FR2728589A1 - Device for treating liq. steel under vacuum - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF POUR LE TRAITEMENT SOUS VIDE DE L'ACIER LIQUIDE
L'invention est relative à un Dispositif pour le traitement sous vide de I' acier liquide.DEVICE FOR THE VACUUM TREATMENT OF LIQUID STEEL
The invention relates to a device for the vacuum treatment of liquid steel.
Au cours de l'élaboration de l'acier liquide, on effectue souvent un traitement qui consiste à faire passer l'acier liquide dans un enceinte dans laquelle on fait le vide à l'aide de moyen de pompage. Pour faire ce traitement on peut utiliser par exemple un dispositif appelé RH, constitué d'une cuve en plusieurs éléments, reliée à un moyen de pompage et munie, à sa partie inférieure de deux canaux verticaux parallèles assurant chacun une communication entre la partie interne de la cuve et l'extérieur de la cuve. Chaque canal est constitué d'un jambage faisant partie de la partie inférieure de la cuve, et d'un plongeur disposé en regard du jambage. La surface interne de la cuve et des canaux est revêtue d' une protection en briques réfractaires. During the development of the liquid steel, a treatment is often carried out which consists in passing the liquid steel through an enclosure in which a vacuum is created using pumping means. To make this treatment, it is possible to use, for example, a device called RH, consisting of a tank made of several elements, connected to a pumping means and provided, at its lower part with two parallel vertical channels, each ensuring communication between the internal part of the tank and the outside of the tank. Each channel consists of a leg forming part of the lower part of the tank, and a plunger disposed opposite the leg. The internal surface of the tank and the channels is coated with a refractory brick protection.
Le traitement de l'acier liquide se fait en mettant l'acier liquide dans une poche, puis en plongeant les plongeurs du RH dans l'acier liquide, en pompant l'atmosphère contenue à l'intérieur de la cuve ce qui provoque la montée de l'acier liquide par les canaux dans la cuve, et en injectant un gaz dans un des canaux, ce qui provoque une circulation intense de l'acier liquide dans les canaux; un canal est parcouru par un courant ascendant et l'autre par un courant descendant. The treatment of liquid steel is done by putting the liquid steel in a pocket, then by immersing the RH plungers in the liquid steel, by pumping the atmosphere contained inside the tank which causes the rise liquid steel through the channels in the tank, and by injecting a gas into one of the channels, which causes an intense circulation of the liquid steel in the channels; one channel is traversed by an ascending current and the other by a descending current.
Du fait de la circulation intense de l'acier liquide, la paroi interne des canaux à tendance à s'user rapidement. Afin de limiter cette usure il est nécessaire de réaliser la protection interne des canaux en un matériau réfractaire très résistant. Les bétons réfractaires ne sont pas assez résistants à l'usure pour cet usage, aussi la protection interne des canaux est réalisée en briques réfractaires jointoyées à l'aide d'un coulis à base d'alumine tabulaire ou de corindon. Mais cette technique présente un inconvénient car les parois des canaux, ainsi constituées, ne sont pas parfaitement étanches, ce qui provoque des entrées d'air qui perturbent le traitement. Due to the intense circulation of liquid steel, the inner wall of the channels tends to wear out quickly. In order to limit this wear, it is necessary to provide the internal protection of the channels with a very resistant refractory material. Refractory concretes are not sufficiently resistant to wear for this use, so the internal protection of the channels is made of refractory bricks joined with a grout based on tabular alumina or corundum. However, this technique has a drawback because the walls of the channels, thus formed, are not perfectly sealed, which causes air inlets which disturb the treatment.
Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient en proposant un moyen pour réaliser la paroi interne des canaux de circulation d'acier liquide d'un dispositif de traitement sous vide d'acier liquide, dont l'étanchéité soit très notablement améliorée par rapport à l'art antérieur. The object of the present invention is to remedy this drawback by proposing a means for producing the internal wall of the liquid steel circulation channels of a liquid steel vacuum treatment device, the sealing of which is very significantly improved. compared to the prior art.
