FR2756762A1 - SUPPLY TANK INTENDED TO RETAIN MELTED METAL AND IN PARTICULAR STEEL - Google Patents
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Abstract
Réservoir d'alimentation destiné à retenir un métal fondu et notamment un acier, réservoir comprenant un fond réfractaire, des cloisons réfractaires, au moins une busette, ménagée dans le fond réfractaire pour évacuer par écoulement le métal fondu du réservoir, un tampon réfractaire, comportant une cavité, placé sur le fond du réservoir et destiné à recevoir un jet de métal fondu en provenance d'une poche déplacée au-dessus dudit réservoir, caractérisé en ce que la cavité du tampon est formée d'un fond de tampon et d'une paroi sensiblement verticale, la surface du fond de tampon définissant un volume convexe.Supply tank intended to retain a molten metal and in particular a steel, tank comprising a refractory bottom, refractory partitions, at least one nozzle, formed in the refractory bottom to evacuate the molten metal from the tank, a refractory pad, comprising a cavity, placed on the bottom of the tank and intended to receive a jet of molten metal coming from a pocket moved above said tank, characterized in that the buffer cavity is formed of a buffer bottom and a substantially vertical wall, the surface of the buffer base defining a convex volume.
Description
Réservoir d'alimentation destiné à retenir un métal fonduFeed tank for retaining molten metal
et notamment un acier.and in particular a steel.
L'invention concerne un réservoir d'alimentation destiné à retenir un métal fondu et notamment un acier, réservoir comprenant un fond s réfractaire, des cloisons réfractaires, au moins une busette ménagée dans le fond réfractaire pour évacuer par écoulement le métal fondu du réservoir, un tampon réfractaire comportant une cavité, placé sur le fond du réservoir et destiné à recevoir un jet de métal fondu en The invention relates to a supply tank intended to retain a molten metal and in particular a steel, tank comprising a refractory bottom, refractory partitions, at least one nozzle formed in the refractory bottom for removing by flow the molten metal from the tank, a refractory pad comprising a cavity, placed on the bottom of the tank and intended to receive a jet of molten metal in
provenance d'une poche déplacée au-dessus dudit réservoir. from a pocket moved above said tank.
L'élaboration en aval d'un acier se fait suivant une séquence mettant en jeu une poche de coulée, se déversant dans un réservoir d'alimentation appelé distributeur ou répartiteur, le réservoir The downstream production of a steel is done in a sequence involving a ladle, pouring into a supply tank called a distributor or distributor, the tank
d'alimentation fournissant en métal liquide une lingotière de coulée. supplying liquid metal with a casting mold.
Le réservoir d'alimentation constitue le réacteur de transfert The supply tank constitutes the transfer reactor
entre la poche de coulée et la lingotière de coulée. between the ladle and the casting mold.
Les fonctions du réservoir d'alimentation ou répartiteur sont - de transférer l'acier liquide de la poche de coulée vers la lingotière de coulée, - de répartir l'acier liquide sur les différentes lignes de coulée, - d'amener l'acier fondu à l'état non turbulent dans la lingotière, - de réaliser des coulées en séquence, - d'éliminer dans certaines conditions, les plus grosses inclusions contenues dans l'acier liquide par le biais, par exemple, d'habillages, de The functions of the supply tank or distributor are - to transfer the liquid steel from the ladle to the casting mold, - to distribute the liquid steel on the different casting lines, - to bring the molten steel in the non-turbulent state in the ingot mold, - to carry out castings in sequence, - to eliminate under certain conditions, the largest inclusions contained in the liquid steel by means, for example, of coatings,
rampes de bullage.bubbling ramps.
L'amélioration du fonctionnement du réservoir d'alimentation est réalisée par l'usage d'habillage comme par exemple, une dalle d'impact posée au fond du réservoir, en aplomb d'un tube protecteur de jet situé sous la poche de coulée. Cette dalle d'impact est aussi appelée "tampon". Le tampon a généralement pour fonction première de réduire la turbulence du jet de métal liquide issu de la poche de coulée et entrant dans le réservoir, par la dégradation de l'énergie du jet de métal liquide The operation of the feed tank is improved by the use of covering, for example, an impact slab placed at the bottom of the tank, directly above a jet protective tube located under the ladle. This impact slab is also called a "buffer". The buffer generally has the primary function of reducing the turbulence of the jet of liquid metal coming from the ladle and entering the reservoir, by the degradation of the energy of the jet of liquid metal.
tombant, verticalement, sur ladite dalle d'impact. falling vertically onto said impact slab.
