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CA 02296749 2006-05-31
WO 99/04046 PCT/FR98/01487
CUVE INERTEE POUR LE TRAITEMENT DE METAL LIQUIDE OXYDABLE
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention concerne une cuve ou poche de traitement de métal liquide
facilement
oxydable, comportant un ou plusieurs dispositifs permettant d'éviter que des
gaz
néfastes pour le métal liquide ou les appareillages se trouvant daris la cuve,
ne
pénètrent dans la cuve, ladite cuve se trouvant ainsi inertée. Les gaz
néfastes sont
en général les gaz contenant de l'oxygène et/ou de la vapeur d'eau.
ETAT DE LA TECHNIQUE
On sait qu'il est essentiel de traiter les métaux liquides oxydables, en
particulier
l'aluminium, le magnésium ou leurs alliages pour les dégazer, principalement
de
l'hydrogène, et/ou pour en éliminer les alcalins ou les incIusions, notamment
les
inclusions solides résultant de leur oxydation, avant de les couler sous forme
de
demi-produits.
Ce traitement comprend en particulier l'insufflation d'un gaz (en général de
l'argon
additionné ou non de chlore) par exemple à l'aide d'un rotor de dispersion
immergé
dans le métal liquide dont l'arbre d'entraînement et la turbine sont souvent
en
graphite et/ou une simple filtration à travers un lit en matériau filtrant,
par exemple
une pièce en céramique poreuse ou tout autre médium filtrant.
L'obtention d'une très faible teneur en hydrogène dans le métal est critique
pour
certaines qualités de métal et toujours souhaitée pour la plupart dans le but
d'éviter une détérioration des propriétés mécaniques. Des mécanismes de
regazage du métal liquide par l'hydrogène provenant de la réduction de la
vapeur
d'eau contenu dans l'air ambiant par ledit métal peuvent limiter les résultats
du
dégazage.
De même l'absence d'inclusions, provenant en particulier de l'oxydation du
métal
liquide par l'oxygène de l'air et/ou la vapeur d'eau, est souvent essentielle
pour
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éviter des défauts dans les pièces obtenues ultérieurement, par exemple les
bandes minces.
En outre le contact du métal liquide avec l'oxygène de l'air et la vapeur
d'eau peut
avoir les conséquences suivantes :
- perte au feu de métal importante avec risque de modification de la
composition
de l'alliage,
- risque de formation abondante de crasses solides sous forme de croûte
épaisse
pouvant entraîner une pollution préjudiciable à la qualité du métal coulé et
une
usure par érosion de l'arbre du rotor d'insufflation des gaz, alors qu'on
cherche
à les éliminer,
- en outre une usure prématurée par oxydation des pièces oxydables se trouvant
dans ladite cuve de traitement, en particulier ledit arbre de rotor
généraiement
en graphite.
Il est donc de la plus haute importance d'éviter tout contact du métal liquide
en
cours de traitement, comme pendant les périodes de maintien en température
entre deux traitements, avec l'atmosphère ambiante contenant de l'oxygène
et/ou
de la vapeur d'eau pour améliorer les performances des cuves de traitement et
la
qualité du métal traité.
Dans ce but il est connu (brevets EP 216393, US 3870511) de maintenir ou faire
circuler un léger courant de gaz à faible teneur en vapeur d'eau ou de gaz
inerte,
par exemple du type argon, à la surface du métal sous le couvercle de la cuve
de
traitement comportant une fermeture étanche, mais un tel dispositif s'avère à
la
fois coûteux en terme de consommation de gaz inerte et insuffisamment
efficace.
En particulier seule la surface du bain est inertée. De plus les dispositifs
habituels
de fermeture étanche de la cuve sont généralement malaisés et coûteux à mettre
en ceuvre pour être efficaces contre les rentrées d'air.
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II est également connu de protéger le métal liquide par mise sous vide de la
cuve
(brevet DE 4307867), mais cette solution est à la fois coûteuse, délicate à
mettre
en oeuvre et risque même de provoquer des rentrées d'air.
