FR2484454A1 - Appareil pour la fabrication d'un laitier solidifie par refroidissement rapide, comportant un tambour refroidisseur tournant - Google Patents
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Abstract
CET APPAREIL COMPORTE AU MOINS UN TAMBOUR REFROIDISSEUR TOURNANT 2, TOURNANT AUTOUR DE SON AXE MEDIAN, REFROIDI PAR UN FLUIDE DE REFROIDISSEMENT, ET AYANT UNE SURFACE PERIPHERIQUE EXTERIEURE COMPORTANT UN CERTAIN NOMBRE DE RELIEFS SUR LA TOTALITE DE SA SURFACE; UN PUISARD A LAITIER 9, DISPOSE EN UNE POSITION OU LADITE SURFACE PERIPHERIQUE DUDIT TAMBOUR REFROIDISSEUR COMMENCE A REMONTER, POUR PERMETTRE LE DEPOT D'UN LAITIER EN FUSION SUR LADITE SURFACE PERIPHERIQUE DUDIT TAMBOUR REFROIDISSEUR; UN RACLOIR 11 PREVU A LA PARTIE INFERIEURE DE LADITE SURFACE PERIPHERIQUE DUDIT TAMBOUR REFROIDISSEUR; ET DES MOYENS 10 D'ALIMENTATION DU LAITIER, DISPOSES AU-DESSUS DUDIT TAMBOUR REFROIDISSEUR, POUR PERMETTRE DE VERSER LEDIT LAITIER EN FUSION DANS LEDIT PUISARD A LAITIER, LEDIT LAITIER EN FUSION ETANT VERSE DANS LEDIT PUISARD SE DEPOSE SUR LADITE SURFACE PERIPHERIQUE DU TAMBOUR REFROIDISSEUR 2, S'Y REFROIDIT RAPIDEMENT ET EST PELE DE LADITE SURFACE PERIPHERIQUE PAR LEDIT RACLOIR 11.
Description
La présente invention se rapporte à un appareil pour la fabrication d'un
laitier solidifié par refroidissement rapide, ayant. au moins un tambour refroidisseur tournant, qui permet la fabrication stable et continue du laitier solidifié par refroidissement rapide. Les laitiers en fusion comprennent par exemple le laitier de haut fourneau en fusion,le laitier de convertisseur en fusion et le laitier de four électrique en fusion. On sait déjà qu'il est possible d'obtenir un laitier vitreux, par exemple en refroidissant un laitier de haut fourneau en fusion à vitesse
de refroidissement élevée et en le solidifiant de ce fait.
Le laitier vitreux ainsi obtenu peut s'utiliser par exemple
comme matériau de type ciment.
La figure 1 illustre l'appareil pour la fabrication d'un laitier solidifié par refroidissement rapide, substantiellement le même que l'appareil pour fabrication d'un laitier solidifié par refroidissement rapide exposé dans le brevet US NO 4 050 884 du 27 septembre 1977. De façon plus particulière, la figure 1 est une coupe schématique montrant une réalisation de l'appareil
pour fabrication d'un laitier solidifié par refroidissement-
rapide. Sur la figure 1, 1 est un carter de la structure enfermée.
Le carter 1 comporte une ouverture la en tête pour permettre le passage d'un laitier en fusion et une ouverture d'évacuation lb à sa partie inférieure pour permettre l'évacuation d'un laitier solidifié par refroidissement rapide et concassé. Dans le carter 1, une paire de tambours refroidisseurs 2, de même diamètre et de même longueur, sont disposés de façon que leurs directions axiales soient parallèles l'un à l'autre dans le même plan horizontal et que leurs surfaces périphériques soient en contact l'une avec l'autre. Chacun des tambours 2 refroidisseurs de cette
paire est entrainé en rotation par un moyen convenable d'entrai-
nement (non représenté), dans des directions opposées pour l'un et l'autre et à la même vitesse périphérique, comme indiqué par les flèches "a" et "a" de la figure 1, dans la direction montante de leurs surfaces périphériques sur la portion au contact de cette paire de tambours refroidisseurs 2. Un certain nombre de trous traversants (non représentés) de refroidissement sont percés dans la paroi périphérique de chacun des tambours refroidisseurs de cette paire, selon leur direction axiale longitudinale. Une , extrémité de chacun de ces trous traversants de refroidissement communique avec l'intérieur d'une portion creuse (non représentée) d'un tourillon d'une extrémité du tambour de refroidissement et l'autre extrémité de chacun des trous traversant de refroidissement
communique avec l'intérieur d'une portion creuse (non représen-
tée) du tourillon de l'autre extrémité du tambour de refroidisse-
ment. La portion creuse (non représentée) du tourillon d'une extrémité du tambour de refroidissement 2 est reliée, de façon
étanche au liquide, à une extrémité d'une conduite 3 par l'inter-
