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Dispositif pour la préparation et l'enfournement rapides des charges dans des foure de fusion, notamment des fours d'aciérie.
La présente invention concerne un dispositif pour la préparation et l'enfournement rapides des charges dans des fours de fusion,notamment des fours d'aciérie.
Un des dispositifs récents utilisés à cet effet est 1' auge d'enfournement de grande capacité que l'on suspend à une grue et introduit dans le four.Après l'introduction du bec d'auge dans l'intérieur du four, l'auge est fortement inclinée et la charge glisse dans le four.L'usage d'une grue présente cependant l'inconvénient de rendre impossible l'auto- mation de l'opération, puisque le service manuel est nécessaire pour suspendre l'auge à la grue et pour manoeuvrer celle-ci*
Un autre dispositif connu est formé par des chariots porte-charges roulants sur lesquels on place des auges d'en- fournement.Pour être introduite dans le four, l'auge est in- clinée par un mécanisme incorporé dans le chariot et la charge glisse dans le four de la même manière que dans le
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cas précédent.
Mais comme l'auge, à cause de la hauteur du chariot,doit être soulevée beaucoup plus haut que dans le cas prémentionné,alors que l'inclinaison en resta forcément la même, il est nécessaire de procéder à une reconstruction de la partie supérieure du four.
On emploie aussi des dispositifs formés par des plate- formes garnies de pousseuses. La charge est contenue dans des caisses qui sont apportées par des grues. Les caisses peuvent être à déchargement par le fond ou à/déchargement latéral. Dans le premier cas,on déverse la charge sur la plate-forme ; le second cas, c'est la caisse elle-même qu'on y place pour en dé- poser le contenu sur la plate-forme par déchargement latéral.
Dans les deux cas, la charge est poussée dans le four par la pousseuse et tombe sur la sole du four.Ce dispositif est à son tour désavantageux en ce qu'il est également impossible de ren- dre l'opération automatique,pour la même raison que dans le cas précédent.
On emploie enfin des auges vibratoires horizontales, aux- quelles le matériel d'enfournement est transporté dans des caisses spéciales de grande capacité, transportées elles-mêmes par des grues,posées sur des montants installés au-dessus des auges et fortement inclinées au moment du remplissage.L'auge vi- bratoire enlève le matériel de la caisse et le transporte au four.Ce dispositif présente aussi des inconvénients sérieux,car le maniement de la caisse/est difficile,puisqu'il exige une dé- licate coopération de plusieurs grues dans la halle des fours, la composante des vibrations agit en un sens oblique de sorte que les vibrations sont transmises à la plate-forme,et enfin le matériel tombe sur le fond du creuset d'une hauteur considéra- ble,ce qui raccourcit la durée de vie de la sole.
Dans tous les cas mentionnés, le matériel d'enfournement est dosé et pesé en dehors de la salle des fours. Il est donc impossible de régler d'une manière opérationnelle les quanti- tés et les séquences des charges.
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Ces inconvénients sont éliminés par le dispositif pour la préparation et l'enfournement des charges dans des fours de fusion, notamment des fours d'aciérie, conformément à la présente invention qui utilise une ou plusieurs auges d'enfour- nement spéciales de grande capacité et une machine d'enfournement* :
L'essence de l'invention consiste dans les propriétés caractéristiques suivantes :
Pour changer la position de l'auge de celle de remplissage à celle d'enfournement,on utilise des transporteurs à rouleaux contenant chacun une balance encastrée. A l'endroit de remplissage,.$' les transporteurs à rouleaux sont surmontés d'une rampe à riblons et d'une soute à additions.
La machine d'enfournement proprement dite est formée par un char placé sur une voie de roulement parai lèle aux fours; le char, à son tobr, est garni d'un portail por- teur à roulement transversal, d'un tablier à rouleaux du côté détourné des fours et d'un jeu d-e rouleaux transporteurs, bascu- lant par l'action d'un moteur,face aux fours. Dans le portail se trouve un châssis à vibrations formé par des parois latéra- les et des traverses et suspendu d'une manière basculante à des tirants ; ceux des tirants sur lesquels est suspendu le coté du châssis à vibrations détourné des fours sont joints relativement à des bras basculants dont les positions peuvent être changées par l'action d'un moteur, tandis que ceux des tirants du coté des fours sont joints à des vibrateurs.
