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Dispositif destiné à combattre la formation du loup'de bec des convertisseurs d'aciérie ou d'appareils similaires Dans'les convertisseurs d'aciérie ou dans les appareils similaires, de la métallurgie destinés à l'élaboration ou au transvasement de l'acier ou de la fonte en fusion, les projec- tions de métal et de'scorie s'accrochent au bord de l'orifice et forment un amas dénommé. "loup". Le, "loup" s'augmente à cha- que opération jusqu'à obturer une grande partie de l'orifice.
De ce fait, non seulement le bon fonctionnement de l'appareil est compromis, mais encore l'enlèvement du loup nécessite un temps considérable et occasionne généralement la détérioration des parois de l'orifice. Il en résulte des difficultés de tous ordres qui.se traduisent par un ralentissement de la produc- tion et par une augmentation importante du prix de revient,
La présente invention est caractérisée par le fait que là partie de l'orifice sur laquelle le "loup" a destendances à se former comporte un garnissage qui s'interpose entre les matières adhérentes de formation au loup et la paroi du con-
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vertisseur ou appareil analogue et qui est constitué de maniè- re à s'opposer à la fixation rigide de ces matières adhérentes sur la dite paroi .
Suivant une forme de réalisation, ce garnissage est en une matière bonne conductrice de la chaleur et est en contact avec l'armature métallique extérieure de l'appareil, afin que la chaleur puisse s'évacuer suffisamment par conductibilité et par rayonnement. Il en résulte des différences de tempéra- ture entre les projections et le pourtour de l'orifice qui é- vitent, dans une grande mesure, les possibilités d'accrochage de ces projections.
Suivant une autre forme de réalisation, ce garnissage sera établi, de préférence, de manière à pouvoir se détacher de l'appareil @e fonderie, soit en totalité, soit par parties.
-si, ce garnissage peut être en une matière qui s'effrite ou @ond superficiellement; de telle sorte que même si le jeu des températures devaitpermettre l'adhérence des projections, celles-ci seraient entrainées avec les parties superficielles peu résistantes du garnissage. Cet effritement ou cette fusion superficiels peuvent être provoqués par les influences physi- provenant ques ou chimiques/du métal en fusion, de la scorie ou des flammes et fumées.
Le garnissage peut aussi être formé d'une ou plusieurs pièces montées de facon amovible sur l'orifice de sortie du convertisseur ou autre appareil similaire, de façon à être faci- le:rient remplaçable dans le cas où le loup parviendrait à se former.
Le garnissage peut aussi réunir les caractéristiques des deux formes de réalisation précitées et être à la fois bon conducteur- de la chaleur et amovible en totalité ou par parties.
Aux dessins annexés sont représentées, à titre d'exem- ple, quelques formes d'exécution du dispositif suivant l'in- vention :
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La figure 1 représente schématiquement un convertisseur oscillant excentré dans la position de coulée, en coupe longi- tudinale.
La fig.2 est une coupe suivant, 2-2 de la fig.l.
Les figs 3 et 4 représentent respectivement en coupe lon- gitudinale et en vue en bout, un bec de-convertisseur pourvu d'une deuxième forme de réalisation du dispositif suivant l'in- vention.
La fig.5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la fig.6.
Et la fig. 6 est une vue en bout partielle d'un convertis-
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seur muni d'une autre variante de dispositif suivant 1'inven- tion.
Les figs 7 et 8 représentent respectivement une vue par dessus et une vue en perspective de l'un des éléments amovi- blesdu garnissage desfigs 5et 6.
La fig. 9 montre en perspective une variante de cet élé- ment amovible.
Dans un convertisseur 1 (figs 1 et 2), le loup de bec 2 prend en coupe transversale (fig.2) le profil d'un croissant dont les deux pointes très rapprochées sont tournées du côté "panse" 3 et la partie renflée, du côté "dos" 4 du convertis- seur et en coupe longitudinale (fig.l) celui d'une sorte de demi-poire recouvrant le revêtement jusque sur le bord exté- rieur du bec.