médiaire d'un joint tournant (non représenté).L'autre extrémité de laconduite 3 est reliée à l'intérieur d'un collecteur de vapeur 4. Une extrémité d'une autre conduite 6 comportant une pompe 5 sur le circuit est reliée à la sortie d'eau chaude du collecteur de vapeur 4. Sur la figure 1, 4a est un robinet d'alimentation en air du collecteur de vapeur 4 et 4b est un robinet d'alimentation en eau du collecteur de vapeur 4. L'autre extrémité de la conduite 6 est reliée, avec étanchéité au liquide, à la portion creuse (non représentée) du tourillon de l'autre extrémité du tambour de refroidissement 2 par l'intermédiaire d'un autre joint tournant (non représenté). Sur la figure 1 le collecteur de vapeur 4 est
relié à l'un des tambours de refroidissement 2 et l'autre collec-
teur de vapeur (non représenté) est également relié de façon semblable à l'autre tambour de refroidissement 2. Il en résulte qu'au moyen de la pompe 5 l'eau de refroidissement devant assurer le refroidissement du tambour de refroidissement 2 est amenée à tous les trous traversants de refroidissement de la périphérie du tambour de refroidissement 2 par l'intermédiaire de la conduite 6 et du tourillon de tambour de refroidissement 2. L'eau de
refroidissement amenée à tous les trous traversantsde refroidisse-
ment est chauffée par la chaleur contenue dans le laitier en fusion 7 déposé sur la surfaeé périphérique du tambour de refroidissement 2 comme décrit plus loin et amené au collecteur
de vapeur 4 en passant par le tourillon du tambour de refroidis-
sement 2 et la conduite 3 en produisant partiellement de la vapeur. La vapeur sous pression fournie au collecteur de vapeur 4 se sépare en vapeur et eau chaude dans le collecteur de vapeur 4. L'eau chaude séparée dansle collecteur de vapeur 4 est recyclée, en tant qu'eau de refroidissement, à tous les trous traversant le refroidissement de la paroi périphérique du tambour de refroidissement 2 en passant par la conduite 6 et au moyen de la pompe 5. Il en résulte que l'eau de refroidissement circule à travers le tambour de refroidissement 2 et le collecteur de vapeur 4. La vapeur séparée dans le collecteur de vapeur 4 est par ailleurs, utilisée pour entraîner par exemple une turbine
(non représentée).
Une paire de déversoirs 8 sont prévus sur les moitiés supérieures des deux extrémités d'une paire de tambours de refroidissement 2, de façon à être au contact des deux extrémités de la paire de tambours de refroidissement 2 (la figure 1 ne montre que l'un des déversoirs 8 de la paire). Les extrémités supérieures de la paire de déversoirs 8 sont reliées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'un couvercle 8' présentant en son centre une ouverture 8'a. La paire de déversoirs 8 et le couvercle 8' sont portés sur le carter 1 au moyen d'un support convenable (non représenté). Un puisard à laitier 9 est formé par les corps de la paire de tambours de refroidissement 2 et la paire de déversoirs 8. Le laitier fondu 7 déversé à partir d'une goulotte à laitier 10 est versé dans le puisard à laitier 9 par l'ouverture la du carter 1 et l'ouverture 8'a du couvercle 8', o se forme un bassin de laitier. Le laitier -fondu 7 versé dans le puisard de laitier 9 se dépose sur les surfaces périphériques des tambours de refroidissement 2 pendant leur rotation, se refroidit rapidement et se solidifie réellement complètement pour former un laitier solidifié. L'eau de refroidissement fournie à tous les trous traversant de refroidissement de la paroi périphérique du tambour de refroidissement 2 est réchauffée par le laitier en fusion 7
déposé sur les surfaces périphériques des tambours de refroidis-
sement 2 et devient de l'eau chaude présentant une tension de vapeur. Lorsque le laitier solidifié 7' qui se trouve sur les surfaces périphériques des tambours.de refroidissement 2 atteint les moitiés inférieures des tambours de refroidissement 2, en fonction de la rotation des tambours de refroidissement 2, le laitier solidifié par refroidissement rapide 7' déposé sur les surfaces périphériques des tambours de refroidissement 2 en est pelé du fait qu'il est concassé par un racloir Il porté sur le carter 1 par un support convenable (non représenté) et ce laitier tombe dans la partie inférieure du carter 1. Des moyens convenables d'ouverture et de fermeture (non représentés) sont prévus dans la sortie d'évacuation la de la partie inférieure du carter 1. Les surfaces périphériques du tambour de refroidissement 2 d'o le laitier solidifié par refroidissement rapide 7' a été pelé par le racloir 11 reviennent au contact du laitier fondu 7 du puisard
à laitier 9, en fonction de la rotation des tambours de refroidis-
sement 2, ce qtL fa it que le laitier solidifié par refroidissement
rapide se fabrique en continu.