Il est encore connu de la demande de brevet JP 62 240724 (Showa) une cuve de
traitement (1) et son couvercle (10); l'étanchéité cuve - couvercle est
assurée par
une protubérance (13) située à la périphérie du couvercle (10) et enfouie dans
un
bain de sable (9) contenu dans une goulotte (8) de forme correspondante,
située à
la périphérie de la partie supérieure de la cuve (1), et par un joint (12)
résistant à la
chaleur installé entre le couvercle (10) et le sommet de la cuve (11). Un tel
dispositif d'étanchéité n'est pas particulièrement simple de mise en oruvre et
d 'exploitation et montre bien, du fait qu'il est double, que chacun des deux
joints
pris isolément n'est pas suffisant. De plus un risque de pollution du métal
liquide
par le sable n'est pas exclu.
Par ailleurs l'étanchéité du passage du rotor d'insufflation de gaz (4), à
travers le
couvercle est assurée par une boite à gaz (22) sous pression qui présente
l'inconvénient de consommer du gaz et de nécessiter une surveillance.
Il est encore connu de la demande de brevet DE 2815011 un dispositif
d'étanchéité d'une cuve de fusion sous vide, comprenant un boudin gonflable
(16)
coopérant avec une bande d'étanchéité élastique (17) située à sa périphérie,
venant se plaquer sur une paroi intérieure de la goulotte (21) pour assurer
l'étanchéité de la cuve, le boudin qui assure la compression étant emprisonné
dans
un logement fermé par la collerette (18) ; là encore ce dispositif composite
d'étanchéité n'est pas particulièrement simple de réalisation ou
d'exploitation
puisqu'il est prévu pour tenir au vide.
Il est encore connu de protéger la surface de métal liquide à l'aide d'un flux
de sel
fondu, mais cette protection est imparfaite compte tenu des remous de surface
occasionnés par le traitement de dégazage, et les risques d'introduction
d'inclusions dans le métal liquide sont évidents. De plus le flux reste à
traiter.
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Aussi la demanderesse a cherché à mettre au point une cuve de traitement
inertée
permettant d'éviter tout contact préjudiciable entre le métal liquide et
l'atmosphère
extérieure, la cuve devant être toujours aussi compacte et encore plus
économique
et de plus facile à mettre en oeuvre et exploiter.
Par ailleurs on connaît de nombreux modèles de cuve pour le traitement en
continu
ou semi-continu des métaux liquides oxydables.
Ces cuves comprennent tout d'abord un corps de cuve comportant essentiellement
un caisson extérieur en acier dont les parois intérieures sont tapissées par
une
maçonnerie réfractaire relativement poreuse et la plus inerte possible par
rapport
au métal traité. L'aménagement intérieur dépend du ou des traitements que l'on
veut faire subir au métal.
La cuve de maçonnerie ainsi réalisée peut être divisée en compartiments à
l'aide
de parois séparatrices également en maçonnerie réfractaire inerte.
Ces maçonneries sont au moins en partie réalisées à l'aide de mortier et
d'isolant
réfractaire. Pour effectuer le séchage et la cuisson de ces maçonneries
réfractaires
tout en évitant leur déformation, le caisson comporte une pluralité de trous
pour
permettre l'évacuation de la vapeur d'eau et des gaz de séchage. Ils servent
aussi
à l'évacuation d'une partie de la vapeur d'eau reprise par les réfractaires
et/ou
isolants, ou plus généralement par les revêtements de garnissage, lors des
arrêts
et vidanges de la cuve, une autre partie de ladite vapeur d'eau pouvant aller
polluer le métal traité dans la cuve.
Mais inversement lors des arrêts de la cuve la présence de ces trous
contribuent
de façon importante à la reprise d'humidité des garnissages, humidité qui sera
par
la suite relarguée au moins en partie dans le métal traité et nuira à sa
qualité,
comme cela vient d'être dit.