Cet amas s'accroche au revêtement réfractaire, qu'on a constitué jusqu'ici dans le cas du convertisseur Thomas par un garnissage dolomitique (briques ou pisé dolomie-goudron) et sur le pourtour du bec, au moins du côté "dos" du convertis- seur, en briques silico-alumineuses et, dans le cas du conver- tisseur Bessemer, par un garnissage siliceux ou silico-alumi- 'neux. Ces garnissages tapissent l'intérieur d'un récipient 5 en tôle d'acier de 20 à 30 mm. d'épaisseur constituant une masse métallique importante présentant une grande surface de rayonnement calorifique.
Le garnissage du pourtour du bec,
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mauvais conducteur de la chaleur, très résistant, prend une température très élevée à sa surface et offre ainsi une base fa- vorable à l'accrochage des projections de métal ou de scorie.
La partie 8 (fig.1 et 2) du garnissage sur laquelle le loup de bec tend à se former est constituée suivant l'inven- tion par un revêtement bon conducteur de la chaleur venantau contact de la paroi métallique en tôle 5 du convertisseur uti- lisée comme une sorte de radiateur.
De ce fait, les projections glissent sur cette surface refroidie 6 où elles ne peuvent aâ- hérer. Cette partie 6 peut être maçonnée en briques ou appli- quée sous forme de pisé et peut avoir la composition suivante :
Coke ou graphite ou charbon de bois ) ou oxyde de fer (pailles de laminoir) ) de 90 à 98 % ) granulés ou pulvérisés, ou limaille ) de fer )
Ciment ou silicate alcalin ou) ) de 10 à 2 % chlorure d'ammonium ) 100 100
Un tel garnissage convenablement disposé'en 6 conduit dans l'armature extérieure la chaleur qu'il reçoit au contact des flammes ou par rayonnement; on peut en augmenter la conduc- tibilité calorifique en incorporant dans la masse des morceaux de ferraille venant au contact de l'armature-extérieure;
on peut aussi fixer ou maconner en 6 des blocs d'acier ou de fonte te. nant lieu de briques à l'aide d'un ciment ou de façon quelconque touten observant que.:.ces blocs ne soientpas isolés de l'arma- 'cure extérieure-.
Dans ces conditions, la partie 6 (figs.1 et 2) ainsi constituée.est non seulement bonne conductrice de la chaleur, mais encore, elle présente une surface qui s'effrite ou fond, que ce soit par oxydation superficielle du carbone, par réduc- tion de l'oxyde ae fer ou par fusion superficielle de la masse facilitée par la présence du ciment, du silicate alcalin ou du chlorure d'ammonium agissant comme fondants ou.se décomposant.
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On peut aussi employer avantageusement pour ce garnissa- ge une matière solide pulvérulente ou granuleuse contenant par- mi ses constituants de l'eau et susceptible, sous l'effet de la chaleur, de libérer cette eau qui provoque automatiquementle gâchage du produit et la prise de celui-ci, comme le demandeur l'a décrit dans sa demande de brevet français déposée le 11 juin 1943 et ayant pour titre : "Produit réfractaire et ses ap- plications aux lingotières et revêtements réfractaires".
Dans ce cas, la composition du garnissage pourrait être approximati- vement la suivante :
Coke, graphité, charbon de bois ) 90 à 75 % .) oxyde ou limaille de fer) Métasilicate de sodium ' ) SiO3Na2 H2O ) 10 à 25 % SiO3Na2+9 H2O 100 100 %
Cette, composition a l'avantage de pouvoir s'appliquer directement sur la paroi encore chaude du convertisseur, sans gâchage préalable et la chaleur de cette paroi est suffisante . pour assurer automatiquement le mouillage de la composition et sa prise, sans risque de décollage anticipé..
La fig. 3 et la fig. 4 représentent une réalisation de l'invention comportant une pièce cintrée 7 bonne conductrice de la chaleur, pouvant être en tôle d'acier par exemple ou en ciment armé, que l'on applique sur le réfractaire habituel 8 du bec ou que l'on encastre dans ce réfractaire (encastrement éventuel représenté en traits mixtes en 9 avec un jeu suffisant pour permettre que la dilatation ne détériore pas le réfractai- re avoisinant). Cette pièce 7 vient au contact de l'armature extérieure 5 à laquelle elle est fixée par les coins 10 ou de toute autre façon. Cette pièce 7 aura de préférence un coeffi- cient de dilatation différent de celui du loup, ce qui en faci- litera le décollage par suite des variations importantes de température au cours de l'opération d'élaboration ou de trans-
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vasement.
