[0001] La présente invention concerne une lance destinée à insuffler de l'oxygène et/ou
un gaz inerte dans de l'acier liquide.
[0002] Une lance de soufflage connue est constituée d'un tube métallique entouré d'une gaine
en matériau réfractaire sur au moins une partie de sa longueur. Dans une lance destinée
à souffler de l'oxygène, le tube est en cuivre; dans une lance destinée à souffler
un gaz inerte, le tube est en acier. Il n'existe actuellement aucune lance permettant
d'être utilisée à la fois pour souffler de l'oxygène et pour souffler un gaz inerte,
de sorte que, dans les aciéries, il est actuellement nécessaire de disposer des deux
types de lance. Le premier type de lance sert en effet à réchauffer l'acier en poche
afin de ramener la température de l'acier liquide à la valeur strictement imposée
pour la coulée. Une lance du second type est utilisée pour homogénéiser l'acier en
poche. De plus, en général, les lances connues ne comportent qu'un seul tube.
[0003] La présente invention a pour objet une lance multi-tubes, et notamment une lance
mixte multi-tubes, c'est-à-dire une lance pouvant être utilisée aussi bien pour le
soufflage d'oxygène que pour le soufflage d'un gaz inerte.
[0004] Pour atteindre cet objectif, l'invention propose une lance de soufflage remarquable
en ce qu'elle comprend un tube d'amenée métallique qui débouche dans un dis tributeur
d'où partent plusieurs tubes d'injection disposés parallèlement et concentriquement
par rapport à l'axe longitudinal de la lance, les tubes d'injection étant noyés dans
une gaine en matière réfractaire.
[0005] De préférence, le distributeur comporte deux chambres séparées l'une de l'autre :
la première chambre communique d'une part avec le tube d'amenée précité et d'autre
part avec plusieurs premiers tubes d'injection, la seconde chambre communique d'une
part avec plusieurs seconds tubes d'injection et d'autre part avec un second conduit
d'amenée pour un autre gaz, les premiers et seconds tubes d'injection étant noyés
dans la gaine en matière réfractaire. La même lance peut ainsi être utilisée soit
pour insuffler de l'oxygène, par exemple, au moyen des premiers tubes d'injection,
soit pour insuffler un gaz inerte, par exemple, au moyen des seconds tubes d'injection.
[0006] L'invention est exposée plus en détails dans ce qui suit à l'aide des dessins ci-annexés.
La figure 1 est une vue en coupe axiale d'une lance mixte selon l'invention.
La figure 2 est un écorché en perspective d'une partie de la figure 1.
La figure 3 est une coupe transversale suivant la ligne III-III de la figure 1.
La figure 4 est une coupe transversale suivant la ligne IV-IV de la figure 1.
La figure 5 est une coupe transversale suivant la ligne V-V de la figure 1.
La figure 6 est une vue en coupe axiale d'une partie d'une lance simple selon l'invention.
[0007] Se reportant à la figure 1, le tube d'amenée métallique 11 (de préférence en acier
inoxydable ou en cuivre) est pourvu à son extrémité supérieure d'un dispositif de
fixation 12 pour le raccordement à la sortie 20 d'une source d'alimentation en oxygène.
Le dispositif de fixation 12 comprend notamment un filet extérieur 13 et un ressort
de serrage 14.
[0008] A son extrémité inférieure, le tube d'amenée se trouve fixé à un distributeur 15
comprenant deux chambres 16 et 17. Le distributeur 15 est représenté en perspective
à la figure 2. Le tube d'amenée 11 débouche dans la chambre 16. Celle-ci communique
également avec plusieurs tubes d'injection 18 fixés au moyen des raccords 19. Les
tubes d'injection 18 sont disposés parallèlement entre eux autour de l'axe longitudinal
A-A de la lance (voir également figure 3).
[0009] Les tubes d'injection 18 sont noyés dans la gaine 21 en matière réfractaire. Dans
celle-ci est de préférence mais non nécessairement noyé un treillis métallique 22
qui entoure l'ensemble des tubes d'injection 18. Ce treillis sert d'armature de renforcement
tout en assurant une continuité homogène de la masse réfractaire qui traverse les
mailles du treillis. Les tubes d'injection 18 sont maintenus par des guides tubulaires
28 fixés sur la paroi du tube central 23.