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Les cuves comportent encore un couvercle traversé par des équipements
nécessaires à la conduite du procédé de traitement souvent amovibles (c'est-à-
dire
qu'on peut les retirer de la cuve) et/ou mobiies. Ce sont en particulier les
moyens
d'injection de gaz de traitement, habituellement des turbines de dispersion
situées
5 en bout d'arbre d'un rotor ; ce rotor peut traverser tel quel le couvercle
ou peut
parfois être entouré d'une gaine fixe, l'ensemble restant amovible ; ce sont
aussi
les moyens de chauffage du métal iiquide, par exemple du type thermopiongeurs
en partie immergés dans le métal liquide, qui peuvent être amovibles, ou les
moyens de mesure de température (thermocouples).
Le corps de cuve comporte, comme le couvercle, une paroi extérieure
métallique,
éventuellement perforée, tapissée à l'intérieur du réfractaire. Il existe
généralement
un espace de garde entre le couvercle et la surface du métal liquide.
Elles comportent encore des moyens d'entrée et sortie du métal liquide qui
peuvent être tels qu'ils évitent tout contact entre le métal traité dans la
cuve et
l'atmosphère extérieure. Ces moyens sont généralement du type " alimentation
en
source " ou " par siphon " où c'est le métal liquide lui-même qui assure
l'étanchéité et l'isolation de l'intérieur de la cuve de l'extérieur.
Le corps de cuve peut comporter à sa base un trou de vidange traversant sa
paroi
et obturable par exemple par une quenouille amovible.
Tous ces équipements annexes peuvent être la source d'entrées d'air humide
parasites, néfastes pour la qualité du métal traité ; il est donc nécessaire
de les
éviter.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
L'invention est une cuve inertée pour le traitement de métal liquide oxydable,
comportant un corps de cuve surmonté d'un couvercie, les dits corps et
couvercle
comprenant chacun une paroi métallique recouverte sur sa face intérieure d'un
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garnissage réfractaire inerte, une pluralité de trous étant percée dans la
paroi du
corps de cuve et optionnellement dans celle du couvercle, des équipements
auxiliaires amovibles et/ou mobiles, ou éventuellement fixes traversant le
couvercle et optionnellement le corps de cuve, ces équipements permettant
d'effectuer ou contrôler ledit traitement, le corps de cuve comportant des
moyens
d'entrée et de sortie du métal liquides tels qu'ils évitent tout contact entre
le métal
liquide situé dans la cuve et l'atmosphère extérieure, de préférence à l'aide
d'un
dispositif de type siphon de métal liquide, ladite cuve étant optionnellement
équipée d'un dispositif de régulation de pression permettant de régler sa
pression
intérieure à une valeur supérieure à la pression atmosphérique et étant
caractérisée
en ce qu'elle comporte au moins deux des dispositifs suivants :
a) une surenveloppe étanche entourant la paroi métallique du corps de cuve, et
optionnellement du couvercle quand il comporte des trous, ladite surenveloppe
étant séparée de ladite paroi par un vide et contenant un gaz sec et de
préférence inerte,
b) un joint gonflable entre le couvercle et le corps de cuve,
c) des moyens d'étanchéité sur l'ensemble des équipements auxiliaires
amovibles
et/ou mobiles traversant le couvercle et optionnellement le corps de cuve.
La surenveloppe étanche, généralement métallique en acier, est hermétiquement
close. Elle peut être constituée de plusieurs pièces assemblées par joints. La
double enveloppe ainsi obtenue contient un gaz sec et de préférence inerte,
par
exemple azote ou argon. Il peut s'agir d'un faible courant gazeux, la
surenveloppe
comporte alors au moins un entrée et une sortie de gaz en général calibrées
et/ou
obturables, ou d'une atmosphère statique dont la pression est contrôlée pour
être
légèrement supérieure à la pression atmosphérique.
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Elle peut comporter un robinet de vidange situé à un point bas du corps ou du
couvercle pour évacuer les condensations provenant des réfractaires et passant
par les trous de la paroi.
Le joint périphérique gonflable servant à obtenir l'étanchéité entre le corps
de cuve
et son couvercle comprend un simple boudin en élastomère tenant à la
température, gonflé par un gaz de préférence neutre à une pression convenable
en
rapport avec le poids du couvercle et l'état des surfaces d'appui à étancher.