Dans certains cas, le tampon peut limiter les courts circuits, c'est à dire les durées au bout desquelles le premier filet fluide d'acier sort du réservoir et/ou augmenter les temps de séjour, c'est à dire les In certain cases, the buffer can limit short circuits, that is to say the durations at the end of which the first fluid steel thread leaves the reservoir and / or increase the residence times, that is to say the
durées de présence en réservoir des filets fluides d'acier. duration of presence in the tank of fluid steel threads.
Le but de l'invention est de ménager une zone spécifique de dégradation d'énergie du jet du métal liquide entrant et d'assurer, simultanément, une réserve de réfractaire dans le tampon en vue de compenser son usure sous l'impact violent du flux de métal liquide entrant dans le réservoir. L'objet de l'invention est un réservoir d'alimentation destiné à retenir un métal fondu et notamment un acier, réservoir comprenant un tampon réfractaire comportant une cavité, le tampon, placé sur le fond du réservoir et destiné à recevoir un jet de métal fondu en provenance d'une poche déplacée au-dessus dudit réservoir, se caractérisant en ce que la cavité du tampon est formée d'un fond de tampon et d'une paroi sensiblement verticale, la surface du fond de tampon définissant un The object of the invention is to provide a specific zone of energy degradation of the jet of the incoming liquid metal and to ensure, simultaneously, a reserve of refractory in the buffer in order to compensate for its wear under the violent impact of the flow. of liquid metal entering the tank. The object of the invention is a supply tank intended to retain a molten metal and in particular a steel, tank comprising a refractory pad comprising a cavity, the pad, placed on the bottom of the tank and intended to receive a jet of metal melted from a pocket moved above said reservoir, characterized in that the tampon cavity is formed by a tampon bottom and a substantially vertical wall, the surface of the tampon bottom defining a
volume convexe.convex volume.
Les autres caractéristiques de l'invention sont - la surface du fond de tampon définit un volume convexe comportant un sommet situé sensiblement dans l'axe du jet de métal fondu; - la surface du fond de tampon définit une pyramide; - la surface du fond de tampon définit un cône; - le tampon comporte au moins un trou de vidange; - la paroi interne de la cavité comporte au moins un bourrelet périphérique situé dans un plan sensiblement horizontal; - le bourrelet périphérique comporte au moins une partie rabattue vers le fond de tampon; - la paroi interne de la cavité comporte une série de bourrelets périphériques situés dans un plan sensiblement horizontal et définissant The other characteristics of the invention are - the surface of the buffer base defines a convex volume comprising an apex situated substantially in the axis of the jet of molten metal; - the surface of the buffer base defines a pyramid; - The surface of the buffer base defines a cone; - The tampon has at least one drain hole; - The internal wall of the cavity comprises at least one peripheral bead located in a substantially horizontal plane; - The peripheral bead comprises at least one part folded down towards the bottom of the tampon; the internal wall of the cavity comprises a series of peripheral beads situated in a substantially horizontal plane and defining
une paroi interne ondulée.a corrugated inner wall.
La description qui suit et les figures annexées, le tout donné à The following description and the attached figures, all given to
titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre l'invention. by way of nonlimiting example, will make the invention well understood.
La figure 1 est un schéma présentant une séquence de Figure 1 is a diagram showing a sequence of
l'élaboration aval d'un acier.downstream production of steel.
La figure 2 est une représentation, en coupe, d'un exemple de Figure 2 is a sectional representation of an example of
réalisation d'un tampon réfractaire selon l'invention. production of a refractory pad according to the invention.
La figure 3 est une représentation, en coupe, d'un autre exemple Figure 3 is a sectional representation of another example
de réalisation d'un tampon réfractaire selon l'invention. for producing a refractory pad according to the invention.
La figure 4 est une représentation, en coupe, d'un autre exemple Figure 4 is a sectional representation of another example
de réalisation d'un tampon réfractaire selon l'invention. for producing a refractory pad according to the invention.
La figure 5 est une représentation, en coupe, d'un autre exemple Figure 5 is a sectional representation of another example
de réalisation d'un tampon réfractaire selon l'invention. for producing a refractory pad according to the invention.
Dans l'élaboration aval d'un métal notamment d'un acier, comme représenté sur la figure 1, une poche 1 de coulée alimente un réservoir d'alimentation 2, appelé également distributeur ou répartiteur, le réservoir d'alimentation 2 déversant le métal liquide 3 dans une In the downstream preparation of a metal, in particular of a steel, as shown in FIG. 1, a ladle 1 for casting supplies a supply tank 2, also called a distributor or distributor, the supply tank 2 discharging the metal liquid 3 in one
lingotière 4 de coulée continue.ingot mold 4 for continuous casting.
