EP0764220B1 - Dispositif de chargement a goulotte rotative pour un four a cuve - Google Patents

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EP0764220B1
EP0764220B1 EP95920800A EP95920800A EP0764220B1 EP 0764220 B1 EP0764220 B1 EP 0764220B1 EP 95920800 A EP95920800 A EP 95920800A EP 95920800 A EP95920800 A EP 95920800A EP 0764220 B1 EP0764220 B1 EP 0764220B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
mounting flange
housing
deformable
chute
ring
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP95920800A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0764220A1 (fr
Inventor
Emile Lonardi
Guy Thillen
Georges Reuter
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Paul Wurth SA
Original Assignee
Paul Wurth SA
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Filing date
Publication date
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/18—Bell-and-hopper arrangements
    • C21B7/20—Bell-and-hopper arrangements with appliances for distributing the burden

Definitions

  • the present invention relates to a chute loading device rotary kiln, comprising a support structure overhanging the shaft furnace, a lock hopper supported by this support structure, a chute drive housing which is tightly connected to a side to the lock hopper and on the other side to a mounting flange to be fixed rigidly in the shaft oven, and at least one large rolling ring diameter mounted in the housing to support said rotary chute.
  • the chute is suspended in a rotating cage, which is supported in the housing by means of a ring large diameter bearing.
  • the rotating cage defines the lower part of a axial flow channel connecting the lock hopper to the chute, and the ring large diameter bearing externally surrounds this axial channel of flow.
  • the bearing ring is designed to take up an axial force and a significant changeover moment. It includes two coaxial rings connected by rolling elements.
  • One of the two rings is rigidly fixed to the rotating cage, while the other ring is rigidly fixed to a plate of support integrated in the housing.
  • the housing itself has a flange lower using which it is rigidly supported on the mounting flange fixed to the shaft oven.
  • the lock hopper is tightly connected to the casing, either rigidly. either through a compensator.
  • the weight of the chute is transmitted rigidly through the support plate and the housing on the mounting flange from the shaft oven.
  • the problem underlying the present invention is to increase the duration life of the rolling ring in a device of the kind described in the preamble.
  • a certain merit of the present invention is to have understood that the flange assembly rigidly fixed to the shaft furnace undergoes deformations asymmetrical that affect the life of the bearing ring.
  • These deformations of the mounting flange of the shaft furnace are due on one side to the internal pressure in the shaft oven and on the other side at thermal expansion of the shaft furnace.
  • Their asymmetry is probably due to the fact the dome of the shaft furnace, to which the mounting flange is attached rigidly, is a non-symmetrical structure which presents for example several important local openings. Therefore, this dome deforms asymmetrically under the combined effect of internal pressure and constraints of thermal origin. In addition, this dome is not necessarily heated uniformly.
  • the internal refractory lining may be less important in some places, which naturally produces heating asymmetric of the dome and therefore, in the wall of the dome, a field asymmetric constraints of thermal origin.
  • the dome undergoes asymmetric deformations which necessarily generate deformations asymmetrical mounting flange attached to the dome.
  • the deformable connecting element integrated in the chain of rigid elements connecting the mounting flange of the oven to tank with the rolling ring supporting the rotating chute, absorbs a much of the asymmetric deformation of the front mounting flange that these deformations cannot affect the geometry of the ring rolling.
  • the connecting element deformable is connected between a mounting plate and a liner outside of the housing.
  • the bearing ring is fixed on this plate mounting and the outer casing of the casing is fixed directly to the flange of mounting fixed to the oven.
  • the deformations of this flange are taken up in mainly by the deformable connecting element.
  • the absorption effect obtained is improved if its support plate is provided with reinforcements giving it a much higher rigidity than that of the deformable element.
  • the element of deformable link is constituted by a first compensator which connects the casing containing said bearing ring, in a sealed manner to the flange of mounting the oven, while allowing relative movements between the casing and the oven furnace mounting flange.
  • the housing is then supported either directly by a rigid support structure, or by the lock hopper. The latter is supported directly or indirectly by a structure of rigid support. Any rigid connection between the mounting flange and the housing supporting the bearing ring is therefore deleted.
  • the connecting element deformable is connected directly between an integrated mounting plate in the housing and the bearing ring. This solution naturally ensures better protection of the bearing ring, because of deformations of the support plate are also absorbed.
  • the connecting element deformable is preferably a ring whose annular wall defines a deformable loop.
  • the connecting element deformable according to the invention directly supports the casing on the flange mounting.
