EP0971192B1 - Perfectionnements apportés aux fours de réchauffage de produits sidérurgiques - Google Patents

Perfectionnements apportés aux fours de réchauffage de produits sidérurgiques Download PDF

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EP0971192B1
EP0971192B1 EP99401285A EP99401285A EP0971192B1 EP 0971192 B1 EP0971192 B1 EP 0971192B1 EP 99401285 A EP99401285 A EP 99401285A EP 99401285 A EP99401285 A EP 99401285A EP 0971192 B1 EP0971192 B1 EP 0971192B1
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EP
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products
furnace
zone
zones
heating
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EP99401285A
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German (de)
English (en)
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EP0971192A1 (fr
Inventor
Nathan Frydman
Frédéric Martin
François Pahmer
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Fives Stein SA
Original Assignee
Stein Heurtey SA
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Publication date
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Application filed by Stein Heurtey SA filed Critical Stein Heurtey SA
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0081—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for slabs; for billets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/14—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
    • F27B9/20—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace
    • F27B9/201—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace walking beam furnace
    • F27B9/202—Conveyor mechanisms therefor
    • F27B9/203—Conveyor mechanisms therefor having ramps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
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    • F27B9/20—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace
    • F27B9/201—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace walking beam furnace
    • F27B9/202—Conveyor mechanisms therefor
    • F27B9/207—Conveyor mechanisms therefor consisting of two or more conveyors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/40—Arrangements of controlling or monitoring devices

Definitions

  • the present invention relates to a reheating of steel products to reduce or eliminate losses of production during reheating of batches of different products introduced successively in the oven.
  • US 3,304,210 relates to a method for reheating billets with limitation of their decarburization. This process consists of heating the billets at slow speed up to a temperature of the order of 600 ° C. then, above this temperature, the transfer of billets is accelerated in order to limit their residence time in a area where decarburization occurs. Reducing the residence time of the billets in the oven is provided to limit the chemical reactions taking place on the surface some products. This document does not discuss the problem of rolling after a reheating furnace and possible production losses when reheating lots of different products.
  • reheating ovens are intended to carry, to temperatures required for rolling, steel products such as slabs, blooms, billets, sketches or any other semi-finished steel product.
  • the precision of the thermal state of the products is imperative for the quality of the rolling of steels, in particular high carbon steels, stainless steels, ferritic steels and austenitics, silicon steels, etc.
  • the average temperature level is obtained by passing the products through so-called heating zones which are characterized by thermal input important which generates a large thermal heterogeneity in the products.
  • the temperature uniformity of the products reaches the desired levels thanks to the passage of said products, for a controlled period, in an equalization zone in which the heat input is very low, which makes it possible to obtain the homogenization of temperatures within the products.
  • FIG. 1 of the accompanying drawings is a diagram illustrating an example of reheating of two batches of products with target temperatures different. This diagram represents the discharge temperatures as a function of the time.
  • the products of the first batch must be reheated at a temperature T1 and the products of the second batch must be reheated to a temperature T2.
  • Products 1 to 5 belonging to the first batch are sold to instants t1 to t5 after being heated to a temperature which is located in the temperature tolerance range T1.
  • products 8 to 13 forming part of the second batch are discharged at times t8 to t13, after having been heated to a temperature within the tolerance range of temperature T2.
  • Products 6 and 7, supplied in the time range between t5 and t8 have a temperature that is outside the tolerances of the temperatures T1 and T2 and therefore cannot be placed in the first batch, nor in the second batch and they must therefore be downgraded or discarded.
  • the products 6 and 7, outside tolerances when the oven is placed in the oven.
  • the locations of these products constitute what should be called a "hole" in the oven load. The presence of this hole causes a discontinuity in the charging and in the feed rate of the rolling mill positioned downstream of the furnace, between instants t5 and t8, which results in a loss of production which corresponds to the time interval between two thermal products acceptable.
  • the principle set out above for temperature changes between two batches of products can also be transposed to all adjustment changes of an oven resulting from a modification of one or more characteristics physical products from a first batch to a different second batch or a modification of their thermal objectives.
  • the "holes” constitute physical separations between the different lots. They allow time for the oven zones to pass from the one batch area at the next batch zone temperature.
  • the present invention applies more particularly to a furnace for reheating billets, blooms, slabs, blanks or any other semi-finished steel products.
  • At least two zones are provided successive equalization at least one of which can be used to homogenization of product temperature.
  • FIG. 2 of the accompanying drawings illustrates the operating principle of an oven provided improvements which are the subject of the present invention.
  • This figure is a diagram on which the bed of products has been represented in the oven opposite the one or more heating zones and at least two designated equalization zones zone E1 and zone E2 respectively following the heating zone or zones.