Le réservoir d'alimentation en métal 2, comprend un fond réfractaire 5, des cloisons réfractaires 6 destinées à retenir le métal fondu dans le réservoir d'alimentation 2, au moins une busette 7 ménagée dans le fond réfractaire 5 qui évacue par écoulement, le métal fondu du réservoir 2. Un tampon réfractaire 8 comportant une cavité 9, est placé sur le fond du réservoir 2. Il est destiné à recevoir un jet 10 de métal fondu en provenance de la poche 1 déplacée au-dessus du The metal supply tank 2 comprises a refractory bottom 5, refractory partitions 6 intended to retain the molten metal in the supply tank 2, at least one nozzle 7 formed in the refractory bottom 5 which evacuates by flow, the molten metal from the tank 2. A refractory pad 8 comprising a cavity 9, is placed on the bottom of the tank 2. It is intended to receive a jet 10 of molten metal coming from the pocket 1 displaced above the
réservoir 2.tank 2.
Dans une première forme de l'invention, dans le domaine de l'élaboration de l'acier, comme représentée sur la figure 2, la cavité 9 du tampon 8 est formée d'un fond de tampon 11 et d'une paroi 12 sensiblement verticale. Selon une caractéristique de l'invention, la surface du fond de tampon 11 définit un volume convexe, c'est à dire que tout segment qui joint deux points quelconques de la surface In a first form of the invention, in the field of steelmaking, as shown in FIG. 2, the cavity 9 of the pad 8 is formed of a pad bottom 11 and a wall 12 substantially vertical. According to a characteristic of the invention, the surface of the buffer base 11 defines a convex volume, that is to say that any segment which joins any two points of the surface
délimitant le volume est contenu dans ce volume. delimiting the volume is contained in this volume.
Le fond de tampon 11, dans sa forme convexe, génère, avec la paroi 12 sensiblement verticale latérale de la cavité 9, un anneau de dégradation forte de l'énergie du jet 10 d'acier liquide entrant dans la The pad bottom 11, in its convex shape, generates, with the substantially vertical side wall 12 of the cavity 9, a ring of strong degradation of the energy of the jet 10 of liquid steel entering the
cavité 9 du tampon 8.cavity 9 of buffer 8.
Un autre avantage de l'invention est lié au fait que le fond constitue une réserve relativement importante de réfractaire, réserve qui pallie l'usure consécutive à l'impact violent du jet de l'acier fondu Another advantage of the invention is linked to the fact that the bottom constitutes a relatively large reserve of refractory material, a reserve which mitigates the wear resulting from the violent impact of the jet of molten steel.
entrant, en particulier lors de l'ouverture de la poche 1. entering, especially when opening pocket 1.
Le tampon 8 est une pièce en béton réfractaire, pouvant être monobloc, fixée sur le fond 5 du réservoir et disposé à l'aplomb de The pad 8 is a piece of refractory concrete, which can be in one piece, fixed to the bottom 5 of the tank and arranged vertically
tube de protection du jet 10 de la poche 1 de coulée. jet protection tube 10 of the ladle 1.
Le tampon peut avoir toute forme géométrique. Il est de The stamp can have any geometric shape. He's from
préférence, parallélépipèdique ou cylindrique. preferably parallelepiped or cylindrical.
Dans l'exemple de la figure 2, le fond 11 de la cavité 9 a, de préférence, lorsque le tampon est parallélépidèdique, la forme d'une pyramide, associé à quatre parois latérales sensiblement planes et verticales. Sous cette forme, le tampon génère entre le fond et les parois, quatre zones de dégradation forte d'énergie du jet d'acier In the example of FIG. 2, the bottom 11 of the cavity 9 preferably has, when the pad is parallelepidedic, the shape of a pyramid, associated with four substantially flat and vertical side walls. In this form, the buffer generates between the bottom and the walls, four zones of strong energy degradation of the steel jet
liquide entrant.incoming liquid.
Le fond 1 1 de la cavité 9 a, de préférence, lorsque le tampon est cylindrique, la forme d'un cône, associé à une paroi latérale sensiblement cylindrique et verticale. Sous cette forme, le tampon génère entre le fond et la paroi, une couronne de dégradation forte The bottom 11 of the cavity 9 preferably has, when the pad is cylindrical, the shape of a cone, associated with a substantially cylindrical and vertical side wall. In this form, the buffer generates between the bottom and the wall, a strong crown of degradation
d'énergie du jet d'acier liquide entrant. energy of the incoming liquid steel jet.
