CA1146599A - Piece refractaire permeable au gaz - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une pièce réfractaire perméable aux gaz et destinée à être incorporée au garnissage réfractaire d'un récipient métallurgique contenant un bain de métal en fusion, sous la surface du bain de telle sorte que l'une des faces de la pièce soit en contact avec le métal en fusion. La pièce réfractaire selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle est constituée essentiellement d'un ensemble d'éléments réfractaires non-poreux juxtaposés sans joints matériels d'étanchéité entre eux de façon à définir une pluralité de discontinuités locales qui s'étendent sur toute la longueur de la pièce entre la face en contact avec le métal en fusion et une face opposée et qui constituent des zones de passage gazeux, des moyens d'arrivée de gaz étant prévus pour insuffler un gaz sous pression à travers les zones de passage gazeux, dans une direction vers la face en contact avec le métal en fusion. La pièce selon l'invention est facilement réalisable, elle présente en outre toutes les qualités requises de sélectivité ou d'orientation de manière à posséder une durée de vie sensiblement égale à celle du garnissage réfractaire du récipient métallurgique destiné à la recevoir tout en permettant d'insuffler les débits de gaz voulus.
Description
~6~
La présente invention concerne des pièces en matériau réfractaire, perméables aux gaz.
On sait que certaines pratiques industrielles nécessitent la -traversée d'une pièce réfractaire par un gaz.
Il en est ainsi, par exemple, dans le domaine de 1'élaboration des métaux, en particulier de 1'acier, où
l'on a déjà proposé, pour des besoins métallurgiques, d'insuffler des gaz dans un bain de métal en fusion au travers de briques réfractaires perméables incorporées à
la maçonnerie du récipient métallurgique, à un niveau inférieur à celui de la surface du bain, et plus généralement dans le fond.
Dans ce type d'application, où le métal en fusion est au contact de la face de soufflage de la pièce perméable, il est bien entendu souhaitable que la perméabilité de celle-ci soit-"sélective", c'est-à-dire qu'elle assure la traversée du gaz dans un sens sans occasionner pour autant des infiltrations de métal liquide en sens inverse et ceci, si possible, meme en l'absence de soufflage gazeux.
A cet effet, il est connu de fabriquer des pièces réfractaires perméables à partir de matière première à granulométrie spéciale, moulée et frittée, conférant à la masse obten~e une micro-porosité ouverte statistiquement isotrope (brevet français no 1.094.809 et no 1.162.727).
Par ailleurs, il est non moins souhaitable que cette perméabilité soit également "orientée" car il s'agit de diriger l'écoulement du gaz insufflé de telle maniere qu'il entre sous pression dans la pièce poreuse par une face et en sorte par la face opposée en contact avec le mé-tal en fusion, les autres faces devant rester complè~ement 5~
~tanches afin d'emp~cher une trop grande déperditionlatérale du gaz qui a naturellement tendance à cro~tre avec la hauteur de la pièce. A cette fin, il a déjà
eté proposé d~enfermer de façon appropriée cette piece dans un réceptacle étanche, constitué par exemple par une enveloppe métallique (brevet français no. 1,031,504), ou par une couche de béton réfractaire rendu étanche par le choix d~une granulométrie plus fine que celle de la région centrale (brevets français no. l,183,569 et no. 1,350,751).
La réalisation de ce type d'éléments à structure composité est chose relativement aisée. Toutefois, leur utilisation pose certains problèmes tenant notamment au phénomène de dilatation differentielle à chaud entre le coeur poreux et le pourtour étanche et qui conduisent à la formation indésirée entre les deux de passages privilégiés pour le gaz insufflé, avec toutes les con-séquences que cela entraine, tant sur le plan de la ma~trise de l9insufflation que sur celui de la durée de vie des éléments poreux.
.. Pour pallier ces.difficultés, il a été suggéré
de fabriquer des éléments.monolithiques ~ perméabilité
rientée en passant par une étape intermédiaire au cours de laquelle on forme une pièce réfractaire non poreuse naturellement mais présentant intérieurement, et de fa,con temporaire, un réseau serré de liens orientés dans la direction du soufflage, dont la destruction ultérieure laisse apparaitre à sa place un réseau orienté de fins et multiples canaux, (brevet français no. 1,271,201), Ces pièces semblent satisfaisantes ~ans leur utilisation, mais c'est au niveau de leur fabrication que des difficultés apparaissent, car elles nécessitent un appareillage complexe et délicat dont on n'a pas encore, semble-t-il, défini avec précision les caractéristiques appropriées à une production industrielle.
Enfin, cette perméabilité doit encore être suf-fisamment importante pour ne pas trop limiter les débits de gaz compte tenu des disponibilités en pression des installations pneumatiques habituelles dans ce domaine et qui, pour fixer les idées, se chiffrent d'ordinairement autour dlune dizaine de bars relatifs environ. Or, comme on l'imagine aisément. plus la perméabilité de la pièce poreuse est grande, moins elle est "sélectivel9 et plus elle est sujette à sluser rapidement par érosion au contact du métal liquide~ On se trouve donc en présence d'exigences antagonistes ~ l'égard desquelles les solutions proposées jusqu'ici, ~ la connaissance des inventeurs, représentent des compromis pas toujours sa-tisfaisants.
A titre indicatif, c'est dans le domaine du traitement métallurgique en poches, (addition, mise la nuance, etc...) qu~ont, semble-t-il. d'abord été
appliquées les pièces réfractaires poreuses précédemment évoquées. Dans ce cas, les débits nécessaires de gaz de brassage étant relativement modestes (de l'ordre de 5 l/s par pièce environ) les pièces perméables mises en oeuvre présentent généralement dlassez bonnes caractéristiques de sélectivité et de résistance mécanique, de sorte que leur vitesse d'usure est ~ peu de chose près égale à celle du revêtement réfractaire environnant.
' Par contre, dans le cas de récipients a très grandes capacités, comme les fours de fusion ou les con~ertisseurs, les débits spécifiques de gaz insufflé
étant beaucoup plus importants ~de l'ordre de dix fois plus), les pièces utilisees doivent être très perméables.
Corrélativement, leur "sélectivité" est dégradée, ce ~ui interdit en règle générale le soufflaye en marche discontinue~ De plus, l'usure mécanique est accélérée et devient nettement plus r,,apide que,celle du garnissage refractaire, ce qui est d'autant moins acceptabl~e que les fonds sont pxévus pour durer un nombre de coulées beaucoup plus important que pour les poches et qu 7il n'est guère envisageable actuellement de remplacer une pièce usée au cours d'une campagne.
Le but de la présente invention est de proposer une pièce réfractaire do~t la perméabilité au gaz présente simultanément toutes les qualités requises de sélectivité et d'orientation de manière à posséder une durée de vie sensiblement égale à celle du garnissage réfractaire du récipient destiné à la recevoir tout en permettant d'insuf~1er les débits de gaz voulu.
Un autre but de l'invention est:de pouvoir réaliser une pièce du type précité conservant les avantages cumulés d'une perméabilité orientée propre aux pièces de structure homogène à réseau de fins canaux internes, et de la simplicité de fabrication spécifique aux pièces poreuses de structure com~osite et ceci sans devoir en supporter les inconvénients respectifs.
A cet effet, l'invention a pour objet une pièce réfractaire perméable aux gaz, constituée essentiellement d'une masse en matériau réfractaire non-poreux présentant une pluralité de discontinuités locales qui s'étendent sur toute sa hauteur dans la direction du souE~lage gazeux.
Plus précisément l'invention concerne une pièce réfractaire perméable aux gaz et destinée à etre incorporée au garnissage réfractaire d'un récipient métallurgique contenant un bain de métal en fusion, sous la surface du bain de telle sorte que l'une des faces de la pièce soit en contact avec le métal en fusion, carac-térisée en ce qulelle est constituée essentiellement dlun ensemble d'éléments réfractaires non-poreux juxtaposés sans joints matériels d'étanchéité entre eux de facon à définir une ~luralité de discontinuités locales qui s'étendent sur toute la longueur de la pièce entre la face en contact avec le métal en fusion et une face opposée et qui cons-tituent des zones de passage gazeux. Des moyens d'arrivée de ga~ sont prévus pour insuffler un gaz sous pression à
travers les zones de passage gazeux, dans une direction vers la face en contact avec le métal en fusion.
Suivant une variante, les discontinuités locales peuvent etre obtenues par une réalisation de la masse réfractaire non-poreuse en un bloc monolithique tra-versé par des perforations ou des fentes orientées dans la direction du soufflage gazeux et dans lesquelles sont insérés, sans jeu apparent, des éléments non-destructibles à chaud et de préférence à paroi lisse, par exemple des éléme~ts en acier.
Comme on le comprend, l'idée à la base de l'invention consiste donc à créer une perméabilité arti-ficielle dans une pièce en matériau réfractaire qui n'est pas naturellement perméable, en ménageant dans celle-ci des discontinuités orientées dans la direction du soufflage gazeux et réalisées grace à une concepti.on particulière de la pièce, à savoir par t~ assemblage d'éléments défi-nissant entre eux des zones de jonction étroites par lesquelles passe le gaz.
Cet assemblage peut être réalisé de deux manières distinctes: soit par incorporation dans un bloc réfractaire d'éléments longitudinaux dispersés métalliques ou réfractaires, qui traversent le bloc de part en part dans la direction du soufflage (c'est-à-dire selon la : hauteur de la pièce), soit - 5a -par une juxtaposition d'éléments réfractaires indépendants et également orientés dans le sens du soufflage.
Dans le premier cas, les zones de passage gazeux sont localisées sur le pourtour des éléments rapportés dans le bloc réfractaire, alors que, dans le second cas, elles sont plus diffuses car elles se répartissent dans les plans de joints, c'est-à-dire selon des fentes étroites plus ou moins rectilignes qui vont' jusqu'aux extrémités de la pièce et qui, par conséquent, divisent cette dernière en une pluralité d'élements unitaires.
Cette nouvelle conception de brique réfractaire perméable permet d~aboutir enfin au double objectif convoité, à savoir une durabilité de la pièce égale à celle du garnissage réfractaire du récipient métallurgique dans lequel elle est implantée et une capacité élevée en débit gazeux, adaptée au vo]ume du bain contenu dans ce récipient. Cette derni~re particularité semble notamment due au fait que l'assemblage des éléments constitutifs de la pièce étant réalisé sans se soucier de l'étanchéité des zones de jonction, il peut passer dans ces derni~res un plus grand débit de gaz qu~à
travers la masse,réfractaire, aussi poreuse soit-elle. C~ci étant, on n'a pas besoin d~avoir recours aux masses extreme-ment poreuses connues antérieurement, qui permettent des débris de gaz assez élev~s, mais qui s~usent également tres rapidement.
Conformément,à la pratique habituelle, l'assemblage réfractaire est avantageusement placé dans un réceptacle métallique constitué par une enveloppe latérale ouverte à une extrémité de manière à laisser libre la face,supérieure de la masse réfractaire, destinee à atre mise en contact du métal en fusion et laissant, bien entendu, appara~tre à
sa surface les discontinuités locales pour le passage du gaz, l'autre extré~ité de l'enveloppe métallique étant obturée par une plaque de fermeture équipée des moyens d'amenée du gaz de sou~flage~
On rappelle que le réceptacle métallique a pour fonction notamment d'assurer une étanchéité latérale à
la périphérie de la masse réfractaire. Par ailleurs, grâce à sa surface extérieure plus regulière et plus lisse que celle du réfractaire, l'enveloppe métallique permet une application etroite de la pièce sur les parois du trou pratiqué dans le revêtement réfractaire qui la re~oit, ou facilite l'extraction de cette pièce en vue de son remplace-ment, le cas échéant. On peut encore signaler le rôle de cette enveloppe en tant qu'armature de renfort protégeant la masse réfractaire intérieure contre des chocs éventuel~s au cours du transport ou de la manutention.
Conformément à l'invention, la pièce construite par assemblage d'éléments unitaires juxtaposés peut etre réalisée selon plusieurs variantes. Une première catégorie de variantes prend en compte la forme des éléments ré~rac taires juxtaposés.
A ce titre, ces derniers peuvent présenter une forme applatie (plaque, bande, etc...) dont la largeur égale, et, par conséquent définit, celle de la pièce réfrac-taire. Dans ce cas, les éléments sont juxtaposés par leurs grandes faces latérales en se succédant parallèlement entre eux selon la longueur de la pièce. On réalise de cette facon un assemblage de type "sandwich" définissant une pluralité
de plans de joints dont les traces en surface sont de caractère unidirecti.onnel (réseau de lignes parallèles dans le sens de la largeur).