  • This solution differs from the first execution described above by the fact that the deformable connecting element is capable of transmitting the weight of the housing / chute assembly directly on the mounting flange of the shaft furnace, whereas the compensator in the first execution is used exclusively for connect the housing tightly to the mounting flange of the shaft furnace and does not intervene in the recovery of the weight of the housing / chute assembly.
  • the reference 10 marks overall a tank oven. This is for example a blast furnace, but it could also be another type of oven which can be fitted with a chute rotary.
  • the tank furnace shown comprises a cylindrical body 12 and a terminal dome 14.
  • this terminal dome 14 is integrated an opening of load 16 which is surrounded by a mounting flange 18, called in the continued mounting flange 18 of the shaft furnace 10.
  • This mounting flange 18 is rigidly attached to dome 14 and is therefore exposed to all deformation of the last.
  • the load material flows from the lock hopper 26 through the metering member 28 and the casing 30 on the rotary chute 32.
  • the latter distributes the loading material on the loading surface marked by the reference 34.
  • the casing 30 contains the means for suspending the chute as well as the training means thereof. Different types of means suspension and drive of chute 32 are described in detail in documents cited in the introductory part of this description. Help of Figure 3 we will only provide here a brief description of a mode possible execution of these suspension and drive means of the chute.
  • the chute 32 is supported by a rotary cage 36 by means of two lateral pivots 38 'and 38 ".
  • the rotating cage 36 forms the lower part of a channel supply 39 which is coaxial with the axis of the oven 10.
  • This cage 36 is supported in the casing 30 by means of a bearing ring 40 of large diameter which surrounds the supply channel 39 and which defines the axis of rotation vertical of the cage 36.
  • This rolling ring 40 is an element which has proven for the rotary suspension of chute 32.
  • the outer ring 44 which supports the rotary cage 36, while the inner ring 42 is fixed on a support plate 48 of the casing 30.
  • the outer ring 44 supports then a gear toothing 50 which cooperates with a first pinion (not shown) a drive mechanism (not shown) to train in rotation of the cage 36 and, consequently, the chute 32 around the axis of the tank 10.
  • a swivel mechanism allows you to change the angle of inclination of the chute 32 when the latter is rotating.
  • This mechanism includes the most often a second large diameter bearing ring 52, the inner ring 54 is fixed to the support plate 48.
  • the outer ring 56 of this second rolling ring is provided with a gear teeth 58 which cooperates with a second pinion (not shown) of a mechanism training.
  • This drive mechanism is capable of giving the ring exterior 56 a rotational movement which may have a phase shift variable angular with respect to the rotational movement of the cage 36.
  • a mechanism 60 mechanically connected between this outer ring 56 and a at least pivots 38 ', 38 "makes it possible to transform this phase shift or offset angular in a pivoting of the chute around the two pivots 38 'and 38 ".
  • pivoting mechanisms are described in more detail in the documents mentioned in the introduction to this description.
  • At least one deformable connecting element is integrated into the chain of rigid elements mechanically connecting the ring bearing 40 supporting the rotary chute 32 to the mounting flange 18 of the shaft furnace, so that a rigid transmission of deformations between the mounting flange 18 and the rolling ring 40 is avoided.
  • Figures 1 to 5 show several advantageous embodiments of the invention.
  • a compensator 70 is connected between the flange 18 of the dome 14 and the counter-flange 18 'of the casing 30.
  • This compensator 70 for example a metallic bellows compensator, guarantees watertightness between the casing 30 and the shaft furnace 10, while allowing relative movement of the two flanges 18 and 18 '.
  • the casing 30 is supported by the hopper assembly lock 26 / metering member 28.
  • This assembly 26/28 is supported itself, as described above, by the support structure 22.
  • the compensator 70 must therefore essentially fulfill a function seal and must in no way support the weight of the housing assembly 30 / chute 32.
  • the dome 14 can deform asymmetrically, for example under the influence of a field of asymmetric temperature or internal pressures acting on the dome, without that these deformations affect the casing 30.
  • the integrated bearing ring 40 in the casing 30 is therefore protected from tensions induced by the asymmetric deformations of the dome 14.
  • the device according to Figure 2 differs from the device of Figure 1 by the fact that the casing 30 is supported directly by the support structure 22.
  • a second compensator 72 is connected between the hopper assembly lock 26 / shutter member 28 and the casing 30.
  • This embodiment has the advantage that the casing 30, which is generally hotter than the hopper lock 26, 28, can expand almost freely on both sides.
  • this second compensator is recommended if continuous weighing is to be carried out of the lock hopper via integrated load cells in the supports of the hopper 26 on the support structure 22.
  • FIG. 3 shows a preferred embodiment of the invention, in which the deformable connecting element is integrated in the casing 30.
