LU83061A1 - Perfectionnement aux dispositifs de coulee d'acier liquide - Google Patents
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Description
»
Société Anonyme HAINAUT-SAMBRE
à COUILLET (BELGIQUE)
Perfectionnement aux dispositifs de coulée d’acier liquide
La présente invention se rapporte à des dispositifs de coulée d'acier liquide notamment destinés à l'alimentation des lingotières de coulée continue.
On connaît déjà un dispositif constitué de busiettee réfractaires fixées à la plaque de fond des paniers répartiteurs d'acier liquide équipant les installations de coulée continue.
’ L’utilité des busettes, dont le nombre correspond à celui des lignes de coulée, réside dans la détermination de la vitesse de coulée, qui est fixée par leur diamètre; on pedt toutefois ajuster légèrement cette vitesse en réglant le niveau d'acier dans les paniers répartiteurs.
On sait que l’application du procédé | de coülée continue contribue à diminuer le prix de revient vl final des usines sidérurgiques.
T
« 2.
fr < Dans ce but, la conception de la majorité des installations permet des coulées séquentielles avec le changement des poches à acier liquide par l'emploi d'une tour pivotante et le changement éventuel, dit "au vol", des paniers répartiteurs d'acier liquide san3 devoir réarmer la machine se Ion le procédé bien connu sous l'appellation de "fausse billette".
i „ Le travail en séquence est un objectif majeur poursuivi afin de renforcer l'économie de frais recherchée par l'augmentation du taux d'utilisation des installations.
Toutefois, la durée de vie des busettes des paniers répartiteurs constitue un facteur limitatif de la performance désirée et la défaillance d'une busette en cours de séquence détérioré la productivité.
Pour y remédier, le changement "au vol" des paniers répartiteurs d'acier constitue une solution; néanmoins, cette opération est délicate sur des installations comportant plus de duatre lignes de coulée et s'accompagne d'une dégradation de la mise au mille du métal.
La présente invention a pour but de remédier à cette difficulté en apportant une solution particulièrement intéressante qui consiste à adapter, sous et contre .. la plaque de fond des paniers répartiteurs, un dispositif statique de coulée d'acier liquide.
Le problème est ainsi résolu par le i remplacement, en cours de séquence, d'une busette amovible J défaillante par une busette amovible neuve.
i 3.
Une telle busette amovible présente, par rapport aux busettes existantes, l’avantage d'une augmentation sensible de la productivité et une efficacité accrue, permettant d'atteindre les performances normalement attendues en coulées séquentielles, tout en garantissant une meilleure qualité du produit coulé puisque cette busette peut être échangée à tout moment lorsque son jet se dégrade prématurément.
Cette invention est fondée sur les constatations suivantes : - l'arrêt de la coulée d'acier liquide sur une ligne peut être réalisé préalablement à l'échange d'une busette amovible par tout système indépendant, par exemple la méthode classique de bouchage par cône de cuivre; - l'expérience a montré qu'à la suite de cet arrêt de coulée, la solidification de l'acier dans le canal de l'entonnoir collecteur est suffisante pour permettre le dégagement et l'échange de la busette amovible; - le temps d'arrêt nécessité sur la ligne considérée par le3 deux opérations ci-deosus n'est pas supérieur à 15 minutes; pendant ce temps, la coulée d'acier liquide peut continuer normalement sur les autres lignes; - la ligne de coulée interrompue pourra redémarrer ensuite selon le procédé de la "fausse billette".
î
Le dispositif statique de coulée d'acier liquide objet de la présente invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il est constitué d'un châssis de montage adapté sous et contre la plaque de fond d'un panier répartiteur d'acier liquide, par un ou plusieurs points de fixation, et 4.
servant de pièce de maintien à une busette, dite collectrice de l'acier liquide, insérée dans une brique de siège réfractaire du panier répartiteur, et en ce que, directement en-dessous de cette busette collectrice et en contact avec celle-ci, est ajustée coaxialement une busette, dite régulatrice, amovible par rapport , à la busette collectrice et maintenue contre celle-ci par des moyens appropriés.