Les éléments refractaires peuvent également présenter une forme plus compacte et allongée (parallélépipède à base carrée ou faiblement rectangulaire) dont les côtés sont de dimensions inférieures a ceux de la pi~ce. Dans ce cas, les élérnents sont juxtaposés parallèlement entre eux par leurs quatre faces latérales en se succédant cette fois selon la longueur et aussi selon la largeur de la pièce. On obtient alors un assemblage de type "faisceau" définissant une pluralité de plans de joints entrecroisés uniformément orientés comme auparavant en direction du soufflage gazeux, mais dont les traces en surface présentent une configuration bidirectlonnelle (réseau de lignes entrecroisées).
Une seconde catégorie de variantes est basée sur le mode d'assemblage des éléments juxtaposés.
Une possibilité consiste ~ les mettre en contact-mutuel par leurs faces latérales. Une autre possibilité
consiste a réaliser une juxtaposition d~éléments réfractaires avec interposition entre eux de moyens de séparation de manière à les maintenir à faible distance les uns des autres et pouvoir ainsi augmenter le cas echéant les ~ébits de soufflage. Ces moyens peuvent se présenter sous de multiples formes. Ce sont par exemple des cales d'écartement calibrées ménageant des joints ouverts entre les éléments réfractaires, tels que des fils métalliques ou autres, orientés dans la direction du soufflage gazeux, ou des inserts en béton ré~ractaire logés dans des encoches longitudinales ménagée-s à cet effet en regard l'une de l'autre sur les faces laté-rales des éléments réfractaires juxtaposés. Ces moyens de , séparation peuvent également être constitués par des cloisonsrapportées et insérées sans jeu apparent entre les éléments réfractaires, par exemple des plaquettes en matériau ré-fractaire poreux, donc perméable, ou de simples feuillards métalliques de forme plane ou ondulée.
On comprend que la présence de feuillards permet d'augmenter le débit de gaz, car d~une par~ l'écoulement gazeux dans les plans de joints est facilité contre les parois métalliques lisses et, d'autre part, le nombre de plans de joints entre deux éléments réfractaires juxtaposés et multiplié par deu~. ~
Par ailleurs, si le feuillard est ondulé, on augmente encore la surface de j-onction, donc également les possibilités de soufflage.
Des résultats similaires peuvent 8tre obtenus lorsque les éléments réfractaires sont juxtaposés en contact mutuel.
Dans ce cas, en effet, la perméabilité de la pièce peut 8tre au~mentée en m~nageant des cannelures superfi-cielles sur les faces latérales des éléments qui, une foisces derniers assemblés, formeront de fins canaux recti-lignes pour le passage du gaz d'insufflation.
Le cas peut se présenter lorsqu'on souhaite faire passer de gros débits de gaz, pouvant atteindre plusieurs dizaines de litres par seconde, par exemple 40 l/s, comme cela commence ~ se pratiquer au convertisseur à fonte du type à soufflaye d'oxygène par le haut, après la période d'affinage proprement dite a~in, par exemple, de surdé-carburer le bain métallique. Toutefois, la perméabilité
obtenue par la simple réunion des éléments est largement _g_ 5~
suffisante pour les opérations sidérurgiques de brassage en poche o~ les débits utilisés sont nettement plus faibles, à savoir voisins de 5 l/s environ, donc de l'ordre de dix fois moins que dans le cas prémentionnë
du convertisseur.
L~invention sera bien comprise et d'autres aspects et avantages ressortiront plus clairement au vu de la description qui suit, donnée à titre d'exemple et en référence aux planches de dessins annexées sur lesquelles:
Figure 1 représente une vue en perspective, partiellement arrachée d'une pièce réfractaire perméable conforme à
l'invention et constituée-d'un assemblage type "sandwich" d'éléments réfractaires juxtaposés en contact mutuel par leurs grandes faces-latérales;
Figure 2 est une vue en coupe verticale selon le plan AA de la Figure:l, Figure 3 est une vue en coupe similaire ~-celle de la Figure 2, représentant une variante de réalisation Figure 4 montr-e en perspective une plaque réfrac-taire constitutive de la pièce complète illustrée sur les Figures 1 et 2 Figure 5 est l'homologue de la Figure 4 à l'égard de la pièce poreuse illustrée sur la Figure 3 Figure 6 est une vue en perspective du dessus d'une pièce réfractaire perméable conforme à l'invention et constituée s~
d'un assemblage type "faisceau" d'éléments réfractaires juxtaposés avec interposition entre eux de cales d'écartement, Figure 7 est une vue en perspective d'une variante de réalisation de la pièce représentée sur la Figure 6.
Sur les figures, les memes éléments sont désignés par des références identiques ou complétés par des " ' "
lorsqu'il s'agit d'éléments homologues.
La Figure 1 représente la pièce réfractaire perméable dans son intégralité telle qu'elle peut se présenter à l'utilisateur avant d'être incorporée à la ma~onnerie du récipient métallurgique destiné à la recevoir, par exemple un convertisseur à sou~flage d'oxygène par le haut. Cette pièce est essentiellement constituée par assemblage 1 de plaques réfractaires 2 ayant même hauteur h et même largeur 1 que la pièce. Les plaques 2 sont juxta-posées et pressées de manière à 8tre en contact mutuel par leurs grandes faces en se succédant les unes au~ autres selon la longueur L de la pi~ce. Dans l'exemple décrit, le serrage et la cohésion de l'assemblage sont assurés par frettage, au moyen d'une enveloppe métallique 3 constituée, de la manière habituelle, par une t81e en acier d'environ lmm d'épaisseur.
Une plaque de fermeture 4 complète l'enveloppe 3 de manière à réaliser un réceptacle étanche dans lequel est ajusté
l'assemblage 1. L'arrivée du gaz d'insufflation sous pres-sion s'effectue, dans le sens indiqué par la flèche, par une conduite 5 fixée de facon étanche sur la plaque de fer-meture 4 autour d'un orifice 6, lequel débouche dans un canal 7 de répartition gazeuse ménagé .à l'intérieur de l'assembla-ge 1.
J
9~
Les plaques 2 constitutives de ce dernier sont en matériau réfractaire de composition et de fabrication classique, par exemple en magnésie cuite sans sélection granulométrique préalable,-donc non-poreuse. Cependant, leur juxtaposition sans joint matériel d~étanchéité, conformément à l'invention, définit dans la pièce des discontinuités locales parallèles entre elles, référence 8 sur la Figure 1 et apparaissant en surface en un réseau de fentes rectilignes selon la largeur de la pièce. Ces disconti~uités 8 constituent des zones de passage permettant au gaz sous pression arrivant dans le canal de répartition 7 de traverser l~ensemble réfractaire 1 et de ressortir par l'extrémité en contact avec îe métal liquide. On comprend que la présence de ces régions perméables bien -~ localisées aux plans de joints, confère ~.l'ensemble réfrac-taire 1 ainsi constitué une perméabi.lité anisotrope, c'est~
à-dire orientée dans le sens du soufflage gazeux.
Bien entendu, cette perméabilité est également sélective, car si le caractère perméable des zones de jonction 8 est assez accusé pour assurer le passage du gaz de soufflage sous pression, il.n'en est pas moins suffisam-ment atténué pour empêcher des in~iltrations de métal liquide. A cet égard, on peut signaler que, dans le cas de llacier liquide, le seuil de perméabilité limite correspond à une section de micro-passage de l'ordre de 1 mm2 maximum.
Comme on l'a déjà dit, il peut atre souhaité
d'augmenter artificiellement la perméabilité de l'assemblage 1. Ce résultat peut être obtenu, conformément ~ une variante de l'invention, en ménageant sur la surface des plaques ~
de fines cannelures 9 mieux visibles sur la Figure 4. Ces ... ,~,;~, .
cannelures peuvent etre réalisées par u~inage ~traits de scie) ou obtenues au moment du moulage de la plaque 2 au moyen d'un moule adapt~ en conséquence~ Il en est de même d'ailleurs de l'évidement 10 qui condui~, une fois les plaques assemblées, à la réalisation du canal de répartition gazeuse 7. Les cannelures 9 peuvent être ménagées sur une seule des grandes faces, comme le montrent les Figures 1 et 4 ou sur les deux grandes faces.
Dans ce cas, on peut prévoir un décalage de leur position de manière à les disposer en quinconce dans chaque plan de joints B~ Elles peuvent être également, si on le souhaite, appariees de façon à définir des petits canaux une fois l'assemblage réalisé. On signale cependant que, quelle que soit la variante envisagée, il est souhaitable de prévoir des cannelures dont la section de passage globale soit inférieure à 1 mm~ environ pour éviter tout risque de pénétration de métal liquide. Comme on le voit sur la Figure 4, ces cannelures sont disposées radialement de manière à relier, dans la pièce assemblée, le canal de répartition 7 ~ l'extrémité supérieure destinée à ~tre mise en contact avec le métal liquide.
La variante de réalisation, illustrée sur la Figure 3, consiste à remplacer le canal de répartition gazeuse, interne à l'assemblage réfractaire, par un espace 7' ayant meme fonction mais dispos~ extérieurement et en-dessous de 1'ensemble réfractaire 1. L'avantage immédiat de ce type de réalisation réside dans le fait que l'espace de répartition gazeuse affecte cette fois toute la section de l'ensemble réfractaire 1, ce qui n'était pas le cas de la variante précédente.
5~3~3 On réalise la pièce de la Figure 3 à partir de celle illustrée sur les Figures 1 et 2 en remplaçant la plaque de fermeture 4 par une plaque de base 12 ajourée par des p rforations 14 qui peuvent être réparties au hasard, mais de préférence localisées au droit des plans de joints désignes en 8 sur la Figure 1. La partie ainsi obtenue, composée de l'assem~lage 1 ent81é par l'enveloppe 3 et par la plaque de base 12, est placée dans un châssis inférieur 11 comprenant une plaque de fermeture 4' et une virole d'extrémité 13 sur laquelle est posée, puis soudée pour des raisons d'étanchéité, la partie supérieure. De cette manière, on ménage entre la plaque de base 12 et la plaque de fermeture 4' un espace de répartition 7' recevant le gaz de soufflage par une ouverture 6' ménagée dans la plaque de fermeture et prolongée par une conduite d'amenée 5', et le distribuant dans l'assemblage perméable 1 au travers des perforations 14.
Un exemple de plaques réfractaires a cannelures adaptées à ce type de réalisation est illustré sur la Figure 5~ Comme on peut facilement s'en rendre compte, cette plaque, référencée 2', ne diffère de son homologue de la Figure 4 que sur deux points essentiels: l'évidement constitutif du canal de répartition gazeuse interne a disparu et les cannelures superficielles rectilignes 9' relient cette fois directement la base inférieure par laquelle arrive le gaz à l'extrémité opposée destinée être mise en contact avec le métal liquide.
Il n'est pas indispensable que l'enveloppe 3 s'étende sur toute la hauteur des plaques réfractaires.
Toutefois, l'enveloppe n'a pas pour seule fonction le ~65i~
malntien mécanique de 1'assemblage 1 mais sert égaleme~t à canaliser dans la bonne direction les gaz qui auraient tendance ~ s'echapper latéralement.
Il doit être souligné également que la forme trapézo1dale de la pièce illus-tree sur les figures ne constitue en rien une caractéristique nécessaire de l'invention, mais une disposition relativement habituelle ayant pour rôle d'assurer, sous la pression du gaz de sou~flage, le blocage de l'assemblage 1 dans la maçonnerie du four et lui ~viter ainsi tout risque d'être propulsé
dans le bain métallique. sien entendu, d'autres moyens assurant un tel blocage peuvent convenir.
En ce qui concerne maintenant le nombre de plaques réfractaires 2 (ou 2') constitutives de l'assemblage 1, ce nombre est laissé au libre choix de l'utilisateur.
Quant à l'épaisseur des plaques refractaires 2, elle se situe avantageusement autour de 3 à 5 cm~ Dans ces conditions, si l'on choisit, pour la pièce perméable, un format équivalent à celui d'une brique réfractaire classique (15 x 10 cm ~ afin de pouvoir effectuer une simple substitution, le nombre de plaques juxtaposées selon la longueur de la pi~ce est alors de cinq, comme c'est le cas de la Figure 1.