Les projections, pour les motifs précédemment exposés, glissentsur cette partie; de plus, la collerette latérale fgh (fig.4) de la pièce 7 évite également l'accrochage des projec- tions sur cette partie extérieure. De toute façon, même si par suite de la complexité des phénomènes se produisant au sein d'un convertisseur, le loup parvenait à se former en cde, il serait aisé de le décoller.
Si le aécollement ne s'effectuait pas de lui-même du fait des différences de dilatation, on pourrai très facilement; retirer la pièce 7 en enlevant les coins 10 et la remplacer dans un temps très par une autre pièce sem- blable,'l'ancienne pouvant être aisément nettoyée hors de l'ap- pareil pour une utilisation ultérieure.
Les figs. 5 et 6 représentent une variante de ce disposi- tif, le côté "dos" du convertisseur tourné vers le bas. La, piè- ce 7 des 'figs 3 et4 est remplacée par des fers plats 11 (figs
7 et8) comportant ou non une rainure 12 dans leur branche mn Ces fers plats 11 sont représentés au nombre de 3, mais ils peu- vent être en plus grand nombre pour couvrir une surfqce suffi- sante à l'endroit du loup. La branche mn de ces pièces est en- castrée avec un jeu suffisant etrecouverte d'un revêtement 13 répondant à l'une des compositions précédemment définies; mais elles pourraient aussi être recouvertes d'enduits ou crépis réfractaires quelconques pour le cas où les conditions de marche les rendraient nécessaires et pour é viter notamment que la fer- rure, laissée à nu, ne fonde trop rapidement.
Un dispositif' analogue pourrait aussi être prévu de telle sorte que les piè- ces 11 viennent fleur de la paroi comme aans le cas des fies 3 et 4, ce qui.supprimerait le revêtement 13. Ces éléments 11 peuvent être. fixés d'une façon quelconque au revêtement exté- rieur; ils sont représentés fixés par un coin 14, lequel s'en- gage dans une ouverture 15 du fer 11 et assure une bonne trans- mission de la chaleur dans l'armature extérieure 5, .-tout en ne
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présentant pas de relief. La rainure 12 sert à augmenter l'ad- hérence du revêtement 13 (enduit, mortier etc...) à la pièce .il. On pourrait aussi prévoir, au lieu de cette rainure, des trous ou alvéoles sur la branche mn de la pièce 11, dans ce même but.
Ce dispositif évite la formation du loup debec pour les motifs précédemment exposés'et réalise au mieux la totali- té des particularités se rapportant aux figs 1, 2, 3, 4. La rainure 12 pourrait encore être constituée par l'intervalle coin- pris entre les deux.ailes 20 d'un fer U dont l'âme 21 serait fixée sur la pièce 11 ou ferait corps avec elle,, comme le mon- tre la fig. 9. Ces ailes 20 pourraient converger ve,rs l'axe du convertisseur, de telle sorte que les fers 11 juxtaposés sur la paroi du four et maçonnés avec le revêtement 13 (figs
5 et 6) formeraient une construction semblable à une voûte et- pourraient rester enchâssés dans la maçonnerie, même sans em- ployer les coins 14.
Des anses, crochets, poignées ou organes équivalents peuvent être prévus sur les fers 7 et 11 pour per- mettre de saisir ces fers et de faciliter leur enlèvement après formation d'un loup.
Les pièces 7 et 11, notamment lorsqu'elles sont en tôle, ont un coefficient de dilatation très différent de celui du loup lorsqu'il est fait de scorie, ce qui en facilite le dé- collage. Suivant le mode de .formation du loup, soit que la par- tie du loup en contact avec le bord du bec soit faite de métal, soltt qu'elle soit faite de scorie ou d'un magma des deux, on peut choisir la nature de la pièce 7 ou 11 de telle façon que 'les différences dé coefficients de dilatation facilitent le décollement du loup.
L'invention n'est évidemment pas limitée aux formes d'exé- cution décrites ci-dessus, qui n'ont été données qu'à titre d'exemple et on peut y apporter des modifications sans s'é- carter du domaine de l'invention.