vont de la surface de travail 49a du bouchon 49 à une partie intermédiaire de celui-ci. Ils ne traversent pas la totalité de la longueur du bouchon 49, contrairement aux passages de gaz 46.

La figure 13 représente une partie de la paroi de fond 42 d'un haut-fourneau dans lequel Le bouchon 49 est installé pour injecter du gaz dans un métal fondu par l'intermédiaire des passages de gaz 46. Au fur et à mesure que t 'opération d'affinage se déroule, le métal fondu pénètre dans les trous 50, se solidifie et finit par former une couche métallique en forme de champignon 48 adhérant à l'extrémité intérieure du bouchon 49 et à son voisinage, comme le montre ta figure 13. On peut constater que le métal présent dans les trous 50 forme une base solide pour la couche en forme de champignon 48.Les trous 50 doivent par ccrséquent avoir une profondeur teLle que, mêre Si le bouchon 49 peut s'user à un degré tolérable, ils soient toujours capables. de conserver une quantité satisfaisante de métal et ainsi de maintenir une base solide pour La couche en forme de champignon 48, jusqu'au changement du bouchon 49.

Les trous 50 ont de préférence un diamètre d'environ 1 à 5 mn. Si leur diamètre est trop faible, ils ne permettent pas de constituer une base solide pour cette couche en forme de champignon. Si leur diamètre est trop important, ils reçoivent une quantité si importante de métal fondu que le bouchon 49 présente une température excessivement élevée, ce qui conduit à une diminution inacceptable de sa durée de vie. Les trous 50 peuvent avoir une section droite circulaire ou carrée, ou rectangulaire. On peut par exemple former les trous 50, si un nombre correspondant de fils métalliques ayant chacun un diamètre approprie, sont momentanément noyés dans le matériau réfractaire lors de la fabrication du bouchon.

Le bouchon 49 a été réalisé à des fins exoerimen- tales par l'utilisation des tubes 45 ci-après nui définissent les passages de caz 46, et les trous 50 suivants ayant éte réalisés
Tubes
diamètre intérieur : 1 mm
longueur : 753 mm
nombre : 30 T r o u s
diamètre : 5 mm
profondeur : 350 mm
nombre : 7
Le bouchon 49 a été installé dans la paroi du fond d'un haut-fourneau d'aciérie électrique. Un gaz inerte a été infecté dans un métal fondu se trouvant dans te haut-folrneau par l'intermédiaire des tubes 45.

Une ccJche 40 suffisarment grande de métal en for me de champignon a été formee sur le dessus du bouchon 49 et a contribué à prolonger sa durée de vie. Chaque passage de gaz a été défini par deux tubes d'acier inoxydable 45 et un tube céramique raccordé entre ceux-ci pour empêcher le passage d'un courant d'induction dans le bouchon. De toute évidence, les trous 50 ont facilité la formation d'une couche métallique efficace en forme champignon contribuant à l'allongement de La durée de vie du bouchon et de la partie de paroi de fond qui
L'entoure.

On s'intéressera maintenant aux figures 14 à 17 représentant des variantes des bouchons ayant été décrits à propos des figures 1, 5, 8 et 11 , respectivement. Les modifications apportées resident dans le fait qu'on a inclus un boitier extérieur constitué d'un métal ou une touche de peinture réfractaire par exemple composée de phosphate d'aluminium. Le boitier extérieur est indiqué en C dans chacune des figures 14 à 17, et entoure le matériau réfractaire pour le protéger de toute dégradation, même si une importante force mécani- que peut lui être appliquée tors du stockage, du transport ou de L'instalLation du bouchon.Le boîtier extérieur C se termine dans une partie intermédiaire du bouchon sans atteindre son extrémité supérieure, de façon à ce qu'il ne puisse pas former un court-circuit pour un éventuel courant d'induction se produisant lors du fonctionnement d'un haut-fourneau électrique. Il a de préférence une longueur telle qu'il puisse entourer
le matériau réfractaire jusqu a une hauteur maximale de 80 % de La longueur du bouchon. A tous autres égards,
les bouchons sont identiques à ceux qui sont il lustrés aux figures 1, 5, 8 et 11, respectivement.Des réfé- rences numériques identiques sont utilisées pour désigner des parties identiques dans les deux figures e csaque paire dorrespondante, et on ne fournira pas une nouvelle deseription $d'éventuels éléments communs. Goei ou'il en soit, Le boîtier extérieur peut avantageusement couvrir
la totalité de la longueur du bouchon s'il est formé par une couche de peinture réfractaire.