On va maintenant indiquer brièvement les opérations à effectuer pour fabriquer la piece réfractaire perméable qui vient d'atre décrite On dispose au depart du réceptacle dans lequelva se faire le montage de l'assemblage 1. Ce réceptacle est cependant incomplet, c'est-à-dire qu'il manque à l'enveloppe 3 1'une de ses parois latérales~ Par cette ouverture temporaire, on enfile les plaques réfractaires 59~
La présente invention concerne des pièces en matériau réfractaire, perméables aux gaz.
On sait que certaines pratiques industrielles nécessitent la -traversée d'une pièce réfractaire par un gaz.
Il en est ainsi, par exemple, dans le domaine de 1'élaboration des métaux, en particulier de 1'acier, où
l'on a déjà proposé, pour des besoins métallurgiques, d'insuffler des gaz dans un bain de métal en fusion au travers de briques réfractaires perméables incorporées à
la maçonnerie du récipient métallurgique, à un niveau inférieur à celui de la surface du bain, et plus généralement dans le fond.
Dans ce type d'application, où le métal en fusion est au contact de la face de soufflage de la pièce perméable, il est bien entendu souhaitable que la perméabilité de celle-ci soit-"sélective", c'est-à-dire qu'elle assure la traversée du gaz dans un sens sans occasionner pour autant des infiltrations de métal liquide en sens inverse et ceci, si possible, meme en l'absence de soufflage gazeux.
A cet effet, il est connu de fabriquer des pièces réfractaires perméables à partir de matière première à granulométrie spéciale, moulée et frittée, conférant à la masse obten~e une micro-porosité ouverte statistiquement isotrope (brevet français no 1.094.809 et no 1.162.727).
Par ailleurs, il est non moins souhaitable que cette perméabilité soit également "orientée" car il s'agit de diriger l'écoulement du gaz insufflé de telle maniere qu'il entre sous pression dans la pièce poreuse par une face et en sorte par la face opposée en contact avec le mé-tal en fusion, les autres faces devant rester complè~ement 5~
~tanches afin d'emp~cher une trop grande déperditionlatérale du gaz qui a naturellement tendance à cro~tre avec la hauteur de la pièce. A cette fin, il a déjà
eté proposé d~enfermer de façon appropriée cette piece dans un réceptacle étanche, constitué par exemple par une enveloppe métallique (brevet français no. 1,031,504), ou par une couche de béton réfractaire rendu étanche par le choix d~une granulométrie plus fine que celle de la région centrale (brevets français no. l,183,569 et no. 1,350,751).
La réalisation de ce type d'éléments à structure composité est chose relativement aisée. Toutefois, leur utilisation pose certains problèmes tenant notamment au phénomène de dilatation differentielle à chaud entre le coeur poreux et le pourtour étanche et qui conduisent à la formation indésirée entre les deux de passages privilégiés pour le gaz insufflé, avec toutes les con-séquences que cela entraine, tant sur le plan de la ma~trise de l9insufflation que sur celui de la durée de vie des éléments poreux.
.. Pour pallier ces.difficultés, il a été suggéré
de fabriquer des éléments.monolithiques ~ perméabilité
rientée en passant par une étape intermédiaire au cours de laquelle on forme une pièce réfractaire non poreuse naturellement mais présentant intérieurement, et de fa,con temporaire, un réseau serré de liens orientés dans la direction du soufflage, dont la destruction ultérieure laisse apparaitre à sa place un réseau orienté de fins et multiples canaux, (brevet français no. 1,271,201), Ces pièces semblent satisfaisantes ~ans leur utilisation, mais c'est au niveau de leur fabrication que des difficultés apparaissent, car elles nécessitent un appareillage complexe et délicat dont on n'a pas encore, semble-t-il, défini avec précision les caractéristiques appropriées à une production industrielle.
Enfin, cette perméabilité doit encore être suf-fisamment importante pour ne pas trop limiter les débits de gaz compte tenu des disponibilités en pression des installations pneumatiques habituelles dans ce domaine et qui, pour fixer les idées, se chiffrent d'ordinairement autour dlune dizaine de bars relatifs environ. Or, comme on l'imagine aisément. plus la perméabilité de la pièce poreuse est grande, moins elle est "sélectivel9 et plus elle est sujette à sluser rapidement par érosion au contact du métal liquide~ On se trouve donc en présence d'exigences antagonistes ~ l'égard desquelles les solutions proposées jusqu'ici, ~ la connaissance des inventeurs, représentent des compromis pas toujours sa-tisfaisants.
A titre indicatif, c'est dans le domaine du traitement métallurgique en poches, (addition, mise la nuance, etc...) qu~ont, semble-t-il. d'abord été
appliquées les pièces réfractaires poreuses précédemment évoquées. Dans ce cas, les débits nécessaires de gaz de brassage étant relativement modestes (de l'ordre de 5 l/s par pièce environ) les pièces perméables mises en oeuvre présentent généralement dlassez bonnes caractéristiques de sélectivité et de résistance mécanique, de sorte que leur vitesse d'usure est ~ peu de chose près égale à celle du revêtement réfractaire environnant.
' Par contre, dans le cas de récipients a très grandes capacités, comme les fours de fusion ou les con~ertisseurs, les débits spécifiques de gaz insufflé
étant beaucoup plus importants ~de l'ordre de dix fois plus), les pièces utilisees doivent être très perméables.
Corrélativement, leur "sélectivité" est dégradée, ce ~ui interdit en règle générale le soufflaye en marche discontinue~ De plus, l'usure mécanique est accélérée et devient nettement plus r,,apide que,celle du garnissage refractaire, ce qui est d'autant moins acceptabl~e que les fonds sont pxévus pour durer un nombre de coulées beaucoup plus important que pour les poches et qu 7il n'est guère envisageable actuellement de remplacer une pièce usée au cours d'une campagne.
Le but de la présente invention est de proposer une pièce réfractaire do~t la perméabilité au gaz présente simultanément toutes les qualités requises de sélectivité et d'orientation de manière à posséder une durée de vie sensiblement égale à celle du garnissage réfractaire du récipient destiné à la recevoir tout en permettant d'insuf~1er les débits de gaz voulu.
Un autre but de l'invention est:de pouvoir réaliser une pièce du type précité conservant les avantages cumulés d'une perméabilité orientée propre aux pièces de structure homogène à réseau de fins canaux internes, et de la simplicité de fabrication spécifique aux pièces poreuses de structure com~osite et ceci sans devoir en supporter les inconvénients respectifs.
A cet effet, l'invention a pour objet une pièce réfractaire perméable aux gaz, constituée essentiellement d'une masse en matériau réfractaire non-poreux présentant une pluralité de discontinuités locales qui s'étendent sur toute sa hauteur dans la direction du souE~lage gazeux.
Plus précisément l'invention concerne une pièce réfractaire perméable aux gaz et destinée à etre incorporée au garnissage réfractaire d'un récipient métallurgique contenant un bain de métal en fusion, sous la surface du bain de telle sorte que l'une des faces de la pièce soit en contact avec le métal en fusion, carac-térisée en ce qulelle est constituée essentiellement dlun ensemble d'éléments réfractaires non-poreux juxtaposés sans joints matériels d'étanchéité entre eux de facon à définir une ~luralité de discontinuités locales qui s'étendent sur toute la longueur de la pièce entre la face en contact avec le métal en fusion et une face opposée et qui cons-tituent des zones de passage gazeux. Des moyens d'arrivée de ga~ sont prévus pour insuffler un gaz sous pression à
travers les zones de passage gazeux, dans une direction vers la face en contact avec le métal en fusion.
Suivant une variante, les discontinuités locales peuvent etre obtenues par une réalisation de la masse réfractaire non-poreuse en un bloc monolithique tra-versé par des perforations ou des fentes orientées dans la direction du soufflage gazeux et dans lesquelles sont insérés, sans jeu apparent, des éléments non-destructibles à chaud et de préférence à paroi lisse, par exemple des éléme~ts en acier.
Comme on le comprend, l'idée à la base de l'invention consiste donc à créer une perméabilité arti-ficielle dans une pièce en matériau réfractaire qui n'est pas naturellement perméable, en ménageant dans celle-ci des discontinuités orientées dans la direction du soufflage gazeux et réalisées grace à une concepti.on particulière de la pièce, à savoir par t~ assemblage d'éléments défi-nissant entre eux des zones de jonction étroites par lesquelles passe le gaz.
Cet assemblage peut être réalisé de deux manières distinctes: soit par incorporation dans un bloc réfractaire d'éléments longitudinaux dispersés métalliques ou réfractaires, qui traversent le bloc de part en part dans la direction du soufflage (c'est-à-dire selon la : hauteur de la pièce), soit - 5a -par une juxtaposition d'éléments réfractaires indépendants et également orientés dans le sens du soufflage.
Dans le premier cas, les zones de passage gazeux sont localisées sur le pourtour des éléments rapportés dans le bloc réfractaire, alors que, dans le second cas, elles sont plus diffuses car elles se répartissent dans les plans de joints, c'est-à-dire selon des fentes étroites plus ou moins rectilignes qui vont' jusqu'aux extrémités de la pièce et qui, par conséquent, divisent cette dernière en une pluralité d'élements unitaires.
Cette nouvelle conception de brique réfractaire perméable permet d~aboutir enfin au double objectif convoité, à savoir une durabilité de la pièce égale à celle du garnissage réfractaire du récipient métallurgique dans lequel elle est implantée et une capacité élevée en débit gazeux, adaptée au vo]ume du bain contenu dans ce récipient. Cette derni~re particularité semble notamment due au fait que l'assemblage des éléments constitutifs de la pièce étant réalisé sans se soucier de l'étanchéité des zones de jonction, il peut passer dans ces derni~res un plus grand débit de gaz qu~à
travers la masse,réfractaire, aussi poreuse soit-elle. C~ci étant, on n'a pas besoin d~avoir recours aux masses extreme-ment poreuses connues antérieurement, qui permettent des débris de gaz assez élev~s, mais qui s~usent également tres rapidement.
Conformément,à la pratique habituelle, l'assemblage réfractaire est avantageusement placé dans un réceptacle métallique constitué par une enveloppe latérale ouverte à une extrémité de manière à laisser libre la face,supérieure de la masse réfractaire, destinee à atre mise en contact du métal en fusion et laissant, bien entendu, appara~tre à
sa surface les discontinuités locales pour le passage du gaz, l'autre extré~ité de l'enveloppe métallique étant obturée par une plaque de fermeture équipée des moyens d'amenée du gaz de sou~flage~
On rappelle que le réceptacle métallique a pour fonction notamment d'assurer une étanchéité latérale à
la périphérie de la masse réfractaire. Par ailleurs, grâce à sa surface extérieure plus regulière et plus lisse que celle du réfractaire, l'enveloppe métallique permet une application etroite de la pièce sur les parois du trou pratiqué dans le revêtement réfractaire qui la re~oit, ou facilite l'extraction de cette pièce en vue de son remplace-ment, le cas échéant. On peut encore signaler le rôle de cette enveloppe en tant qu'armature de renfort protégeant la masse réfractaire intérieure contre des chocs éventuel~s au cours du transport ou de la manutention.
Conformément à l'invention, la pièce construite par assemblage d'éléments unitaires juxtaposés peut etre réalisée selon plusieurs variantes. Une première catégorie de variantes prend en compte la forme des éléments ré~rac taires juxtaposés.
A ce titre, ces derniers peuvent présenter une forme applatie (plaque, bande, etc...) dont la largeur égale, et, par conséquent définit, celle de la pièce réfrac-taire. Dans ce cas, les éléments sont juxtaposés par leurs grandes faces latérales en se succédant parallèlement entre eux selon la longueur de la pièce. On réalise de cette facon un assemblage de type "sandwich" définissant une pluralité
de plans de joints dont les traces en surface sont de caractère unidirecti.onnel (réseau de lignes parallèles dans le sens de la largeur).
Les éléments refractaires peuvent également présenter une forme plus compacte et allongée (parallélépipède à base carrée ou faiblement rectangulaire) dont les côtés sont de dimensions inférieures a ceux de la pi~ce. Dans ce cas, les élérnents sont juxtaposés parallèlement entre eux par leurs quatre faces latérales en se succédant cette fois selon la longueur et aussi selon la largeur de la pièce. On obtient alors un assemblage de type "faisceau" définissant une pluralité de plans de joints entrecroisés uniformément orientés comme auparavant en direction du soufflage gazeux, mais dont les traces en surface présentent une configuration bidirectlonnelle (réseau de lignes entrecroisées).
Une seconde catégorie de variantes est basée sur le mode d'assemblage des éléments juxtaposés.
