EP0289480A2 - Dispositif pour déposer un revêtement protecteur sur la paroi intérieure d'un récipient métallurgique - Google Patents

Dispositif pour déposer un revêtement protecteur sur la paroi intérieure d'un récipient métallurgique Download PDF

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EP0289480A2
EP0289480A2 EP88870071A EP88870071A EP0289480A2 EP 0289480 A2 EP0289480 A2 EP 0289480A2 EP 88870071 A EP88870071 A EP 88870071A EP 88870071 A EP88870071 A EP 88870071A EP 0289480 A2 EP0289480 A2 EP 0289480A2
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lance
carriage
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raceway
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Fernand Gauthy
Jacques Piret
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/02—Linings
    • B22D41/023—Apparatus used for making or repairing linings

Definitions

  • the present invention relates to a device for depositing a protective coating on the inner wall of a metallurgical vessel.
  • This invention relates more particularly to continuous casting distribution baskets, which generally consist of a metal carcass internally covered with a permanent refractory lining.
  • This permanent lining is itself covered with a protective coating intended to ensure its protection against the physical and chemical stresses to which it is exposed.
  • Patent BE-A-891,980 discloses a process for depositing by spraying (hot gunning) a protective coating of the aforementioned type in a distribution basket for continuous casting.
  • the object of the present invention is to propose a device allowing the economical implementation of this method of gunning, particularly in the case of a metallurgical container provided with a cover, such as for example a basket for distributing continuous casting.
  • said first carriage comprises means for ensuring the tilting of the metallurgical container around a horizontal axis substantially parallel to the direction of translation of the first carriage.
  • said first carriage comprises means for pivoting said metallurgical container around a substantially vertical axis.
  • the projection lance comprises a rectilinear tubular portion which is provided, at its end directed towards said first carriage, with means for deflecting the materials projected from a certain angle relative to the longitudinal axis of said tubular portion straight.
  • said deflection means consist of a rectilinear tubular section fixed with respect to said rectilinear tubular portion and whose longitudinal axis forms, with the longitudinal axis of said rectilinear tubular portion, an angle between 5 degrees and 30 degrees, and preferably essentially equal to 15 degrees.
  • said deflection means consist of a rectilinear tubular section articulated to said rectilinear tubular portion and orientable by an angle variable between 0 degrees and 30 degrees in any plane passing through the longitudinal axis of said rectilinear tubular portion .
  • the means for rotating the lance around its longitudinal axis comprise a motor and at least one switch system arranged so as to impart to the lance an alternating axial rotation movement of an amplitude less than 360 degrees.
  • the means for pivoting said lance also comprise a motor and at least one switch system arranged so as to impart to the lance an alternating transverse pivoting movement of an amplitude less than 360 degrees .
  • a distributor basket 10 for continuous casting is provided with a cover 11 intended to limit the heat losses by radiation.
  • the distributor basket 10 consists of a metal carcass 12 and a permanent lining 13, the latter itself having to be covered with a protective coating, not shown in FIG. 1.
  • the cover 11 comprises a metal support 14 provided with an interior refractory lining 15; there is normally no protective coating provided on the inner lining of the cover 11, since the latter is not subjected to the physical and chemical stresses applied by the liquid steel and slag. The presence and the installation of such a protective coating on the interior lining of the cover 11 are not however incompatible with the present invention.
  • the cover 11 is fixed to the distribution basket 10 by two articulations 16, 17 situated on opposite edges of the basket; the basket-lid assembly can therefore be opened on either side, depending on the edge of the lid that is lifted.
  • the distributor basket 10, provided with its cover 11, is placed on a first carriage 18, which can move in translation on a raceway 19, in the direction perpendicular to the plane of the drawing and shown by the arrows 1.
  • the basket 10 is shown in an inclined position to the left, with its cover 11 raised by rotation around the articulation 16.
  • the basket can be rotated 180 degrees around a substantially vertical axis; this movement, symbolized by the arrow 5, is carried out in combination with a change of the opening side of the basket to ensure the treatment of the entire interior surface of the basket 10.
  • a second carriage 20, carrying a gunning lance 21, can move in translation on a second raceway 22 in a direction, symbolized by the arrow 4, substantially perpendicular to that of the movement of the first carriage 18.
  • the length of the lance 21 and the relative arrangement of the tracks 19, 22 and the carriages 18, 20 are such that the end of the lance 21 can enter or leave the basket 10 by simple translation of the second carriage 20.
  • the lance 21 is supported in bearings 23, 24 mounted on a plate 25 disposed on the carriage 20. This plate 25 can rotate around a substantially vertical axis along arrow 3, by means of a circular raceway shown diagrammatically by rollers 26.
  • the lance 21 can rotate, in the bearings 23, 24, around its longitudinal axis along arrow 2.
  • the lance 21 carries, at its end directed towards the basket 10, a rectilinear tubular section 27 inclined at an angle ⁇ between 5 degrees and 30 degrees relative to the longitudinal axis of the lance 21.
  • the lance 21 carries a counterweight 28 intended in particular to ensure the balance of the carriage 20.
  • Fig. 2 illustrates, in a schematic perspective view, the relative position and the relative movements of the lance 21 and of the basket 10. It clearly shows that the gunning of all the walls of the distributor basket can be carried out by means of the combination of simple movements symbolized by arrows 1 to 5.
  • the rotation of the lance 21 around its longitudinal axis allows, thanks to the bent end 27, to vertically move the impact zone of the gunning.
  • the 180-degree rotation of the basket around a vertical axis makes it possible to reach any point on the interior wall of the basket 10, regardless of the depth thereof.
  • the device of the invention is also advantageous for the device of the invention to be equipped with means for lifting the cover of the metallurgical container in which it is desired to deposit by projection a refractory protective lining.
  • These means advantageously include a device for adjusting the degree of opening of this cover, in order to guarantee the best possible access for the spray lance without unacceptably reducing the action of the cover in terms of limiting thermal losses by radiation.
  • These means consist for example of a bracket 29 fixed to the first carriage 18 and a jack 30 articulated on the one hand to said bracket and hung on the other hand at the end of the cover 11 to be lifted.
  • the device of the invention also makes it possible to treat any other type of metallurgical container, such as a ladle.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