_ >
Une première modalité de l'invention prévoit que au moins l'une des deux busettes ci-dessus est de conception monobloc.
Une deuxième modalité de l'invention * prévoit que au moins l’une des deux busettes est de conception compound avec insert, par exemple en oxyde de zirconium stabilisé ou en alumine électrofondue.
Suivant une autre modalité de l'invention, une aU moins des deux busettes présente une surface extérieure tronconique. Cette forme de busette n'est pas limitative, d'autres formes, cônicités, ainsi que diverses conceptions de la surface de johction entre les busettes peuvent être envisagées.
Cette surface de jonction est constituée . par un ensemble d'éléments de surface plans et courbes de manière à faciliter avantageusement le centrage de la busette régulatrice et à obtenir une bonne étanchéité entre les busettes au passage de l'acier liquide.
Suivant encore une autre modalité de l'invèntion, les deux busettes présentent chacune une surface extérieure tronconique orientée de préférence en sens inverse l'une de l'autre. L'utilisation d'un montage à cônicité inverse de la brique de siège et de la busette collectrice peut être prévue v dans le cas d'un panier répartiteur froid permettant le montage de la busette collectrice par le haut.
5.
L'invention est aussi caractérisée en ce d|ue la busette régulatrice est du type immergé.
Encore suivant l'invention, la busette collectrice est maintenue contre la brique de siège au moyen d'urï anneau de fixation à serrage rapide, le dit anneau prenant , appui dans le châssis.
L'invention est encore caractérisée en ce que la busette régulatrice est fixée contre la busette collectrice par un anneau à serrage rapide. La liaison entre l'anneau de fixation de la busette collectrice et la busette régulatrice est réalisée par l'intermédiaire d'une monture, fixe par rapport à la . busette régulatrice. Cette conception évite la rotation de la busette régulatrice lors du serrage.
Par moyen de serrage rapide, on entend, par exemple, le type à baïonnette, è filet, à cales, à patins de glissement.
Selon une variante de l'invention, un joint réfractaire, par exemple en fibre céramique, est intercalé entre l'arineau de maintien de la busette collectrice et la monture supportant la busette régulatrice.
Une autre variante de l'invention prévoit que des accessoires appropriés permettent le positionnement et la fixation d'un dispositif de protection du jet d'acier liquide contre notamment l'oxydation au contact de l'air ambiant. La conception de ta monture réalisant la liaison entre l'anneau de fixation de la busette collectrice et la busette régulatrice est fonction du type de protection utilisée. Ce dispositif de protection du jet d'acier peut soit faire saillie sous le plan horizontal inférieur de la busette régulatrice ou soit ne pas faire saillie sous ce plan; J il est, par exemple, tel que ceux permettant le soufflage de gaz dans l'environnement du jet d'acier liquide.
- 6.
Toujours suivant l'invention, un dispositif assure une protection contre les projections d'acier liquide.
L'invention prévoit que la composition précise de la matière envisagée pour la fabrication des différentes „ pièces formant le dispositif est fonction des contraintes méca niques et thermiques que ces pièces subissent.
Cette matière est soit de l'acier, par exemple de l'acier ordinaire ou de l'acier allié, soit de la fonte, par exemple de la fonte ordinaire de moulage, de la fonte aciérée ou de la fonte spécialement adaptée.
L'invention prévoit aussi que le procédé de fabrication des différentes pièces formant le dispositif consiste soit à couler des pièces qui sont utilisées brutes, soit à usiner complètement de3 pièces à partir d'ébauches laminées, soit encore à couler des pièces qui sont ensuite parachevées en , tout ou en partie par usinage.
Les matériaux réfractaires mis en oeuvre dans le dispositif objet de l’invention sont ceux couramment utilisés dans les conditions de coulée habituellement rencontrées.