Conformément à la présente invention, le bouchon peut comprendre deux parties qui sont composées de types différents de-rateriaux réfractaires. Il s'agit d'une partie intérieure adaptée à être dirigée vers L'intérieur d'un haut-fourneau dans lequel le bouchon sera monté et d'une partie extérieure adjacente à ta chambre d'alimentation en gaz. La partie intérieure est constituée d'un matériau réfractaire de haute qualité ayant un haut degré de résistance à L'usure, tel que le MgO-C, et la partie extérieure est constituée d'un matériau réfractaire de faible qualité qui est moins coûteux. Cette structure peut s'appliquer à tous les bouchons ayant été décrits ci-dessus.En outre, la partie de la paroi du fond du haut-fourneau qui entoure le bouchon peut également être réalisée de la même manière. Sa partie intérieure, qui est dirigée vers l'intérieur du haut-fourneau peut etre constituée d'un matériau réfractaire de haute qualité et sa partie extérieure, d'un matériau de basse qualité.

Le terme de "matériau réfractaire de haute qualité" tel qu'il est utilisé ici désigne un matériau réfractaire quelconque ayant un haut degré de résistance à le fracture, comme par exemple le Mgo-C et tout autre matériau réfractaire ayant été utilisé jusqu'à présent pour réaliser un bouchon pour haut-fourneau. Le terme de "matériau réfractaire de basse qualité" tel qu'il est utilisé ici, désigne une brique de MgO ou de tout autre matériau réfractaire d'un type moins onéreux, et qui présente une plus faible résistance à la fracture nu'un matériau réfractaire de haute qualité, mais qui est quand même suffisamment résistant pour que ta destruction du bouchon dans son ensemble, soit peu probable.

L'épaisseur préférée de chaque partie dépend de divers facteurs parmi lesquels la forme du hautfourneau et le type de gaz qui y est injecté par l'intermédiaire du bouchon. Cependant, il est généralement suffisant que la partie intérieure qui est constituée d'un matériau réfractaire de haute qualité ait une épaisseur d'environ 150 à 200 mm. Par mesure de précau tion, il est bien sur possible d'augmenter cette épaisseur, bien que l'on doive également tenir compte des facteurs économiques.

On peut par exemple utiliser deux procédés pour réaliser Le bouchon décrit aux paragraphes précédents.

Selon le premier procédé, un matériau réfractaire de haute qualité et un matériau réfractaire de basse qualité sont placés dans un moule pour former simulta nément les parties intérieure et extérieure d'un bouchon, respectivement. Un ensemble de trous est ensuite formé au travers des matériaux réfractaires et un tube ou des tubes définissant un passage de gaz est (sont) inséré (s) dans chacun des trous. En variante, il est possible de placer une pluralité de tubes disposés de manière appropriée dans Le moule, puis de le remplir des matériaux réfractaires. Une fois le moule rempli de matériaux réfractaires, les tubes en sont retirés s' ils ont été utilisés pour former des passages de gaz ayant chacun une paroi réfractai-re nue.Le bouchon qui a été réalisé est installé dans la paroi du fond d'un haut-fourneau.

Selon le second procédé, un matériau réfractaire de haute qualité est placé dans la partie intérieure d'une ouverture pour bouchon pratiquée dans la paroi du fond d'un haut-fourneau et un matériau réfractaire moulable de basse qualité est ensuite versé ou injecté dans la partie extérieure de l'ouverture pour bouchon.

Deux bouchons du type qui a été décrit aux divers paragraphes précédents sont illustrés à titre d'exemple dans les figures 18 et 19, respectivement.