Un tel dispositif est un moyen important de l'invention et se révèle
particulièrement efficace tout en étant économique et simple à mettre en
ceuvre ;
il permet en effet d'isoler l'intérieur de la cuve et la surface du bain de
métal
liquide de l'atmosphère extérieure de façon sûre car il s'adapte parfaitement
aux
surfaces d'appui solidaires du couvercle et du corps de cuve à étancher qui
présentent généralement des géométries irrégulières, des profils souvent
gauches,
une planéité approximative et sont facilement déformables ; il permet ainsi à
lui
seul un bon inertage de la cuve.
De plus le couvercle, simplement posé sur le boudin gonflable et réalisant
l'étanchéité grâce à son propre poids, est manipulable à distance, aisément,
rapidement et automatiquement, en évitant ainsi tout risque pour le personnel.
Selon l'invention, il est parfois avantageux que la cuve inertée comporte au
moins
cette double enveloppe qui permet d'éviter les reprises d'humidité par la
maçonnerie réfractaire lors des arrêts et vidanges de la cuve et ensuite le
relargage polluant de cette humidité dans le métal en cours de traitement.
L'inertage de la cuve est encore amélioré quand la cuve est elle-même équipée
d'un joint gonflable et/ou de moyens d'étanchéité sur les traversées
d'équipements
auxiliaires.
Pou obtenir de meilleurs résultats, il est bien sûr préférable que la cuve
reste
fermée pendant lesdites opérations de maintien en température et/ou vidange.
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Les équipements auxiliaires permettant d'effectuer et contrôler le traitement
du
métal liquide sont en général amovibles, c'est-à-dire qu'ils peuvent être
manipulés,
à travers le couvercle ou le corps de cuve, pour les positionner ou les
extraire du
métal liquide à l'aide de dispositifs élévateurs ; il s'agit en particulier
des dispositifs
d'amenée de gaz de traitement (par exemple arbre d'entraînement de la turbine
du
rotor), de chauffage du métal liquide (par exemple du type thermopiongeurs en
partie immergés), de mesure de température (par exemple thermocouple en partie
immergé). Comme équipement amovible traversant le corps de cuve il s'agit par
exemple d'un trou de vidange obturé par une quenouille actionnée par une tige
de
manoeuvre.
Lesdits équipements peuvent être également mobiles comme par exemple l'arbre
rotatif de l'injecteur de gaz, quand il n'est pas protégé par un fourreau de
protection fixe.
L'étanchéité de ces équipements amovibles et/ou mobiles lors de la traversée
du
couvercle ou du corps de cuve est avantageusement assurée par un dispositif du
type presse-étoupe comportant généralement :
- une bride entourant ledit équipement, fixée de façon étanche (par exemple
soudure) sur le couvercle ou le corps de cuve ou la double enveioppe les
entourant
et dans laquelle a été ménagé un logement pour garniture d'étanchéité
entourant
le, et de dimensions adaptées au, dit équipement mobile,
- une garniture d'étanchéité, généralement une tresse à base de graphite
prenant
place dans ledit logement entourant ledit équipement ,
- une contre-bride entourant également l'équipement et comportant des moyens
permettant de comprimer ladite garniture contre les parois dudit logement et
ledit
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équipement amovible et/ou mobile, à l'aide de dispositifs de serrage coopérant
avec ladite bride solidaire du couvercle ou du corps de cuve.
La bride et son presse-étoupe peuvent aussi être assujetties au couvercle ou
au
corps de cuve de façon amovible mais étanche, à l'aide d'un joint et de moyen
de
serrage, à une première bride fixée directement et de façon étanche (par
exemple
soudure) audit couvercle ou corps de cuve, ce qui facilite le démontage et
l'entretien.
Ce dispositif étanche dans les deux sens est particulièrement efficace pour
assurer
l'isolement du métal liquide de l'atmosphère extérieure, notamment quand une
surpression de gaz règne à l'intérieur de la cuve ou quand accidentellement il
se
produit une dépression due par exemple à un refroidissement inopiné.
Quand le couvercle ou le corps de cuve sont traversés par des équipements
fixes,
l'étanchéité est assurée de façon classique : l'équipement est assujetti, par
l'intermédiaire d'un joint, à une contre-bride fixée ou soudée de façon
étanche sur
le couvercle ou le corps de cuve.