Dans les exemples décrits, la surface du fond définit un sommet 1o qui peut être placé soit dans l'axe vertical du jet, soit légèrement déplacé par rapport à l'axe du jet. Le déplacement du tampon peut générer un mouvement rotatif du flux de l'acier, le mouvement rotatif In the examples described, the bottom surface defines a vertex 1o which can be placed either in the vertical axis of the jet, or slightly displaced relative to the axis of the jet. The displacement of the pad can generate a rotary movement of the steel flow, the rotary movement
participant à la dégradation de l'énergie du jet d'acier entrant. participating in the degradation of the energy of the incoming steel jet.
Le tampon 8 comporte, percé dans la paroi 12, au moins un trou de vidange 16 assurant d'une part, un écoulement d'acier dans le fond du réservoir, notamment, avant le débordement de l'acier remplissant le tampon, et d'autre part, une vidange de la cavité 9 dudit tampon en The buffer 8 comprises, drilled in the wall 12, at least one drain hole 16 ensuring on the one hand, a flow of steel in the bottom of the tank, in particular, before the overflow of the steel filling the buffer, and d on the other hand, emptying of the cavity 9 of said buffer in
fin de coulée.end of casting.
Dans une autre forme de l'invention, comme représenté sur la figure 3, la paroi 12 interne de la cavité 9 comporte au moins un bourrelet 13 périphérique situé dans un plan sensiblement horizontal et refermant tout ou une partie de la cavité. L'espace de la cavité réduit localement en sortie de la cavité ramène, après l'impact du jet, le flux d'acier vers l'axe du jet d'acier ce qui accentue l'effet de dégradation In another form of the invention, as shown in FIG. 3, the internal wall 12 of the cavity 9 comprises at least one peripheral bead 13 located in a substantially horizontal plane and closing all or part of the cavity. The space of the cavity locally reduced at the outlet of the cavity brings, after the impact of the jet, the steel flow towards the axis of the steel jet which accentuates the effect of degradation
de l'énergie.Energy.
Dans une autre forme de l'invention, comme représenté sur la figure 4, le bourrelet 13 périphérique comporte au moins une partie rabattue 14 vers le fond de tampon 11. Dans cet exemple, le flux est rabattu vers le fond de la cavité pour accentuer la dégradation de In another form of the invention, as shown in FIG. 4, the peripheral bead 13 has at least one part folded down 14 towards the bottom of the tampon 11. In this example, the flow is folded down towards the bottom of the cavity to accentuate the degradation of
l'énergie.energy.
Comme représenté sur la figure 5, de préférence, en fonction de la hauteur du tampon, la paroi interne de la cavité comporte une série de bourrelets 15 périphériques situés dans un plan sensiblement horizontal, définissant une paroi interne ondulée. Les ondulations réduisent également l'énergie du flux d'acier liquide lorsque celui-ci As shown in FIG. 5, preferably, as a function of the height of the pad, the internal wall of the cavity comprises a series of peripheral beads 15 situated in a substantially horizontal plane, defining a corrugated internal wall. Corrugations also reduce the energy of the flow of liquid steel when it
remonte sur la paroi, après l'impact du jet d'acier fondu sur le fond 1 1. goes up on the wall, after the impact of the molten steel jet on the bottom 1 1.
Le réservoir proposé muni du tampon selon l'invention, optimise la réduction de la turbulence de l'acier liquide dans la zone d'impact du réservoir grâce à la création de zones de fortes dégradation d'énergie. Il optimise également les temps de court circuit et les temps de séjour, ce The proposed reservoir provided with the buffer according to the invention optimizes the reduction of the turbulence of the liquid steel in the impact zone of the reservoir by creating zones of high energy degradation. It also optimizes short circuit times and residence times, which
qui améliore l'état de propreté de l'acier élaboré. which improves the cleanliness of the steel produced.
La réserve de réfractaire que constitue le fond de la cavité The refractory reserve constituted by the bottom of the cavity
allonge la durée de vie du tampon.extends the life of the pad.
Un tel tampon, de réalisation aisée, peut être introduit seul dans le réservoir, ce qui permet de s'affranchir de l'utilisation d'habillages Such a pad, which is easy to make, can be introduced alone into the tank, which makes it possible to dispense with the use of covers.
annexes tels que les barrages, les déversoirs. annexes such as dams, weirs.
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