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"Procédé et appareil pour éviter l'entraînement du laitier par le métal, lors de la coulée des fours métallurgiques ".
Dans de nombreuses opérations de la métallurgie de l'acier, il y a avantage, et souvent nécessité, à un stade déterminé de ces opérations, à séparer aussi complètement que possible, le bain métallique du laitier qui le surnage; c'est le cas, notamment, lorsqu'il y a lieu de séparer le métal du laitier au moment même de la coulée, c'est-à-dire de couler la totalité du,métal du four sans qu'il y ait un entraînement notable de laitier.
Ce problème est particulièrement important, lorsque l'on veut effectuer une déphosphoration, une
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désoxydation, une désulfuration, ou toute autre réaction, sur l'acier liquide, dans une poche, par traitement avec des laitiers solides ou liquidée introduits dans cette poche, ou même simplement quand on veut éviter une réac- tion ultérieure entre laitier et métal - par exemple quand il s'agit de régler la grosseur du grain Mac Quaid de l'a- cier conformément au procédé décrit dans le brevet français N 802.637 on date du 27 Mai 1935 de la Société demanderesse .
Une telle séparation entre laitier et métal, au moment de la coulée, peut être réalisée assez facilement dans le cas des fours basculants, tels par exemple les fours électriques, par la constitution d'un barrage au voisinage de l'orifice de coulée ; elle est par contre beau- coup plus difficile dans les fours fixes, spécialement les fours Martin, surtout dans les fours de grand tonnage, par exemple les fours de 40 à 120 tonnes ; il est, dans ce cas, extrêmement difficile, pour ne pas dire impossible, de procéder à un décrassage préalable soigné du bain, au @ moyen de racles, sans parler de la fatigue extrême qu'un tel travail impose aux ouvriers.
Or, l'expérience prouve que, lors de la couléo des fours Martin, une quantité relativement importante de laitier passe en même temps que le métal, spécialement pondant le dernier tiers de la coulée et cette quantité est d'autant plus importante, pour une même forme de four, que le trou do coulée est plus grand et la coulée plus rapide.
Par la présente invention, il a été trouvé un moyen simple, économique et n'imposant nulle fatique aux ouvriers, pour empocher pratiquement ce passage simultané
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du métal et du laitier par le trou de coulée et d'obtenir que le laitier ne puisse couler qu'après le métal. D'ailleurs si, à partir de ce moment, il passait du laitier, co dernier ne pourrait pas gêner les réactions que l'on a éventuellement effectuées dans la poche, car il no se produirait alors pas de mélange suffisant entre le métal et ce laitier pour que ce dernier exerce une action nocive.
Lorsqu!on examine ce qui se passe lors de la coulée d'un four Martin, spécialement dans la dernière partie de celle-ci, on constate qu'il se produit dans le laitier et le métal, au voisinage du trou de coulée, un véritable entonnoir, semblable à ceux que l'on observe lors de la vidange de l'eau d'un lavabo ; le laitier surnageant est entraîné à l'intérieur de cet entonnoir et avec le métal.
La formation de cet entonnoir est due en particulier à l'inégale vitesse des différents filets fluides, eux-mêmes inégalement freinés du fait, en particulier, des frottements sur les parois du four et du trou de coulée. Par l'observation de quelques coulées, il est aisé de repérerexactement l'emplacement, dans le four, où so formo cet entonnoir,. L'importance de celui-ci est sensiblement constante si l'on a soin de maintenir à peu près régulière la dimension du trou de coulée.
La présente invention consisto à fairo flotter sur le métal à l'endroit où se formerait normalement l'entonnoir, un radeau que l'on maintient à cet endroit sur le métal et que l'on laisse ou fait descendre en même temps que le métal. Ce radeau chasse pratiquement le laitier de l'emplacement de l'entonnoir; d'autre part, il diminue considérablement l'intensité de la formation de cet enton-
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noir ou en'supprime môme la création, par l'introduction de frottements supplémentaires.
La hauteur, le poids du radeau ainsi que la force que l'on exerce éventuellement sur lui, sont avantageusement déterminés, do façon que le radeau s'enfonce jusqu'au contact du métal ou tout au moins très près de celui-ci, ce qui assure le premier point recherché à savoir : de chasser le laitier de l'emplacement où se formerait l'entonnoir. Le deuxième point, frottement supplémentaire, eet automatiquement assuré par la présence même du radeau.
L'introduction du radeau peut être réalisée soit dès le début de la coulée, soit, de préférence, pendant la dernière partie de la coulée, au moment où sa présence est particulièrement utile.
Le contour extérieur du radeau est déterminé dans chaque cas particulier par l'observation des dimensions et de la forme de l'entonnoir et de la forme du revêtement de manière que le radeau occupe et couvre largement l'emplacement où se formerait l'entonnoir. Il y a en effet pratiquement intérêt à ce quo la partie du radeau avoisinant la paroi du four, suive sensiblement le contour de cette paroi. Il y a intérêt à adapter la forme de ce radeau à l'usure du revêtement d'un bout à l'autre de la campagne.