Le nouveau dispositif ci-dessus présente les avantages suivante : - augmentation de la productivité des installations de couléo cdntinue par accroissement de la durée moyenne des séquences; - augmentation de la durée de vie des busettes : dans les dispositifs existants, l'élimination des carottes d'acier et d'oxyde se formant près de l'orifice de sortie de la busette se fait par J l'action d'une lance à oxygène; l'invention permet d'éliminer ede carottes et oxyde mécaniquement, grâce au fait que la busette f 17.
régulatrice fait saillie sous le répartiteur; par cette action mécanique, le réfractaire de la busette régulatrice se dégrade moins rapidement, et la bonne qualité du jet d'acier se maintient plus longtemps.
- débouchage plus facile que dans le cas des obturateurs des dispositifs à tiroirs, étant donné que la longueur de canal est moindre.
« un accessoire permettant le soufflage de gaz peut être placé autour de la busette régulatrice, sans saillie en-dessous de son plan horizontal inférieur dans le but de protéger plus facilement le jet d'acier liquide contre les phénomènes d'oxydation au contact de l'air ambiant.
- une meilleure qualité du produit fini est assurée.
, - comparé à un "mini-tiroir" de conception générale semblable à un tiroir de poche à acier, le coût d'exploitation du nouveau dispositif est nettement plus faible, notamment grâce à l'absence de plaques réfractaires spéciales usinées et à sa simplicité mécanique.
Le schéma suivant, donné à titre d'exemple non limitatif et non à l'échelle, permet de se rendre compte comment on peut concevoir une modalité de l'invention.
La figure représente une coupe longitudinale médiane du dispositif.
Le châssis de montage 1 s'adapte par les , pivots de fixation 2 sous et contre la plaque de fond du panier répartiteur d'acier liquide 3.
a.
Le châssis 1 sert de pièce de maintien à la busette collectrice 4 comportant une surface extérieure tronconique insérée dans une brique de siège réfractaire 3 et maintenue contre celle-ci par un anneau de fixation- à serrage rapide 6.
Directement en-dessous de cette busette , collectrice 4, et en contact avec celle-ci, est ajustée coaxialement la busette régulatrice 7 dont la surface extérieure tronconique est orientée en sens inverse de celle de la busette collectrice.
La conception de la surface de jonction des deux busettes, telle que représentée sur le schéma, est destinée à éviter les infiltrations d'acier entre ces busettes, et à mieux les ajuster coaxialement.
La liaison entre l'anneau 6 et la busette 7 est réalisée par l'intermédiaire d'une monture 8, fixe par rapport à la busette régulatrice.
La busette régulatrice 7 est amovible par rapport à la busette collectrice 4; elle est fixée contre celle-ci par un anneau à serrage rapide 9.
Une tôle démontable de protection 10 • complète le dispositif et préserve le châssis 1, la monture 8 et l'anneau de fixation 9 des projections d'acier liquide.
Le remplacement de la busette régulatrice amovible 7, en cours de séquence de coulée d'acier, peut être effectué de la manière ci-dessous, grâce à l'utilisation d'une pièce de fermeture, en un matériau de nature et de forme appropriés, par ex. un cône de cuivre 12, dont le rôle est explicité ci-après.
* 9.
Lorsqu'il s'agit d'effectuer le remplacement d'une busette régulatrice 7, devenue défaillante, on peut procéder comme suit : a. on applique, contre l'orifice inférieur de la busette régulatrice 7, . une pièce de fermeture comme décrite ci-dessus, par ex. un cône de cuivre 12, de façon à obturer complètement le dit orifice.
Il s'ensuit que le jet d'acier liquide est stoppé et que l'acier contenu à ce moment dans le canal 11 se solidifie progressivement vers le haut, jusqu'à approximativement l'orifice supérieur de la busette collectrice 4, d'une manière suffisante pour empêcher la coulée de l'acier liquide contenu dans le panier répartiteur.
