EP0621097B1 - Jeu d'éléments réfractaires pour un obturateur de coulée et procédé pour changer ce jeu - Google Patents

Jeu d'éléments réfractaires pour un obturateur de coulée et procédé pour changer ce jeu Download PDF

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EP0621097B1
EP0621097B1 EP93401009A EP93401009A EP0621097B1 EP 0621097 B1 EP0621097 B1 EP 0621097B1 EP 93401009 A EP93401009 A EP 93401009A EP 93401009 A EP93401009 A EP 93401009A EP 0621097 B1 EP0621097 B1 EP 0621097B1
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EP
European Patent Office
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plate
refractory
movable
fixed
plates
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EP93401009A
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German (de)
English (en)
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EP0621097A1 (fr
Inventor
François Noel Richard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vesuvius France SA
Original Assignee
Vesuvius France SA
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Publication date
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Priority to JP52277294A priority patent/JP3335357B2/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14—Closures
    • B22D41/22—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings
    • B22D41/24—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings characterised by a rectilinearly movable plate

Definitions

  • the invention relates to a set of refractory elements, in particular for a shutter of casting, said casting shutter comprising a metal frame mounted on a metallurgical container, at least one fixed refractory plate, comprising at least one pouring orifice, at least one movable refractory plate, comprising at least one pouring orifice, at least one collecting nozzle made integral with the movable plate, displacement means for displacing said at least one movable plate by relative to said at least one fixed plate so as to control the recovery of the orifice of the fixed plate and the movable plate; means of pressure which allow to clamp said at least one movable plate against said at least one fixed plate (known for example by: Stahl und Eisen 94 (1974) No. 2, pages 70-72).
  • each refractory element is changed individually.
  • the collecting nozzle can be reached from outside the metal frame but access to the plates to be changed requires opening this metal frame.
  • the flow shutter has a door mounted on hinges. This door can be opened to give access to the refractories.
  • Each refractory plate is removed individually and replaced with a new plate (with or without metal casing). This method is well suited when the elements refractories to handle are light enough to be easy to replace manually and provided that the access and ambient conditions allow the operator has easy and safe access.
  • a first step the set of used refractories is removed in a single operation, and in a second step we put back a new set of new refractories.
  • a gripper and a single movement are sufficient, whereas according to the prior art, a gripper and a specific movement by refractory element were necessary.
  • the handling time is greatly reduced because the handling of each of the elements is replaced by a single overall handling. Automation is made easier by the uniqueness of the movement.
  • the number of manipulations to be performed is reduced in a ratio of 2 to 3.
  • FIG. 1 shows an overview of a converter 1 for the development of steel.
  • a drawer shutter designated by the general reference 10 is fixed under the converter 1.
  • the steel contained in this converter is poured into a pocket 3 through a tap hole.
  • FIG. 2 a sectional view of the drawer shutter 10 mounted on the converter 1.
  • This shutter consists of a metal frame 12 fixed on the outside wall of the converter.
  • a fixed plate 14 and a movable plate 16.
  • Each of these plates has an orifice, respectively 14a, 16a for the passage of the metal.
  • pressure means press the movable plate 16 against the fixed plate 14 and this one against a plate 36 mounted in a recess of the frame 12.
  • the fixed plate is placed in a frame, said frame for driving the fixed plate 20, and the movable plate in a drive frame 22 of the movable plate 16.
  • the rod 44 of the cylinder is retained in a housing of the drive frame of the movable plate 22.
  • the jack allows the movable plate to be moved on the fixed plate.
  • the shutter comprises in all three plates, namely the junction plate 36, the fixed plate 14 and the plate mobile 16. But only the fixed plates 14 and mobile 16 are working plates which support erosion on contact with liquid metal. On the contrary, the junction plate 36 does not see steel in the sense that it is only changed when converter 1 is empty.
  • the drawer shutter has two work plates only in addition to the junction plate, it could include more, for example three or more.
  • a lock with 2 positions 50 This lock is mounted on the frame 20 for driving the fixed plate. In a first position, shown in Figure 1, it enters a housing 51 of the frame 2. In its other position it enters a housing 3 provided in the drive frame 22 of the movable plate. In the first position it immobilizes the drive frame of the fixed plate relative to the frame and, in its second position, relative to the drive frame of the movable plate.
  • the cylinder presents sufficient travel to move the set of two frames 20 and 22 sufficiently to release the set of refractory elements from the grip of the pressure means of the fixed plate against the junction surface of the pouring orifice.
  • the same means namely the cylinder achieves successively two distinct functions.
  • it allows to move the plate movable on the fixed plate (first position of the latch 50).
  • it is used during the extraction of the part to be changed from the installation of a new fixed plate.
  • the lock is placed in its second position, which allows to move with one blocks the fixed plate drive frame and the plate drive frame mobile joined together by the bolt 50.