[0010] Revenant au distributeur 15, la seconde chambre 17 communique d'une part avec un
conduit d'amenée 24 pourvu d'un moyen 25, en l'occurrence un filet de vis, pour le
raccordement à une source d'alimentation en gaz inerte, par exemple en argon. La chambre
17 communique également (voir figures 2 et 4) avec plusieurs seconds tubes d'injection
26 fixés au moyen des raccords 27. Tout comme les tubes d'injection 18, les tubes
26 se trouvent noyés dans la gaine réfractaire 21, et sont disposés concentriquement
à l'axe longitudinal de la lance (voir figure 5). Les tubes d'injection 18 et 26
débouchent dans la face inférieure de la gaine 21. Les parties du distributeur 15
qui sont en contact avec l'oxygène sont de préférence en cuivre ou en acier inoxydable.
Les tubes d'injection 18 sont par exemple des tubes de cuivre de 10/8 mm; les tubes
d'injection 26 sont par exemple des tubes d'acier de 12/4 mm.
[0011] Grâce à son agencement, la lance telle que décrite ci-dessus peut servir aussi bien
pour insuffler de l'oxygène afin de remettre à température voulue, l'acier liquide
contenu dans une poche de coulée, que pour insuffler un gaz inerte afin d'homogénéiser
l'acier liquide. De plus, la disposition de plusieurs tubes d'injection en communication
avec chacune des chambres 16 et 17 (ou éventuellement avec une des chambres seulement)
assure un meilleur effet dynamique au sein du bain d'acier liquide.
[0012] La figure 6 illustre une variante d'exécution dans une lance simple, c'est-à-dire
une lance destinée au soufflage d'un seul gaz. Le tube d'amenée 11 débouche dans
un distributeur 15 à une seule chambre. De ce distributeur 15 partent plusieurs tubes
d'injection 18 noyés dans une gaine 21 en matière réfractaire. Les tubes d'injection
18, dont le nombre peut être quelconque, débouchent dans la face inférieure de la
gaine 21. La disposition de plusieurs tubes d'injection assure un excellent effet
dynamique au sein du bain d'acier liquide. La matière dont sont constitués les tubes
d'injection et leurs dimensions sont adaptées à la nature du gaz que la lance est
supposée véhiculer.
[0013] Les modes de réalisation de l'invention décrits dans ce qui précède sont des exemples
donnés à titre illustratif et l'invention n'est nullement limitée à ces exemples.
Toute modification, toute variante et tout agencement équivalent doivent être considérés
comme compris dans le cadre de l'invention.
1. Lance de soufflage destinée à insuffler un gaz dans de l'acier liquide, comprenant
un tube d'amenée métallique entouré d'une gaine en matière réfractaire sur au moins
une partie de sa longueur, ledit tube métallique ayant une extrémité pourvue d'un
dispositif de fixation pour le raccordement à une source d'alimentation en gaz, caractérisée
en ce que ledit tube d'amenée (11) débouche dans un distributeur (15) d'où partent
plusieurs tubes d'injection (18) disposés parallèlement et concentriquement par rapport
à l'axe longitudinal (A-A) de la lance, les tubes d'injection (18) précités étant
noyés dans la gaine (21) en matière réfractaire.
2. Lance selon la revendication 1, caractérisée en ce que le distributeur (15) précité
comporte deux chambres (16, 17) séparées l'une de l'autre, la première chambre (16)
communiquant d'une part avec le tube d'amenée (11) précité et d'autre part avec plusieurs
premiers tubes d'injection (18), et la seconde chambre (17) communiquant d'une part
avec un second conduit d'amenée (24) et d'autre part avec plusieurs seconds tubes
d'injection (26), le second conduit d'amenée (24) étant pourvu d'un dispositif de
fixation pour le raccordement à une seconde source d'alimentation en gaz et lesdits
premiers et seconds tubes d'injection étant noyés dans la gaine (21) en matière réfractaire.
3. Lance selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans laquelle la gaine
réfractaire (21) comprend un treillis métallique (22) noyé dans la masse, ce treillis
s'étendant autour des tubes d'injection (18, 26) précités.