Le bouchon 51 illustré figure 18, qui est tronconique et présente une surface périphérique extérieure formant un cône progressif, comprend une partie supérieure ou intérieure 52 se composant d'un matériau réfractaire de haute qualité, tel que du MgO-C, et une partie inférieure ou extérieure 53 se composant d'un matériau réfractaire de basse qualité, tel que MgO. Les deux parties 52 et 53 sont en contact intime l'une avec L'autre, et Leurs surfaces en contact mutuel sont ondu Lées. Le bouchon 51 est muni axialement d'un passage de gaz 54 de diamètre relativement grand. Le passage de gaz 54 est défini par un tube 55 d'acier inoxydable ou d'un matériau de ce type.

Le bouchon 51' représenté figure 19, qui est également tronconique et dont la surface présente une forme progressivement conique, comprend également une partie supérieure ou intérieure 52' se composant d'un matériau réfractaire de haute qualité, tel que MgO-C, et une partie inférieure ou extérieure 53' se composant d'un matériau réfractaire de basse qualité, tel que MgO.

Les deux parties 52' et 53' sont en contact intime
L'une ave l'autre et leurs surfaces en contact mutuel sont plates et horizontales. Le bouchon 51' présente une pluralité de passages de gaz 54', chacun de petit diamètre. Chaque passage de gaz 54' présente une extrémité inférieure reliée à une chambre d'alimentation en gaz 56.

La figure 20 représente le bouchon 51 de la figure 18 lorsqu'il est installé dans la paroi du fond d'un haut-fourneau électrique, à titre d'exemple. Le bouchon 51 est entouré par une couche 57 d'un matériau pouvant par exemple etre du béton réfractaire. La figure 21 représente à titre d'exemple le bouchon 51' de ta figure 19 lorsqu'il est installé dans la paroi du fond d'un haut-fourneau électrique. Le bouchon 51 est entouré par deux couches 58 et 59 de matériaux réfractaires. La couche supérieure ou intérieure 58 est par exemple un béton réfractaire de haute qualité et la couche inférieure ou extérieure 59 peut comprendre un matériau réfractaire de basse qualité qui est moins onéreux.Le dispositif représenté figure 21 est utilisable pour améliorer la résistance à la corrosion du bouchon et de son voisinage, et cela à faible coût.

Il n'est pas toujours nécessaire que le bouchon soit un assemblage de briques façonnées spécialement, mais it peut-en variante être constitué uniquement de bétons réfractaires. Ce dernier type de bouchon peut comprendre une partie intérieure se composant d'un béton réfractaire de haute qualité et une partie extérieure se composant d'un béton réfractaire de basse qualité.

Une pluralité de tubes peut être noyée dans Les matériaux réfractaires pour former les passages de gaz nécessaires.

On décrira à présent certains exemples particuliers de bouchons qui ont été utilisés dans un hautfourneau électrique de 50 tonnes ayant une paroi de fond matricée d'une épaisseur de 700 mm. Ces bouchons étaient du type illustre à la figure 18. L'un des bouchons avait une partie intérieure d'une épaisseur de 250 mm et composée de MgO-C, et une partie extérieure d'une épaisseur de 450 mm et composée de MgO. Les tubes ont été mis en position et Les matériaux réfractaires ont été versés pour former le bouchon. Après répétition du fonctionnement du haut-fourneau pendant 400 coulées,
Le bouchon s'était usé jusqu'à une profondeur d'environ 100 mm et a été remplacé par un nouveau bouchon.Bien que les bouchons classiques étaient également utilisables pendant environ 400 coulées, le coût du bouchon de l'invention ne représentait qu'environ 40 % de celui d'un bouchon classique quelconque.

Un autre bouchon de l'invention avait une partie intérieure d'une épaisseur de 250 mm, composée de
MgO-C, et une partie extérieure d'une épaisseur de 450 mm se composant d'Al203. Ce bouchon s'est également usé jusqu'à une profondeur d'environ 100 mm et a été remplacé après 400 coulées effectuées dans le haut-fourneau. Le court du bouchon ne représentait qu'environ 40 % de celui d'un bouchon classique quelconque.