  • the set of refractory to be changed is moved at the same time as frames 20 and 22.
  • FIG 4 the drawer of Fig 3 in the open position.
  • the latch 50 is placed in said second position in which it secures the frame drive 20 of the fixed plate 14 with the drive frame 22 of the plate mobile 16.
  • the jack 28, the rod 44 of which is connected to the block 22 for driving the movable plate was used to push the assembly constituted by the two frames drive (fixed and mobile) and the plates housed in the openings of these frames (fixed plate 14 and movable plate 16). This movement was continued enough to that the set of refractories be entirely freed from the action of pressure means 26.
  • the set of refractories can be freely removed without having to open a door as is generally done in prior art devices. No connection or disconnection is required because the cylinder rod remains fixed to the frame during these operations drive plate.
  • the set to change constituted as we said previously of the fixed refractory plate 14, of the movable refractory plate 16, of the casing 38 of the fixed plate 14 and the casing 40 of the movable plate 16 is evacuated in a single operation by means of a gripper.
  • a set of replacement, comprising new refractories, is then brought by means of the same different manipulator or gripper.
  • the jack is then actuated to pull the assembly which penetrates laterally relative to to the pouring opening under the locking means 26, which positions the two plates without further operation.
  • the fixed plate 14 is slid under pressure means 30 before the fixed plate 14 begins to cover the pouring opening.
  • this embodiment has a double advantage.
  • it allows, according to the invention, to change the set of refractories in a single operation at instead of having to successively manipulate the various refractory plates.
  • this is an important advantage in the case where the set of refractories has two plates as in the example shown.
  • This characteristic saves time important. This time saving is increased when two grippers are used, one for remove the used refractories, the other to install a set of new refractories.
  • the two grippers do not perform the same function because it is easier to remove the set of used refractories than to install a new set of refractory.
  • the gripper used for removal therefore does not need to be very sophisticated.
  • the embodiment shown has yet another advantage.
  • This slide constitutes the connection which makes it possible to set up and / or remove the fixed refractory plate and the movable refractory plate in a single operation of the flow shutter. It goes without saying in the case where the set of refractory plates has more than two plates, each of these plates may have an envelope clean metal, each refractory plate being made integral with the plate neighboring refractory by means of a slide similar to that which has just been described.
  • FIG. 6 there is shown in Figure 6 an alternative embodiment of the device shown in Figure 5.
  • the fixed refractory plate 14 comprises an envelope metallic 110, in an identical manner to what has been described with reference to FIG. 5.
  • the mobile refractory plate 16 and the pouring nozzle 42 are placed in a rigid metal frame 120.
  • This metal frame has a groove 122in which houses the flange 114 of the metal casing 110 of the plate fixed refractory so as to constitute a slide, as described above.
  • this slide can also be equipped with limit stops.
  • the relative position predetermined can also be obtained by ensuring a mechanical setting strong enough to maintain the relative positions of the two plates during the handling and low enough to be destroyed by means of drives (wedge in the slide, pin between the metal frames ).
  • FIG. 7 shows an alternative embodiment of the invention. In this case
  • FIG. 7 shows an alternative embodiment of the invention.
  • the frame is constituted by a fixed frame 60 and by a door 62 mounted on articulated hinges 64 on the fixed frame 60.
  • the set of refractories to be exchanged is consisting of a fixed refractory plate 14 and a movable refractory plate 16. These plates have through holes arranged in alignment with each other.
  • a manipulator 66 includes a gripper 68, the end of which can be inserted into the holes.
  • the gripper 68 constitutes the means which makes it possible to link the plates 14 and 16 constituting the game so that they can be inserted and / or removed in one surgery.
  • the means which allow to link the plates together are external to the set of refractories. This is however sufficient because it is only necessary that the plates are linked together only during their handling.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
  • Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)

Description

L'invention concerne un jeu d'éléments réfractaires, notamment pour un obturateur de coulée, ledit obturateur de coulée comportant une armature métallique montée sur un conteneur métallurgique, au moins une plaque réfractaire fixe, comportant au moins un orifice de coulée, au moins une plaque réfractaire mobile, comportant au moins un orifice de coulée, au moins une busette collectrice rendue solidaire de la plaque mobile, des moyens de déplacements pour déplacer ladite au moins une plaque mobile par rapport à ladite au moins une plaque fixe de manière à commander le recouvrement de l'orifice de la plaque fixe et de la plaque mobile ; des moyens de pression qui permettent de serrer ladite au moins une plaque mobile contre ladite au moins une plaque fixe (connu par exemple par: Stahl und Eisen 94(1974) No. 2, pages 70-72).