  • This deformable connecting element more precisely comprises a ring deformable 80 connected between the support plate 48 of the casing and a outer jacket 82 of the casing 30.
  • This modified casing 30 can be rigidly mounted on the mounting flange 18 of the shaft furnace 10. Indeed, the deformations of this flange 18 affect the wall 82 of the casing 30, but not or little the plate support 48. It will be noted that the latter is advantageously reinforced by boxes 84 which increase its rigidity. Indeed, the higher the plate support 48 is rigid with respect to the deformable ring 80, the better deformation of the outer jacket 82 will be taken up by the ring deformable.
  • a high rigidity of the support plate 48 amplifies by therefore the effect of absorbing deformations of the deformable ring 80 and thus guarantees that the support plate 48 does not deform either in its plane or perpendicular to this plane.
  • a deformation of the dome 14 induced in the ring 42 of the rolling ring 40, which is fixed to the support plate 48 hardly any deformations affecting the circularity and the flatness of this ring 42.
  • the deformable ring 80 is for example a ring having a section open in "U".
  • One of the branches then constitutes a fixed flange, for example welded to the wall 82; while the other branch constitutes a fixed flange, by example welded to the support plate 48.
  • the ring 80 is, as we have seen more high, dimensioned to be much less rigid than the plate support 48. It follows that the deformations of the wall 82 produce a deformation of section "U" of ring 80 and do not affect the shape of the plate 48.
  • Figure 4 also shows an embodiment in which the element of deformable link is integrated in the casing 30.
  • the outer casing 30 and support plate 48 are assembled more or less rigidly.
  • Between the support plate 48 and the ring bearing 40 is connected against a deformable sleeve 90. The latter absorbs any deformation of the support plate 48 without transmit significant stresses to the bearing ring 40.
  • the casing modified from Figure 4 can also be rigidly mounted on the flange 18 of the dome 14.
  • Figure 5 shows an execution of a deformable connecting element 100 which can be integrated between the casing 30 and the dome 14 and which has the particularity of being able to transmit the weight of the casing 30 / chute assembly 32 on the dome 14.
  • the deformable element 100 comprises a lower flange 102, fixed to the dome 14, and a mounting flange 104, supporting the casing 30.
  • the two flanges are 102 and 104 are connected by a metal wall 106 deformable which forms an open loop inwards. It will be noted that this loop preferably has the shape of a lyre.
  • This metal wall 106 is dimensioned so as to be able to transmit the weight of the housing assembly 30 / chute 32 of the mounting flange 104 on the lower flange 102, while allowing a relative horizontal and / or vertical displacement of the two flanges 102 and 104.
  • stops 108 and 110 have been provided in order to avoid excessive relative movements of the two flanges 102 and 104, which could cause plastic deformation of the metal wall 106.
  • stops 108 and 110 have been provided. avoid excessive compression of the deformable element 100.
  • the elements 110 avoid too great an extension, as well as a excessive horizontal displacement of the two flanges 102 and 104.
  • the purpose of the tie rods 110 is in particular to avoid an extension excessive axial of the loop formed by the wall 106 under the effect of the internal pressure in the oven (bottom effect).
  • Figure 6 shows a detail of a preferential execution of the element deformable 100. It can be seen that the loop formed by the wall 106 is entirely filled with a material 112. It is an insulating and compressible material, for example rock wool. An annular screen 114 closes the opening of the loop, without interfering with the deformation thereof.
  • This element execution deformable 100 has the advantage that the deformable wall 106 is protected against excessive heating, which would negatively influence its properties elastic. In addition, it is excluded that the cavity inside the loop fills with non-compressible materials, which could hinder deformation of the wall 106.

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Description

La présente invention concerne un dispositif de chargement à goulotte rotative pour un four à cuve, comprenant une structure de support surplombant le four à cuve, une trémie d'éclusage supportée par cette structure de support, un carter d'entraínement de la goulotte qui est connecté de façon étanche d'un côté à la trémie d'éclusage et de l'autre côté à une bride de montage à fixer rigidement au four à cuve, et au moins un anneau de roulement de grand diamètre monté dans le carter pour supporter ladite goulotte rotative.