b. Après quelques minutes d'attente, on brûle au moyen d'un engin approprié, par ex. une lance à oxygène, ou un brûleur, la partie de l'acier solidifié, contenu dans la portion du conduit 11, se trouvant à l'intérieur de la busette régulatrice 7; c. On peut maintenant enlever la busette régulatrice 7, de la façon suivante : l'anneau de fixation 9 est enlevé et la monture 8 ôtée avec la busette régulatrice 7 * après contrôle et nettoyage de la surface de jonction de la busette collectrice 4, une busette régulatrice neuve 7 est placée avec la monture 8 et est fixée par * l'anneau de fixation 9j d. Une fois la busette régulatrice neuve 7 mise en place avec ses " éléments de fixation, on se sert à nouveau d'un brûleur, d’une lance à oxygène, ou de tout autre moyen approprié, pour brûler l'acier solidifié, contenu dans la portion du conduit 11, se trouvant à l'intérieur de la busette collectrice 4, ce qui permet à l'acier liquide J de recommencer à couler en jet, la coulée reprenant sur la ligne
Jl considérée selon le procédé de la "fausse billette".
Claims (12)
1. Dispositif statique de coulée d'acier liquide caractérisé en l ' ce qu'il est constitué d'un châssis de montage adapté sous et contre la plaque de fond d'un panier répartiteur d'acier liquide, {·-*£ * a · }··* par un ou plusieurs points de fixation, et servant de pièce de maintien ?i une buset.te, dite collectrice de l'acier liquide, \ '"^î insérée dans une brique de siège réfractaire du panier répar- titeur, et en ce que, directement en-dessous de cette busette collectrice et en contact avec celle-ci, est ajustée coaxialement r . \ ,/ une busette, dite régulatrice, amovible par rapport à la busette > · ό ijâfi collectrice et maintenue contre celle-ci par des moyens nppropriéo. * *ΐ.ι
2. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que au ; ’ l ·'· ; Λ ' moins l'une des deux busettes ci-dessus est de conception monublnc.
3. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que.au ✓ moins l'une (Jeu (Jeux busettes ci-deo3U3 eot de conception . * compound avec insert, par exemple en oxyde de zirconium stabilisé ou en alumine électrofondue. κ :\ L· ; V * ' "r
4. Dispositif suivant les revendications 1 à 3 caractérisé en ce j*;’Îf que une au moins de3 deux busettes présente une surface extérieure rtty t'roneoruque. ? h £:
4 F«'·. « · ' - - * - · " ' ' .... ·» , ______ r, r -,______rf ^ - . - - —^ Il i^llnlrt I* W~ Γ 1“Γ “ "f** jf *· . ) Ç ' r. i < * iaV»<< . h'·. ,t NS ' ”· Hä r r4'4 \ * **V·: ‘ \·&& Ml i
5. Dispositif suivant la revendication 4 caractérisé en ce que les &\v? deux busettes présentent chacune une surface extérieure tron- /. conique orientée de préférence en sens inverse l'une de l'autre.
6. Dispositif suivant les revendications 1 à 5 caractérisé en ce /que la busette régulatrice est du type immergé. . . ΐ * *c I: · l } Λ 11. .
7. Dispositif suivant les revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la busette collectrice est maintenue contre la brique de siège au moyen d'un anneau de fixation h serrage rapide, par exemple du type è baïonnette, le dit anneau prenant appui dans le châssis.
8. Dispositif suivant les revendications 1 è 7 caractérisé en ce que la busette régulatrice est fixée contre la busette collectrice par un anneau â serrage rapide, par exemple du type à baïonnette, la liaison entre l'anneau de fixation repris sous la revendication 7 et la busette régulatrice étant réalisée par l'intermédiaire d'une monture, fixe pur rapport à la busette régulatrice.
9. Dispositif suivant la revendication 8 caractérisé en ce qu'un joint réfractaire, par exemple en fibre céramique, est intercalé entre l'anneau de maintien de la busette collectrice et la monture supportant la busette régulatrice.
10. Dispositif suivant les revendications 8 et 9 caractérisé en ce qu'il comporte des accessoires appropriés permettant lo positionnement et la fixation d'un dispositif de protection du jet d'acier liquide.
11. Dispositif suivant les revendications 1 à 10 caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de protection contre les projections d'acier liquide. 1»
12. Dispositif suivant les revendications 1 à 11 tel que décrit dans l'exemple repris dans la description. J/ _
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