La figure 2 est une coupe schématique illustrant une autre réalisation de l'appareil de fabrication de laitier solidifié par refroidissement rapide. L'appareil de fabrication représenté sur la figure 2 a été récemment étudié et mis au point par les inventeurs. Comme représenté sur la figure 2 dans un carter 1, un tambour de refroidissement 2 est disposé de façon que la direction de son axe médian soit horizontale. Le tambour de refroidissement 2 est entraîné en rotation par des moyens d'entraînement (non représentés) dans la direction de la flèche "a" représentée sur la figure 2. Un certain nombre de trous traversants de refroidissement (non représentés) sont percés dans la paroi périphérique du tambour de refroidissement 2 dans la direction de son axe médian. Une extrémité de chacun de tous les trous de traversants de refroidissement communique avec l'intérieur de la portion creuse (non représentée) d'un tourillon d'extrémité d'un tambour de refroidissement; et l'autre extrémité des trous traversants de refroidissement communique avec l'intérieur d'une
portion creuse (non représentée) du tourillon de l'autre extré-
mité du tambour de refroidissement. La portion creuse (non
représentée) d'un tourillon d'extrémité du tambour de refroidis-
sement 2 est reliée, avec l'étanchéité ou liquide à une extrémité de la conduite 3 par l'intermédiaire d'un joint tournant (non représenté). L'autre extrémité de la conduite 3 est reliée à l'entrée du collecteur de pression 4. Une extrémité d'une autre conduite 6 munie d'une pompe 5 sur son circuit est reliée à la sortie d'eau chaude du collecteur de vapeur 4. Sur la figure 2, 4a est un robinet d'alimentation d'air du collecteur de vapeur 4 et 4b est un robinet d'alimentation en eau du collecteur de vapeur 4. L'autre extrémité de la conduite 6 est reliée, avec étanchéité au liquide à la portion creuse (non représentée) du tourillon de l'autre extrémité du tambour de refroidissement 2
par l'intermédiaire d'un autre joint tournant (non représenté;:).
Il en résulte qu'au moyen de la pompe 5, l'eau de refroidissement devant assurer le refroidissement du tambour de refroidissement 2 est fournie à tous les trous traversants de refroidissement de
la paroi périphérique du tambour de refroidissement 2 par l'inter-
médiaire de la conduite 6 et des tourillons du tambour de refrol-
dissement 2. L'eau de refroidissement fournie à tous les trous traversants de refroidissement est chauffée par la chaleur contenue dans le laitier en fusion 7 déposé sur la surface périphérique du tambour de refroidissement 2 comme décrit plus loin et amenée au collecteur de vapeur 4 par l'intermédiaire des tourillons de
tambour de refroidissement 2 et de la conduite 3, tout en produi-
sant partiellement de la vapeur. L'eau de refroidissement circule à travers le tambour de refroidissement 2-et le collecteur de
vapeur 4 au moyen cela porte 5.
Comme représenté sur la figure 2, dans ce qui constitue réellement la partie supérieure du tambour de refroidissement 2, un puisard à laitier 9 est formé par: un réceptacle à laitier 12 étudié de façon à être au contact avec le tambour de refroidissement 2 et le corps du tambour de refroidissement,à la position montante
de la surface périphérique de ce tambour de refroidissement 2.
Le réceptacle à laitier 12 comprend un flasque 12a, un autre flasque 12b et une paire de flasques 12c. Le flasque 12a a sa direction longitudinale parallèle à la direction de l'axe médian du tambour de refroidissement 2, avec réellement la même longueur que le tambour de refroidissement 2 et est vertical. Le flasque 12b a sa direction longitudinale parallèle à la direction de l'axe médian du tambour de refroidissement 2. Une extrémité du flasque 12b, selon la direction transversale, s'adapte à l'extrémité inférieure du flasque l2a et son autre extrémité, selon la direction transversale, est au contact de la surface périphérique du tambour de refroidissement 2. Le flasque 12b a réellement la même longueur que le tambour de refroidissement 2 et est horizontal. La paire de flasques 12c s'adaptent respectivement aux deux extrémités longitudinales de flasque 12a et de flasque 12 b et sont au contact des deux extrémités du tambour de refroidissement 2. Un couvercle 12', présentant une ouverture 12'a, s'adapte aux extrémités supérieures du flasque 12a et de la paire de flasques 12c. Le réceptacle à laitier 12 et le couvercle 12' sont portés sur le carter 1 par des supports convenables non représentés. Le laitier en fusion 7 déversé à partir d'une goulotte à laitier 10 est versé dans le puisard à laitier 9 par l'intermédiaire de l'ouverture la du carter 1 et de l'ouverture 12' a du couvercle 12', o se forme un bassin de laitier. Le laitier en fusion 7 versé dans le puisard à laitier 9 se dépose sur la surface périphérique du tambour de refroidissement 2 pendant sa rotation, se refroidit
rapidement et se solidifie pour former un laitier solidifié.
L'eau de refroidissement fournie à tous les trous traversants de refroidissement de la paroi périphérique du tambour de refroidissement 2 est chauffée par le laitier en fusion 7 déposé sur la surface périphérique du tambour de refroidissement 2
et devient de l'eau chaude présentant une tension de vapeur.