Les parois latérales du châssis à vibrations du côté du tablier à rouleaux sont mu- nies d'évidements;la traverse qui se trouve à la partie inférieure; du châssis à vibrations du côté des fours est pourvue de dents servant à fixer l'auge. La partie inférieure de l'auge est faite en forme de saillies longitudinales glissantes; celles- ci sont munies, au premier tiers de la longueur de l'auge et
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du/côté des fours, de rainures formant des dents, tandis que au second tiers de la longueur de l'auge les faces extérieures des saillies glissantes possèdent des chevilles, de telle manière que la distance entre les dents et les chevilles soit la même que celle entre les dents et les rainures du châssis à vibra- tions.
Un exemple schématique de la mise en pratique de l'in- vention,dans le cas de l'emploi de trois transporteurs à rou- leaux accompagnés de trois auges d'enfournement, est représen- té sur les dessins annexés danc lesquels: Fig.l-est une coupe transversale de la halle de prépa- ration de charges et de celle des fours,
Fig.2 - une coupe transversale d'une auge d'enfournement de grande capacité, Fig.3 - une vue en plan de la halle de préparation de charges et de celle des fours,
Fig.4- une coupe du dispositif d'enfournement au moment où l'auge d'enfournement quitte le transporteur à rouleaux pour entrer sur le tablier à rouleaux de la machine d'enfour- nement ,
Fig.5 - une coupe agrandie de l'auge d'enfourneuent remplie de matériel d'enfournement,
suivant la ligne A-A de Fig.4.
Fig.6 - une coupe agrandie de la même auge suivant la ligne B-B de Fig.4 Fig.7 - une coupe du dispositif d'enfournement suivant la ligne C-C de Fig.4
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Fig. $ - une coupe longitudinale schématique du dispo- sitif d'enfournement tel qu'il est représenté sur Fig. 4, mais au moment où l'auge d'enfournement vient d'être suspen- due au châssis à vibrations.
Dans le cas choisi, la préparation do la charge se fait dans la balle 1. La halle 2 comprend un four d'aciérie 3 et une plate-forme de manoeuvre 4. Celle-ci possède une machine d'enfournement 5 et des auges d'enfournement de grande capa- cité 6, 7, 8; en plus il est possible d'amener à la plate- forme un char porte-poche 9, la fonte brute étant ainsi transportée du mélangeur de fonte ou du haut-fourneau au four d'aciérie.
Le four 3 est pourvu de trois ouvertures de chargement, fermées chacune par *ne porte. En face des ouvertures se trouvent, placées sur le tablier à rouleaux 36 de la machine d'enfournement 5,trois auges d'enfournement de grande capa- cité 6,7,8 remplies de matériel.
Les auges ont été remplies dans la halle 1 d'où elles ont été transportées à la machine d'enfournement par des transporteurs à rouleaux 10,11, 12 placés dans la halle 1 en travers et face aux ouvertures de chargement du four 3.
Des deux côtés de la halle 1 sont installés des ponts de transport 13 et 14. Le pont 14 sert à transporter la ferraille,dans des wagons 15, du parc à ferrailles aux fours; celle-ci est déchargée sur des rampes 16,17,18 installées au-dessus des transporteurs à rouleaux.Le pont 13 sert au renvoi des wagons au parc à ferrailles.Les rampes servent à
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remplir les auges de riblons,par exemple au moyen d'électro- aimants 19 suspendus à des chariots porte-treuils 20,21,22 ins- tallés au-dessus des rampes.Les riblons sont ramassés sur les rampes par les électro-aimants 19 et poussés vers les ouvertures 23,24,25 d'où ils tobent dans les auges d'en- fournement 6,7, 8 déplacées au cours du remplissage sur les transporteurs à rouleaux 10,11,12.
Pour éviter l'encombrement des auges, une charrue-ramasseuse 26 est installée au voisinage de chaque ouverture de rampe pour ramener dans l'auge les riblons qui dépassent.
Les auges remplies de ferraille sont ensuite déplacées à leur position d'utilisation 27/représentée en traits mixtes suc Fig.l/ et la ferraille est pesée par une bascule 28 en- castrée dans le corps du transporteur à rouleaux, qui est dé- gagée.par un dispositif hydraulique approprié pour soulever les auges détournement 6,7,8 au-dessus des transporteurs à rouleaux. Le remplissage déjuges 6,7,8 ainsi que le pesage de la ferraille,peut être automatisé; il est également pos- sible d'utiliser l'enregistrement télémétrique du poids net.