Le dispositif de régulation de pression de l'intérieur de la cuve comporte
typiquement des tuyaux d'alimentation et de sortie de gaz traversant le
couvercle
et fonctionne avec un gaz sec, par exemple air sec, azote ou argon. Le tuyau
de
sortie généralement équipé d'une vanne de réglage de pression peut servir
également d'évacuation des gaz de traitement introduits dans le métal liquide.
Le dispositif de régulation de pression peut aussi être utilisé pour
introduire dans la
cuve un courant de gaz inerte balayant la surface du métal liquide en cours de
traitement ou pour maintenir la cuve sous gaz sec et inerte.
II comporte également un appareillage avec boucle de régulation de pression
classique comprenant la comparaison de la pression dans la cuve à une valeur
de
consigne et l'activation en conséquence des vannes de réglages situées sur les
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tuyaux d'entrée et de sortie de gaz. Additionnellement il peut combiner une
régulation de débit de gaz.
Ce dispositif est particulièrement efficace quand il est utilisé
cornplémentairement
5 avec les dispositifs d'étanchéité du couvercle pour éviter la pollution de
la surface
du métal liquide et la combustion ou l'usure prématurée des équipements
oxydables, par exemple en graphite.
Afin de protéger l'intérieur de la cuve de l'atmosphère extérieure quand le
niveau
10 de métal liquide est trop bas et qu'il n'assure plus l'étanchéité dans les
dispositifs
d'entrée et sortie dudit métal liquide du type " en source ", en particulier
lors des
opérations de vidange et remplissage de la cuve, il est avantageux d'équiper
lesdits dispositifs de moyens d'étanchéité qui leur soient propres, par
exempie
clapet d'obturation.
En vue d'obtenir les meilleurs résultats d'inertage de la cuve il est
particulièrement
avantageux de combiner en partie ou mieux en totalité les moyens objets de
l'invention.
La figure 1 présente un schéma d'ensemble d'une cuve de traitement inertée,
comportant une injection de gaz à l'aide d'un rotor immergé et des équipements
auxiliaires; elle combine plusieurs moyens d'inertage selon l'invention.
Ainsi, la cuve comporte une double enveioppe extérieure, un joint gonflable
entre
couvercle et corps de cuve, des moyens d'étanchéité du type presse étoupe sur
les équipements amovibles et/ou mobiies traversant le couvercle et le corps de
cuve et un dispositif de régulation de pression de l'intérieur de la cuve.
On voit en (1) le garnissage réfractaire du corps de cuve, tapissant la face
intérieure de la paroi métallique (2) et contenant le métal liquide (3). La
paroi
métallique (2) est percée d'une multitude de trous (non représentés)
permettant
l'évacuation de la vapeur d'eau du réfractaire durant son séchage ; elle est
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entourée d'une surenveloppe (4) pour former double paroi ; c'est l'espace
intérieur
(5) de cette double paroi qui contient un gaz sec à une pression supérieure à
la
pression atmosphérique pour éviter que l'atmosphère extérieure n'entre en
contact
avec le garnissage réfractaire et risque de polluer le métal liquide.
Le gaz sec est introduit dans la double paroi (5) par le tube (6) à l'aide
d'une
régulation automatique de pression (7) actionnant la vanne (8), la pression
étant
mesurée par l'intermédiaire du circuit (9).
La surenveloppe extérieure (4) comporte en (10) un piquage équipé d'une vanne
situé en point bas pour évacuer les condensations d'eau.
En (11) on voit un dispositif de sortie de gaz équipé d'une vanne qui peut
être
utilisé pour établir un courant gazeux dans la double paroi et évacuer la
vapeur
d'eau produite lors du séchage des réfractaires.
L'intérieur de la cuve est divisé en compartiments à l'aide d'une paroi
séparatrice
(12) en réfractaire.
Comme le corps de cuve, le couvercle comprend un revêtement réfractaire (13)
disposé sur la face intérieure de la paroi métallique (14) elle-même entourée
d'une
surenveloppe (15) pour obtenir une double paroi remplie de gaz ; le dispositif
d'alimentation en gaz n'a pas été représenté, il peut être identique à celui
du corps
de cuve.