Des dispositifs de ce genre sont décrits par exemple dans les documents US-A-3,693,812; US-A-3,880,302; US-A-3,814,403; US-A-4,941,792 et US-A-5.022,806. Dans ces dispositifs, la goulotte est suspendue dans une cage rotative, qui est supportée dans le carter à l'aide d'un anneau de roulement de grand diamètre. La cage rotative définit la partie inférieure d'un canal axial d'écoulement reliant la trémie d'éclusage à la goulotte, et l'anneau de roulement grand diamètre entoure extérieurement ce canal axial d'écoulement. L'anneau de roulement est conçu pour reprendre un effort axial et un moment de basculement importants. Il comprend deux bagues coaxiales reliées par des éléments roulants. Une des deux bagues est fixée rigidement à la cage rotative, tandis que l'autre bague est fixée rigidement à une plaque de support intégrée dans le carter. Le carter lui-même possède une bride inférieure à l'aide de laquelle il est rigidement supporté sur la bride de montage fixée au four à cuve. La trémie d'éclusage est connectée de façon étanche au carter, soit de façon rigide. soit par l'intermédiaire d'un compensateur. En résumé, dans les dispositifs connus le poids de la goulotte est transmis rigidement à travers la plaque de support et le carter sur la bride de montage du four à cuve.
De nombreux dispositifs de chargement munis d'une suspension de la goulotte de ce genre sont en service sur des hauts fourneaux depuis plus de 20 ans. L'anneau de roulement de grand diamètre est la solution la plus fiable actuellement connue pour assurer la suspension rotative de la goulotte dans le carter.
Bien que ce type de suspension de la goulotte rotative donne entière satisfaction, il faut cependant signaler que la durée de vie de l'anneau de roulement grand diamètre atteinte en pratique est sensiblement inférieure à la durée de vie qu'on pourrait escompter d'après les calculs. Ce phénomène est connu depuis une dizaine d'années, mais l'homme du métier ne pouvait jusqu'à présent pas expliquer pourquoi en pratique l'anneau de roulement doit être remplacé plus tôt que prédit par les calculs.
Le problème à la base de la présente invention est d'augmenter la durée de vie de l'anneau de roulement dans un dispositif du genre décrit dans le préambule.
Ce problème trouve sa solution dans au moins un élément de liaison déformable qui est intégré dans la chaíne d'éléments rigides reliant mécaniquement la bride de montage fixée rigidement au four à cuve à l'anneau de roulement supportant la goulotte rotative, de façon qu'une transmission de déformations de ladite bride de montage audit anneau de roulement soit largement évitée.
Un mérite certain de la présente invention est d'avoir compris que la bride de montage fixée rigidement au four à cuve subit des déformations asymétriques qui affectent la durée de vie de l'anneau de roulement. Ces déformations de la bride de montage du four à cuve sont dues d'un côté à la pression interne qui règne dans le four à cuve et de l'autre côté à des dilatations d'origine thermique du four à cuve. Leur asymétrie est probablement due au fait le dôme du four à cuve, auquel la bride de montage est fixée rigidement, est une structure non-symétrique qui présente par exemple plusieurs ouvertures locales importantes. Par conséquent, ce dôme se déforme asymétriquement sous l'effet combiné de la pression interne et des contraintes d'origine thermique. De plus, ce dôme n'est pas nécessairement chauffé uniformément. En effet, le revêtement réfractaire interne peut être moins important à certains endroits, ce qui produit naturellement un échauffement asymétrique du dôme et par conséquent, dans la paroi du dôme, un champ asymétrique de contraintes d'origine thermique. En résumé, le dôme subit des déformations asymétriques qui engendrent nécessairement des déformations asymétriques de la bride de montage fixée au dôme.
Dans les dispositifs selon l'état de la technique, ces déformations asymétriques de la bride de montage sont transmises à travers une chaíne d'éléments plus ou moins rigides du carter à l'anneau de roulement. Ce dernier est par conséquent soumis à un champ de contraintes et un champ de déformations asymétriques qui affectent notamment sa circularité et sa planéité. Il en résulte une usure plus rapide et dès lors une réduction de sa durée de vie, voire dans certains cas même un blocage complet de l'anneau de roulement bien avant d'avoir atteint sa durée de vie théoriquement possible.
Dans le dispositif selon l'invention, l'élément de liaison déformable, intégré dans la chaíne d'éléments rigides reliant la bride de montage du four à cuve à l'anneau de roulement supportant la goulotte rotative, absorbe une grande partie des déformations asymétriques de la bride de montage avant que ces déformations ne puissent affecter la géométrie de l'anneau de roulement.
Dans une première exécution avantageuse, l'élément de liaison déformable est connecté entre une plaque de montage et une chemise extérieure du carter. L'anneau de roulement est fixé sur cette plaque de montage et la chemise extérieure du carter est fixée directement sur la bride de montage fixée au four à cuve. Les déformations de cette bride sont reprises en majeure partie par l'élément de liaison déformable. L'effet d'absorption obtenu est amélioré si sa plaque de support est munie de renforts lui conférant une rigidité beaucoup plus élevée que celle de l'élément déformable.
