EP0198123A1 - Procédé pour rendre étanche des joints de canalisations pour métal liquide et canalisations rendues étanches grâce à ce procédé - Google Patents
Procédé pour rendre étanche des joints de canalisations pour métal liquide et canalisations rendues étanches grâce à ce procédé Download PDFInfo
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- EP0198123A1 EP0198123A1 EP85200556A EP85200556A EP0198123A1 EP 0198123 A1 EP0198123 A1 EP 0198123A1 EP 85200556 A EP85200556 A EP 85200556A EP 85200556 A EP85200556 A EP 85200556A EP 0198123 A1 EP0198123 A1 EP 0198123A1
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- 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
- B22D41/50—Pouring-nozzles
- B22D41/502—Connection arrangements; Sealing means therefor
Definitions
- the present invention relates to a method for making airtight a space existing between a container and a metallurgical pipe, such as space between, on the one hand, the intermediate external nozzle of a closure device ensuring control liquid metal casting either from a steelworks ladle, or from a continuous casting distributor, and, on the other hand, a pipe such as a long nozzle or a submerged nozzle.
- Metallurgical vessels in particular steelworks pouring ladles and continuous casting distributors, are fitted with an internal or external closing device which controls the pouring of liquid metal and which is generally filled with a material refractory channeling said liquid metal, allowing either to adjust the speed of casting, or to stop the casting.
- These closing devices comprise an intermediate external nozzle through which the liquid metal flows and whose length varies between 100 and 500 mm and whose shape is generally substantially cylindrical.
- the molten metal is channeled from the free end of the intermediate external nozzle.
- a nozzle which is called “long nozzle” when it is disposed between the ladle and the continuous casting distributor, "immersed nozzle” when it is mounted between the continuous casting distributor and the false ingot mold .
- the known manner also has the disadvantage that, during casting, the liquid metal deteriorates the nozzles at the location of the seal and particularly in the case where the intermediate external nozzle is coated with a metal jacket, the liquid metal attacks this coating, so that generally the intermediate external nozzle and long or submerged nozzle must be replaced after each pouring, which requires in particular the long and tedious disassembly of the aforementioned closing device.
- the object of the invention is to remedy these drawbacks and to provide a method making it possible to seal the abovementioned seal simply and reliably, which has the advantage, on the one hand, of allowing the use of the same nozzles for several castings, which appreciably reduces operating costs and, on the other hand, allows a significant or total reduction in the consumption of neutral gas to render the environment of the seal inert, which also contributes to lowering, notably, said operating costs.
- a carbon gasket is used which is in the form of a sheet, this gasket being advantageously cut flat and shaped either manually or by stamping.
- the above sheet is reinforced, the frame being for example a metallic frame, such as a stainless steel frame.
- pure crystalline graphite fibers are used as carbon.
- the invention also relates to metallurgical vessels and pipes, the seal of which is made leaktight by the above method.
- the process according to the invention and illustrated in the drawings is intended to make airtight the spaces 1 existing between, on the one hand, the intermediate external nozzles 2, made of refractory material, closing devices 3 ensuring the control of the pouring of liquid air from a steelworks ladle 4 and a continuous casting distributor 5 and, on the other hand, the immersed nozzles 6, made of refractory material, connected to the intermediate external nozzles 2, and coated ( Figure 1) or not ( Figure 2 ) of sheet metal shirts 7.
- the spaces 1 are closed using a carbon joint 8, which is in the form of a sheet made from fibers of pure crystalline graphite.
- This seal 8 which has a very good air tightness, is easily compressible so that it can marry all the irregularities of the nozzles 2 and 6 at the location of the fittings and thus ensure an excellent seal of the seal.
- carbon has the advantage of being very refractory (up to about 2500 ° C), withstands very well the attack of liquid steel (1500 to 1650 ° C) and the high temperature environment , which provides excellent resistance over time to the gasket 8.
- the carbon offers good mechanical strength, so that the gasket 8, on the one hand, is little affected by the mechanical shocks and vibrations occurring during handling and when using the nozzles 2 and 6 and, on the other hand, therefore, keeps well and keeps good stability during casting.
- the thermal conductivity of the carbon gasket 8 is high, which favors the evacuation of calories to the cooler areas than that of the gasket, which has the effect of cooling the nozzles 2 and 6 at the place of their connection and of cause solidification of the liquid steel before it infiltrates into the spaces l, which is generally the case when the latter are clogged according to known methods.