Lorsque le laitier 7' solidifié par refroidissement rapide atteint la moitié inférieure du tambour de refroidissement 2 en fonction de la rotation de ce tambour de refroidissement 2, le laitier 7' solidifié par refroidissement rapide est déposé sur la surface périphérique du tambour de refroidissement 2 est pelé de cette surface du fait qu'il est concassé par un racloir 11 porté sur le carter 1 et tombe dans la partie inférieure du carter 1. Des moyens convenables d'ouverture et de fermeture (non représentés) sont prévus à l'orifice d'évacuation lb de la partie inférieure du carter 1. La surface périphérique du tambour de refroidissement d'o le laitier 7' solidifié par refroidissement rapide a été pelé par le racloir 11 vient à nouveau au contact du laitier en fusion 7 du puisard de laitier 9 en fonction de la rotation des tambours de refroidissement 2, ce qui fait que le laitier solidifié par refroidissement rapide
se fabrique en continu.
En considérant l'appareil de fabrication mentionné.
ci-dessus d'un laitier solidifié par refroidissement rapide, appareil comportant une paire de tambours de refroidissement tournants 2 et en considérant l'appareil de fabrication mentionné ci-dessus de laitier solidifié par refroidissement rapide comportant un tambour de refroidissement tournant 2, il est possible de fabriquer en continu le laitier solidifié par refroidissement rapide. Toutefois, certains des appareils de fabrication mentionnés ci-dessus présentent les problèmes suivants. De façon plus précise, il a été difficile de déposer
de façon stable un laitier en fusion 7 sur la surface périphé-
rique du tambour de refroidissement et d'assurer le pelage du laitier 7' solidifié par refroidissement rapide obtenu par refroidissement rapide et solidification de laitier en fusion 7 sur la surface périphérique du tambour de refroidissement 2 pour enlever ce laitier de la surface périphérique du tambour de refroidissement 2. Une faible adhérence du laitier en fusion 7 sur le tambour de refroidissement 2 par exemple conduit à un faible rendement de refroidissement du laitier en fusion 7 sur la surface périphérique du tambour de refroidissement 2. Il en résulte par exemple une diminution du rapport de vitrification du laitier solidifié obtenu par refroidissement rapide et solidification d'un laitier de haut fourneau en fusion par le tambour de refroidissement 2. Si le laitier en fusion 7 présente une faible adhérence par rapport au tambour de refroidissement 2, le laitier en fusion 7 du puisard à laitier 9 ne se dépose pas sur la surface périphérique du tambour de refroidissement 2 pendant sa rotation, rendant ainsi impossible de fabriquer un laitier solidifié. Par exemple, d'un autre côté, si l'adhérence du laitier en fusion 7 à la surface périphérique du tambour de refroidissement 2 est trop forte, la propriété de pelage du laitier solidifié par refroidissement rapide pour l'enlever de la surface périphérique du tambour de refroidissement 2 est compromise, ce qui conduit à une usure sérieuse de la surface périphérique du tambour de refroidissement 2 et du racloir 11. En particulier dans le cas de la paire de tambours de refroidissement 2, le laitier solidifié adhère fortement à la portion de contact des deux tambours de refroidissement, ce qui est à l'origine d'une usuresérieuse de la surface périphérique du tambour de refroidissement 2 et du
racloir 11.
Un objet de l'invention est donc de donner un appareil pour la fabrication d'un laitier solidifié par refroidissement rapide, permettant une fabrication stable et continue du laitier solidifié par refroidissement rapide et comportant au moins un
tambour refroidisseur tournant.
Un objet principal de l'invention est de donner un appareil pour la fabrication d'un laitier solidifié par refroidissement rapide, pour lequel l'adhérence du laitier en fusion à la surface périphérique du tambour de refroidissement soit excellente, de même que la propriété de pelage du laitier solidifié par refroidissement rapide pour l'enlever de la surface périphérique du tambour de refroidissement, et qu'il comporte
un moins un tambour refroidisseur tournant.