A cet effet, I'invention à pour objet un dispositif pour le traitement sous vide de l'acier liquide constitué d'une cuve reliée au moins à un moyen de pompage, et d'au moins un plongeur tubulaire, la cuve comprenant un bas de cuve démontable comportant au moins un jambage muni d'un canal en matériau réfractaire reliant la partie interne de la cuve à l'extérieur de la cuve, I'au moins un plongeur comportant un canal principal en matériau réfractaire, étant disposé en regard de l'au moins un jambage de façon à prolonger le canal de l'au moins un jambage, et, au moins, soit le canal en matériau réfractaire de l'au moins un jambage, soit le canal en matériau réfractaire de l'au moins un plongeur, est constitué d'une virole en un matériau réfractaire non façonné pressé isostatiquement. To this end, the invention relates to a device for the vacuum treatment of liquid steel consisting of a tank connected at least to a pumping means, and at least one tubular plunger, the tank comprising a bottom of removable tank comprising at least one leg provided with a channel made of refractory material connecting the internal part of the tank to the outside of the tank, the at least one plunger comprising a main channel made of refractory material, being disposed opposite the at least one leg so as to extend the channel of the at least one leg, and, at least, either the channel made of refractory material of the at least one leg, or the channel made of refractory material of the at least a plunger, consists of a ferrule of an unshaped refractory material isostatically pressed.
De préférence le canal en matériau réfractaire de l'au moins un jambage et le canal principal en matériau réfractaire de l'au moins un plongeur sont constitués chacun d'une virole en un matériau réfractaire non façonné pressé isostatiquement. Preferably the channel made of refractory material of the at least one leg and the main channel made of refractory material of the at least one plunger each consist of a ferrule made of an unshaped refractory material pressed isostatically.
La virole en un matériau réfractaire non façonné pressé isostatiquement constituant le canal en matériau réfractaire de l'au moins un jambage peut comporter dans la partie externe d'une de ses extrémités une zone conique. The ferrule made of an isoformally pressed non-shaped refractory material constituting the channel of refractory material of the at least one leg may include in the external part of one of its ends a conical zone.
La virole en un matériau réfractaire non façonné pressé isostatiquement constituant le canal principal en matériau réfractaire de l'au moins un plongeur peut comporter au moins un canal secondaire transversal perforant sa paroi. The ferrule made of an isoformally pressed non-shaped refractory material constituting the main channel of refractory material of the at least one plunger may comprise at least one transverse secondary channel perforating its wall.
Le matériau constituant l'au moins une virole en un matériau réfractaire non façonné pressé isostatiquement est de préférence constitué d'un granulat d'alumine tabulaire ou de corindon avec ou sans ajout de spinelle et d'un liant soit organique soit carboné. The material constituting the at least one ferrule in an unshaped isostatically pressed refractory material preferably consists of a tabular alumina or corundum aggregate with or without the addition of spinel and a binder either organic or carbonaceous.
L'invention concerne également une virole en un matériau réfractaire non façonné pressé isostatiquement constitué d'un granulat d'alumine tabulaire ou de corindon avec ou sans ajout de spinelle et d'un liant soit organique soit carboné, destinée à la réalisation d'un canal de circulation d'acier liquide dans un dispositif de traitement sous vide d'acier liquide. The invention also relates to a ferrule made of an isostatic pressed unshaped refractory material consisting of a tabular alumina or corundum granulate with or without the addition of spinel and a binder either organic or carbonaceous, intended for the production of a liquid steel circulation channel in a liquid steel vacuum treatment device.
L'invention va maintenant être décrite de façon plus précise mais non limitative en regard des figures annexées dans les quelles,
- la figure 1 représente une vue en coupe schématique d'une cuve de RH,
- la figure 2 représente en coupe la partie inférieure d'une cuve de
RH,
- la figure 3 représente une vue en coupe d'un plongeur de RH.The invention will now be described in a more precise but nonlimiting manner with regard to the appended figures in which,
FIG. 1 represents a schematic sectional view of an RH tank,
- Figure 2 shows in section the lower part of a tank
HR,
- Figure 3 shows a sectional view of an RH plunger.