Dans une deuxième exécution avantageuse de l'invention, l'élément de liaison déformable est constitué par un premier compensateur qui connecte le carter renfermant ledit anneau de roulement, de façon étanche à la bride de montage du four, tout en permettant des déplacements relatifs entre le carter et la bride de montage du four à cuve. Le carter est alors supporté soit directement par une structure de support rigide, soit par la trémie d'éclusage. Cette dernière est supportée directement ou indirectement par une structure de support rigide. Toute liaison rigide entre la bride de montage et le carter supportant l'anneau de roulement est dès lors supprimée.
Dans une troisième exécution avantageuse, l'élément de liaison déformable est connecté directement entre une plaque de montage intégrée dans le carter et l'anneau de roulement. Cette solution assure naturellement la meilleure protection de l'anneau de roulement, car des déformations de la plaque de support sont elles aussi absorbées.
Dans la première et la troisième exécution, l'élément de liaison déformable est de préférence un anneau dont la paroi annulaire définit une boucle déformable.
Dans une quatrième exécution avantageuse, l'élément de liaison déformable selon l'invention supporte directement le carter sur la bride de montage. Cette solution diffère de la première exécution décrite plus haut par le fait que l'élément de liaison déformable est apte à transmettre le poids de l'ensemble carter/goulotte directement sur la bride de montage du four à cuve, alors que le compensateur dans la première exécution sert exclusivement à connecter le carter de façon étanche à la bride de montage du four à cuve et n'intervient aucunement dans la reprise du poids de l'ensemble carter/goulotte.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront déduits de la description détaillée de plusieurs modes d'exécution préférentiels de l'invention et des représentations de ces modes d'exécutions préférentiels dans les dessins ci-annexés, dans lesquels:
  • la Figure 1 est une élévation, dessinée partiellement sous forme d'une coupe, d'un four à cuve équipé d'un premier mode d'exécution du dispositif de chargement à goulotte rotative selon l'invention;
  • la Figure 2 représente, dans une vue analogue, une variante d'exécution du dispositif selon la Figure 1;
  • la Figure 3 représente une coupe par un plan vertical d'un carter d'entraínement d'une goulotte rotative faisant partie d'un deuxième mode d'exécution du dispositif de chargement à goulotte rotative selon l'invention;
  • la Figure 4 représente une coupe par un plan vertical d'un carter d'entraínement d'une goulotte rotative faisant partie d'un troisième mode d'exécution du dispositif de chargement à goulotte rotative selon l'invention;
  • la Figure 5 représente une coupe par un plan vertical d'un carter d'entraínement d'une goulotte rotative faisant partie d'un quatrième mode d'exécution du dispositif de chargement à goulotte rotative selon l'invention;
  • la Figure 6 représente un détail d'un élément de liaison déformable de la Figure 6.
Se référant d'abord à la Figure 1, il sera noté que la référence 10 repère globalement un four à cuve. Il s'agit par exemple d'un haut fourneau, mais il pourrait aussi s'agir d'un autre type de four qui peut être équipé d'une goulotte rotative. Le four à cuve représenté comprend un corps cylindrique 12 et un dôme terminal 14. Dans ce dôme terminal 14 est intégré une ouverture de chargement 16 qui est entourée par une bride de montage 18, appelée dans la suite bride de montage 18 du four à cuve 10. Cette bride de montage 18 est fixée rigidement au dôme 14 et est dès lors exposée à toutes les déformations de ce dernier.
La référence 20 repère globalement un dispositif de chargement à goulotte rotative. Ce dernier comprend en premier lieu une structure de support 22 qui surplombe le dôme 14 du four à cuve et qui repose par exemple sur le corps 12 du four à cuve. Dans certains cas le four à cuve est cependant entouré d'une structure portante indépendante, appelée tour carrée, et la structure de support 22 sera supportée par cette tour carrée. Du haut vers le bas on distingue sur la Figure 1:
  • une trémie fixe ou rotative 24, recevant la matière de chargement;
  • une trémie d'éclusage 26, qui peut être rendue étanche d'un côté par rapport à la trémie 24 et de l'autre côté par rapport au four 10;
  • un organe de dosage 28 de la matière de chargement, qui est, le plus souvent, un élément indépendant agencé en dessous la trémie d'éclusage 26, mais qui, pour simplifier la terminologie, est considéré dans la présente description comme faisant partie de la trémie d'éclusage 26;
  • un carter d'entraínement 30; et
  • une goulotte 32 qui peut tourner autour de l'axe vertical du four à cuve 10 et dont l'angle d'inclinaison par rapport à la verticale peut, le plus souvent, être varié.