- En accord avec l'une des caractéristiques de l'invention, il est prévu un appareil pour la fabrication d'un laitier solidifié par refroidissement rapide et qui comporte: Au moins un tambour refroidisseur tournant, ledit tambour refroidisseur présentant un axe médian horizontal étant refroidi par un fluide de refroidissement; Des moyens d'entraînement pour entraîner en rotation ledit tambour de refroidissement,lesdits moyens d'entraînement étant adaptés pour entraîner en rotation ledit tambour de refroidissement autour dudit axe médian de ce tambour; Un puisard à laitier, prévu à la position montante de ladite surface périphérique dudit tambour de refroidissement, pour permettre le dépôt d'un laitier en fusion sur ladite surface périphérique dudit tambour de refroidissement, une partie dudit puisard à laitier comprenant une partie de ladite surface périphérique dudit tambour de refroidissement; Un racloir prévu de façon à être en contact avec la moitié inférieure de ladite surface périphérique dudit tambour de refroidissement; et des moyens d'alimentation en laitier, disposés au- dessus du tambour de refroidissement pour permettre de déverser ledit laitier en fusion dans ledit puisard à laitier; Par quoi ledit laitier en fusion versé dans ledit puisard à laitier se dépose sur ladite surface périphérique du dit tambour de refroidissement, se refroidit rapidement par suite de l'échange thermique avec ledit fluide de refroidissement en fonction de la rotation dudit tambour de refroidissement, pour
devenir un laitier solidifié et est pelé de ladite surface périphé-
rique dudit tambour de refroidissement par ledit racloir ledit appareil étant caractérisé en ce que:
ladite surface périphérique dudit tambour de refroidis-
sement comporte un certain nombre de reliefs sur toute sa surface.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention
seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre
de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe schématique montrant une réalisation de l'appareil de fabrication d'un laitier solidifié
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par refroidissement rapide, comportant une paire-de tambours
refroidisseurs tournants.
La figure 2 est une coupe schématique montrant une autre réalisation de l'appareil de fabrication d'un laitier solidifié de refroidissement rapide comportant un tambour
refroidisseur tournant.
La figure 3a est une vue perspective montrant une réalisation d'une partie de la surface périphérique du tambour refroidisseur, qui est un composant de l'appareil de fabrication
d'un laitier solidifié par refroidissement rapide de l'invention.
La figure 3b est une vue perspective montrant une autre réalisation de la partie de la surface périphérique du tambour refroidisseur qui est un composant de l'appareil de fabrication d'un laitier solidifié par refroidissement rapide
de l'invention.
La figure 3(c) est une vue perspective montrant encore une autre réalisation de la partie de la surface périphérique du tambour refroidisseur, qui est un composant de l'appareil de fabrication d'un laitier solidifié par refroidisssement rapide
de l'invention.
La figure 4a est une vue perspective montrant encore une autre réalisation de la partie de la surface périphérique du tambour refroidisseur,qui est un composant de l'appareil de fabrication d'un laitier solidifié par refroidissement rapide
de l'invention.
La figure 4b est une vue perspective montrant encore une autre réalisation de la partie de la surface périphérique du tambour refroidisseur, qui est un composant de l'appareil de fabrication d'un laitier solidifié par refroidissement
rapide de l'invention.
La figure 4c est une vue perspective montrant encore une autre réalisation de la partie de la surface périphérique du tambour refroidisseur, qui est un composant de l'appareil de fabrication d'un laitier solidifié par refroidissement rapide
de l'invention.
La figure 5a est une vue perspective montrant encore une autre réalisation de la partie de la surface périphérique du tambour refroidisseur, qui est un composant de l'appareil de fabrication d'un laitier solidifié par refroidissement rapide
de l'invention.
La 'figure 5b est une vue perspective montrant encore une autre réalisation de la partie de la surface périphérique du tambour refroidisseur, qui est un composant de l'appareil de fabrication d'un laitier solidifié par refroidissement rapide
de l'invention.
La figure 5c est une vue perspective montrant encore une autre réalisation de la partie de la surface périphérique du tambour refroidisseur, qui est un composant de l'appareil de fabrication d'un laitier solidifié par refroidissement rapide
de l'invention.
En vue de résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus impliqués dans l'appareil de fabrication d'un laitier solidifié par refroidissement rapide, comportant au moins un tambour
refroidisseur tournant, nous avons poursuivi des études extensives.
De façon plus spécifique nous avons tout d'abord étudié les relations entre d'une part la propriété d'adhérence d'un laitier en fusion à la surface périphérique d'un tambour refroidisseur ainsi que la propriété de pelage d'un laitier solidifié par refroidissement rapide pour l'enlever de la surface périphérique du tambour refroidisseur et d'autre part la composition chimique
et la température du laitier en fusion; le matériau, la tempéra-
ture de surface et les propriétés de surface du tambour refroidis-
seur; ainsi que la durée de contact entre le laitier en fusion et la surface périphérique du tambour refroidisseur. Il en résulte que nous avons trouvé qu'il est possible de réaliser un appareil pour la fabrication d'un laitier solidifié par refroidissement rapide, présentant au moins un tambour refroidisseur tournant, présentant une excellente propriété d'adhérence du laitier en fusion et une excellente propriété de pelage du laitier solidifié par refroidissement rapide, ceci en formant un certain nombre de reliefs sur la totalité de la surface périphérique
du tambour de refroidissement.