Le dispositif RH représenté à la figure 1, comporte une cuve repérée généralement par 1 constituée d'un haut de cuve 2 en forme de cloche, une virole intermédiaire 3 et deux plongeurs 5, 6. The RH device shown in FIG. 1 comprises a tank generally identified by 1 consisting of a top of the tank 2 in the shape of a bell, an intermediate ferrule 3 and two plungers 5, 6.
Le haut de cuve comporte un premier piquage 7 sur lequel est monté un sas à additions 8, et un deuxième piquage 9 relié par une canalisation 10 à un dispositif de pompage non représenté. The top of the tank has a first tap 7 on which is mounted an addition lock 8, and a second tap 9 connected by a pipe 10 to a pumping device not shown.
Le bas de cuve 4 comporte deux jambages 11, 12 qui constituent deux canaux 13, 14 assurant une communication entre la partie interne 15 de la cuve 1, et l'extérieur de la cuve. The bottom of the tank 4 has two legs 11, 12 which constitute two channels 13, 14 ensuring communication between the internal part 15 of the tank 1, and the outside of the tank.
Le haut de cuve 2, la virole intermédiaire 3 et le bas de cuve 4 comportent chacun une enveloppe en tôle 20, 21, 22 et un revêtement intérieur 23, 24, 25 en matériau réfractaire
Le haut de cuve 2 et la virole intermédiaire 3 sont assemblées au moyen de brides de liaison 16, 17 ; la virole intermédiaire 3 et le bas de cuve 4 sont assemblés par des brides de liaison 18, 19.The top of the tank 2, the intermediate shell 3 and the bottom of the tank 4 each have a sheet metal casing 20, 21, 22 and an internal coating 23, 24, 25 of refractory material
The top of the tank 2 and the intermediate shell 3 are assembled by means of connecting flanges 16, 17; the intermediate shell 3 and the bottom of the tank 4 are assembled by connection flanges 18, 19.
Les plongeurs 5 et 6, de forme tubulaire afin de constituer chacun un canal principal 31,32 , sont disposés en regard des jambages 11, 12 de façon à prolonger d'une certaine longueur les canaux 13 et 14. The plungers 5 and 6, of tubular shape so as to each constitute a main channel 31, 32, are arranged opposite the legs 11, 12 so as to extend the channels 13 and 14 by a certain length.
Ils sont assemblés au bas de cuve par I' intermédiaire de brides 26, 27, 28, 29.They are assembled at the bottom of the tank by means of flanges 26, 27, 28, 29.
Des joints non représentés, destinés à assurer l'étanchéité, sont interposés entre les brides qui sont en regard l'une de l'autre. Seals, not shown, intended to ensure sealing, are interposed between the flanges which are opposite one another.
Un plongeur 6 comporte un canal secondaire 30 transversal destiné à l'introduction d'un gaz inerte dans le canal 13. A plunger 6 comprises a transverse secondary channel 30 intended for the introduction of an inert gas into the channel 13.