  • This diagram refers to an example of operation of the oven during a passage of a first batch of products designated by references 1 to 10 to a second batch of products referenced 11 to 23.
  • the difference in setting the oven zones for reheating the products of the first and second batch may be imposed by one or more differences between the physical characteristics of the products of these two lots, by a difference between the thermal objectives of the products or by a difference with regard to the needs of rolling equipment located downstream of the furnace.
  • the diagram in FIG. 2 refers to an example of operation of the oven relating to reheating two batches of products: the first batch being reheated to one temperature T1 and the second batch being heated to a temperature T2, the temperature T2 being higher than temperature T1.
  • this principle is easily transposable to the operation of the oven for any adjustment change related to the heating of products whose physical characteristics or thermal objectives are different.
  • the length is optimized "holes" in the loading of the oven between two batches of lens products different temperatures, depending on the characteristics of the oven, products and rate of delivery, without creating discontinuity of delivery of oven products, therefore loss of production.
  • the equalization zone E2 is used for the homogenization of the temperatures of the products of the second batch, the equalization zone E1 being used, either for equalization, ie for the end of product heating.
  • the transfer of the products of the second batch in zone E2 is carried out in one or several times to ensure the maintenance of the thermal objective of the products of the second batch within the previously defined tolerances.
  • the products to be reheated designated by the reference 1 are treated in an insulated enclosure 2 using burners shown schematically in 3.
  • the products are supported and transferred over the entire length of the oven using fixed and mobile beams designated by the reference 4.
  • the mobile beams are integral with a frame 5 allowing their movement in horizontal translation, the whole resting on a system consisting of a beam 6 resting itself on rollers which can move on wedges in the form of an inclined plane, this system as being designed to allow lifting movement of mobile side rails.
  • the translational movement of the products is obtained using a cylinder 7 acting on the chassis 5, while the lifting movement is obtained by means of a jack 8 moving the chassis 6 along planes inclined.
  • the entire bed of products such as 1 rests on a unique support / transfer equipment, all bed products moving at the same speed and the same distance, with each movement of said equipment.
  • the functions which have been mentioned in the description made above are carried out using mechanical systems which ensure rapid transfer of the products, in the last zone or zones of the oven, these mechanical systems being able moreover to ensure a rapid discharge of the produced by frontal or lateral evacuation.
  • FIG. 4 illustrates a first embodiment a device for performing the functions of the invention.
  • These measures essentially comprises arms designated by the reference 10 and actuated by a device 11 for entering the products.
  • the arms such as 10 are therefore located substantially at the level of the side members supporting and transferring the products.
  • the product to be turned around designated by the reference 9 is located at the end of the equalization zone (E1) in FIG. 2 and it is grasped by the arms 10 of so as to be removed from the oven in a single operation in order to carry out the feeding of the rolling mill (not shown in the drawing).
  • this system allows for a rapid transfer of the products to the last zone of the oven as well as their fast feed, in order to control the incidence of the last zone (s) of the oven on the thermal state of the product.
  • the charging system consisting of the arms 10 and their actuating device 11, can be arranged to so as to ensure a front or side discharge of the oven, of a product seized by said system inside the oven, at a given point in its thermal cycle in view its discharge outside the oven, for example to a rolling mill (not shown in the drawing).
  • FIG. 5 illustrates another embodiment a mechanical device making it possible to carry out the functions of the invention.
  • an independent supporting and supporting section is provided. transfer of products inside the oven, this section allowing movement of the or products supported at a speed independent of that of the products

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Description

La présente invention concerne à un four de réchauffage de produits sidérurgiques en vue de réduire ou de supprimer les pertes de production lors de réchauffages de lots de produits différents introduits successivement dans le four.
US 3 304 210 concerne un procédé pour te réchauffage de billettes avec limitation de leur décarburation. Ce procédé consiste à réchauffer les billettes à vitesse lente jusqu'à une température de l'ordre de 600°C puis, au-dessus de cette température, on accélère le transfert de billettes afin de limiter leur temps de séjour dans une zone où se produit la décarburation. La réduction du temps de séjour des billettes dans le four est prévue pour limiter les réactions chimiques s'opérant à la surface des produits. Ce document n'évoque pas le problème du laminage à la suite d'un four de réchauffage et des pertes de production éventuelle lors du réchauffage de lots de produits différents.
En effet, on sait que les fours de réchauffage sont destinés à porter, aux températures requises pour le laminage, des produits sidérurgiques tels que brames, blooms, billettes, ébauches ou tout autre semi-produit sidérurgique.