    • La matière de chargement s'écoule de la trémie d'éclusage 26 à travers l'organe de dosage 28 et le carter 30 sur la goulotte rotative 32. Cette dernière répartit la matière de chargement sur la surface de chargement repérée par la référence 34. Le carter 30 renferme les moyens de suspension de la goulotte ainsi que les moyens d'entraínement de celle-ci. Différents types de moyens de suspension et d'entraínement de la goulotte 32 sont décrits en détail dans les documents cités dans la partie introductive de la présente description. A l'aide de la Figure 3 on ne fournira ici qu'une description succincte d'un mode d'exécution possible de ces moyens de suspension et d'entraínement de la goulotte.
    Se référant ainsi à la Figure 3, on voit que la goulotte 32 est supportée par une cage rotative 36 par l'intermédiaire de deux pivots latéraux 38' et 38". Ces pivots latéraux 38' et 38" définissent un axe de pivotement horizontal pour la goulotte 32 autour duquel on peut varier l'inclinaison de la goulotte par rapport à la verticale. La cage rotative 36 forme la partie inférieure d'un canal d'alimentation 39 qui est coaxial à l'axe du four 10. Cette cage 36 est supportée dans le carter 30 à l'aide d'un anneau de roulement 40 de grand diamètre qui entoure le canal d'alimentation 39 et qui définit l'axe de rotation vertical de la cage 36. Cet anneau de roulement 40 est un élément qui a fait ses preuves pour la suspension rotative de la goulotte 32. Il comprend une bague intérieure 42 et une bague extérieure 44 qui sont reliées par des éléments roulants 46 de façon à pouvoir supporter des charges axiales et des moments de basculement importants. C'est de préférence la bague extérieure 44 qui supporte la cage rotative 36, alors que la bague intérieure 42 est fixée sur une plaque de support 48 du carter 30. La bague extérieure 44 supporte alors une denture d'engrenage 50 qui coopère avec un premier pignon (non-montré) d'un mécanisme d'entraínement (non-montré) pour entraíner en rotation la cage 36 et, par conséquent, la goulotte 32 autour de l'axe du four à cuve 10.
    Un mécanisme de pivotement permet de changer l'angle d'inclinaison de la goulotte 32 lorsque celle-ci est en rotation. Ce mécanisme comprend le plus souvent un deuxième anneau de roulement 52 de grand diamètre, dont la bague intérieure 54 est fixée à la plaque de support 48. La bague extérieure 56 de ce deuxième anneau de roulement est munie d'une denture d'engrenage 58 qui coopère avec un deuxième pignon (non-montré) d'un mécanisme d'entraínement. Ce mécanisme d'entraínement est apte à conférer à la bague extérieure 56 un mouvement de rotation pouvant présenter un déphasage angulaire variable par rapport au mouvement de rotation de la cage 36. Un mécanisme 60, connecté mécaniquement entre cette bague extérieure 56 et un au moins des pivots 38', 38" permet de transformer ce déphasage ou décalage angulaire en un pivotement de la goulotte autour des deux pivots 38' et 38". De tels mécanismes de pivotement sont décrits plus en détail dans les documents mentionnés dans l'introduction de la présente description.
    Selon la présente invention au moins un élément de liaison déformable est intégré dans la chaíne d'éléments rigides reliant mécaniquement l'anneau de roulement 40 supportant la goulotte rotative 32 à la bride de montage 18 du four à cuve, de façon qu'une transmission rigide des déformations entre la bride de montage 18 et l'anneau de roulement 40 soit évitée. Les Figures 1 à 5 montrent plusieurs modes d'exécution avantageux de l'invention.
    Selon l'exécution de la Figure 1 un compensateur 70 est connecté entre la bride 18 du dôme 14 et la contre-bride 18' du carter 30. Ce compensateur 70, par exemple un compensateur métallique à soufflets, garantit l'étanchéité entre le carter 30 et le four à cuve 10, tout en permettant un déplacement relatif des deux brides 18 et 18'. Le carter 30 est supporté par l'ensemble trémie d'éclusage 26 / organe de dosage 28. Cet ensemble 26/28 est supporté lui-même, comme décrit plus haut, par la structure de support 22. Le compensateur 70 doit par conséquent essentiellement remplir une fonction d'étanchéité et ne doit aucunement supporter le poids de l'ensemble carter 30 / goulotte 32. Il sera dès lors apprécié que dans cette exécution le dôme 14 peut se déformer asymétriquement, par exemple sous l'influence d'un champ de température asymétrique ou des pressions internes agissant sur le dôme, sans que ces déformations n'affectent le carter 30. L'anneau de roulement 40 intégré dans le carter 30 est par conséquent à l'abri de tensions induites par les déformations asymétriques du dôme 14.