Dans un dispositif de ce type les parties métalliques de l'obturateur (armature métallique notamment) ont généralement une durée de vie de plusieurs centaines, voire de plusieurs milliers de coulées. Par contre les éléments réfractaires (plaques fixe et mobile, ainsi que la busette de coulée) présentent une durée de vie de quelques coulées et doivent donc être changées fréquemment.
Deux méthodes sont actuellement utilisées pour changer ces réfractaires.
Suivant une première méthode, chaque élément réfractaire est changé individuellement. Dans certaines réalisations, la busette collectrice peut être atteinte de l'extérieur de l'armature métallique mais l'accès aux plaques à changer nécessite d'ouvrir cette armature métallique. Par exemple l'obturateur de coulée comporte une porte montée sur des charnières. Cette porte peut s'ouvrir pour donner accès aux réfractaires. Chaque plaque réfractaire est retirée individuellement et remplacée par une plaque neuve (avec ou sans enveloppe métallique). Cette méthode est bien adaptée lorsque les éléments réfractaires à manipuler sont suffisamment légers pour qu'il soit facile de les remplacer manuellement et à condition que les conditions d'accès et d'ambiance permettent à l'opérateur d'y accéder facilement et sans danger.
En revanche, dans le cas des gros obturateurs, tels que ceux qui sont utilisés pour les fours d'aciéries, les convertisseurs ou les grandes poches de coulée, chaque élément réfractaire peut atteindre un poids de plusieurs dizaines de kilos. De plus, particulièrement dans le cas des fours et des convertisseurs qui, contrairement aux poches et aux répartiteurs, ne peuvent être déplacées hors de leur ambiance de travail, le changement des éléments réfractaires doit être effectué sur place dans des conditions très pénibles pour l'opérateur, notamment en raison de la température. Ces conditions sont encore aggravées car on ne peut généralement pas attendre le refroidissement de l'obturateur parce que le temps nécessaire au changement de plaques, qui implique un arrêt de production, donc une perte, doit être réduit au minimum. Les conditions de travail sont donc particulièrement pénibles.
On pourrait envisager d'assister les opérateurs par des outils tels que des robots ou des manipulateurs. Pour de tels outils, le poids n'est pas un inconvénient. Le facteur critique est constitué par le nombre de manipulations à effectuer. Le temps de manipulation nécessaire pour effectuer un changement de plaques à l'aide d'un manipulateur serait très supérieur à ce qui serait nécessaire à un opérateur pour effectuer le même changement manuellement. Chaque préhenseur doit être adapté à l'objet à manipuler. Une telle solution serait donc extrêmement coûteuse, complexe et longue.
Selon une seconde méthode connue, l'obturateur de coulée complet est retiré du conteneur et remplacé par un nouvel obturateur contenant des réfractaires neufs. Cette méthode présente également de nombreux inconvénients. En effet l'obturateur complet pèse beaucoup plus que les réfractaires à échanger, par exemple vingt fois plus. Ainsi, si les réfractaires pèsent 100 kg, il faudra manipuler un élément de deux tonnes, ce qui implique des outils puissants et un temps de manutention accru.
Il est en outre nécessaire de déconnecter et de reconnecter le vérin qui sert à l'entraínement de la plaque mobile, d'ôter et de remettre les divers boucliers de protection, etc... Au total, le temps nécessaire et le nombre d'opérations sont accrus. D'autre part, l'obturateur contenant les réfractaires usagés doit être transporté dans un atelier où l'on procède au remplacement des réfractaires usagés par des réfractaires neufs. Les conditions de travail sont alors plus faciles, notamment en ce qui concerne la température et l'accessibilité. Le temps également est un facteur moins critique parce que la production peut se poursuivre pendant ce temps. Toutefois le nombre d'opérations à effectuer pour échanger les éléments réfractaires reste le même et de plus il faut financer les transports et l'atelier.
La présente invention a pour objet un jeu d'éléments réfractaires comprenant les éléments réfractaires à échanger dans un obturateur de coulée qui remédie aux inconvénients des deux méthodes exposées précédemment. Elle a également pour objet un procédé pour effectuer le remplacement de ce jeu d'éléments réfractaires.
Le jeu d'éléments réfractaires conforme à l'invention se caractérise en ce que la busette collectrice est solidarisée de la plaque mobile et en ce que ladite au moins une plaque réfractaire fixe et ladite au moins une plaque réfractaire mobile sont aptes à être liées entre elles de manière à constituer un jeu qui peut être introduit dans et/ou retiré de l'obturateur en une seule opération.
Le procédé de remplacement du jeu d'éléments réfractaires d'un obturateur de coulée, ledit obturateur comprenant une armature métallique montée sur un conteneur métallurgique, au moins une plaque réfractaire fixe comportant au moins un orifice, au moins une plaque réfractaire mobile comportant au moins un orifice, des moyens de déplacement pour déplacer la plaque mobile par rapport à la plaque fixe de manière à commander le recouvrement de l'orifice de la plaque fixe et de la plaque mobile ; des moyens de pression qui permettent de serrer la plaque mobile contre la plaque fixe se caractérise en ce que l'on met en place et/ou retire le jeu réfractaire en une seule opération.