- This feature of the seal 8 offers the advantage of slowing down the deterioration of the surfaces in contact at the location of the connector and in particular the deterioration of the metal jacket 7, in the case where the latter is provided, of the intermediate external nozzle 2, this which recycles the nozzles 2 and 6 for several flows while retaining a good seal.
- the carbon constituting the aforementioned joint 8 is not very wettable by liquid air, which avoids, unlike known techniques, bonding between the nozzles 2 and 6, so that these can be separated extremely easily at the end of the process. use of said nozzles and when replacing them.
- seal 8 having regard to its aforementioned qualities, therefore makes it possible to significantly reduce and even to eliminate the aforesaid injection of neutral gas in the areas of the fittings.
- the seal 8 can be used both for a connection as illustrated in FIG. 1, namely a connection whose surfaces are in the form of a truncated cone, as for a connection shown in FIG. 2 and whose surfaces are horizontal and joined by a truncated cone-shaped surface.
- the sheet used to make the seal 8 advantageously has a thickness of between 0.5 and 5 mm.
- the joint illustrated in Figure 1 is cut flat in this sheet and it is deformed manually to give it the appropriate shape. It can either be placed freely at the location of the connection of the nozzles 2 and 6, or stuck on one or the other of the nozzles.
- the seal 8, illustrated in FIG. 2 is also cut flat in the sheet and then stamped to give it its shape.
- the carbon sheet can be used as it is, but a sheet reinforced with a metallic frame, such as a frame made of stainless steel, is advantageously used.
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Abstract
© Procédé pour rendre étanche à l'air un espace (1) existant entre un récipient et une canalisation métallurgiques, tel qu'espace entre, d'une part, la busette externe intermédiaire (2) d'un dispositif de fermeture (3) assurant le contrôle de la coulée du métal liquide soit d'une poche de coulée d'aciérie (4), soit d'un répartiteur de coulée continue (5) et, d'autre part, une canalisation, telle que busette longue ou busette immergée (6), ledit procédé consistant à introduire dans l'espace précité un joint étanche en carbone, et récipient et canalisation métallurgiques dont le joint est rendu étanche à l'air grâce audit procédé.
Description
- La présente invention a pour objet un procédé pour rendre étanche à l'air un espace existant entre un récipient et une canalisation métallurgiques, tel qu'espace entre, d'une part, la busette externe intermédiaire d'un dispositif de fermeture assurant le contrôle de la coulée du métal liquide soit d'une poche de coulée d'aciérie, soit d'un répartiteur de coulée continue, et, d'autre part, une canalisation telle que busette longue ou busette immergée.
- Les récipients métallurgiques, en particulier les poches de coulée d'aciérie et les répartiteurs de coulée continue, sont équipés d'un dispositif de fermeture interne ou externe qui assure le contrôle de la coulée du métal liquide et qui est généralement garni d'un matériau réfractaire canalisant ledit métal liquide, permettant soit d'ajuster la vitesse de coulée, soit d'interrompre la coulée.
- Ces dispositifs de fermeture comprennent une busette externe intermédiaire par laquelle s'écoule le métal liquide et dont la longueur varie entre 100 et 500 mm et dont la forme est en général sensiblement cylindrique.
- On sait que quand le métal liquide est en contact avec l'air ambiant, ledit métal et les éventuels additifs et gaz contenus dans ce dernier s'altèrent par oxydation ou tout autre réaction physico-chimique.
- Pour éviter ces altérations, on canalise le métal en fusion, depuis l'extrémité libre de la busette externe intermédiaire, dans une busette que l'on nomme " busette longue" lorsqu'elle est disposée entre la poche de coulée et le répartiteur de coulée continue, "busette immergée" lorsqu'elle est montée entre le répartiteur de coulée continue et la fausse lingotière.
- Cette façon de faire ne solutionne qu'une partie du problème car il est très difficile de rendre étanche à l'air le joint existant entre la busette longue ou immergée et la busette externe intermédiaire.
- Comme cette busette longue ou immergée est normalement amovible et maintenue, pour la coulée, par un mécanisme spécialement adapté et comme la busette externe intermédiaire est souvent munie d'une chemise métallique en tôle, il n'est pas possible de fermer complètement le joint existant entre ces deux pièces par simple emboîtement de celles-ci. En effet, ces pièces qui présentent certaines irrégularités dues à leur fabrication et à leur nature (réfractaire - chemise métallique) ne peuvent pas s'épouser parfaitement pour rendre le joint pratiquement étanche. C'est pourquoi, jusqu'à présent, on est amené, d'une part, à colmater manuellement le joint, pour le rendre plus ou moins étanche, soit à l'aide d'un matériau réfractaire fibreux, soit à l'aide d'un mortier réfractaire et, d'autre part, puisque l'étanchéité n'est pas parfaite, à injecter un gaz neutre dans la zone du joint pour rendre inerte l'environnement de cette zone.