    Le dispositif selon la Figure 2 se distingue du dispositif de la Figure 1 par le fait que le carter 30 est supporté directement par la structure de support 22. Un deuxième compensateur 72 est connecté entre l'ensemble trémie d'éclusage 26 / organe d'obturation 28 et le carter 30. Ce mode d'exécution a l'avantage que le carter 30, qui est généralement plus chaud que la trémie d'éclusage 26, 28, peut se dilater quasi librement des deux côtés. De plus, ce deuxième compensateur est recommandé si on veut réaliser un pesage continu de la trémie d'éclusage par l'intermédiaire de cellules de pesage intégrées dans les appuis de la trémie 26 sur la structure de support 22.
    La Figure 3 montre une exécution préférentielle de l'invention, dans laquelle l'élément de liaison déformable est intégré dans le carter 30. Cet élément de liaison déformable comprend plus précisément un anneau déformable 80 connecté entre la plaque de support 48 du carter et une chemise extérieure 82 du carter 30. Ce carter 30 modifié peut être rigidement monté sur la bride de montage 18 du four à cuve 10. En effet, les déformations de cette bride 18 affectent la paroi 82 du carter 30, mais pas ou peu la plaque de support 48. Il sera noté que cette dernière est avantageusement renforcée par des caissons 84 qui augmentent sa rigidité. En effet, plus la plaque de support 48 est rigide par rapport à l'anneau déformable 80, mieux les déformation de la chemise extérieure 82 seront reprises par l'anneau déformable. Une rigidité élevée de la plaque de support 48 amplifie par conséquent l'effet d'absorption de déformations de l'anneau déformable 80 et garantit ainsi que la plaque de support 48 ne se déforme ni dans son plan, ni perpendiculairement à ce plan. En conclusion, une déformation du dôme 14 n'induit dans la bague 42 de l'anneau de roulement 40, qui est fixée sur la plaque support 48, guère de déformations affectant la circularité et la planéité de cette bague 42.
    L'anneau déformable 80 est par exemple un anneau ayant un section ouverte en "U". Une des branches constitue alors une bride fixée, par exemple soudée, à la paroi 82; tandis que l'autre branche constitue une bride fixée, par exemple soudée, à la plaque de support 48. L'anneau 80 est, on l'a vu plus haut, dimensionné de façon à être beaucoup moins rigide que la plaque de support 48. Il en résulte que les déformations de la paroi 82 produisent une déformation de la section "U" de l'anneau 80 et n'affectent pas la forme de la plaque 48.
    La Figure 4 montre également une exécution dans laquelle l'élément de liaison déformable est intégré dans le carter 30. Dans cette exécution la chemise extérieure du carter 30 et la plaque de support 48 sont assemblées plus ou moins rigidement. Entre la plaque de support 48 et l'anneau de roulement 40 est connecté par contre un manchon déformable 90. Ce dernier absorbe les déformations éventuelles de la plaque de support 48 sans transmettre des contraintes notables à l'anneau de roulement 40. Le carter modifié de la Figure 4 peut lui aussi être monté rigidement sur la bride 18 du dôme 14.
    La Figure 5 montre une exécution d'un élément de liaison déformable 100 qui peut être intégré entre le carter 30 et le dôme 14 et qui présente la particularité de pouvoir transmettre le poids de l'ensemble carter 30 / goulotte 32 sur le dôme 14. L'élément déformable 100 comprend une bride inférieure 102, fixée au dôme 14, et une bride de montage 104 , supportant le carter 30. Les deux brides sont 102 et 104 sont reliées par une paroi métallique 106 déformable qui forme une boucle ouverte vers l'intérieur. Il sera noté que cette boucle a de préférence la forme d'une lyre. Cette paroi métallique 106 est dimensionnée de façon à pouvoir transmettre le poids de l'ensemble carter 30 / goulotte 32 de la bride de montage 104 sur la bride inférieure 102, tout en permettant un déplacement relatif horizontal etlou vertical des deux brides 102 et 104. Toutefois, afin d'éviter des mouvements relatifs trop importants des deux brides 102 et 104, qui pourraient entraíner une déformation plastique de la paroi métallique 106, on a prévu des arrêts 108 et 110. Les arrêts 108 évitent une compression trop importante de l'élément déformable 100. Les éléments 110 évitent par contre une extension trop importante, ainsi qu'un déplacement horizontal relatif trop important des deux brides 102 et 104. Il est à noter que les tirants 110 ont notamment pour objet d'éviter une extension axiale trop importante de la boucle formée par la paroi 106 sous l'effet de la pression interne dans le four (effet de fond).