Le dispositif comporte :
  • (a) un premier chariot (18) mobile en translation le long d'un premier chemin de roulement (19);
  • (b) un second chariot (20) mobile en translation le long d'un second chemin de roulement (22) suivant une direction sensiblement perpendiculaire à la direction dudit premier chemin de roulement (19);
  • (c) une lance de projection (21) portée sur ledit second chariot (20) et s'étendant en direction dudit premier chariot (18), le niveau et la longueur de ladite lance étant tels que son extrémité peut pénétrer à l'intérieur du récipient métallurgique (10) porté par ledit premier chariot (18);
  • (d) des moyens pour d'une part faire tourner ladite lance (21) autour de son axe longitudinal et d'autre part la faire pivoter autour d'un axe sensiblement perpendiculaire audit axe longitudinal.

Description

  • La présente invention concerne un dispositif pour déposer un revête­ment protecteur sur la paroi intérieure d'un récipient métallurgique. Cette invention se rapporte plus particulièrement aux paniers répar­titeurs de coulée continue, qui sont généralement constitués d'une carcasse métallique recouverte intérieurement d'un garnissage réfrac­taire permanent. Ce garnissage permanent est lui-même recouvert d'un revêtement protecteur destiné à assurer sa protection contre les sol­licitations physiques et chimiques auxquelles il est exposé.
  • Le brevet BE-A-891.980 révèle un procédé pour déposer par projection (gunitage à chaud) un revêtement protecteur du type précité dans un panier répartiteur de coulée continue.
  • La présente invention a pour objet de proposer un dispositif permet­tant la mise en oeuvre économique de ce procédé de gunitage, parti­culièrement dans le cas d'un récipient métallurgique muni d'un cou­vercle, comme par exemple un panier répartiteur de coulée continue.
  • La présence d'un couvercle permet de diminuer les pertes thermiques par rayonnement et de limiter ainsi la consommation de combustible pour maintenir le récipient à la température requise. Un tel couvercle constitue cependant un obstacle qui limite les possibilités de dépla­cement relatif du récipient métallurgique à guniter et du dispositif de dépôt du revêtement protecteur par gunitage.
  • Conformément à l'invention, il est prévu un dispositif pour déposer par projection un revêtement protecteur sur le garnissage réfractaire d'un récipient métallurgique, caractérisé en ce qu'il comporte :
    • (a) un premier chariot mobile en translation le long d'un premier che­min de roulement, destiné à porter ledit récipient métallurgique;
    • (b) un second chariot mobile en translation le long d'un second chemin de roulement suivant une direction sensiblement perpendiculaire à la direction dudit premier chemin de roulement;
    • (c) une lance de projection portée par ledit second chariot et s'éten­dant en direction dudit premier chariot, le niveau et la longueur de ladite lance étant tels que son extrémité peut pénétrer à l'in­térieur du récipient métallurgique porté par ledit premier chariot;
    • (d) des moyens, de préférence disposés sur ledit second chariot, pour faire tourner ladite lance autour de son axe longitudinal;
    • (e) des moyens, de préférence disposés sur ledit second chariot, pour faire pivoter ladite lance autour d'un axe situé dans le plan ver­tical passant par l'axe longitudinal de ladite lance et sensi­blement perpendiculaire audit axe longitudinal dans ce plan ver­tical.
  • Suivant une forme de réalisation,ledit premier chariot comporte des moyens pour assurer le basculement du récipient métallurgique autour d'un axe horizontal sensiblement parallèle à la direction de trans­lation du premier chariot.