Dans une première étape on retire en une seule opération, le jeu de réfractaires usagés, et dans une seconde étape on remet en place un nouveau jeu de réfractaires neufs. Il s'ensuit qu'un seul préhenseur et un seul mouvement sont suffisants, alors que selon l'art antérieur, un préhenseur et un mouvement spécifique par élément réfractaire étaient nécessaires. Le temps de manipulation est fortement réduit du fait que la manutention de chacun des éléments est remplacé par une manutention globale unique. L'automatisation est facilitée par l'unicité du mouvement. Le nombre de manipulations à effectuer est réduit dans un rapport de 2 à 3.
Du fait que la manutention est plus rapide et plus simple, il est possible de l'effectuer sur place (in situ) sans avoir à utiliser la deuxième méthode de l'art antérieur précédemment décrite dans laquelle l'ensemble de l'obturateur de coulée est retiré pour être démonté dans un atelier spécial. En conséquence, l'avantage de la première méthode est conservé. Le poids de la partie à manipuler se limite au poids des éléments réfractaires éventuellement associés à une enveloppe métallique directement montée sur chacun de ces éléments. Ceci est avantageux parce que l'outil de manutention ne doit pas être adapté à une charge excessivement lourde.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaítront encore à la lecture de la description qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre illustratif et nullement limitatif en référence aux figures annexées sur lesquelles :
  • la figure 1 est une vue d'ensemble d'un convertisseur et d'un obturateur à tiroir monté sur ce convertisseur ;
  • la figure 2 est une vue d'ensemble en coupe longitudinale d'un obturateur de coulée, tel que celui représenté sur la figure 1 ;
  • la figure 3 est une vue en coupe selon a plan perpendiculaire à celui de la figure 1 et qui montre le détail des moyens de liaison de la plaque réfractaire fixe et de la plaque réfractaire mobile ;
  • la figure 4 est une vue de l'obturateur des fig. 2 et 3 représenté dans une autre position.
  • la figure 5 est une vue schématique d'une variante de réalisation dans laquelle les moyens de liaison sont disposés sur l'enveloppe des plaques réfractaires ;
  • la figure 6 est une variante de réalisation dans laquelle les moyens de liaison sont situés sur l'enveloppe métallique de la plaque fixe et sur un cadre dans lequel est enchâssée la plaque mobile ;
  • la figure 7 est une vue de l'extrémité d'un préhenseur destiné à être utilisé dans une variante du procédé de l'invention ;
On a représenté sur la figure 1 une vue d'ensemble d'un convertisseur 1 pour l'élaboration de l'acier. Un obturateur à tiroir, désigné par la référence générale 10, est fixé sous le convertisseur 1. L'acier contenu dans ce convertisseur est versé dans une poche 3 par un trou de coulée.
On a représenté sur la figure 2 une vue en coupe de l'obturateur à tiroir 10 monté sur le convertisseur 1. Cet obturateur se compose d'une armature métallique 12 fixée sur la paroi extérieure du convertisseur. Dans cette armature on trouve un ensemble de deux plaques, à savoir une plaque fixe 14 et une plaque mobile 16. Chacune de ces plaques comporte un orifice, respectivement 14a, 16a pour le passage du métal. Des moyens de pression permettent de presser la plaque mobile 16 contre la plaque fixe 14 et celle-ci contre une plaque 36 montée dans un évidement de l'armature 12. Ces moyens de pression seront décrits plus en détail en référence à la figure 3.
La plaque fixe est placée dans un cadre, dit cadre d'entraínement de la plaque fixe 20, et la plaque mobile dans un cadre d'entraínement 22 de la plaque mobile 16. La tige 44 du vérin est retenue dans un logement du cadre d'entraínement de la plaque mobile 22. Le vérin permet de déplacer la plaque mobile sur la plaque fixe.
Ce déplacement permet, de manière connue, de faire varier le recouvrement des orifices 14a et 16a des deux plaques de manière à contrôler ou à arrêter totalement le passage du métal. On remarquera que, dans l'exemple représenté, l'obturateur comporte en tout trois plaques, à savoir la plaque de jonction 36, la plaque fixe 14 et la plaque mobile 16. Mais seules les plaques fixe 14 et mobile 16 sont des plaques de travail qui supportent une érosion au contact du métal liquide. Au contraire, la plaque de jonction 36 ne voit pas l'acier dans le sens où elle n'est changée que lorsque le convertisseur 1 est vide. Bien que, dans l'exemple représenté, l'obturateur à tiroir comporte deux plaques de travail seulement en sus de la plaque de jonction, il pourrait en comporter davantage, par exemple trois ou plus.