Une possibilité consiste ~ les mettre en contact-mutuel par leurs faces latérales. Une autre possibilité
consiste a réaliser une juxtaposition d~éléments réfractaires avec interposition entre eux de moyens de séparation de manière à les maintenir à faible distance les uns des autres et pouvoir ainsi augmenter le cas echéant les ~ébits de soufflage. Ces moyens peuvent se présenter sous de multiples formes. Ce sont par exemple des cales d'écartement calibrées ménageant des joints ouverts entre les éléments réfractaires, tels que des fils métalliques ou autres, orientés dans la direction du soufflage gazeux, ou des inserts en béton ré~ractaire logés dans des encoches longitudinales ménagée-s à cet effet en regard l'une de l'autre sur les faces laté-rales des éléments réfractaires juxtaposés. Ces moyens de , séparation peuvent également être constitués par des cloisonsrapportées et insérées sans jeu apparent entre les éléments réfractaires, par exemple des plaquettes en matériau ré-fractaire poreux, donc perméable, ou de simples feuillards métalliques de forme plane ou ondulée.
On comprend que la présence de feuillards permet d'augmenter le débit de gaz, car d~une par~ l'écoulement gazeux dans les plans de joints est facilité contre les parois métalliques lisses et, d'autre part, le nombre de plans de joints entre deux éléments réfractaires juxtaposés et multiplié par deu~. ~
Par ailleurs, si le feuillard est ondulé, on augmente encore la surface de j-onction, donc également les possibilités de soufflage.
Des résultats similaires peuvent 8tre obtenus lorsque les éléments réfractaires sont juxtaposés en contact mutuel.
Dans ce cas, en effet, la perméabilité de la pièce peut 8tre au~mentée en m~nageant des cannelures superfi-cielles sur les faces latérales des éléments qui, une foisces derniers assemblés, formeront de fins canaux recti-lignes pour le passage du gaz d'insufflation.
Le cas peut se présenter lorsqu'on souhaite faire passer de gros débits de gaz, pouvant atteindre plusieurs dizaines de litres par seconde, par exemple 40 l/s, comme cela commence ~ se pratiquer au convertisseur à fonte du type à soufflaye d'oxygène par le haut, après la période d'affinage proprement dite a~in, par exemple, de surdé-carburer le bain métallique. Toutefois, la perméabilité
obtenue par la simple réunion des éléments est largement _g_ 5~
suffisante pour les opérations sidérurgiques de brassage en poche o~ les débits utilisés sont nettement plus faibles, à savoir voisins de 5 l/s environ, donc de l'ordre de dix fois moins que dans le cas prémentionnë
du convertisseur.
L~invention sera bien comprise et d'autres aspects et avantages ressortiront plus clairement au vu de la description qui suit, donnée à titre d'exemple et en référence aux planches de dessins annexées sur lesquelles:
Figure 1 représente une vue en perspective, partiellement arrachée d'une pièce réfractaire perméable conforme à
l'invention et constituée-d'un assemblage type "sandwich" d'éléments réfractaires juxtaposés en contact mutuel par leurs grandes faces-latérales;
Figure 2 est une vue en coupe verticale selon le plan AA de la Figure:l, Figure 3 est une vue en coupe similaire ~-celle de la Figure 2, représentant une variante de réalisation Figure 4 montr-e en perspective une plaque réfrac-taire constitutive de la pièce complète illustrée sur les Figures 1 et 2 Figure 5 est l'homologue de la Figure 4 à l'égard de la pièce poreuse illustrée sur la Figure 3 Figure 6 est une vue en perspective du dessus d'une pièce réfractaire perméable conforme à l'invention et constituée s~
d'un assemblage type "faisceau" d'éléments réfractaires juxtaposés avec interposition entre eux de cales d'écartement, Figure 7 est une vue en perspective d'une variante de réalisation de la pièce représentée sur la Figure 6.
Sur les figures, les memes éléments sont désignés par des références identiques ou complétés par des " ' "
lorsqu'il s'agit d'éléments homologues.
La Figure 1 représente la pièce réfractaire perméable dans son intégralité telle qu'elle peut se présenter à l'utilisateur avant d'être incorporée à la ma~onnerie du récipient métallurgique destiné à la recevoir, par exemple un convertisseur à sou~flage d'oxygène par le haut. Cette pièce est essentiellement constituée par assemblage 1 de plaques réfractaires 2 ayant même hauteur h et même largeur 1 que la pièce. Les plaques 2 sont juxta-posées et pressées de manière à 8tre en contact mutuel par leurs grandes faces en se succédant les unes au~ autres selon la longueur L de la pi~ce. Dans l'exemple décrit, le serrage et la cohésion de l'assemblage sont assurés par frettage, au moyen d'une enveloppe métallique 3 constituée, de la manière habituelle, par une t81e en acier d'environ lmm d'épaisseur.
Une plaque de fermeture 4 complète l'enveloppe 3 de manière à réaliser un réceptacle étanche dans lequel est ajusté
l'assemblage 1. L'arrivée du gaz d'insufflation sous pres-sion s'effectue, dans le sens indiqué par la flèche, par une conduite 5 fixée de facon étanche sur la plaque de fer-meture 4 autour d'un orifice 6, lequel débouche dans un canal 7 de répartition gazeuse ménagé .à l'intérieur de l'assembla-ge 1.
J
9~
Les plaques 2 constitutives de ce dernier sont en matériau réfractaire de composition et de fabrication classique, par exemple en magnésie cuite sans sélection granulométrique préalable,-donc non-poreuse. Cependant, leur juxtaposition sans joint matériel d~étanchéité, conformément à l'invention, définit dans la pièce des discontinuités locales parallèles entre elles, référence 8 sur la Figure 1 et apparaissant en surface en un réseau de fentes rectilignes selon la largeur de la pièce. Ces disconti~uités 8 constituent des zones de passage permettant au gaz sous pression arrivant dans le canal de répartition 7 de traverser l~ensemble réfractaire 1 et de ressortir par l'extrémité en contact avec îe métal liquide. On comprend que la présence de ces régions perméables bien -~ localisées aux plans de joints, confère ~.l'ensemble réfrac-taire 1 ainsi constitué une perméabi.lité anisotrope, c'est~
à-dire orientée dans le sens du soufflage gazeux.
Bien entendu, cette perméabilité est également sélective, car si le caractère perméable des zones de jonction 8 est assez accusé pour assurer le passage du gaz de soufflage sous pression, il.n'en est pas moins suffisam-ment atténué pour empêcher des in~iltrations de métal liquide. A cet égard, on peut signaler que, dans le cas de llacier liquide, le seuil de perméabilité limite correspond à une section de micro-passage de l'ordre de 1 mm2 maximum.
Comme on l'a déjà dit, il peut atre souhaité
d'augmenter artificiellement la perméabilité de l'assemblage 1. Ce résultat peut être obtenu, conformément ~ une variante de l'invention, en ménageant sur la surface des plaques ~
de fines cannelures 9 mieux visibles sur la Figure 4. Ces ... ,~,;~, .
cannelures peuvent etre réalisées par u~inage ~traits de scie) ou obtenues au moment du moulage de la plaque 2 au moyen d'un moule adapt~ en conséquence~ Il en est de même d'ailleurs de l'évidement 10 qui condui~, une fois les plaques assemblées, à la réalisation du canal de répartition gazeuse 7. Les cannelures 9 peuvent être ménagées sur une seule des grandes faces, comme le montrent les Figures 1 et 4 ou sur les deux grandes faces.
Dans ce cas, on peut prévoir un décalage de leur position de manière à les disposer en quinconce dans chaque plan de joints B~ Elles peuvent être également, si on le souhaite, appariees de façon à définir des petits canaux une fois l'assemblage réalisé. On signale cependant que, quelle que soit la variante envisagée, il est souhaitable de prévoir des cannelures dont la section de passage globale soit inférieure à 1 mm~ environ pour éviter tout risque de pénétration de métal liquide. Comme on le voit sur la Figure 4, ces cannelures sont disposées radialement de manière à relier, dans la pièce assemblée, le canal de répartition 7 ~ l'extrémité supérieure destinée à ~tre mise en contact avec le métal liquide.
La variante de réalisation, illustrée sur la Figure 3, consiste à remplacer le canal de répartition gazeuse, interne à l'assemblage réfractaire, par un espace 7' ayant meme fonction mais dispos~ extérieurement et en-dessous de 1'ensemble réfractaire 1. L'avantage immédiat de ce type de réalisation réside dans le fait que l'espace de répartition gazeuse affecte cette fois toute la section de l'ensemble réfractaire 1, ce qui n'était pas le cas de la variante précédente.
5~3~3 On réalise la pièce de la Figure 3 à partir de celle illustrée sur les Figures 1 et 2 en remplaçant la plaque de fermeture 4 par une plaque de base 12 ajourée par des p rforations 14 qui peuvent être réparties au hasard, mais de préférence localisées au droit des plans de joints désignes en 8 sur la Figure 1. La partie ainsi obtenue, composée de l'assem~lage 1 ent81é par l'enveloppe 3 et par la plaque de base 12, est placée dans un châssis inférieur 11 comprenant une plaque de fermeture 4' et une virole d'extrémité 13 sur laquelle est posée, puis soudée pour des raisons d'étanchéité, la partie supérieure. De cette manière, on ménage entre la plaque de base 12 et la plaque de fermeture 4' un espace de répartition 7' recevant le gaz de soufflage par une ouverture 6' ménagée dans la plaque de fermeture et prolongée par une conduite d'amenée 5', et le distribuant dans l'assemblage perméable 1 au travers des perforations 14.
Un exemple de plaques réfractaires a cannelures adaptées à ce type de réalisation est illustré sur la Figure 5~ Comme on peut facilement s'en rendre compte, cette plaque, référencée 2', ne diffère de son homologue de la Figure 4 que sur deux points essentiels: l'évidement constitutif du canal de répartition gazeuse interne a disparu et les cannelures superficielles rectilignes 9' relient cette fois directement la base inférieure par laquelle arrive le gaz à l'extrémité opposée destinée être mise en contact avec le métal liquide.
Il n'est pas indispensable que l'enveloppe 3 s'étende sur toute la hauteur des plaques réfractaires.
Toutefois, l'enveloppe n'a pas pour seule fonction le ~65i~
malntien mécanique de 1'assemblage 1 mais sert égaleme~t à canaliser dans la bonne direction les gaz qui auraient tendance ~ s'echapper latéralement.
Il doit être souligné également que la forme trapézo1dale de la pièce illus-tree sur les figures ne constitue en rien une caractéristique nécessaire de l'invention, mais une disposition relativement habituelle ayant pour rôle d'assurer, sous la pression du gaz de sou~flage, le blocage de l'assemblage 1 dans la maçonnerie du four et lui ~viter ainsi tout risque d'être propulsé
dans le bain métallique. sien entendu, d'autres moyens assurant un tel blocage peuvent convenir.
En ce qui concerne maintenant le nombre de plaques réfractaires 2 (ou 2') constitutives de l'assemblage 1, ce nombre est laissé au libre choix de l'utilisateur.
Quant à l'épaisseur des plaques refractaires 2, elle se situe avantageusement autour de 3 à 5 cm~ Dans ces conditions, si l'on choisit, pour la pièce perméable, un format équivalent à celui d'une brique réfractaire classique (15 x 10 cm ~ afin de pouvoir effectuer une simple substitution, le nombre de plaques juxtaposées selon la longueur de la pi~ce est alors de cinq, comme c'est le cas de la Figure 1.
On va maintenant indiquer brièvement les opérations à effectuer pour fabriquer la piece réfractaire perméable qui vient d'atre décrite On dispose au depart du réceptacle dans lequelva se faire le montage de l'assemblage 1. Ce réceptacle est cependant incomplet, c'est-à-dire qu'il manque à l'enveloppe 3 1'une de ses parois latérales~ Par cette ouverture temporaire, on enfile les plaques réfractaires 59~
2 en disposant le plan de leur grande face perpendiculaire-ment à la direction d'introduction~ Le réceptacle sert de guide et les plaques réfractaires 2 disposées sur chant par rapport à la plaque de fermeture 4 se juxtaposent l'une contre l'autre par venue en conta~t de leurs grandes faces respectives. La profondeur initiale du réceptacle est déterminée de façon qu'il soit pre~que totalement occupé
lorsque le nombre de plaques souhaité est atteint. On rapporte alors par soudure la face manquante sur l'enveloppe
lorsque le nombre de plaques souhaité est atteint. On rapporte alors par soudure la face manquante sur l'enveloppe
3 et, afin d'assurer la cohésion de l'ensemble, on coule entre cette -face rapportee et la dernière plaque introduite une fine couche de béton réfractaire. La pièce ainsi réalisée est alors prête à l'emploi.