Les propriétés des réfractaires utilisés pour les bouchons ayant été décrits dans Les deux paragraphes précédents, sont indiquées dans le tableau 1.

Le tableau 2 fournit à titre d'exemple plusieurs autres combinaisons de réfractaires dont on peut s'attendre à ce qu'elles produisent des résultats semblables. En ce qui concerne le tableau 2, si t'on utilise du MgO-C pour La partie intérieure d'un bouchon, l'utilisation de
MgO-C pour sa partie extérieure également, ne présente pas d'avantage économique . De meilleurs résultats peuvent être obtenus s'il n'y a pas de différence importante entre les coefficients de dilatation thermiques des réfeactaires utilisés pour les parties i nt é- rieure et extérieure d'un bouchon.

Tableau 1

<tb> <SEP> Partie <SEP> Partie
<tb> <SEP> intérieure <SEP> extérieure
<tb> <SEP> Mgo-l <SEP> mgo <SEP> Béton <SEP> réfrac
<tb> <SEP> taire <SEP> à <SEP> haute
<tb> <SEP> teneur <SEP> en
<tb> <SEP> alusine
<tb> Analyse <SEP> Mgo <SEP> 76 <SEP> 93 <SEP>
<tb> chimidur <SEP> 0 <SEP> 19 <SEP> - <SEP>
<tb> <SEP> (%) <SEP> Al203 <SEP> - <SEP> - <SEP> 95
<tb> Porsosité <SEP> assarente <SEP> 2,8 <SEP> 9,5 <SEP>
<tb> <SEP> (%)
<tb> Densité <SEP> apparente <SEP> : <SEP> 2,; <SEP> : <SEP> 2,S5 <SEP> : <SEP>
<tb> Résistance <SEP> a
<tb> broyage <SEP> à <SEP> frcid <SEP> : <SEP> 430 <SEP> : <SEP> 800 <SEP> : <SEP> 45C <SEP>
<tb> <SEP> (kg/cm2)
<tb> Dilatation <SEP> (A) <SEP> à <SEP> :<SEP> 1,15 <SEP> : <SEP> 1,20 <SEP> : <SEP>
<tb> 1 <SEP> 000'0
<tb> * en cas de sèchage å 110'C pendant 24 heures. Tableau 2

<SEP> Partie <SEP> intérieure <SEP> Partie <SEP> extérieure
<tb> <SEP> Mgo-C <SEP> Mgo-C <SEP> spinelles <SEP> Mgo- <SEP> Béton <SEP> à
<tb> <SEP> dolomite <SEP> Mgo-c <SEP> haute <SEP> teneur
<tb> <SEP> en <SEP> alumine
<tb> Analyse <SEP> Mgo <SEP> 76 <SEP> 75 <SEP> 24 <SEP> 70 <SEP> 75 <SEP> chimique <SEP> c <SEP> 19 <SEP> 19 <SEP> - <SEP> - <SEP> 19 <SEP> (z) <SEP> AL203 <SEP> - <SEP> - <SEP> 62 <SEP> - <SEP> - <SEP> 87
<tb> <SEP> Cao <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 18 <SEP> - <SEP>
Porosité <SEP> apparente <SEP> (%) <SEP> 2,8 <SEP> 3.1 <SEP> 16,0 <SEP> 5,5 <SEP> 3.1 <SEP> 16,0
<tb> Densité <SEP> apparente <SEP> 2,98 <SEP> 2,87 <SEP> 2,85 <SEP> 2,90 <SEP> 2,85 <SEP> 2,85
<tb> Résistante <SEP> au <SEP> broyage
<tb> à <SEP> froid <SEP> (kg/cm2) <SEP> 420 <SEP> 400 <SEP> 700 <SEP> 350 <SEP> 400 <SEP> 500
<tb> Dilatation <SEP> (%) <SEP> à <SEP> 1,15 <SEP> 1,15 <SEP> 0.93 <SEP> 1,05 <SEP> 1,15 <SEP> 0,75
<tb> à <SEP> 1 <SEP> 000 C
<tb> Contient <SEP> (o) <SEP> ou <SEP> ne
<tb> contient <SEP> pas <SEP> (x) <SEP> de <SEP> 0 <SEP> x <SEP> - <SEP> - <SEP> x <SEP> mâchefer <SEP> de <SEP> Mgo <SEP> fondu
<tb> électriquement
<tb>
Si le matériau réfractaire de haute qualité n'est utilisé que pour La partie intérieure du bouchon qui est susceptible de s'user, alors que sa partie extérieure qui est beaucoup moins susceptible de s'user, se compose d'un matériau réfractaire de basse qualité,
Le coût inférieur du matériau réfractaire de basse qualité contribue à la diminution du coût du bouchon dans son ensemble. et oar conséquent du coût d'entretien de ta paroi de fond d'un haut-fourneau dans laquelle le bouchon est installé, comme cela ressort de La description faite précédemment.