  • Suivant une autre forme de réalisation, ledit premier chariot comporte des moyens pour faire pivoter ledit récipient métallurgique autour d'un axe sensiblement vertical.
  • Selon l'invention, la lance de projection comprend une portion tubu­laire rectiligne qui est pourvue, à son extrémité dirigée vers ledit premier chariot, de moyens pour dévier les matériaux projetés d'un certain angle par rapport à l'axe longitudinal de ladite portion tubu­laire rectiligne.
  • Dans une première réalisation particulière, lesdits moyens de dévia­tion sont constitués par un tronçon tubulaire rectiligne fixe par rap­port à ladite portion tubulaire rectiligne et dont l'axe longitudinal fait, avec l'axe longitudinal de ladite portion tubulaire rectiligne, un angle compris entre 5 degrés et 30 degrés, et de préférence essen­tiellement égal à 15 degrés.
  • Dans une autre réalisation particulière, lesdits moyens de déviation sont constitués par un tronçon tubulaire rectiligne articulé à ladite portion tubulaire rectiligne et orientable d'un angle variable entre 0 degré et 30 degrés dans tout plan passant par l'axe longitudinal de ladite portion tubulaire rectiligne.
  • Selon une caractéristique particulière de l'invention, les moyens pour faire tourner la lance autour de son axe longitudinal comprennent un moteur et au moins un système d'interrupteur agencés de façon à impri­mer à la lance un mouvement de rotation axiale alternatif d'une ampli­tude inférieure à 360 degrés.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens pour faire pivoter ladite lance comprennent également un moteur et au moins un système d'interrupteur agencés de façon à imprimer à la lance un mouvement de pivotement transversal alternatif d'une amplitude infé­rieure à 360 degrés.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'une réalisation préférentielle, donnée ci-dessous à titre d'exemple, où il est fait référence aux dessins annexés, dans lesquels la
    • Fig. 1 représente une vue latérale, partiellement en coupe, d'un dispositif de gunitage à chaud conforme à la présente invention; et la
    • Fig. 2 montre une représentation frontale schématique indiquant les différents mouvements prévus dans le dispositif de la Fig. 1.
  • Dans les différentes figures, les pièces identiques ou analogues sont désignées par les mêmes repères numériques, et les divers mouvements sont indiqués par les flèches numérotées.
  • Faisant référence à la Fig. 1, un panier répartiteur 10 de coulée con­tinue est doté d'un couvercle 11 destiné à limiter les pertes ther­miques par rayonnement. Le panier répartiteur 10 est constitué d'une carcasse métallique 12 et d'un garnissage permanent 13, ce dernier devant lui-même être recouvert d'un revêtement protecteur, non repré­senté dans la Fig. 1. Le couvercle 11 comprend un support métallique 14 pourvu d'un garnissage réfractaire intérieur 15; il n'est normale­ment pas prévu de revêtement protecteur sur le garnissage intérieur du couvercle 11, car celui-ci n'est pas soumis aux sollicitations physiques et chimiques appliquées par l'acier et la scorie liquides. La présence et la pose d'un tel revêtement protecteur sur le garnissage intérieur du couvercle 11 ne sont cependant pas incompa­tibles avec la présente invention. Le couvercle 11 est fixé au panier répartiteur 10 par deux articulations 16, 17 situées sur des bords opposés du panier; l'ensemble panier-couvercle peut donc être ouvert de l'un ou l'autre côté, selon le bord du couvercle que l'on soulève.