Le bas de cuve 4 représenté à une échelle agrandie à la figure 2, comporte une enveloppe 22 en tôle, constituée d'une paroi 44 verticale, de forme généralement cylindrique, et un fond 45 muni de deux piquages 46 et 47 formant l'amorce des jambages 11 et 12. Une bride 19 de liaison est fixée par soudage à l'extrémité supérieur 48 de la paroi 44 verticale de l'enveloppe 22. Chaque piquage 46, 47 comporte une bride 26, 28 de liaison. La paroi verticale 44 est revêtue à l'intérieur d'un garnissage 25 en briques réfractaires, il en est de même du fond 45. Ces revêtements sont conformes à l'art antérieur. Chacun des jambages 11, 12 comporte une virole 40, 41 en un matériau réfractaire non façonné pressé isostatiquement s'étendant sur toute la hauteur du jambage et constituant un canal débouchant d'une part à l'intérieur et d'autre part à l'extérieur du bas de cuve. Les deux viroles sont généralement cylindriques et comportent à l'une de leurs extrémités une partie conique 42, 43 destinée à coopérer avec la bride 26 ou 28 des jambages 11, 12 afin d'assurer un centrage. Le matériau constitutif des viroles est composé de préférence d'un granulat d'alumine tabulaire ou de corindon avec ou sans ajout de spinelle et d'un liant soit organique soit carboné. The bottom of the tank 4 shown on an enlarged scale in FIG. 2, comprises a sheet metal casing 22, consisting of a vertical wall 44, of generally cylindrical shape, and a bottom 45 provided with two tappings 46 and 47 forming the primer legs 11 and 12. A connection flange 19 is fixed by welding to the upper end 48 of the vertical wall 44 of the casing 22. Each tap 46, 47 has a connection flange 26, 28. The vertical wall 44 is coated inside with a lining 25 made of refractory bricks, the same is true of the bottom 45. These coatings are in accordance with the prior art. Each of the legs 11, 12 comprises a ferrule 40, 41 of an unshaped refractory material isostatically pressed extending over the entire height of the leg and constituting a channel opening on the one hand inside and on the other hand outside of the tank bottom. The two ferrules are generally cylindrical and have at one of their ends a conical part 42, 43 intended to cooperate with the flange 26 or 28 of the legs 11, 12 in order to ensure centering. The constituent material of the ferrules is preferably composed of a tabular alumina or corundum aggregate with or without the addition of spinel and a binder either organic or carbonaceous.
La liaison entre les viroles 40, 41 est assurée par un joint constitué d'un coulis à base d'alumine tabulaire ou de corindon. Ce joint est destiné à absorber les différences de dilatation entre les viroles 40, 41 et le garnissage en briques réfractaires.The connection between the ferrules 40, 41 is provided by a seal consisting of a grout based on tabular alumina or corundum. This joint is intended to absorb the differences in expansion between the ferrules 40, 41 and the lining of refractory bricks.
Le plongeur 5 représenté à une échelle plus grande à la figure 3, est constitué d'une armature 50 cylindrique en tôle, qui porte sur sa paroi externe 51 une pluralité de moyens mécaniques d'encrage 52 et à son extrémité supérieure 53, une bride de liaison 54 en acier, fixée à l'armature 50 cylindrique en tôle par soudage. L'armature 50 cylindrique en tôle est noyée dans du béton réfractaire qui forme un bloc 55 dont la paroi externe 56 cylindrique s'étend sur toute la hauteur de l'armature 50 et un peu au delà de l'extrémité 57 opposée à l'extrémité 53 qui porte la bride 54. Le bloc 55 est creux, et comporte une paroi interne 58 cylindrique séparée de l'armature 50 par une couche 59 de béton réfractaire d'épaisseur faible. Du côté de l'extrémité 57 de l'armature 50 qui ne porte pas la bride, le bloc 55 de béton forme une collerette 60 orientée vers l'intérieur du plongeur.A l'intérieur du bloc 55 de béton, une virole 61 en un matériau réfractaire non façonné pressé isostatiquement s'étend sur toute la hauteur du plongeur 5 depuis la surface interne 62 de la collerette jusqu'au plan défini par la surface supérieure de la bride 54. La virole 61 est maintenue en position longitudinale par rapport à l'armature 50 par une pluralité de moyens mécaniques de fixation 64 constitués par exemple de boulons traversant l'armature 50 et fixés à celle-ci par des écrous. Ces moyens mécaniques de fixation 64 sont disposés à proximité de l'extrémité 57 de l'armature 50 qui ne