Par jeu d'éléments réfractaires on désigne, dans l'exemple représenté, la plaque fixe 14, éventuellement entourée d'une enveloppe métallique 38, et la plaque mobile 16 associée à la busette de coulée 42, la plaque 16 et la busette de coulée 42 étant montées dans une enveloppe métallique 40. En revanche le jeu de réfractaire ne comprend pas la plaque de jonction 36 fixée à la busette interne 36a.
L'enveloppe 40 assemble la plaque mobile 16 et la busette 42. Elle assure à l'ensemble une rigidité suffisante pour servir de surface d'appui à des moyens de pression qui seront décrits ultérieurement. Elle comporte en outre un bouclier 40a qui protège contre le rayonnement et les projections.
Le poids du jeu de réfractaires est réduit au minimum compatible avec ces fonctions. On a représenté sur la figure 3, une vue en coupe du mode de réalisation de la figure 2 selon un plan perpendiculaire. Cette figure montre le détail des moyens de pression, désignés dans leur ensemble par la référence générale 26. Ils comprennent un levier 100. A une extrémité le levier est fixé à une barre de torsion 102 représentée en section transversale. A son autre extrémité le levier 100 est appliqué sur une glissière 104. La glissière 104 est fixée à l'enveloppe métallique 40. L'effort du levier est transmis à la plaque 16, puis à la plaque 14 qui prend appui sur la plaque de jonction 36. Une étanchéité statique est ainsi assurée entr la plaque fixe 14 et la plaque de jonction 36 et une étanchéité dynamique est assurée entre les plaques 14 et 16. On notera que les moyens de serrage de la plaque fixe contre la surface de jonction de l'orifice de coulée sont les mêmes que les moyens de pression pour presser la plaque fixe 14 contre la plaque mobile 16. Les mêmes moyens remplissent donc deux fonctions distinctes.
Conformément à l'invention, l'enveloppe métallique 38 qui entoure la plaque fixe 14 comporte un logement 38a. Une languette 106 est fixée sur l'enveloppe métallique 40 qui entoure la plaque mobile 16 et la busette collectrice 42. Cette languette 106 vient se verrouiller dans le logement 38a. La languette 106 et le logement 38 constituent les moyens qui permettent de lier les éléments réfractaires de manière qu'ils forment un jeu qui peut être introduit et/ou retiré d'un seul bloc, et par suite, en une seule opération de l'obturateur 10. Plus précisément, dans l'exemple représenté, le jeu comporte non seulement les plaques fixe et mobile elles-mêmes, mais encore les enveloppes 38 et 40 et la busette 42. C'est cet ensemble qui est introduit et/ou retiré en une seule opération. Il est vrai que le poids à manipuler est accru par rapport au poids des réfractaires seuls. Cependant cette augmentation de poids demeure raisonnable.
Revenant à la figure 2, on décrira maintenant en détail les moyens pour solidariser le cadre 20 d'entraínement de la plaque fixe soit avec le bâti 1 soit avec le cadre d'entraínement de la plaque mobile 22. Ces moyens sont constitués par un verrou à 2 positions 50. Ce verrou est monté sur le cadre 20 d'entraínement de la plaque fixe. Dans une première position, représentée sur la figure 1, il pénètre dans un logement 51 du bâti 2. Dans son autre position il pénètre dans un logement 3 prévu dans le cadre d'entraínement 22 de la plaque mobile. Dans la première position il immobilise le cadre d'entraínement de la plaque fixe par rapport au bâti et, dans sa seconde position, par rapport au cadre d'entraínement de la plaque mobile. Le vérin présente une course suffisante pour déplacer l'ensemble des deux cadres 20 et 22 suffisamment pour libérer le jeu d'éléments réfractaires de l'emprise des moyens de pression de la plaque fixe contre la surface de jonction de l'orifice de coulée.
Grâce au verrou à deux positions, le même moyen, à savoir le vérin réalise successivement deux fonctions distinctes. D'une part il permet de déplacer la plaque mobile sur la plaque fixe (première position du verrou 50). D'autre part il sert lors de l'extraction de la partie à changer de la mise en place d'une nouvelle plaque fixe. Pour cela le verrou est placé dans sa deuxième position, ce qui permet de déplacer d'un seul bloc le cadre d'entraínement de la plaque fixe et le cadre d'entraínement de la plaque mobile solidarisés entre eux par le verrou 50. Le jeu de réfractaire à changer est déplacé en même temps que les cadres 20 et 22.