Bien entendu, ce mode de fabrication n'est nulle-ment limitatif et on exposera par la suite, en référence aux Figures 6 et 7, un procédé de fabrication préféré qui est parfaitement applicable à la réalisation de la pièce qui vient d'être décrite~
Par ailleurs, cette pièce n'est pas limitée aux exemples illustrés par les figures, Il en est ainsi notamment des variantes à canne-lures dont le nombre par plaques, la répartition sur les sur-faces latérales des éléments, la forme ou le profil, ne sont pas imposés par l'invention. Ainsi, le choix d'une forme rectiligne et d'un profil arrondi, tels que le montrent les figures, n'a été guidé que par des considérations, te-nant ~ la simplicité de réalisation de ce type de cannelures, par moulage des plaques, ou à la moindre résistance qu'elles offrent au passage du gaz, et qui les rend à cet égard plus appropriées que d'autres à llinsufflation d'un gaz charg~ par exemple de particules solides en suspension.
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5~
De mame, les éléments réfractaires non-poreux, utilisés pour la construction de la pièce conforme à
l'invention, ne sont pas nécessairement des plaques mais peuvent présenter d'autres formes ou formats, dans la mesure où il demeure possible de réaliser leur assemblage en les juxtaposant les uns contre les autres par leurs faces latérales, c'est-à-dire de manière a donner aux plans de joints une direction commune, qui est celle de la traversée du gaz.
On peut ainsi utiliser des éléments allongés, conformés par exemple en parallèlépipèdes à ~ase carrée ou légèrement rectangulaire, dont la réunion dans le réceptacle confère à l'ensemble une perméabilité non plus limitée ~ une série de plans de joints parallales, mais étendue à tout un réseau de plans formant un quadrillage plus ou moins dense selon la taille des élements.
Une telle variante de réalisation qui sera d'ailleurs décrite pl~s en détails par la suite, permet, ~ l'instar des r~alisations à cannelures décrites précé-2~ demment, d~augmenter le débit de passage du gaz. Il doit 8tre souligné par ailleurs que la présence de canne-lures superficielles peut éventuellement con~érer à elle seule une perméabilité suffisante à la pièce. Il en resulte que les éléments de construction peuvent 8tre des ~riques goudronnées, alors que des éléments exempts de cannelures ne peuvent impérativement contenir un liant goudronné, afin d'éviter leur collage ~ chaud qui, comme on le comprend, déyraderait la perméa~ilité de la pièce réfractaire.
Il doit 8tre rappelé que des moyens, autres que s~
les cannelure~, peuvent etre mis en oeuvre dans le but diaugmenter la perméabilité de la pièce. Comme on l'a déjà dit, ces moyens ont pour fonction essentielle le maintien des éléments réfractaires ~ à faible distance les uns des autres. Ils peuvent par exemple être constitués par des plaquettes en matière réfractaire poreuse,cette fois, ou par des tBles fines, de préféxence d'épaisseur inférieure au millimètre, planes ou ondulées et interposées sans jeu apparent entre les éléments réfractaires 2. Lorsque la pièce perrnéable est destinée ~ un convertisseur d~aciérie, les tôles de séparation de même que l'enveloppe extérieure sont avantageusement revatues d'une couche de protection contre les risques de recarburation par contact avec la fonte.
Ces cloisons séparatrice~; peuvent ~tre mises en place en même temps que les élément:s ré~ractaires 2 selon un processus de montage alterné. Mais il est également possible d'utiliser le cloisonnage comme un moule à
alvéoles dans lesquelles est coulé le matériau réfractaire non-poreux, ce qui permet d'éviter, si on le souhaite, de réaliser les discontinuités recherchées dans la masse réfractaire sans avoir ~ assembler des éléments réfractaires p.réformés.
On va maintenant décrire, en référence aux Figures 6 et 7, une autre catégorie de variantes de réalisation de l'invention, consistant à séparer les éléments réfractaires au moyen de cales d'écartement ménageant entre eux des joints ouverts.
Afin d'illustrer la variante précédemment signalée, basée sur la forme géométrique des éléments 5~9 réfractaires, on a représenté ici une pièce 16, 15' r~alisée par assemblage d'élémenks parallélépipédiques 18 de même hauteur h que la pièce et juxtaposés par leurs faces latérales les uns à la suite des autres selon la longueur L et selon la largeur 1 de la pièce. Il est clair cependant que la présence de cales d'écartement entre les élements n'est pas liée à une forme particulière de ces derniers et peut fort bien etre envisagee dans le cas d'éléments réfractaires conformés en plaques s'étendant sur toute la largeur de la pièce, tels ~ue représentés sur la ~igure 1~ En se reportant aux Figures 6 et 7, on voit donc que la pièce réfractaire perméable 16 (16') est essentiellement constituée par un assemblage 17 d'éléments réfractaires non-poreux 18, au nombre de quatre dans les deux exemples considérés, et réunis entre eux de façon non jointive par interposition de cales d'écartement 19 (19'). La cohésion de l'assemblage est assuré comme précédemment par frettage compressif au moyen de l'enveloppe métallique latérale 3. La plaque de fermeture 4 complète l'enveloppe de la manière habituelle, afin de réaliser un réceptacle étanche dans lequel l'assemblage nlapparait que par sa face supérieure li~re destinée à ~tre mise au contact du métal en fusion contenu dans le récipient métallurgi~ue.
L'arrivée du ~az d'insufflation sous pression s'effectue dans le sens indiqué par la flèche, par la conduite d'amenée 5 montée de fa~on étanche sur la plaque de fermeture 4 et reliée à une source d'alimentation non représentée.
Les ~léments 18 cons~itutif de l'assemblage sont avantageusement en matériau réfractaire de composition et de fabrication classiques, par exemple en magnésie 5~
cuite à haute tempérakure pour bien résister à l'usure, chimique et mécanique par contact avec le laitier, mais sans sélection granulométrique préalable, donc non~poreuse naturellement~ Cependant, leur réunion non-jointive au moyen des cales d'écart~men-t 19, 19', définit entre eux des espaces étroits 20, constituant des zones de passage obligatoire pour le gaz sous pression arrivant à la base de la pièce par la conduite 5 et traversant l'ensemble réfractaire 17 pour ressortir par l'extrémi-té supérieure libre en contact avec le métal en fusion. On comprend que la présence de ces espaces de soufflage 20 localisés aux plans de joints de l'assemblage confère à celui-ci une perméabilité "dirigée" dans le sens du soufflage gazeux.
~ ien entendu, ce résultat est atteint si sont respectées des conditions relatives respectivement aux cales d'écartement 19 (191) et à l'étanchéité au droit de l'enveloppe latérale 3.
~ n ce qui concerne ce dernier point, il est prévu, conformément à l'invention, d'interposer entre la face in-térieure de l~enveloppe et la paroi des éléments réfractaires18, une couche 21 d'un produit de jointoiement, ae type habituel dans le domaine considéré et dont la mise en place sera décrite plus en détail par la suite.
En ce qui concerne les cales d'écartement 19 (19'), il importe qu'elles soient concues de façon à ménager des espaces de soufflage ~0 étroits, c'est-à-dire dont l'épaisseur est préférentiellement comprise entre 0,1 et 0 5 mm. En effet, la perméabilité de la pièce 16(16') ne dépend que de ltépaisseur des espaces 20. Elle peut donc, du moins en principe, 8tre augmentée ou réduite à volonté en modifiant s~
simplement le gabarit des cales d'écartement. Toutefois, la perméabilité variant en sens inverse de la "sélectivité", le risque d'infiltration de métal en fusion augmente avec l'épaisseur des cales. ~ cet égard il est donc préférable que l~épaisseur des cales soit la plus faible possible.
La limite inférieure demeure cependant conditionnée par le débit unitaire de gaz à faire passer au travers de la pièce réfractaire, compte tenu de la pression pneumatique dont on peut disposer en amont de la pièce. D'un autre c~té si l'on au~mente trop l'épaisseur des cales, la pression pneumatique, qui doit ~tre maintenue pour éviter les infiltrations de métal en fusion, engendre alors un débit de gaz important, souvent en pure perte, d'autant que ce débit doit alors etre entretenu en permanence m8me en dehors des phases d'élaboration du métal nécessitant une insufflation de gaz.
Compte tenu de ces indications, l'épaisseur des cales d'écartement est de préférence voisine de 0,3 mm et, de toute facon. comprise entre 0,1 mm et 0,5 mm environ.
Ces caractéristiques sont valables surtout pour l'application de la pièce réfractaire selon l'invention un récipient métallurgi~ue tal ~u'un convertisseur diaf-finage de la fonteO Elles peuvent bien entendu etre modi-fiées pour dlautres applications, mais l'ordre de grandeur demeure sensiblement la même si les débits spéci~iques de gaz dépassent une dizaine de litres par seconde environ.
Ces conditions étant respectées, les cales d'écartement peuvent présenter de multiples formes de réalisation différentes dans la mesure o~ elles n'obstruent pas la section de passage des espaces lO de façon suffi-samment importante pour emp~cher le débit de gaz de s~
brassage ~ue l'on souhaite y faire passer.
A cet égard, les cales d'écartement peuvent ~tre constituées par exemple par des irrégularités de surface des éléments 18 volontairement prononcées, telles que des picots ou des protubérances en forme de pastilles.
obtenues par moulage lors de la fabrication même de ces éléments.
Une autre forme de réalisation consiste'à rapporter les cales d'écartement entre les éléments au moment de l~opération d~assemblage.
Dans ce cas, les cales se présentent avantageuse-ment sous l'aspect de corps allongés, orientés longîtudinale-ment dans les espaces 20, c~est-à-dire dans la direction de traversée du gaz de brassage afin de n'en pas gêner le passage, Les Figures 6 et 7 illustrent respectivement deux exemples différents de réalisation de cales d'écartement de ce type.
Dans l~exemple de la Figure 6, les cales d'é-cartement 19 sont de simples fils métalliques du commerce, en acier de préférence, et calibrés à la dimension voulue.
lls sont au nombre de quatre, soit un par élément réfrac-taire, et tous orientés longitudinalement de mani~re ~
réduire le plus possible leur ma~tre-couple dans l~écoulement gazeux. Leur position peut être quelconque, toutefois il est préférable de les localiser aux extrémités des plans de joint afin de minimiser, comme on le comprend, les jeux fonctionnels des éléments au moment de leur réunion.
Dans l'exemple de la Figure 7, les cales d~é-cartement 19' sont constituées par des inserts en béton réfractaire logés dans des encoches 22 prévues aux ex-trémités des plans de joints et obtenues lors de l'assemblage ~ 22 -,~"
~9L6S~
des éléments 18 qui présentent à cet effet un dégagement le long de leur arete.
Les inserts peuvent être coulés sur place après réunion non-jointive des éléments 18 gr~ce aux entretoises 23 disposées au voisinage immédiat des encoches et ayant le double rôle de ménager les espaces de soufflage 20 et de constituer un organe d'étanchéité permettant la coulée des inserts sans risque d'lnfiltration de béton liquide dans les espaces 20.
Les entretoises 23 sont avantageusement de m8me forme et de meme calibre que les fils métalliques 19 (Figure 5).
Cependant, contrairement à ces derniers, leur fonction de cale d'écartement n'étant que temporaire, puisqu'el]es servent de relais aux inserts 19l, elles peuvent être constituées de fils en matériau destructible à chaud, par exemple des polyamides tels que celui vendu sous la marque de commerce l'NYLO~' que l'on peut indifféremment éliminer en dernière phase de fabrication de la pièce, ou laisser se détruire à chaud lors de la mise en service au convertisseur. Il doit etre souligné que les variantes de réalisation, décrites en référence aux figures, se carackérisent notamment par le fait ~ue les cales d'écartement 19 ou 19' sont des corps rapportés dans l'ensemble de la pièce et non pas comme indiqué précédemment, des parties intégrantes des éléments réfractaires 18. On évite ainsi le recours à des éléments réfractaires préformés et conçus spécialement en vue de la fabrication de la pièce selon l'invention, ce qui n'est évidemment pas sans influence sur le co~t de revient de celle-ci. Au contraire, la mise en place de cales dlécarte ment rapportées permet d'utiliser des éléments réfractaires tout à fait banalisés, voire "standard" dans le commerce.