Un ou plusieurs bouchons de l'invention peuvent être installés dans la paroi du fond d'un hautfourneau électrique qui est préparée à partir d'un matériau matricé, en particulier du type sec. Une couche de briques réfractaires peut être disposée entre te bouchon et le matériau matricé. Le matériau matricé est facile à moul-er, bien qu'il puisse être légèrement inférieur aux briques réfractaires en ce qui concerne la résistance au feu. Par conséquent, il peut être avantageux de l'utiliser pour réaliser au moins La partie médiane de ta paroi de fond, entre ses surfaces intérieure et extérieure , dans une zone qui est suffisamment éloignée du bouchon. Bien qu'il ne soit pas néces- saire que les briques réfractaires entourant te bouchon aient une résistance au feu comparable à celle du bouchon, elles doivent avoir une résistance au feu supérieure à cette du matériau matricé. La couche de briques réfractaires qui entoure le bouchon ou chacun des bouchons, a de préférence une superficie de section 2 de 0,4 à 1,2 m . Bien qu'il soit possible de préparer une brique unique, sa préparation est difficile du point de vue de la précision de dimension et son instalration pose également des problèmes. Par conséquent, il est recommandé de préparer une pluralité de briques et de les poser le long du bouchon.L'utilisation de briques réfractaires n'est pas. limitée à La zone entourant le bouchon, mais peut avantageusement être étendue aux surfaces intérieure et extérieure de toute autre partie de la paroi de fond. Il est particuLièrement efficace de recouvrir La surface intérieure de la paroi de fond de briques réfractaires afin d'assurer la protection du matériau matrice, en particulier au voisinage du bouchon.

On se référera à présent aux figures 22 à 24 qui illustrent à titre d'exemple La paroi de fond d'un haut-fourneau électrique dans lequel une pluralité de bouchons de l'invention est installée. Trois bouchons tronconiques 62 ayant chacun une surface de forme progressivement conique qui s'élargit légèrement vers le bas, sont installés dans la paroi de fond 61. Ils sont disposés selon un réseau triangulaire régulier, comme le montre la figure 23. Chaque bouchon 62 est formé d'un matériau réfractaire de qualité relativement élevée, teL que du MgO-C, et comporte une pluralité de passages de gaz Longitudinaux 63. Chaque bouchon 62 est entouré par des briques réfractaires de formes différentes et par un matériau matricé à sec 69.Les briques réfractaires comprennent une brique supérieure 64 et une brique inférieure 64' qui sont au contact direct de chaque bouchon 62, et qui définissent une couche cylindrique ayant un contour de surface extérieure octogonal régulier, comme te montre la figure 23. La brique réfractaire 64 a de préférence une qualité comparable ou seuLement légèrement inférieure à celle du matériau réfractaire du bouchon 62, étant donné qu'elle est exposée au gaz injecté au travers du bouchon.

Chacune des trois briques réfractaires 64 a une portion supérieure entourée par le matériau matricé 69. Une multiplicité de briques réfractaires 65 est déposée Le long de la surface intérieure de la paroi de fond autour de chaque brique réfractaire 64, et entre chaque groupe de deux briques réfractaires adjacentes 64, bien qu'elles ne soient pas représentées individuellement dans la figure 23. Chaque brique réfractaire supérieure 64 a une partie inférieure entourée par une brique réfractaire 65 . Chaque brique réfractaire inférieure 64' est de même entourée par une brique réfractaire 65'.