L'invention a été faite sur la base de la découverte mentionnée ci-dessus et comporte un appareil pour la fabrication d'un laitier solidifié par refroidissement rapide, appareil comportant au moins un tambour refroidisseur tournant et qui comprend: Au moins un tambour refroidisseur tournant, ledit tambour refroidisseur présentant un axe médian horizontal étant refroidi par un fluide de refroidissement; Des moyens d'entraînement pour entrainer en rotation ledit tambour de refroidissement, lesdits moyens d'entralnement étant adaptés pour entraîner en rotation ledit tambour de refroidissement autour dudit axe médian de ce tambour; -Un puisard à laitier, prévu à la position montante de ladite surface périphérique dudit tambour de refroidissement, pour permettre le dépôt d'un laitier en fusion sur ladite surface périphérique dudit tambour de refroidissement, une
partie dudit puisard à laitier comprenant une partie de ladite-
surface périphérique dudit tambour de refroidissement; Un racloir prévu de façon à être en contact avec la moitié inférieure de ladite surface périphérique dudit tambour de refroidissement; et Des moyens d'alimentation en laitier, disposés au-dessus du tambour de refroidissement pour permettre de déverser ledit laitier en fusion dans ledit puisard à laitier Par quoi ledit laitier en fusion versé dans ledit puisard à laitier se dépose sur ladite surface périphérique du dit tambour de refroidissement, se refroidit rapidement par suite de l'échange thermique avec ledit liquide de refroidissement en fonction de la rotation dudit tambour de refroidissement, pour devenir un laitier solidifié et est pelé de ladite surface périphérique dudit tambour de refroidissement par ledit racloir ledit appareil étant caractérisé en ce que:
ladite surface périphérique dudit tambour de refroidis-
sement comporte un certain nombre de reliefs sur toute sa surface. La surface périphérique du tambour de refroidissement de l'invention présente les caractéristiques suivantes 1) La surface périphérique du tambour refroidisseur a une rugosité de surface, exprimée sous la forme de "hauteur maxima" dans la plage de 12 à 500 microns sur la totalité de
sa surface.
La "hauteur maxima" mentionnée ci-dessus est l'une des méthodes permettant d'exprimer la rugosité de surface et est exposée dans la norme industrielle japonaise JIS B 0601 (révisée en 1976). Cette "hauteur maxima" se calcule comme suit: prendre une portion, correspondant à la longueur de référence, de la courbe qui représente le profil d'une surface à mesurer; tracer la ligne moyenne de ladite courbe sur ladite portion ainsi prise (ligne moyenne: c'est une ligne droite ou une ligne courbe qui a la forme nominale de la surface à mesurer et qui est tracée de façon à rendre minimum l'écart type des
distances entre la ligne moyenne ci-dessus et la courbe représen-
tant le profil); sélectionner, parmi les lignes droites que l'on peut tracer parallèlement à la ligne moyenne, celle qui passe par le point le plus haut de ladite courbe dans ladite portion et celle qui passe par le point le plus bas de ladite courbe dans ladite portion; mesurer la distance entre lesdites deux lignes droites dans la direction de l'extension longitudinale de ladite courbe; et exprimer le résultat de cette mesure en
micron. C'est ce qu'on appelle ci-dessus la "hauteur maxima".
La rugosité de surface, exprimée sous forme de "hauteur maxima" est limitée à la plage qui va de 12 à 500 microns pour les raisons suivantes. Il est difficile d'usiner la surface périphérique du tambour de refroidissement de façon à lui donner une rugosité de surface, exprimée sous fome de "hauteur maxima", de plus de 500 microns sur toute sa surface et sur un tambour de refroidissement qui présente une rugosité de surface, exposée sous forme de "hauteur maxima", de plus de 500 microns, le laitier en fusion s'enfonce fortement dans cette surface périphérique, ce qui se traduit par une faible qualité de pelage du laitier solidifié parrefroidissement rapide. Sur un tambour de refroidissement qui présente une rugosité de surface, exprimée sous forme de "hauteur maxima" inférieure à 12 microns d'un autre côté, la surface périphérique devient trop lisse, ce qui se traduit par une faible propriété d'adhérence du laitier en fusion. La rugosité de surface, exprimée sous forme de hauteur maxima, de la surface périphérique du tambour de refroidissement doit donc être dans la plage allant
de 12 à 500 microns.
2) La totalité de la surface périphérique du tambour de refroidissement présente au moins une d'un certain nombre de rainures, un certain nombre de saillies et un certain nombre de
- creux.
Les vues perspectives 3a, 3b et 3c représentent des exemples d'un certain nombre de rainures. La figure 3 montre des rainures 2a à section droite de forme rectangulaire; la figure 3b montre des rainures 2b à section droite de forme triangulaire; et la figure 3c montre des rainures 2c à section
droite de forme trapézoïdale.
Les vues perspectives des figures 4a, 4b et 4c représentent
des exemples d'un certainnombre de saillies.
La figure 4a représente les saillies 2d en forme de parallélépipèdesrectangles; la figure 4b représente des saillies 2e en forme de pyramide à base rectangulaire; et la figure 4c représente des saillies 2f en forme de cylindres
à base circulaire.