A cet égard, un avantage substantiel de l'invention réside dans le fait que la pièce 16 (16') peut ~tre aisément produite en prenant comme matière première une simple brique réfractaire du commerce que l'on transforme selon le processus qui va etre exposé. Une brique du commerce, en matériau réfractaire non-poreux, tel que de la magnésie cuite, est d~-,coupée à la scie dans le sens longitudinal. Les éléments obtenus sont alors réunis de fa,con non-jointive en disposant entre eux les cales d'écartement calibrées 19 (Figure 6) ou, le cas échéant, les entretoises temporaires 23 (Figure 7). Dans ce dernier cas, les arêtes des éléments situés au voisinage des entretoises sont soumises préalablement à un enlèvement de matière, par exemple par fraisage, de manière à pouvoir former les encoches 22 dans lesquelles on coule un insert 19' en béton par tout moyen approprié~
Dans tous les cas, la cohésion de l'assemblage est alors assurée par frettage au moyen de l~enveloppe métallique latérale 3 avec interposition d'une couche de produit de jointoiement 21 qui assure llétanchéité au gaz au droit de l'enveloppe~ L'ensemble est complété
par la plaque de fermeture 4 rapportée par soudure sur le bord inférieur de l'enveloppe.
Les performances que l~on peut attendre de la pièce ainsi réalisée en tant qu'organe de soufflage sont conditionnées, notamment, par la ~ualité de l'étanchéi-té
au gaz à l'interface enveloppe-éléments réfractaires.
Cette étanchéité est directement liée ~ la nature du produit de jointoiement 21 et/ou à la façon dont il est mis en place. A cet égard, le produit de jointoiement est avantageusement un béton réfractaire gonflant que llon - ~4 -coule ~ l'état liquide dans l'intervalle prévu initialement entre l'enveloppe métallique et les éléments réfractaires.
Le gonflement, au cours du séchage ultérieur provoque alors par réaction de l'enveloppe et des éléments une compression du produit de jointoiement assurant l'étanchéité recherchée.
Toutefois, cette variante de réalisation nécessite une connaissance et donc une maitrise, toujours délicates, des contraintes mécaniques qui se développent dans la pièce et qui peuvent en particulier aboutir à des défol~ations de l'enveloppe par gonflement qui rendent plus difficile voire aléatoire, l'incorporation de la pièce dans la maçon-nerie du récipient métallurgique destiné ~ la recevoir.
Une variante préférée, et qui correspond à la meilleure forme de réalisation qui savent faire les inventeurs a l'heure actuelle, consiste à opérer de la façon suivante: l~enveloppe métallique 3 est consituée de deux demi-coquilles 24 et 25 égales et de profil en U.
On commence par introduire l'assemblage 13 dans l'une quelconque des demi-coquilles, par exemple la demi-co~uille 24 après avoir badigeonné sa surface intérieure par un produit de jointoiement qui adhère naturellement ~ la paroi métallique. On effectue ensuite un badigeonnage identique sur la face intérieure de la demi-coquille 25 que l'on dispose alors autour de la moitié de l'assemblage dépassant de la demi-coquille 24. Les demi-coquilles sont dimensionnées de manière que, à ce stade de l'opération, leurs bords respectifs soient en regard deux-à-deux.
On comprime alors l'ensemble en exercant une poussée sur la base de chaque demi-coquille à l'aide de tout moyen approprié, par exemple un étau, et on termine '~' l'opération en solidarisant les deux demi coquilles par leurs ~ords au moyen de cordons de soudure 26 en milieu de face de l'e~veloppe métallique 3 ainsi reconstituée. Une autre variante avantageuse de l~invention consiste à scier la brique réfrac~aire de départ selon une découpe en croix, de manière ~ obtenir, comme le montrent les figures, des espaces de soufflage 20 entrecroisés. On choisit pour ce faire une lame de scie dont l~épaisseur tient compte de l'épaisseur de l~enveloppe latérale 3, de fa~on ~ réaliser une pièce perméable qui conserve le meme gabarit que celui de la brique initiale, ce qui permet en particulier de pouvoir incorporer sans difficulté la pièce perméable dans llarchitecture d'ensemble du revêtement réfractaire.
Conformément à une autre caractéristique de l~invention non-indlspensable mais utile lorsque la brique réfractaire ini~iale est imprégnée de goudron, par exemple une brique en magnésie cuite impré<~née de goudron on soumet les éléments 18 à un chauffage tempéré après découpe et avant assemblage, a~in d~éliminer les éléments volatils inévitablement présents et ~ui risqueraient, par la suite, de couler et donc ~e colmater les espaces de soufflage.
L~opération de chauffage tempéré peut durer quelques heures et permettre ainsi de passer d'une teneur en carbone total de ~/O à 2% environ en poids.
Il va de soi que l'invention ne saurait se limi-ter aux exemples décrits, mais peut présenter de nombreuses autres variantes de réalisation. Il en est ainsi notamment des cales d'écartement 19 entre les éléments et qui peuvent être de nature fort variée, par exemple de la corde à piano, etc... dans la mesure où leur calibre et i leur orientation respectent les indications précédemment fournies. En outre, leur nombre ntest pas nécessairement limité ~ la proportion de un par élément réfractaire.
De même, le nombre d'éléments réfractaires 1~3 constitutifs de l'assemblage n'est pas obligatoirement égal à quatre, mais peut etre inférieur ou supérieur à ce nombre~ De même encore les encoches, ménagées en regard l'une de l'autre sur les éléments réfractaires et définissant un logement pour les inserts en béton, ne sont pas obliga-toirement placées aux extrémités des plans de joints, maispeuvent être prevues a des endroits quelconques à l'in-térieur même des espaces de soufflage.
En outre. on rappelle que conformément à une autre catégorie de variantes non représentées sur les figures, mais dont le simple énoncé est suffisant pour permettre a l'homme de metier de les réaliser, la pièce selon l'invention peut être constituée d'une masse ré-fractaire non-poreuse, formée non plus d'éléments unitaires juxtaposés, mais d'un seul bloc comportant intérieurement des perforations ou des fentes qui le tra~ersent dans la direction du souffla~e gazeux et dans lesquelles sont insérés sans jeu apparent des éléments non-destructibles ~ chaud et présentant de préférence une paroi lisse, par exemple des éléments en acier.
Enfin, si la pièce selon l~invention a été
spécialement con~ue à l'origine en tant qulélément du garnissage réfractaire d'un récipient métallurgique, tel ~uiun convertisseur d'affinage de la fonte en acier dans lequel est recherch~ un brassage pneumatique du bain de métal en fusion, elle n'en est pas moins d'application générale ~ toute prati.que industrielle nécessitant la traversée d1une pièce réfractaire par un fluide à 1létat ga~eux~
Bien entendu, ce mode de fabrication n'est nulle-ment limitatif et on exposera par la suite, en référence aux Figures 6 et 7, un procédé de fabrication préféré qui est parfaitement applicable à la réalisation de la pièce qui vient d'être décrite~
Par ailleurs, cette pièce n'est pas limitée aux exemples illustrés par les figures, Il en est ainsi notamment des variantes à canne-lures dont le nombre par plaques, la répartition sur les sur-faces latérales des éléments, la forme ou le profil, ne sont pas imposés par l'invention. Ainsi, le choix d'une forme rectiligne et d'un profil arrondi, tels que le montrent les figures, n'a été guidé que par des considérations, te-nant ~ la simplicité de réalisation de ce type de cannelures, par moulage des plaques, ou à la moindre résistance qu'elles offrent au passage du gaz, et qui les rend à cet égard plus appropriées que d'autres à llinsufflation d'un gaz charg~ par exemple de particules solides en suspension.
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5~
De mame, les éléments réfractaires non-poreux, utilisés pour la construction de la pièce conforme à
l'invention, ne sont pas nécessairement des plaques mais peuvent présenter d'autres formes ou formats, dans la mesure où il demeure possible de réaliser leur assemblage en les juxtaposant les uns contre les autres par leurs faces latérales, c'est-à-dire de manière a donner aux plans de joints une direction commune, qui est celle de la traversée du gaz.
On peut ainsi utiliser des éléments allongés, conformés par exemple en parallèlépipèdes à ~ase carrée ou légèrement rectangulaire, dont la réunion dans le réceptacle confère à l'ensemble une perméabilité non plus limitée ~ une série de plans de joints parallales, mais étendue à tout un réseau de plans formant un quadrillage plus ou moins dense selon la taille des élements.
Une telle variante de réalisation qui sera d'ailleurs décrite pl~s en détails par la suite, permet, ~ l'instar des r~alisations à cannelures décrites précé-2~ demment, d~augmenter le débit de passage du gaz. Il doit 8tre souligné par ailleurs que la présence de canne-lures superficielles peut éventuellement con~érer à elle seule une perméabilité suffisante à la pièce. Il en resulte que les éléments de construction peuvent 8tre des ~riques goudronnées, alors que des éléments exempts de cannelures ne peuvent impérativement contenir un liant goudronné, afin d'éviter leur collage ~ chaud qui, comme on le comprend, déyraderait la perméa~ilité de la pièce réfractaire.
Il doit 8tre rappelé que des moyens, autres que s~
les cannelure~, peuvent etre mis en oeuvre dans le but diaugmenter la perméabilité de la pièce. Comme on l'a déjà dit, ces moyens ont pour fonction essentielle le maintien des éléments réfractaires ~ à faible distance les uns des autres. Ils peuvent par exemple être constitués par des plaquettes en matière réfractaire poreuse,cette fois, ou par des tBles fines, de préféxence d'épaisseur inférieure au millimètre, planes ou ondulées et interposées sans jeu apparent entre les éléments réfractaires 2. Lorsque la pièce perrnéable est destinée ~ un convertisseur d~aciérie, les tôles de séparation de même que l'enveloppe extérieure sont avantageusement revatues d'une couche de protection contre les risques de recarburation par contact avec la fonte.
Ces cloisons séparatrice~; peuvent ~tre mises en place en même temps que les élément:s ré~ractaires 2 selon un processus de montage alterné. Mais il est également possible d'utiliser le cloisonnage comme un moule à
alvéoles dans lesquelles est coulé le matériau réfractaire non-poreux, ce qui permet d'éviter, si on le souhaite, de réaliser les discontinuités recherchées dans la masse réfractaire sans avoir ~ assembler des éléments réfractaires p.réformés.
On va maintenant décrire, en référence aux Figures 6 et 7, une autre catégorie de variantes de réalisation de l'invention, consistant à séparer les éléments réfractaires au moyen de cales d'écartement ménageant entre eux des joints ouverts.
Afin d'illustrer la variante précédemment signalée, basée sur la forme géométrique des éléments 5~9 réfractaires, on a représenté ici une pièce 16, 15' r~alisée par assemblage d'élémenks parallélépipédiques 18 de même hauteur h que la pièce et juxtaposés par leurs faces latérales les uns à la suite des autres selon la longueur L et selon la largeur 1 de la pièce. Il est clair cependant que la présence de cales d'écartement entre les élements n'est pas liée à une forme particulière de ces derniers et peut fort bien etre envisagee dans le cas d'éléments réfractaires conformés en plaques s'étendant sur toute la largeur de la pièce, tels ~ue représentés sur la ~igure 1~ En se reportant aux Figures 6 et 7, on voit donc que la pièce réfractaire perméable 16 (16') est essentiellement constituée par un assemblage 17 d'éléments réfractaires non-poreux 18, au nombre de quatre dans les deux exemples considérés, et réunis entre eux de façon non jointive par interposition de cales d'écartement 19 (19'). La cohésion de l'assemblage est assuré comme précédemment par frettage compressif au moyen de l'enveloppe métallique latérale 3. La plaque de fermeture 4 complète l'enveloppe de la manière habituelle, afin de réaliser un réceptacle étanche dans lequel l'assemblage nlapparait que par sa face supérieure li~re destinée à ~tre mise au contact du métal en fusion contenu dans le récipient métallurgi~ue.
L'arrivée du ~az d'insufflation sous pression s'effectue dans le sens indiqué par la flèche, par la conduite d'amenée 5 montée de fa~on étanche sur la plaque de fermeture 4 et reliée à une source d'alimentation non représentée.