porte pas la bride 54. La virole 61 constitue ainsi un canal 32 cylindrique prolongé sur une faible longueur par la collerette 60.Le matériau constitutif de la virole 61 est composé de préférence d'un granulat d'alumine tabulaire ou de corindon avec ou sans ajout de spinelle et d'un liant soit organique soit carboné. The plunger 5 shown on a larger scale in Figure 3, consists of a cylindrical sheet metal frame 50, which carries on its outer wall 51 a plurality of mechanical inking means 52 and at its upper end 53, a flange link 54 of steel, fixed to the cylindrical frame 50 of sheet metal by welding. The cylindrical sheet metal frame 50 is embedded in refractory concrete which forms a block 55 whose cylindrical outer wall 56 extends over the entire height of the frame 50 and a little beyond the end 57 opposite the end 53 which carries the flange 54. The block 55 is hollow, and has an internal cylindrical wall 58 separated from the frame 50 by a layer 59 of refractory concrete of low thickness. On the side of the end 57 of the frame 50 which does not carry the flange, the concrete block 55 forms a flange 60 oriented towards the inside of the plunger. Inside the concrete block 55, a ferrule 61 in an isostatically pressed, unshaped refractory material extends over the entire height of the plunger 5 from the internal surface 62 of the flange to the plane defined by the upper surface of the flange 54. The ferrule 61 is held in the longitudinal position relative to the frame 50 by a plurality of mechanical fixing means 64 consisting for example of bolts passing through the frame 50 and fixed to the latter by nuts. These mechanical fixing means 64 are arranged near the end 57 of the frame 50 which does not carry the flange 54. The ferrule 61 thus constitutes a cylindrical channel 32 extended over a short length by the flange 60. The constituent material ferrule 61 is preferably composed of a tabular alumina or corundum aggregate with or without the addition of spinel and a binder either organic or carbonaceous.
Dans un dispositif du type RH comportant deux jambages 11,12 et deux plongeurs 5,6, un plongeur 6 comporte un canal secondaire 30 transversal traversant la paroi de la virole 33. Ce canal secondaire 30 est destiné à injecter un gaz dans le canal 31 du plongeur 6 afin de provoquer la circulation de l'acier liquide traité sous vide à l'aide du dispositif de traitement sous vide. In a device of the RH type comprising two legs 11, 12 and two plungers 5, 6, a plunger 6 comprises a transverse secondary channel 30 passing through the wall of the ferrule 33. This secondary channel 30 is intended to inject a gas into the channel 31 of the plunger 6 in order to cause the circulation of the liquid steel treated under vacuum using the vacuum treatment device.
Lorsqu'un plongeur 5 est monté sur un bas de cuve 4 en étant disposé en regard d' un jambage 12, la virole 61 en un matériau réfractaire non façonné pressé isostatiquement du plongeur 5 est placée dans le prolongement de la virole 41 en un matériau réfractaire non façonné pressé isostatiquement du jambage 12 et les deux viroles constituent ainsi un canal pour la circulation de l'acier liquide à la fois très résistant à l'usure et très étanche. When a plunger 5 is mounted on a bottom of the tank 4 while being disposed facing a jamb 12, the shell 61 made of an unshaped refractory material isostatically pressed by the plunger 5 is placed in the extension of the shell 41 made of a material unshaped refractory isostatically pressed from the leg 12 and the two ferrules thus constitute a channel for the circulation of the liquid steel which is both very wear-resistant and very tight.
L'utilisation de viroles en un matériau réfractaire non façonné pressé isostatiquement n'est pas limitée au RH muni de deux plongeurs et de deux jambages, mais peut être adaptée à tout dispositif pour le traitement sous vide de I' acier, comportant au moins un canal destiné à faire circuler l'acier. The use of ferrules in an unshaped isostatically pressed refractory material is not limited to RH provided with two plungers and two legs, but can be adapted to any device for the vacuum treatment of steel, comprising at least one channel intended to circulate the steel.
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Non-Patent Citations (4)
| Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2728589B1 (en) | 1997-01-24 |
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