- Outre l'inconvénient résultant du manque d'étanchéité du joint dû à son colmatage manuel qui dans pratiquement tous les cas est imparfait et l'inconvénient résultant de l'obligation d'injecter de grandes quantités de gaz inerte onéreux dans la zone susdite, la façon de faire connue présente également l'inconvénient que, lors de la coulée, le métal liquide détériore les busettes à l'endroit du joint et particulièrement dans le cas où la busette externe intermédiaire est revêtue d'une chemise métallique, le métal liquide attaque ce revêtement, de sorte que généralement les busette externe intermédiaire et busette longue ou immergée doivent être remplacées après chaque coulée, ce qui nécessite notamment le démontage long et fastidieux du dispositif de fermeture précité.
- L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de procurer un procédé permettant de rendre étanche le joint précité de manière simple et fiable, ce qui a notamment pour avantage, d'une part, de permettre l'utilisation des mêmes busettes pour plusieurs coulées, ce qui réduit de manière appréciable les coûts d'exploitation et, d'autre part, de permettre la réduction importante ou totale de la consommation de gaz neutre pour rendre inerte l'environnement du joint, ce qui contribue également à abaisser, de façon notable, lesdits coûts d'exploitation.
- A cet effet, suivant l'invention, on introduit dans le joint précité un joint étanche en carbone.
- Suivant une forme de réalisation de l'invention, on utilise un joint en carbone se présentant sous forme de feuille, ce joint étant avantageusement découpé à plat et mis en forme soit manuellement, soit par emboutissage.
- Suivant un mode de réalisation avantageux de l'invention, la feuille susdite est armée, l'armature étant par exemple une trame métallique, telle que trame en acier inoxydable.
- Suivant une forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, on utilise, comme carbone, des fibres de graphite pur cristallin.
- L'invention a également pour objet des récipients et canalisations métallurgiques dont le joint est rendu étanche grâce au procédé susdit.
- D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description des dessins annexés au présent mémoire et qui illustrent, à titre d'exemples non limitatifs, deux variantes du procédé suivant l'invention.
- La figure 1 est une vue schématique, en coupe et avec brisures partielles, montrant une installation de coulée continue dans laquelle les joints entre récipients et canalisations ont été rendus étanches grâce au procédé suivant l'invention.
- La figure 2 est une vue analogue à la figure 1, montrant une variante du joint illustré à ladite figure 1.
- Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues.
- Le procédé suivant l'invention et illustré aux dessins est destiné à rendre étanches à l'air les espaces 1 existant entre, d'une part, les busettes externes intermédiaires 2, en matériau réfractaire, des dispositifs de fermeture 3 assurant le contrôle de la coulée de l'air liquide d'une poche de coulée d'aciérie 4 et d'un répartiteur de coulée continue 5 et, d'autre part, les busettes immergées 6, en matériau réfractaire, raccordées aux busettes externes intermédiaires 2, et revêtues (figure 1) ou non (figure 2) de chemises métalliques 7 en tôle.
- L'obturation des espaces 1 est réalisée à l'aide d'un joint 8 en carbone, qui se présente sous la forme d'une feuille fabriquée à partir de fibres de graphite pur cristallin. Ce joint 8, qui possède une très bonne étanchéité à l'air, est facilement compressible de sorte qu'il peut épouser toutes les irrégularités des busettes 2 et 6 à l'endroit des raccords et assurer ainsi une excellente étanchéité du joint.
- De plus, le carbone a l'avantage d'être très réfractaire (jusqu'à environ 2500°C), résiste très bien à l'attaque de l'acier liquide (1500 à 1650°C) et à l'environnement haute température, ce qui assure une excellente résistance dans le temps du joint 8. En outre, le carbone offre une bonne résistance mécanique, de sorte que le joint 8, d'une part, est peu altéré par les chocs mécaniques et les vibrations se produisant lors des manipulations et lors de l'utilisation des busettes 2 et 6 et, d'autre part, par conséquent, se conserve bien et garde une bonne stabilité pendant la coulée.