On a représenté sur la fig 4, le tiroir de la fig 3 en position ouverte. On remarque que le verrou 50 est placé dans ladite deuxième position dans laquelle il solidarise le cadre d'entraínement 20 de la plaque fixe 14 avec le cadre d'entraínement 22 de la plaque mobile 16. le vérin 28, dont la tige 44 est connectée au cade 22 d'entraínement de la plaque mobile, a été utilisé pour pousser l'ensemble constitué par les deux cadres d'entraínement (fixe et mobile) et les plaques logées dans les ouvertures de ces cadres (plaque fixe 14 et plaque mobile 16). Ce mouvement a été poursuivi suffisamment pour que le jeu de réfractaires soit entièrement libéré de l'action de moyens de pression 26.
Les ouvertures des cadres 20 et 22 étant superposées, le jeu de réfractaires peut être retiré librement sans avoir à ouvrir une porte comme cela se fait généralement dans les dispositifs de l'art antérieur. Il n'est nécessaire d'effectuer ni connexion ni déconnexion parce que la tige du vérin reste fixée, pendant ces opérations, sur le cadre d'entraínement de la plaque mobile. L'ensemble à changer, constitué comme on l'a dit précédemment de la plaque réfractaire fixe 14, de la plaque réfractaire mobile 16, de l'enveloppe 38 de la plaque fixe 14 et de l'enveloppe 40 de la plaque mobile 16 est évacué en une seule opération au moyen d'un préhenseur. Un ensemble de remplacement, comportant des réfractaires neufs, est alors amené au moyen du même manipulateur ou d'un préhenseur différent.
Le vérin est alors actionné pour tirer l'ensemble qui pénètre latéralement par rapport à l'orifice de coulée sous les moyens de verrouillage 26, ce qui positionne les deux plaques sans autre opération supplémentaire. La plaque fixe 14 est glissée sous des moyens de pression 30 préalablement à ce que la plaque fixe 14 ne commence à recouvrir l'orifice de coulée.
On voit que ce mode de réalisation présente un double avantage. D'une part il permet, conformément à l'invention, de changer le jeu de réfractaires en une seule opération au lieu d'avoir à manipuler successivement les différentes plaques réfractaires. Ceci est un avantage important dans le cas où le jeu de réfractaires comporte deux plaques comme dans l'exemple représenté. Cette caractéristique permet un gain de temps important. Ce gain de temps est accru lorsque l'on utilise deux préhenseurs, l'un pour retirer les réfractaires usagés, l'autre pour mettre en place un jeu de réfractaires neuf. Les deux préhenseurs ne remplissent pas la même fonction parce qu'il est plus facile de retirer le jeu de réfractaires usagé que de mettre en place un nouveau jeu de réfractaires. Le préhenseur qui sert au retrait n'a donc pas besoin d'être très sophistiqué.
Le fait d'utiliser deux préhenseurs permet de tenir prêt celui des deux qui sert à la mise en place du jeu de réfractaires neuf. Il peut entrer en action dès que les réfractaires usagés ont été évacués. On gagne ainsi un temps précieux, particulièrement dans le cas des convertisseurs pour lesquels il est souhaitable que le temps nécessaire à l'échange des réfractaires reste inférieur à quelques minutes.
D'autre part, le mode de réalisation représenté présente encore un autre avantage.
En effet, dans les obturateurs de coulée de l'art antérieur, l'accès au réfractaire à échanger est obtenu au moyen d'une porte montée pivotante sur des charnières. Avant de pouvoir accéder aux réfractaires, il est nécessaire d'ouvrir cette porte. Lorsque les réfractaires ont été changés, il faut refermer la porte avant de pouvoir remettre l'obturateur en fonctionnement. Ces deux opérations supplémentaires prennent du temps. En outre elles ne peuvent pas être automatisées aisément.
On voit que, selon le mode de réalisation représenté, il n'est pas nécessaire d'ouvrir et de fermer une porte pour accéder aux réfractaires. Ceux-ci sont évacués et mis en place par un glissement de l'ensemble à changer ce qui supprime une étape. D'autre part cette opération peut être effectuée facilement parce qu'elle ne nécessite pas d'intervention manuelle mais peut au contraire être réalisée de façon simple grâce à un vérin. On remarquera encore que ce vérin est le même que celui qui sert, de manière conventionnelle, à la régulation de la coulée. Il n'est donc pas nécessaire de prévoir de matériel supplémentaire.