    La Figure 6 montre un détail d'une exécution préférentielle de l'élément déformable 100. On voit que la boucle formée par la paroi 106 est entièrement remplie par une matière 112. Il s'agit d'une matière isolante et compressible, par exemple de la laine de roche. Un écran annulaire 114 ferme l'ouverture de la boucle, sans gêner la déformation de celle-ci. Cette exécution de l'élément déformable 100 a l'avantage que la paroi déformable 106 est protégée contre un échauffement excessif, qui influencerait négativement ses propriétés élastiques. De plus, il est exclu que la cavité à l'intérieur de la boucle se remplit avec des matières non compressibles, qui pourraient gêner une déformations de la paroi 106.
    Il sera apprécié par l'homme de l'art que deux ou plusieurs des exécutions proposées peuvent être combinées dans un dispositif de chargement à goulotte rotative pour un four à cuve, afin de se soutenir mutuellement dans leurs effets d'absorption des déformations du dôme 14. Ainsi on peut par exemple combiner la solution de la Figure 3 avec la solution de la Figure 2 ou 5, la solution de la Figure 4 avec toutes les autres solutions.

    Claims (12)

    1. Dispositif de chargement à goulotte rotative pour un four à cuve, comprenant
      une structure de support (22) surplombant le four à cuve (10),
      une bride de montage (18) à fixer rigidement au four à cuve,
      une trémie d'éclusage (26, 28) supportée par la structure de support (22),
      un carter (30) d'entraínement de la goulotte (32) qui est connecté de façon étanche d'un côté à la trémie d'éclusage (26, 28) et de l'autre côté à ladite bride de montage (18),
      au moins un anneau de roulement (40) de grand diamètre monté dans le carter (30) et supportant ladite goulotte (32) rotative,
      ledit anneau (40) étant relié mécaniquement à ladite bride de montage (18) par une chaíne d'éléments rigides,
         caractérisé par
      au moins un élément de liaison déformable (70, 80, 90, 100) intégré dans ladite chaíne d'éléments rigides entre ladite bride de montage (18) et ledit anneau de roulement (40) supportant la goulotte (32) rotative, de façon qu'une transmission rigide de déformations de ladite bride de montage (18) audit anneau de roulement (40) soit largement évitée.
    2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé
      en ce que ledit carter (30) comprend une chemise extérieure (82) connectée de façon étanche entre ladite bride de montage (18) et ladite trémie d'éclusage (26, 28) et une plaque de montage (48) à rigidité élevée sur laquelle est monté ledit anneau de roulement (40), et
      en ce que ledit élément de liaison déformable (80) supporte ladite plaque de montage (48) dans ladite chemise (82).
    3. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit élément de liaison déformable (80) a une section en "U".
    4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que ladite plaque de montage (48) comprend des renforts (84) augmentant sa rigidité.
    5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément de liaison déformable comprend un premier compensateur (70) qui connecte ledit carter (30) de façon étanche à ladite bride de montage (18) tout en permettant des déplacements relatifs du carter (30) et de ladite bride de montage (18).
    6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que en ce que ladite trémie d'éclusage (26, 28) est supportée par cette structure de support (22) rigide et en ce que ledit carter (30) est supporté de façon rigide par ladite trémie.
    7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé
      en ce que ledit carter (30) est supporté par ladite structure de support (22) rigide, et
      en ce qu'un deuxième compensateur (72) est connecté entre ledit carter (30) et ladite trémie d'éclusage (26, 28).
    8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit anneau de roulement (40) est supporté dans ledit carter (30) directement par l'intermédiaire dudit élément de liaison déformable (90).
    9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit élément déformable (90) est un manchon à paroi déformable.
    10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit carter (30) est supporté par l'intermédiaire dudit élément de liaison déformable (100) sur ladite bride de montage (18).
    11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit élément de liaison déformable (100) comprend
      une bride de montage inférieure (102),
      une bride de montage supérieure (104),
      une paroi métallique (106) déformable reliant de façon étanche la bride inférieure (102) à la bride supérieure (104), ladite paroi métallique déformable étant dimensionnée pour supporter le poids de l'ensemble goulotte (32)/carter (30), et
      des butées (108, 110) limitant les déplacements relatifs des deux brides.
    12. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite paroi métallique (106) déformable comprend une boucle remplie d'une matière isolante (112) compressible.
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