On sait également que le laminage, suivant la nature du procédé mis en oeuvre ou de l'épaisseur finale du produit fini à obtenir, exige un traitement thermique et une dureté précise du produit à laminer. Cette dureté dépend, pour un métal de composition chimique donnée, de la température à laquelle le produit a été chauffé.
Les températures de produits exigées par les opérations de laminage sont caractérisées par :
  • la température moyenne du produit et,
  • l'homogénéité de température du produit, par exemple entre sa face supérieure, son centre et sa face inférieure.
La précision de l'état thermique des produits (température moyenne et homogénéité de température) est impérative pour la qualité du laminage des aciers, en particulier des aciers à haute teneur en carbone, des aciers inoxydables, des aciers ferritiques et austénitiques, des aciers au silicium, etc.
Le niveau de température moyenne est obtenu par le passage des produits dans des zones dites de chauffage qui sont caractérisées par un apport thermique important qui engendre une grande hétérogénéité thermique dans les produits.
L'homogénéité de température des produits atteint les niveaux souhaités grâce au passage desdits produits, pendant une durée contrôlée, dans une zone d'égalisation dans laquelle l'apport de chaleur est très faible, ce qui permet d'obtenir l'homogénéisation des températures au sein des produits.
A l'heure actuelle, les fours de réchauffage connus pour produits sidérurgiques, avant laminage, se caractérisent par :
  • une inertie thermique importante du four qui limite les changements rapides de la température de ce dernier et,
  • le nombre limité des zones de régulation du four qui, notamment pour des raisons de construction, ne permet pas un contrôle précis des températures sur toute la longueur du four.
Ces deux caractéristiques des fours connus de réchauffage limitent la flexibilité de ces fours ainsi que leur capacité à réchauffer, de façon inimterrompue, des lots de produits différents, en particulier, pour leurs caractéristiques physiques de :
  • température d'enfournement,
  • dimensions ou formes et
  • nuances d'acier, ou des lots de produits différents, en particulier pour leur objectif de thermique de réchauffage caractérisé par :
  • leur température de défournement,
  • l'homogénéité de la température de défournement,
  • la présence de traces noires,
  • les pertes au feu,
  • le fluage,
  • la décarburation,ou
  • le traitement thermique.
La figure 1 des dessins annexés est un schéma illustrant un exemple de réchauffage de deux lots de produits avec des objectifs de températures de défournement différents. Ce schéma représente les températures de défournement en fonction du temps.
Ainsi qu'on le voit sur ce schéma, les produits du premier lot doivent être réchauffés à une température T1 et les produits du deuxième lot doivent être réchauffés à une température T2. Les produits 1 à 5 appartenant au premier lot sont défournés aux instants t1 à t5 après avoir été chauffés à une température qui est située dans la plage de tolérance de la température T1. De même, les produits 8 à 13 faisant partie du second lot sont défournés aux instants t8 à t13, après avoir été chauffés à une température située dans la plage de tolérance de la température T2.
Les produits 6 et 7, défournés dans la plage de temps comprise entre t5 et t8 présentent une température qui est située en dehors des tolérances des températures T1 et T2 et, par conséquent, ils ne peuvent être placés ni dans le premier lot, ni dans le second lot et ils doivent donc être déclassées ou mis au rebut. Afin d'éviter une telle perte de matière, à l'heure actuelle, on fait supprimer les produits 6 et 7, hors tolérances, à l'enfournement du four. Il en résulte que les emplacements de ces produits constituent ce qu'il convient d'appeler un « trou » dans le chargement du four. La présence de ce trou entraíne une discontinuité dans le défournement et dans la cadence d'alimentation du laminoir positionné en aval du four, entre les instants t5 et t8, ce qui se traduit par une perte de production qui correspond à l'intervalle de temps situé entre deux produits thermiquement acceptables.
Le principe exposé ci-dessus en référence à la figure 1 pour une température de défournement T2 supérieure à la température de défournement T1 est transposable au cas où la température T2 est inférieure à T1. Durant le temps de passage de la température T1 à la température T2, il sera nécessaire de ménager des « trous » dans le chargement de manière à supprimer les produits dont la situation thermique ne correspond ni au premier lot, ni au second lot.
Le principe exposé ci-dessus pour des changements de températures entre deux lots de produits est également transposable à toutes les modifications de réglage d'un four résultant d'une modification d'une ou de plusieurs caractéristiques physiques des produits d'un premier lot vers un deuxième lot différent ou d'une modification de leurs objectifs thermiques.
Les « trous » constituent des séparations physiques entre les différents lots. Ils permettent de laisser le temps aux zones du four pour passer de la température de zone d'un lot à la température de zone du lot suivant.