Les vues perspectives des figures 5a, 5b, 5c représentent des exemples d'un certain nombre de creux.La figure 5a montre des creux cylindriques 2g. La figure 5b montre des creux coniques 2h et la figure 5c montre des creux 2i ayant chacun la forme
d'un cylindre circulaire pourvu d'un fond conique.
3) La totalité de la surface périphérique du tambour de refroidissement comporte au moins une d'un certain nombre de de rainures, un certain nombre de saillies et un certain nombre de creux et les portions de la surface périphérique en dehors des rainures des saillies et des creux présentent une rugosité de surface, exprimée sous forme de "hauteur maxima" qui est sur la plage allant de 12 à 500 microns. Les rainuressaillies et creux sont les mêmes que décrits en 2) ci-desssus et la définition de la rugosité de surface et les motifs de l'imitation de leurs valeurs sont les
mêmes que décrit en 1) ci-dessus.
EXEMPLE
On a préparé un appareil pour 1e fabrication d'un laitier solidifié par refroidissement rapide, comportant la construction décrite en référence à la figure 1. Pour jouer le rôle de la paire de tambours refroidisseurs 2, on a préparé, en nombre nécessaire, des tambours fabriqués en cuivre ou en acier et d'un diamètre de 400 mm. La surface périphérique de la paire de tambours refroidisseurs ainsi préparés fut usinée pour satisfaire les conditions suivantes pour préparer les tambours refroidisseurs formant chacun un des composants de
l'appareil de fabrication d'un laitier-solidifié par refroidisse-
ment rapide de l'invention (auxquels on se réfère sous le nom de "tambours de l'invention") ainsi que les tambours de refroidissement pour comparaison (auxquels on se réfère sous le nom de "tambours de référence") . Dans une paire de tambours refroidisseurs, chaque tambour présente une surface périphérique qui est dans la même condition que la surface correspondante de
l'autre tambour de la paire.
1) Les tambours 1,2,3,4,5,12 et 13 de l'invention et les tambours de référence 1 et 2: la totalité de leur surface périphérique a été usinée pour donner une rugosité de surface
comme indiqué dans le tableau 1.
2) Les tambours 6,7,11, 14,15 et 16 de l'invention un certain nombre de rainures axiales et circonférentielles 2a à section droite comme représenté sur la figure 3a, d'une
largeur de 1,0 mm et d'une profondeur de 0,5mm, furent respective-
ment formés sur la surface périphérique, au pas de 10 mm, et les portions restantes de la surface périphérique, en dehors des rainures 2a furent usinées pour donner une rugosité
de surface comme indiqué le tableau..
3) Le tambour 8 de l'invention: un certain nombre de rainures circonférencielles 2b de section droite comme représenté sur la figure 3b, d'une largeur de 1,0 mm et d'une profondeur de 0,5mm, furent formées sur la surface périphérique au pas de mm et les portions restantes de la surface périphérique en dehors des rainures 2b furent usinées pour donner une rugosité,
de surface comme indiqué sur le tableau 1.
4) Le tambour 9 de l'invention: un certain nombre de saillies axiales et circonférencielles 2f de forme comme représenté sur la figure 4c d'un diamètre de 1,0 mm et d'une hauteur de 1,0 mm furent formées sur la surface périphérique respectivement au pas de 10 mm et les portions restantes de la surface périphérique, en dehors des saillies 2f furent usinées
pour donner une rugositié de surface comme indiqué au tableau 1.
) Le tambour 10 de 1' invention: un certain nombre de creux axiaux circonférenciels 2i de forme comme indiqué sur la figure 5c, d'un diamètre de 2,0 mm pour la partie en cylindre
circulaire et d'une profondeur de 1,0 mm furent formés respective-
ment au pas de 5 mm, et les portions restantes de la surface périphérique en dehors des creux 2i furent usinés pour donner une
rugosité de surface comme indiqué au tableau 1.
En tant que tambour refroidisseur 2 de l'appareil de fabrication d'un laitier solidifié à refroidissement rapide, présentant la construction décrite en référence à la figure 1, on utilisa les tambours 1 à 16 mentionnés ci-dessus de l'invention et les tambours de référence 1 et 2: chaque tambour était entraîné en rotation aux vitesses de rotation indiquées sur le tableau 1 et on a versé du laitier de haut fourneau en fusion, d'une température entre 1350 et 1500 C, dans le puisard à laitier 9 de l'appareil de fabrication d'un laitier solidifié par refroidissement rapide, dans lequel les tambours tournants 2 sont en rotation.On étudia et on indiqua sur le tableau 1 la propriété d'adhérence du laitier de haut fourneau en fusion et la propriété de pelage du laitier résultant solidifié
par refroidissement rapide, par rapport à la surface périphéri-
que des tambours de refroidissement, propriétés obtenues comme résultat. Dans le tableau 1, dans la colonne de la qualité d'adhérence on a: x: non adhérent O: adhérent t: excellente adhérence et dans la colonne de la propriété de pelage O: le laitier fut pelé par le racloir 11 en donnant une surface lisse * le laitier tomba spontanément sous son poids sous l'effet de la pesanteur à la partie inférieure
des tambours refroidisseurs 2.