Les ~léments 18 cons~itutif de l'assemblage sont avantageusement en matériau réfractaire de composition et de fabrication classiques, par exemple en magnésie 5~
cuite à haute tempérakure pour bien résister à l'usure, chimique et mécanique par contact avec le laitier, mais sans sélection granulométrique préalable, donc non~poreuse naturellement~ Cependant, leur réunion non-jointive au moyen des cales d'écart~men-t 19, 19', définit entre eux des espaces étroits 20, constituant des zones de passage obligatoire pour le gaz sous pression arrivant à la base de la pièce par la conduite 5 et traversant l'ensemble réfractaire 17 pour ressortir par l'extrémi-té supérieure libre en contact avec le métal en fusion. On comprend que la présence de ces espaces de soufflage 20 localisés aux plans de joints de l'assemblage confère à celui-ci une perméabilité "dirigée" dans le sens du soufflage gazeux.
~ ien entendu, ce résultat est atteint si sont respectées des conditions relatives respectivement aux cales d'écartement 19 (191) et à l'étanchéité au droit de l'enveloppe latérale 3.
~ n ce qui concerne ce dernier point, il est prévu, conformément à l'invention, d'interposer entre la face in-térieure de l~enveloppe et la paroi des éléments réfractaires18, une couche 21 d'un produit de jointoiement, ae type habituel dans le domaine considéré et dont la mise en place sera décrite plus en détail par la suite.
En ce qui concerne les cales d'écartement 19 (19'), il importe qu'elles soient concues de façon à ménager des espaces de soufflage ~0 étroits, c'est-à-dire dont l'épaisseur est préférentiellement comprise entre 0,1 et 0 5 mm. En effet, la perméabilité de la pièce 16(16') ne dépend que de ltépaisseur des espaces 20. Elle peut donc, du moins en principe, 8tre augmentée ou réduite à volonté en modifiant s~
simplement le gabarit des cales d'écartement. Toutefois, la perméabilité variant en sens inverse de la "sélectivité", le risque d'infiltration de métal en fusion augmente avec l'épaisseur des cales. ~ cet égard il est donc préférable que l~épaisseur des cales soit la plus faible possible.
La limite inférieure demeure cependant conditionnée par le débit unitaire de gaz à faire passer au travers de la pièce réfractaire, compte tenu de la pression pneumatique dont on peut disposer en amont de la pièce. D'un autre c~té si l'on au~mente trop l'épaisseur des cales, la pression pneumatique, qui doit ~tre maintenue pour éviter les infiltrations de métal en fusion, engendre alors un débit de gaz important, souvent en pure perte, d'autant que ce débit doit alors etre entretenu en permanence m8me en dehors des phases d'élaboration du métal nécessitant une insufflation de gaz.
Compte tenu de ces indications, l'épaisseur des cales d'écartement est de préférence voisine de 0,3 mm et, de toute facon. comprise entre 0,1 mm et 0,5 mm environ.
Ces caractéristiques sont valables surtout pour l'application de la pièce réfractaire selon l'invention un récipient métallurgi~ue tal ~u'un convertisseur diaf-finage de la fonteO Elles peuvent bien entendu etre modi-fiées pour dlautres applications, mais l'ordre de grandeur demeure sensiblement la même si les débits spéci~iques de gaz dépassent une dizaine de litres par seconde environ.
Ces conditions étant respectées, les cales d'écartement peuvent présenter de multiples formes de réalisation différentes dans la mesure o~ elles n'obstruent pas la section de passage des espaces lO de façon suffi-samment importante pour emp~cher le débit de gaz de s~
brassage ~ue l'on souhaite y faire passer.
A cet égard, les cales d'écartement peuvent ~tre constituées par exemple par des irrégularités de surface des éléments 18 volontairement prononcées, telles que des picots ou des protubérances en forme de pastilles.
obtenues par moulage lors de la fabrication même de ces éléments.
Une autre forme de réalisation consiste'à rapporter les cales d'écartement entre les éléments au moment de l~opération d~assemblage.
Dans ce cas, les cales se présentent avantageuse-ment sous l'aspect de corps allongés, orientés longîtudinale-ment dans les espaces 20, c~est-à-dire dans la direction de traversée du gaz de brassage afin de n'en pas gêner le passage, Les Figures 6 et 7 illustrent respectivement deux exemples différents de réalisation de cales d'écartement de ce type.
Dans l~exemple de la Figure 6, les cales d'é-cartement 19 sont de simples fils métalliques du commerce, en acier de préférence, et calibrés à la dimension voulue.
lls sont au nombre de quatre, soit un par élément réfrac-taire, et tous orientés longitudinalement de mani~re ~
réduire le plus possible leur ma~tre-couple dans l~écoulement gazeux. Leur position peut être quelconque, toutefois il est préférable de les localiser aux extrémités des plans de joint afin de minimiser, comme on le comprend, les jeux fonctionnels des éléments au moment de leur réunion.
Dans l'exemple de la Figure 7, les cales d~é-cartement 19' sont constituées par des inserts en béton réfractaire logés dans des encoches 22 prévues aux ex-trémités des plans de joints et obtenues lors de l'assemblage ~ 22 -,~"
~9L6S~
des éléments 18 qui présentent à cet effet un dégagement le long de leur arete.
Les inserts peuvent être coulés sur place après réunion non-jointive des éléments 18 gr~ce aux entretoises 23 disposées au voisinage immédiat des encoches et ayant le double rôle de ménager les espaces de soufflage 20 et de constituer un organe d'étanchéité permettant la coulée des inserts sans risque d'lnfiltration de béton liquide dans les espaces 20.
Les entretoises 23 sont avantageusement de m8me forme et de meme calibre que les fils métalliques 19 (Figure 5).
Cependant, contrairement à ces derniers, leur fonction de cale d'écartement n'étant que temporaire, puisqu'el]es servent de relais aux inserts 19l, elles peuvent être constituées de fils en matériau destructible à chaud, par exemple des polyamides tels que celui vendu sous la marque de commerce l'NYLO~' que l'on peut indifféremment éliminer en dernière phase de fabrication de la pièce, ou laisser se détruire à chaud lors de la mise en service au convertisseur. Il doit etre souligné que les variantes de réalisation, décrites en référence aux figures, se carackérisent notamment par le fait ~ue les cales d'écartement 19 ou 19' sont des corps rapportés dans l'ensemble de la pièce et non pas comme indiqué précédemment, des parties intégrantes des éléments réfractaires 18. On évite ainsi le recours à des éléments réfractaires préformés et conçus spécialement en vue de la fabrication de la pièce selon l'invention, ce qui n'est évidemment pas sans influence sur le co~t de revient de celle-ci. Au contraire, la mise en place de cales dlécarte ment rapportées permet d'utiliser des éléments réfractaires tout à fait banalisés, voire "standard" dans le commerce.
A cet égard, un avantage substantiel de l'invention réside dans le fait que la pièce 16 (16') peut ~tre aisément produite en prenant comme matière première une simple brique réfractaire du commerce que l'on transforme selon le processus qui va etre exposé. Une brique du commerce, en matériau réfractaire non-poreux, tel que de la magnésie cuite, est d~-,coupée à la scie dans le sens longitudinal. Les éléments obtenus sont alors réunis de fa,con non-jointive en disposant entre eux les cales d'écartement calibrées 19 (Figure 6) ou, le cas échéant, les entretoises temporaires 23 (Figure 7). Dans ce dernier cas, les arêtes des éléments situés au voisinage des entretoises sont soumises préalablement à un enlèvement de matière, par exemple par fraisage, de manière à pouvoir former les encoches 22 dans lesquelles on coule un insert 19' en béton par tout moyen approprié~
Dans tous les cas, la cohésion de l'assemblage est alors assurée par frettage au moyen de l~enveloppe métallique latérale 3 avec interposition d'une couche de produit de jointoiement 21 qui assure llétanchéité au gaz au droit de l'enveloppe~ L'ensemble est complété
par la plaque de fermeture 4 rapportée par soudure sur le bord inférieur de l'enveloppe.
Les performances que l~on peut attendre de la pièce ainsi réalisée en tant qu'organe de soufflage sont conditionnées, notamment, par la ~ualité de l'étanchéi-té
au gaz à l'interface enveloppe-éléments réfractaires.
Cette étanchéité est directement liée ~ la nature du produit de jointoiement 21 et/ou à la façon dont il est mis en place. A cet égard, le produit de jointoiement est avantageusement un béton réfractaire gonflant que llon - ~4 -coule ~ l'état liquide dans l'intervalle prévu initialement entre l'enveloppe métallique et les éléments réfractaires.
Le gonflement, au cours du séchage ultérieur provoque alors par réaction de l'enveloppe et des éléments une compression du produit de jointoiement assurant l'étanchéité recherchée.
Toutefois, cette variante de réalisation nécessite une connaissance et donc une maitrise, toujours délicates, des contraintes mécaniques qui se développent dans la pièce et qui peuvent en particulier aboutir à des défol~ations de l'enveloppe par gonflement qui rendent plus difficile voire aléatoire, l'incorporation de la pièce dans la maçon-nerie du récipient métallurgique destiné ~ la recevoir.
Une variante préférée, et qui correspond à la meilleure forme de réalisation qui savent faire les inventeurs a l'heure actuelle, consiste à opérer de la façon suivante: l~enveloppe métallique 3 est consituée de deux demi-coquilles 24 et 25 égales et de profil en U.
On commence par introduire l'assemblage 13 dans l'une quelconque des demi-coquilles, par exemple la demi-co~uille 24 après avoir badigeonné sa surface intérieure par un produit de jointoiement qui adhère naturellement ~ la paroi métallique. On effectue ensuite un badigeonnage identique sur la face intérieure de la demi-coquille 25 que l'on dispose alors autour de la moitié de l'assemblage dépassant de la demi-coquille 24. Les demi-coquilles sont dimensionnées de manière que, à ce stade de l'opération, leurs bords respectifs soient en regard deux-à-deux.
On comprime alors l'ensemble en exercant une poussée sur la base de chaque demi-coquille à l'aide de tout moyen approprié, par exemple un étau, et on termine '~' l'opération en solidarisant les deux demi coquilles par leurs ~ords au moyen de cordons de soudure 26 en milieu de face de l'e~veloppe métallique 3 ainsi reconstituée. Une autre variante avantageuse de l~invention consiste à scier la brique réfrac~aire de départ selon une découpe en croix, de manière ~ obtenir, comme le montrent les figures, des espaces de soufflage 20 entrecroisés. On choisit pour ce faire une lame de scie dont l~épaisseur tient compte de l'épaisseur de l~enveloppe latérale 3, de fa~on ~ réaliser une pièce perméable qui conserve le meme gabarit que celui de la brique initiale, ce qui permet en particulier de pouvoir incorporer sans difficulté la pièce perméable dans llarchitecture d'ensemble du revêtement réfractaire.
Conformément à une autre caractéristique de l~invention non-indlspensable mais utile lorsque la brique réfractaire ini~iale est imprégnée de goudron, par exemple une brique en magnésie cuite impré<~née de goudron on soumet les éléments 18 à un chauffage tempéré après découpe et avant assemblage, a~in d~éliminer les éléments volatils inévitablement présents et ~ui risqueraient, par la suite, de couler et donc ~e colmater les espaces de soufflage.
L~opération de chauffage tempéré peut durer quelques heures et permettre ainsi de passer d'une teneur en carbone total de ~/O à 2% environ en poids.
Il va de soi que l'invention ne saurait se limi-ter aux exemples décrits, mais peut présenter de nombreuses autres variantes de réalisation. Il en est ainsi notamment des cales d'écartement 19 entre les éléments et qui peuvent être de nature fort variée, par exemple de la corde à piano, etc... dans la mesure où leur calibre et i leur orientation respectent les indications précédemment fournies. En outre, leur nombre ntest pas nécessairement limité ~ la proportion de un par élément réfractaire.
De même, le nombre d'éléments réfractaires 1~3 constitutifs de l'assemblage n'est pas obligatoirement égal à quatre, mais peut etre inférieur ou supérieur à ce nombre~ De même encore les encoches, ménagées en regard l'une de l'autre sur les éléments réfractaires et définissant un logement pour les inserts en béton, ne sont pas obliga-toirement placées aux extrémités des plans de joints, maispeuvent être prevues a des endroits quelconques à l'in-térieur même des espaces de soufflage.
En outre. on rappelle que conformément à une autre catégorie de variantes non représentées sur les figures, mais dont le simple énoncé est suffisant pour permettre a l'homme de metier de les réaliser, la pièce selon l'invention peut être constituée d'une masse ré-fractaire non-poreuse, formée non plus d'éléments unitaires juxtaposés, mais d'un seul bloc comportant intérieurement des perforations ou des fentes qui le tra~ersent dans la direction du souffla~e gazeux et dans lesquelles sont insérés sans jeu apparent des éléments non-destructibles ~ chaud et présentant de préférence une paroi lisse, par exemple des éléments en acier.