On a représenté sur la figure 5 une variante de réalisation de l'invention. Dans cette variante la plaque réfractaire fixe 14 est entourée par une enveloppe métallique 110, par exemple en tôle d'acier. La plaque réfractaire mobile 16 est également entourée par une enveloppe métallique en tôle d'acier 112. Dans l'exemple représenté une busette est solidaire de cette plaque réfractaire fixe. L'enveloppe métallique de la plaque rétractaire fixe est repliée de manière à constituer un rebord 114. L'enveloppe métallique 112 de la plaque réfractaire mobile est repliée par dessus le rebord 114 de l'enveloppe métallique de la plaque réfractaire fixe de façon à constituer une glissière 116. Cette glissière constitue la liaison qui permet de mettre en place et/ou de retirer la plaque réfractaire fixe et la plaque réfractaire mobile en une seule opération de l'obturateur de coulée. Il va de soi dans le cas où le jeu de plaques réfractaires comporte plus de deux plaques, chacune de ces plaques peut comporter une enveloppe métallique propre, chaque plaque réfractaire étant rendue solidaire de la plaque réfractaire voisine au moyen d'une glissière analogue à celle qui vient d'être décrite.
Dans une position de manutention verticale, la glissière pourrait permettre aux deux plaques de se désolidariser. Cet inconvénient est surmonté, conformément à l'invention, en équipant les glissières de butées de fin de course limitant la course du mouvement de glissement. Cette course doit toutefois rester suffisante pour permettre le fonctionnement normal de l'obturateur de coulée lorsque les plaques ont été mises en place.
On a représenté sur la figure 6 une variante de réalisation du dispositif représenté sur la figure 5. Dans cette variante la plaque réfractaire fixe 14 comporte une enveloppe métallique 110, de manière identique à ce qui a été décrit en référence à la figure 5.
En revanche la plaque réfractaire mobile 16 et la busette de coulée 42 sont placées dans un cadre métallique rigide 120. Ce cadre métallique comporte une gorge 122dans laquelle vient se loger le rebord 114 de l'enveloppe métallique 110 de la plaque réfractaire fixe de manière à constituer une glissière, comme décrit précédemment.
Bien entendu cette glissière peut également être équipée de butées de fin de course.
Lors de l'introduction d'un nouveau jeu de réfractaires, il est nécessaire de maintenir précisément la plaque fixe dans une position prédéterminée par rapport à la plaque mobile. Ceci est obtenu facilement, conformément à l'invention, en collant les deux plaques. Ce collage est détruit par les moyens d'entraínements de la plaque fixe lors de la première mise en fonctionnement de l'obturateur de coulée. La position relative prédéterminée peut également être obtenue en assurant un calage mécanique suffisamment fort pour maintenir les positions relatives des deux plaques durant la manutention et suffisamment faible pour être détruit par les moyens d'entraínements (cale dans la glissière, goupille entre les cadres métalliques ...).
On a représenté sur la figure 7 une variante de réalisation de l'invention. Dans cette
On a représenté sur la figure 7 une variante de réalisation de l'invention. Dans cette variante l'armature est constituée par un bâti fixe 60 et par une porte 62 montée sur charnières articulées 64 sur le bâti fixe 60. Le jeu de réfractaires à échanger est constitué d'une plaque réfractaire fixe 14 et d'une plaque réfractaire mobile 16. Ces plaques comportent des trous traversant disposés dans l'alignement l'un de l'autre. Un manipulateur 66 comporte un préhenseur 68 dont l'extrémité peut être introduite dans les trous. Le préhenseur 68 constitue le moyen qui permet de lier les plaques 14 et 16 constituant le jeu de manière à pouvoir les introduire et/ou les retirer en une seule opération. On notera que dans cet exemple de réalisation les moyens qui permettent de lier les plaques entre-elles sont extérieurs au jeu de réfractaires. Ceci est toutefois suffisant car il est seulement nécessaire que les plaques soient liées entre elles seulement pendant leur manutention.

Claims (16)

  1. Jeu d'éléments réfractaires, notamment pour un obturateur de coulée (10), ledit obturateur de coulée (10) comprenant une armature métallique (12) montée sur un conteneur métallurgique (1), au moins une plaque réfractaire fixe (14) comportant au moins un orifice (14a), au moins une plaque réfractaire mobile (16) comportant au moins un orifice (16a), au moins une busette collectrice (42), des moyens de déplacement pour déplacer la plaque mobile (14) par rapport à la plaque fixe (16) de manière à commander le recouvrement de l'orifice de la plaque fixe par l'orifice de la plaque mobile ; des moyens de pression (26) qui permettent de serrer la plaque mobile contre la plaque fixe, caractérisé en ce que ladite au moins une plaque réfractaire fixe (14) et ladite au moins une plaque réfractaire mobile (16) et ladite au moins une busette collectrice (42) sont aptes à être liées entre elles de manière à constituer un jeu qui peut être introduit et/ou retiré de l'obturateur (10) en une seule opération.
  2. Jeu selon la revendication 1 caractérisé en ce que les éléments réfractaires qui constituent le jeu sont liés entre eux par des moyens qui permettent un mouvement de ladite au moins une plaque réfractaire fixe (14) relativement à ladite au moins une plaque réfractaire mobile (16), l'amplitude de ce mouvement étant suffisante pour le fonctionnement de l'obturateur (10).