  • Le panier répartiteur 10, muni de son couvercle 11, est posé sur un premier chariot 18, qui peut se déplacer en translation sur un chemin de roulement 19, suivant la direction perpendiculaire au plan du dessin et figurée par les flèches 1. Le panier 10 est représenté en position inclinée vers la gauche, avec son couvercle 11 relevé par ro­tation autour de l'articulation 16. Par des moyens appropriés, en soi connus, le panier peut subir une rotation de 180 degrés autour d'un axe sensiblement vertical; ce mouvement, symbolisé par la flèche 5, est exécuté en combinaison avec un changement du côté d'ouverture du panier pour assurer le traitement de l'intégralité de la surface in­térieur du panier 10.
  • Un second chariot 20, portant une lance de gunitage 21, peut se dépla­cer en translation sur un second chemin de roulement 22 suivant une direction, symbolisée par la flèche 4, sensiblement perpendiculaire à celle du déplacement du premier chariot 18. La longueur de la lance 21 et la disposition relative des chemins de roulement 19, 22 et des chariots 18, 20 sont telles que l'extrémité de la lance 21 peut péné­trer dans ou sortir du panier 10 par simple translation du second chariot 20. La lance 21 est supportée dans des paliers 23, 24 montés sur un plateau 25 disposé sur le chariot 20. Ce plateau 25 peut tourner autour d'un axe sensiblement vertical suivant la flèche 3, par l'intermédiaire d'un chemin de roulement circulaire schématisé par des galets 26. La lance 21 peut tourner, dans les paliers 23, 24, autour de son axe longitudinal suivant la flèche 2.
  • Dans la réalisation représentée dans la Fig. 1, la lance 21 porte, à son extrémité dirigée vers le panier 10, un tronçon tubulaire rectiligne 27 incliné d'un angle α compris entre 5 degrés et 30 degrés par rapport à l'axe longitudinal de la lance 21. A son autre extrémité, la lance 21 porte un contrepoids 28 destiné à assurer notamment l'équilibre du chariot 20.
  • La Fig. 2 illustre, en une vue schématique en perspective, la position relative et les mouvements relatifs de la lance 21 et du panier 10. Elle montre clairement que le gunitage de la totalité des parois du panier répartiteur peut être effectué grâce à la combinaison des mouvements simples symbolisés par les flèches 1 à 5.
  • La translation aller et retour du chariot 18 permet à la lance d'at­teindre tout point de la longueur du panier 10.
  • La rotation de la lance 21 autour de son axe longitudinal permet, grâce à l'extrémité coudée 27, de déplacer verticalement la zone d'im­pact du gunitage.
  • La translation du chariot 20 et la rotation de la lance autour d'un axe vertical permettent d'effectuer le gunitage des faces d'extrémité du panier 10.
  • Si nécessaire, la rotation de 180 degrés du panier autour d'un axe vertical permet d'atteindre tout point de la paroi intérieure du panier 10, quelle que soit la profondeur de celui-ci.
  • Il est également intéressant que le dispositif de l'invention soit équipé de moyens pour soulever le couvercle du récipient métallurgique dans lequel on désire déposer par projection un garnissage réfractaire de protection. Ces moyens comportent avantageusement un dispositif de réglage du degré d'ouverture de ce couvercle, afin de garantir le meilleur accès possible pour la lance de projection sans réduire de façon inacceptable l'action du couvercle en matière de limitation des pertes thermiques par rayonnement. Ces moyens sont par exemple constitués d'une potence 29 fixée au premier chariot 18 et d'un vérin 30 articulé d'une part à ladite potence et accroché d'autre part à l'extrémité du couvercle 11 à soulever.
  • A cet égard, il faut souligner que le dispositif de l'invention permet de traiter également tout autre type de récipient métallurgique, tel qu'une poche de coulée.
  • De même, il ne sortirait pas du cadre de l'invention de maintenir le récipient métallurgique en position verticale et d'incliner de façon appropriée le chemin de roulement 22 du second chariot 20, en parti­culier pour le traitement de récipients de grandes dimensions.