Le radeau peut !âtre simplement posé sur le bain par une chargeuse de four Martin ou tout autre appareil et abandonné à lui-même, quitte à le guider pendant la coulée à l'aide de perches au cas, où du fait des mouvements du bain, il aurait tendance à s'écarter de la position qu'il doit normalement occuper .
Il peut être également supporté en permanence par
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un support quelconque, par exemple une tige métallique refroidie par circulation d'eau et articulée de telle façon que le radeau puisse librement suivre le métal dans sa descente sous l'influence de son propre poids et également du poids de la tige elle-même, ce dernier étant éventuellement contrebalancé en tout ou en partie par un contrepoids.
Le radeau peut également être composé de plusieurs parties articulées les unes sur les autres, par exemple à l'aide de joints d'amiante, de façon à lui permettre d'épouser plus facilement, à la fin de la couléo, la forme de la section de la partie inférieure du four. On le constituera par exemple à l'aide d'un ou plusieurs plateaux de bois ou madriers, articulés ou non. Ces pièces de bois seront éventuellement frettées par une armature enfer.
On peut également simplement encastrer une telle armature dans'le bois. Une fois la coulée terminée ou presque, lorsque le laitier passe à son tour, on peut retirer le radeau du four et le mettre de côté de façon à ne pas gêner la vidange du laitier. Il peut resservir, après nettoyage, pour une opération suivante ou être simplement abandonné dans le four, s'il est constitué de matière combustible ou soluble dans le bain ou le laitier.
Lors de la mise en place du radeau., il se produit un certain dégagement gazeux qui tend à chasser le laitier et à le refroidie, ce qui est avantageux. Il y a une légère combustion du bois, mais ceci est sans importance ; la carburation qui en résulte est absolument négligeable.
Bien entendu le bois peut être remplacé par du graphite, des bouts d'électrode ou toute matière semblable ainsi que
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par des matières réfractairos non combustibles.
Le dessin ci-joint représente, à titro d'exemple, une forme de réalisation de l'invention.
Dans cette forme do réalisation, qui correspond à un four comportant une paroi antérieure l, une sole 2, un trou de coulée 3 et une ouverture de chargement 4 munie d'une porte 5 susceptible, par ses mouvements verti- caux, de venir obturer ou dégager, suivant sa position, l'ouverture de chargement 4, le trou de couléd 3 est obturé par un bouchon 6 qui retient le bain de métal 7 sur lequel flotte le laitier 8. L'enlèvement du bouchon 6 et l'écou- loment consécutif, du contenu du four, produisent, dans les conditions normales d'écoulement, un entonnoir 9 représen- té schématiquement en traits mixtes, grco auquel une cer- taine quantité du laitier 8 s'écoule en même temps que le métal avant que la surface supérieure de celui-ci atteigne le niveau A-A qui correspond à la partie supérieure du trou de coulée 3.
Pour éviter la formation de cet entonnoir et par conséquent l'entraînement du laitior en même temps que du métal, on vient placer, conformément à l'invention, à l'endroit où se produirait normalement cet entonnoir, un plateau 10, par exemple en bois cerclé de fer, et qui est fixé, par l'intermédiaire d'une chape métallique 11, à un bras de support 12 sur lequol il est articulé au moyen d'un axe 13. Le bras 12 qui, dans la forme de réalisation du dessin, est creux et parcouru par une circulation d'eau, est fixé sur une poutre 14 pivotée sur un axe 15 supporté par un chariot 16 roulant sur la platoforme 17. Un secteur denté 18, fixé sur la poutre 14 ot qui engrène avec un pignon 19 permet, en agissant sur ce pignon par les mane-
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tons 20, de soulever ou d'abaisser le bras 12.
Un contrepoids 21, coulissant sur la poutre 14, peut 8tre déplacé le long de cette poutre au moyen du volant 22 qui porte un pignon 23 engrenant avec une crémaillère 24 portée par la poutre 14.
Pour se servir de l'appareil ainsi constitué, au moment de la coulée ou au cours de celle-ci, par exemple vers la fin, on ouvre la porte 5 et l'on introduit, en déplaçant le chariot 16, le bras 12 à l'intérieur du four.
On descend le plateau 10 en agissant sur les manetons 20 jusqu'au contact ou sensiblement au contact du métal en écartant ainsi la couche de laitier. En réglant convenablement la position du contrepoids 21 sur la poutre 14, on équilibre les forces en jeu de manière que le plateau 10 descende au fur et à mesure de la coulée en restant au contact du métal. L'entonnoir 9 ne peut ainsi so former et il ne s'écoule pas ou très peu de laitier jusqu'au moment où le niveau supérieur du bain de métal arrive au niveau supérieur A-A du trou de coulée 3. A ce moment, on peut dévier le reste du métal et les laitier sur une autre poche.
Avec le type d'appareil représenté au dessin on peut récupérer le plateau en relevant le bras 12 et en retirant le chariot 16. Le plateau est alors prêt à resservir ou, s'il a été en partie détruit par l'opération, il peut être réparé ou remplacé, suivant son degré d'usure, par un plateau neuf.