  3. Jeu selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que ladite au moins une plaque réfractaire fixe (14) ladite au moins une plaque réfractaire mobile (16) et ladite busette collectrice (42) comportent des enveloppes métalliques (38, 40) la liaison entre les plaques étant assurée par l'intermédiaire des enveloppes (38, 40).
  4. Jeu selon la revendication 3 caractérisé en ce que la liaison entre ledites plaques (14, 16) est assurée par des glissières fixées sur ledites enveloppes métalliques (38, 40).
  5. Jeu selon l'une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour verrouiller le mouvement relatif de ladite plaque réfractaire fixe par rapport à ladite plaque réfractaire mobile dans une position prédéterminée, notamment superposée, ces moyens étant détruits lors du premier mouvement de l'obturateur (10).
  6. Jeu selon la revendication 1 caractérisé en ce que la liaison entre ladite au moins une plaque réfractaire fixe (14) et ladite au moins une plaque réfractaire mobile (16) est assurée par un collage, la liaison par collage étant détruite par le premier mouvement de l'obturateur (10).
  7. Jeu selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledites plaques comportent des moyens qui permettent de les maintenir dans une position relative prédéterminée, notamment superposée par des moyens de liaison extérieurs aux jeux de plaques réfractaires (14, 16).
  8. Jeu selon la revendication 7 caractérisé en ce que les moyens de liaison extérieurs sont constitués par un manipulateur (66) de préhension apte à saisir et/ou verrouiller le jeu de réfractaire en position relative.
  9. Procédé de remplacement du jeu d'éléments réfractaires d'un obturateur de coulée, ledit obturateur comprenant une armature métallique (12) montée sur un conteneur métallurgique (1), au moins une plaque réfractaire fixe (14) comportant au moins un orifice (14a), au moins une plaque réfractaire mobile (16) comportant au moins un orifice (16a), au moins une busette collectrice (42), des moyens de déplacement pour déplacer la plaque mobile (14) par rapport à la plaque fixe (16) de manière à commander le recouvrement de l'orifice de la plaque fixe par l'orifice et de la plaque mobile; des moyens de pression (26) qui permettent de serrer la plaque mobile contre la plaque fixe, caractérisé en ce que l'on met en place et/ou l'on retire ledit jeu réfractaire en une seule opération.
  10. Procédé de remplacement selon la revendication 9 caractérisé en ce que l'on utilise un outil de manutention (66) comportant un préhenseur (68), ledit préhenseur (68) assurant une liaison des éléments du jeu réfractaire au moment de la mise en place et/ou de la dépose desdites plaques.
  11. Procédé de remplacement selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que l'on utilise un outil de manutention pour retirer le jeu de réfractaire usagé, et un autre outil de manutention pour mettre en place un nouveau jeu réfractaire de manière à diminuer le temps nécessaire au remplacement des plaques.
  12. Procédé de remplacement selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que les réfractaires usagés sont évacués par gravité, les éléments du jeu réfractaire étant liés seulement lors de leur introduction dans l'obturateur.
  13. Procédé de remplacement de plaques réfractaires selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que l'on change les enveloppes métalliques (38, 40), en même temps que le jeu de réfractaire entourant respectivement chacune des dites plaques.
  14. Procédé de remplacement selon l'une quelconque des revendications 9 à 13 caractérisé en ce que l'on utilise les moyens de déplacement (28, 44) de la plaque réfractaire mobile (16) pour déplacer le jeu de réfractaires dans une position dans laquelle il n'est plus soumis à l'action des moyens de pression (26) qui permettent de serrer la plaque mobile (16) contre la plaque fixe (14), ce qui le libére de toute attache à l'obturateur (10), de manière à permettre l'accès du manipulateur de manutention sans ouverture de l'armature métallique (12) de l'obturateur.
  15. Procédé de remplacement selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'on utilise un cadre d'entraínement (20) de la plaque fixe (14) et un cadre d'entraínement (22) de la plaque mobile (16), le cadre d'entraínement de la plaque fixe et le cadre d'entraínement de la plaque mobile pouvant être solidarisées au moyen d'un verrou (50) à deux positions monté sur le cadre d'entraínement (20) de la plaque fixe.
  16. Procédé de remplacement selon la revendication 15, caractérisé en ce que le cadre (20) d'entraínement de la plaque fixe comporte une ouverture centrale dans laquelle est introduite la plaque fixe (14), et en ce que le cadre d'entraínement (22) de la plaque mobile comporte une ouverture centrale dans laquelle est introduite la plaque mobile (16), l'ouverture centrale du cadre d'entraínement de la plaque fixe et l'ouverture centrale du cadre d'entraínement de la plaque mobile étant superposées pendant l'extraction et l'insertion du jeu de réfractaires.
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