Claims (9)

1. Dispositif pour déposer par projection un revêtement protecteur sur le garnissage réfractaire d'un récipient métallurgique, caractérisé en ce qu'il comporte :
(a) un premier chariot (18) mobile en translation le long d'un premier chemin de roulement (19), destiné à porter ledit récipient métal­lurgique (10);
(b) un second chariot (20) mobile en translation le long d'un second chemin de roulement (22) suivant une direction sensiblement perpendiculaire à la direction dudit premier chemin de roulement (19);
(c) une lance de projection (21) portée par ledit second chariot (20) et s'étendant en direction dudit premier chariot (18), le niveau et la longueur de ladite lance étant tels que son extrémité peut pénétrerà l'intérieur du récipient métallurgique (10) porté par ledit premier chariot (18);
(d) des moyens pour faire tourner ladite lance (21) autour de son axe longitudinal; et
(e) des moyens pour faire pivoter ladite lance (21) autour d'un axe situé dans le plan vertical passant par l'axe longitudinal de ladite lance et sensiblement perpendiculaire audit axe longitu­dinal dans ce plan vertical.
2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier chariot (18) comporte des moyens pour assurer le basculement du récipient métallurgique (10) autour d'un axe horizontal sensiblement parallèle à la direction de translation du premier chariot (18).
3. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit premier chariot (18) comporte des moyens pour faire pivoter le récipient métallurgique (10) autour d'un axe sensiblement vertical.
4. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite lance de projection (21) comprend une portion tubulaire rectiligne qui est pourvue, à son extrémité dirigée vers ledit premier chariot (18), de moyens pour dévier les matériaux projetés d'un angle compris entre 0 degré et 30 degrés par rapport à l'axe longitudinal de ladite portion tubulaire rectiligne.
5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de déviation sont constitués par un tronçon tubulaire rectiligne (27), fixe par rapport à ladite portion tubulaire rectiligne, dont l'axe longitudinal fait, avec l'axe longitudinal de ladite portion tubulaire rectiligne, un angle compris entre 5 degrés et 30 degrés, et de préférence essentiellement égal à 15 degrés.
6. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les­dits moyens de déviation sont constitués par un tronçon tubulaire rectiligne articulé à ladite portion tubulaire rectiligne et orien­table d'un angle variable entre 0 degré et 30 degrés dans tout plan passant par l'axe longitudinal de ladite portion tubulaire rectiligne.
7. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens (d) pour faire tourner la lance comprennent un moteur et au moins un système d'interrupteur agencés de façon à imprimer à ladite lance un mouvement de rotation axiale al­ternatif d'une amplitude inférieure à 360 degrés.
8. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens (e) pour faire pivoter la lance comprennent un moteur et au moins un système d'interrupteur agencés de façon à imprimer à ladite lance un mouvement de pivotement transversal alternatif d'une amplitude inférieure à 360 degrés.
9. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (29, 30) pour soulever le couvercle dudit récipient métallurgique et pour régler le degré d'ouverture dudit couvercle.
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