Le remplissage des auges d'enfournement 6,7, 8 d'additions en 'vrac se fait d'une manière semblable. A cet effet sont installées au-dessus des transporteurs à rouleaux 10,11,12 dans la halle 1 des soutes 29,30,31 fermées en bas par des obturateurs.Les additions,pesées d'avance, sont transportées à ces soutes par un transporteur à bande 32.
Pendant lènfournement à proprement parler, les auges
6,7, 8 sont transportées, par dessus la voie de roulement du
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char porte-poche, à la machine d'enfournement 5.
Celle-ci est formée par un char 33 placé sur une voie de roulement 34,35 parallèle à l'axe longitudinal des fours 3.
Le char 33 est garni, du côté détourné des fours 3, d'un tablier à rouleaux 36 disposé tranaversalement et pourvu d'une propulsion à lui* Le tablier à rouleaux 36 sert à trans- porter les auges d'enfournement 6,7, 8 des transporteurs à rouleaux 10,11,12 au dispositif d'enfournement proprement dit.Le char 33 est garni, du côté des ouvertures des fours, de rouleaux 37,38,39 et 40 à commande par mèteur, qui basculent autour d'arbres 41, 42, 43 et 44. Le char 33 est de plus pourvu d'un portail porteur roulant 45 à commande par moteur, disposé dans le sens des fours.
Dans ce portail se trouve suspendu à quatre tirants 6,47,48, 49 un châssis à vibrations formé par deux parois latérales 50,51 unies entre elles par des traverses 52, 53,54,55' La traverse qui se trouve au bas du châssis,du côté des fours,est garnie de dents 56,57; les parois latérales 50 et 51 possèdent, au-dessus de la traverse 53 qui se trouve dans la partie in- férieure du châssis à vibrations du côté du transporteur à rouleaux 10, d'évidements ouverts 58 pratiqués du coté du tablier à rouleaux 36;
les parties voisines des parois laté- 'raies 50,51 sont renforcées.Le châssis à vibrations est joint à des vibrateurs 59,60 au moyen de chevilles 6l,62 auxquelles sont aussi fixées rotativement les extrémités in- férieures des tirants 46 et 47, tandis que les extrémités supé- rieures on sont fixées rotativement au portail 45.
Quant aux
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vibrateurs,on a choisi des vibrateurs biharmoniquee qui ont la particularité de provoquer un parcours inharmonique de la force excitante,de sorte que les vibrations ne font mouvoir le matériel d'enfournement le long de l'auge d'enfournement 6 que dans le sens du four, et ceci alors même que l'auge se trouve en position horizontale.Les chevilles 61, 62 sont pourvues de trous à travers lesquels passent les arbres de commande 63, 64 des vibrateurs 59,60; les extrémités des arbres de commande 63,64 sont garnies de poulies 65,66 unies aux moteurs 67,68 par des courroies trapézoïdales 69,70. Les révolutions des vibrateurs 59,60 sont synchronisées par un arbre de jonction 71.
Les boîtiers des vibrateurs 59,60 sont suspendus rotativement d'une part aux tirants 46 et 47, d'autre part aux tirants 72,73, lesquels, à leur tout, sont rotativement suspendus par leurs autres extrémités aux con- soles du portail 45.Les tirants 48 et 49, à l'une des extré- mités desquels est fixé rotativement le châssis à vibrations, sont joints relativement,par leurs autres extrémités, à deux bras basculants 74,75.Les positions de ceux-ci sont comman- dées par un électromoteur 76 à travers un engrenage ou par -on cylindre.
La partie inférieure de l'auge d'enfournement 6 est façonnée en forme de saillies longitudinales glissantes 77, 78 qui entrent en contact,lors du transport de l'auge sur le transporteur à rouleaux 10, avec les rouleaux de transport de celui-ci. Approximativement au premier tiers de la longueur de l'auge 6 et du côté du four 3,les saillies glissantes 77,
78 sont renforcées et pourvues de rainures transversales 79,
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80. Approximativement au second tiers de la longueur de l'auge 6, les parties extérieures des saillies glissantes 77. 78 sont garnies de chevilles 81, 82.
La distance des chevilles 81, 82 aux rainures 79, 80 est la même que celle des évidements 58 aux dents 56, 57'
Avant l'enfournement, la machine d'enfournement 5 est placée en face du transporteur à rouleaux 10 de telle - manière que l'axe longitudinal de la machine coïncide avec celui du tablier à rouleaux 36. L'auge d'enfournement 6 est déplacée le long du transporteur à rouleaux 10 à la machine d'enfournement 5, le déplacement au-delà de la voie de rou- lement du char porte-poche en étant assuré par le tablier à rouleaux 36 soutenu par des rouleaux 37, 38, 39, 40 qui le maintiennent en position horizontale. L'auge 6 est transportée par le tablier à rouleaux 36 jusqu'à ce que les chevilles 81, 02 viennent s'engager dans les évidements 58 des parois latérales 50, 51.