Enfin, si la pièce selon l~invention a été
spécialement con~ue à l'origine en tant qulélément du garnissage réfractaire d'un récipient métallurgique, tel ~uiun convertisseur d'affinage de la fonte en acier dans lequel est recherch~ un brassage pneumatique du bain de métal en fusion, elle n'en est pas moins d'application générale ~ toute prati.que industrielle nécessitant la traversée d1une pièce réfractaire par un fluide à 1létat ga~eux~
Claims
Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué sont définies comme il suit:
1. Une pièce réfractaire perméable aux gaz et destinée à être incorporée au garnissage réfractaire d'un récipient métallurgique contenant un bain de métal en fusion, sous la surface du bain de telle sorte que l'une des faces de la pièce soit en contact avec le métal en fusion, carac-térisée en ce qu'elle est constituée essentiellement d'un ensemble d'éléments réfractaires non-poreux juxtaposés sans joints matériels d'étanchéité entre eux de façon à définir une pluralité de discontinuités locales qui s'étendent sur toute la longueur de la pièce entre la face en contact avec le métal en fusion et une face opposée et qui constituent des zones de passage gazeux, des moyens d'arrivée de gaz étant prévus pour insuffler un gaz sous pression à travers les zones de passage gazeux, dans une direction vers la face en contact avec le métal en fusion.
2. Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments réfractaires présentent une forme aplatie, en ce qu'ils sont juxtaposés par leurs grandes faces latérales et en ce que leur largeur définit la largeur de la pièce.
3. Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments réfractaires présentent une forme allongée, et en ce qu'ils sont juxtaposés parallèlement entre eux par leurs faces latérales selon la longueur et selon la largeur de la pièce.
4. Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments réfractaires non-poreux juxtaposés sont maintenus en contact mutuel.
5. Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments réfractaires non-poreux juxtaposés sont maintenus à faible distance les uns des autres par des moyens de séparation interposés entre eux.
6. Pièce selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de séparation sont constitués par des cales d'écartement calibrées ménageant des joints ouverts entre lesdits éléments réfractaires.
7. Pièce selon la revendication 6, caractérisée en ce que les cales d'écartement sont des corps rapportés, filiformes et orientés dans la direction du soufflage gazeux.
8. Pièce selon la revendication 6, caractérisée en ce que les cales d'écartement sont constituées par des inserts en béton réfractaire logés dans des encoches longitu-dinales ménagées en regard l'une de l'autre sur les faces latérales des éléments réfractaires.
9. Pièce selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de séparation sont constitués par des cloisons rapportées et insérées sans jeu apparent entre les éléments réfractaires.
10. Pièce selon la revendication 9, caractérisée en ce que les cloisons séparatrices sont des plaques en ma-tériau réfractaire poreux.
11. Pièce selon la revendication 9, caractérisée en ce que les cloisons séparatrices sont des feuilles métalliques de faible épaisseur, planes ou ondulées.
12. Pièce selon les revendications 1, 4 ou 9, carac-térisée en ce que les éléments réfractaires non-poreux présentent sur au moins une de leur face latérale des canne-lures superficielles orientées dans la direction du soufflage gazeux.
13. Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est placée dans un réceptacle métallique étanche, constitué par une enveloppe latérale ouverte à une extré-mité de manière à laisser apparaître en surface lesdites discontinuités locales, et obturée à l'autre extrémité par une plaque de fermeture équipée desdits moyens d'arrivée du gaz de soufflage.
14. Pièce selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'elle présente au voisinage de la plaque de ferme-ture une chambre de répartition gazeuse, ménagée intérieure-ment ou extérieurement à l'ensemble d'éléments réfractaires et communiquant avec lesdites discontinuités locales.
15. Pièce selon les revendications 13 ou 14, carac-térisée en ce que l'enveloppe est constituée de deux demi-coquilles conformées en U et solidarisées par leurs bords.
16. Pièce selon les revendications 13 ou 14, caractérisée en ce qu'elle présente une couche périphérique de béton réfractaire non-poreux interposée entre l'ensemble d'éléments réfractaires et l'enveloppe métallique latérale.
17. Procédé de fabrication d'une pièce telle que définie dans la revendication 13, caractérisée en ce que l'on découpe longitudinalement une brique en matériau réfractaire non-poreux, on reconstitue ensuite la brique initiale en juxtaposant les éléments réfractaires obtenus, sans joints matériels d'étanchéité entre eux, on assemble le tout par frettage compressif dans une enveloppe métallique latérale et, avant ou après avoir obturé une extrémité de l'enveloppe par une plaque de fermeture équipée de moyens d'arrivée du gaz de soufflage, on introduit entre l'enveloppe latérale et les éléments réfractaires une couche périphérique de produit de jointoiement.
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé
en ce que, au cours de l'opération de juxtaposition des éléments réfractaires non-poreux préalablement découpés, on interpose entre eux des moyens de séparation constitués par des cales d'écartement calibrées ménageant des joints ouverts dans la direction du soufflage gazeux.
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé
en ce que, au cours de l'opération de juxtaposition des éléments réfractaires non-poreux préalablement découpés, on interpose entre eux et, sans jeu apparent, des moyens de séparation constitués par des cloisons en matériau réfrac-taire poreux ou en feuilles métalliques minces, planes ou ondulées.
20. Procédé selon les revendications 17 ou 19, caractérisé en ce que, après découpe des éléments réfrac-taires, on réalise sur au moins une de leur face latérale des cannelures superficielles orientées dans la direc-tion du soufflage gazeux.
21. Procédé selon la revendication 17, caractérisé
en ce que l'on utilise une enveloppe latérale constituée de deux demi-coquilles profilées en U, en ce que, après avoir appliqué sur leur paroi intérieure un produit de jointoie-ment adhérant, on ajuste les deux demi-coquilles autour de l'assemblage d'éléments réfractaires préalablement préparés en les engageant l'une après l'autre respectivement par deux côtés opposés dudit assemblage de manière à placer leurs bords en regard les uns des autres sur les deux autres côtés de l'assemblage et en ce que l'on réunit les deux demi-coquilles entre elles par solidarisation de leurs bords respectifs tout en exerçant un effort de compression par application de poussées antagonistes sur la base des demi-coquilles.
22. Procédé selon les revendications 17 ou 21, caractérisé en ce que la brique réfractaire non-poreuse initiale, destinée à être découpée en éléments, est en matière réfractaire imprégnée de goudron et en ce que, après découpage, on soumet ces éléments à une phase de chauffage tempéré afin d'éliminer les composants les plus volatils.
1. Une pièce réfractaire perméable aux gaz et destinée à être incorporée au garnissage réfractaire d'un récipient métallurgique contenant un bain de métal en fusion, sous la surface du bain de telle sorte que l'une des faces de la pièce soit en contact avec le métal en fusion, carac-térisée en ce qu'elle est constituée essentiellement d'un ensemble d'éléments réfractaires non-poreux juxtaposés sans joints matériels d'étanchéité entre eux de façon à définir une pluralité de discontinuités locales qui s'étendent sur toute la longueur de la pièce entre la face en contact avec le métal en fusion et une face opposée et qui constituent des zones de passage gazeux, des moyens d'arrivée de gaz étant prévus pour insuffler un gaz sous pression à travers les zones de passage gazeux, dans une direction vers la face en contact avec le métal en fusion.
2. Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments réfractaires présentent une forme aplatie, en ce qu'ils sont juxtaposés par leurs grandes faces latérales et en ce que leur largeur définit la largeur de la pièce.
3. Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments réfractaires présentent une forme allongée, et en ce qu'ils sont juxtaposés parallèlement entre eux par leurs faces latérales selon la longueur et selon la largeur de la pièce.
4. Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments réfractaires non-poreux juxtaposés sont maintenus en contact mutuel.
5. Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments réfractaires non-poreux juxtaposés sont maintenus à faible distance les uns des autres par des moyens de séparation interposés entre eux.
6. Pièce selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de séparation sont constitués par des cales d'écartement calibrées ménageant des joints ouverts entre lesdits éléments réfractaires.
7. Pièce selon la revendication 6, caractérisée en ce que les cales d'écartement sont des corps rapportés, filiformes et orientés dans la direction du soufflage gazeux.
8. Pièce selon la revendication 6, caractérisée en ce que les cales d'écartement sont constituées par des inserts en béton réfractaire logés dans des encoches longitu-dinales ménagées en regard l'une de l'autre sur les faces latérales des éléments réfractaires.
9. Pièce selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de séparation sont constitués par des cloisons rapportées et insérées sans jeu apparent entre les éléments réfractaires.
10. Pièce selon la revendication 9, caractérisée en ce que les cloisons séparatrices sont des plaques en ma-tériau réfractaire poreux.
11. Pièce selon la revendication 9, caractérisée en ce que les cloisons séparatrices sont des feuilles métalliques de faible épaisseur, planes ou ondulées.
12. Pièce selon les revendications 1, 4 ou 9, carac-térisée en ce que les éléments réfractaires non-poreux présentent sur au moins une de leur face latérale des canne-lures superficielles orientées dans la direction du soufflage gazeux.
13. Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est placée dans un réceptacle métallique étanche, constitué par une enveloppe latérale ouverte à une extré-mité de manière à laisser apparaître en surface lesdites discontinuités locales, et obturée à l'autre extrémité par une plaque de fermeture équipée desdits moyens d'arrivée du gaz de soufflage.
14. Pièce selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'elle présente au voisinage de la plaque de ferme-ture une chambre de répartition gazeuse, ménagée intérieure-ment ou extérieurement à l'ensemble d'éléments réfractaires et communiquant avec lesdites discontinuités locales.
15. Pièce selon les revendications 13 ou 14, carac-térisée en ce que l'enveloppe est constituée de deux demi-coquilles conformées en U et solidarisées par leurs bords.
16. Pièce selon les revendications 13 ou 14, caractérisée en ce qu'elle présente une couche périphérique de béton réfractaire non-poreux interposée entre l'ensemble d'éléments réfractaires et l'enveloppe métallique latérale.
17. Procédé de fabrication d'une pièce telle que définie dans la revendication 13, caractérisée en ce que l'on découpe longitudinalement une brique en matériau réfractaire non-poreux, on reconstitue ensuite la brique initiale en juxtaposant les éléments réfractaires obtenus, sans joints matériels d'étanchéité entre eux, on assemble le tout par frettage compressif dans une enveloppe métallique latérale et, avant ou après avoir obturé une extrémité de l'enveloppe par une plaque de fermeture équipée de moyens d'arrivée du gaz de soufflage, on introduit entre l'enveloppe latérale et les éléments réfractaires une couche périphérique de produit de jointoiement.
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé
en ce que, au cours de l'opération de juxtaposition des éléments réfractaires non-poreux préalablement découpés, on interpose entre eux des moyens de séparation constitués par des cales d'écartement calibrées ménageant des joints ouverts dans la direction du soufflage gazeux.
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé
en ce que, au cours de l'opération de juxtaposition des éléments réfractaires non-poreux préalablement découpés, on interpose entre eux et, sans jeu apparent, des moyens de séparation constitués par des cloisons en matériau réfrac-taire poreux ou en feuilles métalliques minces, planes ou ondulées.
20. Procédé selon les revendications 17 ou 19, caractérisé en ce que, après découpe des éléments réfrac-taires, on réalise sur au moins une de leur face latérale des cannelures superficielles orientées dans la direc-tion du soufflage gazeux.
21. Procédé selon la revendication 17, caractérisé
en ce que l'on utilise une enveloppe latérale constituée de deux demi-coquilles profilées en U, en ce que, après avoir appliqué sur leur paroi intérieure un produit de jointoie-ment adhérant, on ajuste les deux demi-coquilles autour de l'assemblage d'éléments réfractaires préalablement préparés en les engageant l'une après l'autre respectivement par deux côtés opposés dudit assemblage de manière à placer leurs bords en regard les uns des autres sur les deux autres côtés de l'assemblage et en ce que l'on réunit les deux demi-coquilles entre elles par solidarisation de leurs bords respectifs tout en exerçant un effort de compression par application de poussées antagonistes sur la base des demi-coquilles.
22. Procédé selon les revendications 17 ou 21, caractérisé en ce que la brique réfractaire non-poreuse initiale, destinée à être découpée en éléments, est en matière réfractaire imprégnée de goudron et en ce que, après découpage, on soumet ces éléments à une phase de chauffage tempéré afin d'éliminer les composants les plus volatils.
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