Dans l'appareil de fabrication d'un laitier solidifié par refroidissement rapide, utilisant l'un quelconque des tambours 1 à 16 de l'invention, aussi bien la propriété d'adhérence du laitier de haut fourneau en fusion que la propriété de pelage du laitier solidifié par refroidissement rapide, relatives à la surface périphérique du tambour de refroidissement furent apparemment excellentes comme indiqué dans le tableau 1 et il fut possible de fabriquer de façon stable un laitier solidifié par refroidissement rapide avec
un rapport élevé de vitrification.
Des opérations semblables à celles mentionnées cl-
dessus furent effectuées en utilisant des tambours de refroidissement d'un diamètre de 2.000 mm préparés pour satisfaire aux conditions de l'invention et donnèrent des résultats presque identiques à ceux de l'exemple mentionné ci-dessus. Dans le même appareil que celui de l'exemple mentionné ci-dessus, il fut possible de fabriquer de façon
2 484454 -
stable un laitier solidifié par refroidissement rapide à partir
d'un laitier de convertisseur En fsion.
Selon l'invention, comme décrit ci-dessus, il est prévu un appareil pour fabrication d'un laitier solidifié par refroidissement rapide, comportant au moins un tambour refroidis- seur tournant, présentant une excellente qualité d'adhérence du laitier en fusion et une excellente qualité de pelage du laitier solidifié par refroidissement rapide qui en résulte, par rapport à la surface périphérique du tambour de refroidissement, ce qui
permet une fabrication stable du laitier solidifié par refroi-
dissement rapide, fournissant ainsi des conséquences industrielles utiles. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs
sans sortir du cadre de l'invention.
Tableau 1
i Rugosité de Propriété Propriété Vit.de rotation Matériau du No. surface d'adhérence de pelage T P M tombour (pm i |_ i Tambour de référence
8 10
x
_________________ -L 4
Tambour de l'invention o O O @0 O @ o & & & @ @ @ @ & @ @ O O@ O Cuivre Tambour de
référence 2 8 10 x.
_0 x........... - '5 Tambour de 12 290 392 O Wi 10 l'invention 13 415 500 0 & (. 5 14 8 10 O ' 5 Acier
42 56 0 5
_ 16 125 168 0 15
j-. %o U'I 4- Ln
_.. - - ,
Claims (4)
1. Appareil pour la fabrication d'un laitier solidifié par refroidissement rapide, comportant au moins un tambour refroidisseur tournant et caractérisé en ce qu'il comporte Au moins un tambour refroidisseur tournant, ledit tambour refroidisseur présentant un axe médian horizontal étant refroidi par un fluide de refroidissement; Des moyens d'entrainement -pour entraîner en rotation ledit tambour de refroidissement, lesdits moyens d'entraînement étant
adaptés pour entraîner en rotation ledit tambour de refroidisse-
ment autour dudit axe médian de ce tambour Un puisard à laitier, prévu à la position montante de ladite surface périphérique dudit tambour de refroidissement, pour permettre le dépôt d'un laitier en fusion sur ladite surface périphérique dudit tambour de refroidissement, une partie dudit
puisard à laitier comprenant une partie de ladite surface périphé-
rique dudit tambour de refroidissement; Un racloir prévu de façon à être en contact avec la moitié
inférieure de ladite surface périphérique dudit tambour de-
refroidissement; et Des moyens d'alimentation en laitier, disposés audessus du tambour de refroidissement pour permettre de déverser ledit laitier en fusion dans ledit puisard à laitier; Par quoi ledit laitier en fusion versé dans ledit puisard à laitier se dépose sur ladite surface périphérique dudit tambour de refroidissement, se refroidit rapidement par suite de
l'échange thermique avec ledit fluide de refroidissement en fonc-
tion de la rotation dudit tambour de refroidissement, pour devenir un laitier solidifié et est pelé de ladite surface périphérique dudit tambour de refroidissement par ledit racloir ledit appareil étant caractérisé en ce que:
ladite surface périphérique dudit tambour de refroidisse-
ment comporte un certain nombre de reliefs sur toute sa surface.
2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite surface périphérique dudit tambour tournant comporte au moins une d'un certain nombre de rainures, un certain nombre
de saillies et un certain nombre de creux.
3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite surface périphérique dudit tambour refroidisseur présente une rugosité de surface, exprimée sous forme de hauteur
maxima, dans la plage allant de 12 à 500 microns.
4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en
ce que ladite surface périphérique dudit tambour de refroidisse-
ment comporte au moins une d'un certain nombre de rainures, un certain nombre de rainures, un certain nombre de saillies, un certain nombre de creux et en ce que les portions restantes de ladite surface périphérique, en dehors desdites rainures, desdites projections et desdits creux, présente une rugosité de surface, exprimée sous forme de hauteur maxima, dans la plage
allant de 12 à 500 microns.
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