Ensuite, les rouleaux 37 à 40 basculant autour des arbres 41 à 44; de cette manière, l'auge 6 vient à occuper une position légèrement inclinée et les dents 56, 57 s'engagent dans les évidements 79, 80 (voir Fig. 8). L'auge 6 se trouve ainsi fixée dans le châssis à vibrations. L'auge 6 une fois fixée, le portail 45 se déplace dans la direction du four 3, ce qui fait entrer l'auge 6 par les ouvertures d'enfournement dans le four 3, Le moteur 76 et les bras basculants 74, 75 inoli- . nent alors le châssis à vibrations et par cela même.l'auge
6, après quoi sont mis en action les vibrateurs 59, 60 dont les vibrations font glisser le matériel d'enfournement de l'auge 6 dans le four 3.
La figure 1 représente, à' titre d'exemple, en traits interrompus, la situation lorsque l'auge 6, qui vient d'être introduite dans le four 3, est inclinée jusqu'à la sole et que la charge est en train
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d'être déposée, par l'action des vibrations, sur le fond du creuset d'une manière rapide en même temps qu'avec ménage- ment. Aux fins d'une distribution uniforme du matériel sur toute l'étendue de la sole, le portail 45 s'éloigne lentement du four 3, l'inclinaison de l'auge 6 étant simultanément rajustée au fur et à mesure selon les besoins du moment.
Le nombre d'unités d'enfournement peut varier d'un cad à l'autre. Fig. 7 représente un cas où on a fait usage de trois unités de chargement indépendantes, unies entre elles par des membres de raccord 83. Chacune des uni- tés ou seulement une d'elles possède sa propre commande par moteur pour le déplacement longitudinal devant les fours.
A cet effet, le châssis du char est élargi et pourvu d'un moteur 84 et d'une botte de vitesses 85. C'est l'unité gauche qui est ainsi aménagée dans le cas présent.
Le dispositif conformément à l'invention pré- sente notamment les avantages suivants :
1. Il rend possible la préparation individuelle de la charge pour chaque four, ce qui élimine les inconvé- nients des dispositifs utilisés jusqu'à présent et qui résul- tent du fait que les charges pour les différents fours sont transportées par des trains dont l'ordre de wagons est immua- ble et qui doivent traverser toute la halle.
2. Le remplissage des auges d'enfournement peut être rendu complètement automatique; les charges peuvent être dosées et pesées avec précision; les auges d'enfournement peuvent être remplies, suivant les nécessités technologiques du moment, d'additions et de riblons à la fois, et, ce dans n'importe quelles proportions.
3. Les vibrateurs conservent leur position horizontale quelle que soit la position de l'auge d'enfour- nement; des forces et des moments non équilibrés ne sont donc pas transportés à la plate-forme et à la machine
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d'enfournement. Il en résulte la possibilité de faire la structure de la plate-forme et de la machine plus légère.
La force vibratoire agit principalement dans le sens de l'axe longitudinal de l'auge, c'est-à-dire dans la direction des parties les plus résistantes de celle-ci, ce qui permet encore d'alléger la structure de l'auge.
4. La possibilité de donner à l'auge d'enfourne- ment n'importe quelle position de travail désirable a pour conséquence un chargement rapide, l'auge ne demeurant dans le four qu'un temps très court, ce qui augmente la durée de service de celle-ci, en même temps que délicat, la charge tombant sur le fond du creuset d'une faible hauteur, ce qui prolonge la durée de service de la sole.
5. Le fait que la machine d'enfournement peut comprendre n'importe quel nombre d'unités indépendantes rend possible le chargement par to les les ouvertures du four à la fois ou par quelques-unes d'entre elles seulement, de même que le remplacement rapide de l'unité avariée par une unité intacte tenue en réserve, ca qui augmente la maniabilité du dispositif et en facilite l'entretien.
6. On peut utiliser des auges spéciales à revê- tement réfractaire; il est donc possible d'utiliser le dispo- sitif pour verser des charges liquides.
7. Les auges d'enfournement peuvent également servir à des fins de réparation de la sole, y compris la remise en bon état du seuil.