Les briques réfractaires supérieures et inférieures 65' ont sensiblement la même qualité. Les extrémités inférieures du bouchon 62 et de la brique réfractaire 64' qui sont de niveau L'une avec L'autre, reposent sur une plaque d'acier 66 définissant la surface extérieure de
La paroi de fond 61. Une couche d'une charge réfractaire ou de briques de foyer ordinaires 67 est déposée sur La plaque d'acier 66. Des briques de formes différentes 68 sont déposées sur les briques de foyer 67 autour des briques réfractaires supérieures et inférieures 65 et 65'.

Les parties de la paroi se trouvant entre Les briques 65 et 68 et autour des briques 65 sont remplies du matériau matricé à sec 69 qui est principalement séparé des bouchons 62 par Les briques réfractaires 64. Chaque bouchon 62 est muni à son extrémité inférieure d'une poignée 70 qui peut être prise pour l'installation du bouthon 62 dans le paroi du fond du haut-feurneau ou pour t'en retirer. Une canalisation 71 est ractordée aux passages de gaz 63 pour l'introduction dans cesx-ci du qas à lsjester cans te haut-faufneau,
Une structure de paroi de fond nodi fiée est illustrée dans les figures 25 et 26.Chacun des trois bouchons 62 présente une partie sepérieure entourez par une brique réfractaire globaleren cylindrique 64 ayant un contour de surface extérieure octogonal régulier.

La brique réfractaire 64 a une partie supérieure entourée au total de seize briques réfractaires 65" ayant chacune une section transversale rectangulaire. Les briques réfractaires 65" entourant chaque bouchon 62 sont entourées par le matériau matricé à sec 69.

Une autre structure modifiée est représentée figure 27. La brique réfractaire 64 entourant chaque bouchon 62 est entourée de huit briques réfractaires 72 ayant chacune une section droite approximativement trapézoidale. Les briques réfractaires'72 sont entourées par le matériau matricé à sec 69.

L'utilisation de briques réfractaires entre le bouchon et le matériau matricé formant la paroi du fond d'un haut-fourneau électrique telle qu'elle a été décrite ci-dessus, contribue à l'allongement de la durée de vie de la paroi de fond matricée car elles la séparent du bouchon. L'utilisation du matériau matricé peut diminuer le temps nécessaire à la réalisation du hautfourneau.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1. Bouchon pour appareil d'affinage comprenant :

- un corps réfractaire (22) ayant une pluralité de passages de gaz longitudinaux (23) au moyen duquel un gaz peut être injecté dans ledit appareil ; et

- une pluralité de moyens tubulaires (25, 25' ; 27), chacun disposé dans l'un desdits passages de gaz et constitué au moins partiellement d'un matériau non conducteur pouvant empêcher le passage d'un courant d'induction dans le bouchon.

2. Bouchon selon la revendication 1 , carac irisé en ce que chacun desdits moyens tubulaires comprend deux tubes (25, 25') électriquement conducteurs et un tube isolant (27) constitué dXun matériau non conducteur et raccordé entre lesdits tubes conducteurs, lesdits tabes ccnducteurs et isolants ayant ces diaètres interieurs sensiblement égaux,

3.Bouchon se ton ta revenditation 1, caractérisé en ce que Ledit corps a une partie intérieure (52, 52') ao'aptee å être c-srosee au voisinage de l'intérieur dudit appareil et constituée d'un matériau réfractaire de haute qualité et une partie extérieure (53, 53') constituée d'un matériau réfractaire de basse qualité.

4 . Bouchon selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un bottier métal lique (C) entourant ledit corps à l'exception d'une partie de celui-ci adjacente à l'intérieur dudit appareil.

5. Bouchon selon ta revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps est installé dans la paroi de fond dudit appareil qui comporte une partie (64, 64'-) entourant ledit corps au voisinage immédiat de celui-ci, et est constituée de matériaux réfractaires façonnés de matière spécifique, et une partie (6 ) éloignée dudit corps et constituée d'un matériau matricé.