Les dispositifs d'entrée et de sortie du métal liquide du type " en source ",
dans
lesquelles c'est le métal liquide lui-même qui assure l'isolement entre
l'intérieur de
la cuve et l'atmosphère extérieure, peuvent être identiques.
Un seul exemple de dispositif d'entrée/sortie est figuré.
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12
Il comporte un canal (16) d'amenée de métal liquide, un puits incliné (17)
pratiqué
dans la paroi du corps de cuve, tel que l'orifice débouchant dans la cuve se
trouve
situé sous le niveau (18) du métal liquide en marche normale.
On peut prévoir un clapet d'obturation étanche, mobile ou réglable (19) dans
le cas
où le niveau de métal dans la cuve est insuffisant ou en l'absence dudit
métal, par
exemple lors des opérations de vidange ou remplissage.
La cuve est fermée par le couvercle à l'aide d'un joint gonflable périphérique
(20)
assurant l'isolement de l'intérieur de la cuve et permettant de le mettre en
surpression.
Il prend place dans un logement également périphérique dont au moins une paroi
(21) (ici il y en a deux) est solidaire du couvercle et sert de portée de
joint et dont
au moins une autre paroi (22) (ici il y en a deux) est solidaire du corps de
cuve et
sert également de portée de joint.
La section du logement est un quadrilatère, mais elle pourrait avoir une autre
forme, par exemple circulaire.
Le joint gonflable est généralement en élastomère souple tenant à la
température.
II a avantageusement une section rectangulaire qui permet un meilleur contact
avec les surfaces d'appui et une meilleure étanchéité.
L'étanchéité est obtenue par gonflage du joint, généralement à l'azote, qui
vient
alors se plaquer sur les parois du logement faisant office de portée.
Un tel dispositif est particulièrement adapté car il prend très bien en compte
les
défauts de planéité desdites portées ou ceux de dimensionnement de son
logement, inhérents à ce type de cuve de grandes dimensions, même quand ces
défauts sont accentués ou modifiés par le fait que la cuve est par ailleurs
soumise
à des cycles répétés de chauffage et refroidissement.
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L'alimentation en gaz du joint gonflable est effectuée par l'intermédiaire du
tube
(23) à l'aide du régulateur de pression (24).
Le dispositif de réguiation de pression de l'intérieur de la cuve comprend un
conduit d'alimentation (25) branché sur un régulateur de pression de gaz (26)
agissant sur la vanne (27).
Le conduit de sortie (28) sert à la fois comme prise de pression pour le
régulateur
(26) et comme évacuation des gaz de traitement du métal liquide ; il est
équipé
d'une vanne réglable (29).
Un régulateur de débit de gaz peut être couplé au régulateur de pression (26)
dans
le cas où on veut balayer la surface de métal liquide en cours de traitement,
ou
plus généralement l'intérieur de la cuve, par un gaz inerte tout en maintenant
une
pression supérieure à la pression atmosphérique.
Comme équipement traversant le couvercle il y a d'abord un rotor d'injection
de
gaz comportant une turbine (30) immergée dans le métal liquide, entraînée par
un
arbre (31).
Le dispositif d'étanchéité comporte une première bride (32) fixée de façon
étanche
(par exemple soudure, joint...) sur le couvercle, sur laquelle est assujetti
par
l'intermédiaire d'un joint étanche (33), un dispositif à presse-étoupe
comprenant
une bride ou pièce en couronne (34), entourant l'arbre (31), suffisamment
épaisse
pour contenir un logement circulaire adapté au diamètre de l'arbre, dans
lequel
prend place une tresse (35) comprimée par la contre-bride ou couronne spéciale
(36) boulonnée sur la pièce (34).
Ce dispositif étanche permet à la fois à l'arbre de tourner, à le régler en
hauteur ou
à l'extraire de la cuve.