- La conductibilité thermique du joint 8 en carbone est élevée, ce qui favorise l'évacuation des calories vers les zones plus froides que celle du joint, ce qui a pour effet de refroidir les busettes 2 et 6 à l'endroit de leur raccord et de provoquer la solidification de l'acier liquide avant que celui-ci s'infiltre dans les espaces l, ce qui est généralement le cas lorsque ces derniers sont colmatés suivant les procédés connus. Cette particularité du joint 8 offre l'avantage de ralentir la détérioration des surfaces en contact à l'endroit du raccord et notamment la détérioration de la chemise métallique 7, dans le cas où cette dernière est prévue, de la busette externe intermédiaire 2, ce qui permet de recycler les busettes 2 et 6 pour plusieurs coulées tout en conservant une bonne étanchéité.
- Enfin, le carbone constituant le joint 8 susdit est peu mouillable par l'air liquide, ce qui évite, contrairement aux techniques connues, les collages entre les busettes 2 et 6, de sorte que celles-ci peuvent être séparées extrêmement facilement en fin d'utilisation desdites busettes et lors du remplacement de ces dernières.
- L'utilisation du joint 8 suivant l'invention, vu ses qualités précitées, permet donc de réduire de manière sensible et même de supprimer l'injection susdite de gaz neutre dans les zones des raccords.
- Le joint 8 peut être utilisé aussi bien pour un raccord tel qu'illustré à la figure 1, à savoir raccord dont les surfaces sont en forme de tronc de cône, que pour un raccord montré à la figure 2 et dont les surfaces sont horizontales et réunies par une surface en forme de tronc de cône.
- La feuille utilisée pour réaliser le joint 8 a avantageusement une épaisseur comprise entre 0,5 et 5 mm. Le joint illustré à la figure 1 est découpé à plat dans cette feuille et il est déformé manuellement pour lui donner la forme appropriée. II peut être soit placé librement à l'endroit du raccord des busettes 2 et 6, soit collé sur l'une ou l'autre des busettes. Le joint 8, illustré à la figure 2, est également découpé à plat dans la feuille et embouti ensuite pour lui donner sa forme.
- La feuille de carbone peut être utilisée telle quelle, mais on utilisera avantageusement une feuille armée notamment par une trame métallique, telle qu'une trame réalisée en acier inoxydable.
- Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières, sans sortir du cadre du présent brevet.
Claims (10)
1. Procédé pour rendre étanche à l'air un espace (1) existant entre un récipient et une canalisation métallurgiques, tel qu'espace entre, d'une part, la busette externe intermédiaire (2) d'un dispositif de fermeture (3) assurant le contrôle de la coulée du métal liquide soit d'une poche de coulée d'aciérie (4), soit d'un répartiteur de coulée continue (5) et, d'autre part, une canalisation, telle que busette longue ou busette immergée (6), ledit procédé étant caractérisé en ce qu'on introduit dans l'espace (1) précité un joint étanche ((8) en carbone.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise un joint étanche (8) en carbone se présentant sous la forme d'une feuille.
3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la feuille utilisée a une épaisseur comprise entre 0,5 et 5 mm.
4. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'on arme la feuille susdite.
5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'on utilise, comme armature de ladite feuille,une trame métallique, telle qu'une trame réalisée en acier inoxydable.
6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'on découpe le joint (8) à plat dans ladite feuille et qu'on déforme celui-ci manuellement pour lui donner la forme requise.
7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'on découpe le joint (8) à plat dans la feuille susdite et qu'on l'emboutit ensuite pour lui donner la forme requise.
8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on utilise, comme carbone, des fibres de graphite pur cristallin.
9. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que le joint (8) est collé sur l'une des deux busettes(2 et 6) à raccorder, avant la mise en place de ces dernières.
10. Récipient et canalisation métallurgiques dont le joint est rendu étanche à l'air grâce au procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP85200556A EP0198123A1 (fr) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | Procédé pour rendre étanche des joints de canalisations pour métal liquide et canalisations rendues étanches grâce à ce procédé |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| EP85200556A EP0198123A1 (fr) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | Procédé pour rendre étanche des joints de canalisations pour métal liquide et canalisations rendues étanches grâce à ce procédé |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0198123A1 true EP0198123A1 (fr) | 1986-10-22 |
Family
ID=8194007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP85200556A Withdrawn EP0198123A1 (fr) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | Procédé pour rendre étanche des joints de canalisations pour métal liquide et canalisations rendues étanches grâce à ce procédé |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0198123A1 (fr) |
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|
| RIN1 | Information on inventor provided before grant (corrected) |
Inventor name: PATTE, PIERRE Inventor name: MUTSAARTS, PHILIPPE |