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Comme autre équipement amovible traversant le couvercle il y a l'élément
chauffant (37) (du type thermopiongeur) dont une extrémité plonge dans le
métal
liquide, l'autre extrémité émergeant de la cuve. L'étanchéité du passage à
travers
le couvercle est assurée, comme pour l'arbre du rotor, par un dispositif
d'étanchéité comportant une première bride (38) fixée de façon étanche sur le
couvercle, sur laquelle est assujettie par l'intermédiaire d'un joint étanche
(39) le
dispositif à presse-étoupe proprement dit (40) comme celui vu plus haut (34-35-
36) pour l'arbre de rotor (31).
Des thermocouples ou tout autre équipement (non représenté) peuvent également
être instaliés de façon fixe ou amovible selon l'invention.
Comme équipement traversant la paroi du corps de cuve il y a le trou de
vidange
comportant un conduit (41) obturé par une quenouille (42) manoeuvrée par une
tige (43).
Pour effectuer l'étanchéité sur la tige (43) les mêmes dispositifs que pour le
thermoplongeur peuvent être utilisés, par exemple une première bride (44)
entourant l'orifice extérieur du conduit (41), sur laquelle est assujettie,
comme
précédemment par l'intermédiaire d'un joint (45), le dispositif à presse-
étoupe
proprement dit (46) assurant l'étanchéité sur la tige de manceuvre (43).
Les joints ou tresses de presse-étoupe sont généralement à base de graphite
mais
peuvent être aussi des joints toriques en élastomère habituel si la
température des
brides où ils sont installés le permet. On peut utiliser également des joints
gonflables ou toute autre technique appropriée.
Cet exemple de l'invention s'appliquerait également à une cuve de traitement
de
filtration de métal liquide ou à une cuve mixte de traitement par les gaz et
de
filtration.
AVANTAGES DE L'INVENTION
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L'invention permet un dégazage plus performant et complet du métal en évitant
tout contact du métal liquide avec la vapeur d'eau qui pourrait entraîner un
re
gazage du métal ou avec l'air qui pourrait le polluer.
Ce contact peut se produire à la surface libre du métal et à l'interface entre
ledit
5 métal et le garnissage possédant une porosité de plusieurs pour-cents, d'où
l'intérêt d'utiliser, en plus de l'inertage de la surface de métal liquide
résultant de
l'emploi du joint gonflable et optionnellement de la surpression dans la cuve,
une
cuve à double paroi pour éviter toute diffusion néfaste d'humidité ou d'air à
travers
ledit garnissage, l'inertage étant encore amélioré en étanchant les passages
des
10 équipements auxiliaires amovibles et/ou mobiles à travers l'enceinte de la
cuve.
L'invention permet encore d'éviter une usure prématurée des pièces
consommables, par exemple en graphite, par oxydation. En effet en l'absence
d'inertage une température d'environ 500 à 700 C règne dans l'espace situé au-
15 dessus du métal liquide et est très favorable à l'oxydation par l'air qui
peut s'y
trouver et se renouveler par convection naturelle.
Ainsi il a souvent été observé dans le passé qu'il était nécessaire d'envoyer
un flux
de gaz inerte à proximité de l'arbre du rotor en graphite pour en limiter
l'oxydation
et en éviter la rupture.
Les dispositifs d'inertage selon l'invention permettant d'isoler l'espace
surmontant
le métal liquide, en particulier avec le joint entre corps de cuve et
couvercle,
avantageusement complété par les dispositifs d'étanchéité des équipements
auxiliaires et/ou le dispositif de régulation de pression, permettent d'éviter
la
présence d'oxygène et de vapeur d'eau. On ne note plus alors d'oxydation
excessive du métal liquide, la quantité de crasses formées pouvant être
diminuée
de manière tellement significative qu'il n'est pratiquement plus nécessaire
d'effectuer des interventions pour les éliminer, quelles que soient les
conditions
d'utilisation de la cuve.
De même le taux d'hydrogène dudit métal liquide est et reste faible.
= CA 02296749 2000-01-14
WO 99/04046 PCT/FR98/01487
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En outre on conserve une très grande facilité et rapidité de mise en oeuvre ou
d'intervention sur la cuve munie des dispositifs selon l'invention, en
particulier
lesdites interventions (manceuvre de couvercle par exemple) peuvent être
entièrement pilotées à distance.
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