Les trous présentent l'inconvénient d'engendrer des pertes de production significatives qui sont d'autant plus importantes que :
  • la différence entre les états thermiques du premier et du deuxième lot est grande,
  • la précision de l'état thermique requise pour les produits de chaque lot au défournement est élevée,
  • l'inertie du four est importante et,
  • le mode de fonctionnement par lot est fréquent.
Partant de cet état de la technique, l'invention se propose d'apporter des perfectionnements à un four de réchauffage de produits sidérurgiques permettant de réduire ou de supprimer les pertes de production lors du réchauffage de lots de produits dont l'état thermique est différent, introduits successivement dans le four, ces perfectionnements étant caractérisés en ce que ledit four comporte des zones de chauffage suivies d'au moins deux zones d'égalisation :
  • l'une au moins pouvant être traversée par les produits à une vitesse différente de celle des autres zones, cette vitesse étant réglable en fonction de l'objectif thermique des produits à réchauffer,
  • l'une au moins pouvant être utilisée comme zone de chauffage.
La présente invention s'applique plus particulièrement à un four de réchauffage de billettes, blooms, brames, ébauches ou tous autres semi-produits sidérurgiques.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, on prévoit au moins deux zones d'égalisation successives dont l'une au moins peut être utilisée pour l'homogénéisation de la température des produits.
La figure 2 des dessins annexés illustre le principe de fonctionnement d'un four muni des perfectionnements objet de la présente invention. Cette figure est un schéma sur lequel le lit de produits a été représenté dans le four en regard de la ou des zones de chauffage et d'au moins deux zones d'égalisation désignées respectivement zone E1 et zone E2 faisant suite à la ou aux zones de chauffage. Ce schéma se réfère à un exemple de fonctionnement du four lors d'un passage d'un premier lot de produits désignés par les références 1 à 10 à un deuxième lot de produits référencés 11 à 23.
La différence de réglage des zones du four pour le réchauffage des produits du premier et du deuxième lot peut être imposée par une ou plusieurs différences entre les caractéristiques physiques des produits de ces deux lots, par une différence entre les objectifs thermiques des produits ou par une différence en ce qui concerne les besoins des équipements de laminage situés en aval du four.
Le schéma de la figure 2 se réfère à un exemple de fonctionnement du four relatif à un réchauffage de deux lots de produits : le premier lot étant réchauffé à une température T1 et le second lot étant réchauffé à une température T2, la température T2 étant supérieure à la température T1. L'homme du métier comprendra que ce principe est aisément transposable au fonctionnement du four pour toute modification de réglage liée au réchauffage de produits dont les caractéristiques physiques ou les objectifs thermiques sont différents.
Ainsi qu'on va le voir ci-après, selon la présente invention, on optimise la longueur des « trous » dans le chargement du four entre deux lots de produits d'objectifs thermiques différents, en fonction des caractéristiques du four, des produits et des cadences de défournement, sans créer de discontinuité de défournement des produits du four, donc de perte de production.
Toujours en se référant à la figure 2 :
  • la partie (1) se réfère à la configuration d'un lot de produits similaires introduits dans le four, tous les produits 1-10 se déplaçant à une vitesse identique et suivant une courbe de température similaire pendant leur traversée du four. Tous les produits du lot sont réchauffés jusqu'à la fin de la zone E1 et égalisés lors de leur traversée de la zone E2. La zone E1 se comporte donc comme une zone de chauffage pour les produits de ce lot.Le cadencement du défournement est constant pour alimenter le laminoir placé en aval du four : dans cet exemple, le produit désigné par la référence 10 est prêt à être défourné.
  • les parties (2) et (3) présentent l'instant du changement de lot de produits à l'enfournement. Une interruption du chargement des produits constitue un « trou » dans le chargement entre le dernier produit du premier lot désigné par la référence 1 et le premier produit du deuxième lot désigné par la référence 11. La longueur de ce « trou » parfaitement visible sur la figure 2, peut être supérieure ou inférieure à la longueur de la zone d'égalisation E2. Cette longueur est définie en fonction de la différence entre les objectifs thermiques des produits du premier lot et ceux du second lot et en fonction de l'inertie du four. Le cadencement du défournement des produits reste constant avec le défournement des produits désignés par les références 8 et 7 qui ont suivi une courbe de température adaptée à leur objectif thermique.
  • la partie (4) du schéma de la figure 2 montre comment s'effectue le déplacement du « trou » en fonction de l'avance du lit de produits dans le four. Le « trou » permet d'adapter les températures des zones du four aux objectifs thermiques des produits du premier et du second lot.
  • la partie (5) représente l'arrivée du premier produit du second lot désigné par la référence 11, à la fin de la zone de chauffage. Les consignes de la zone E1 sont alors modifiées afin de répondre au besoin thermique des produits du second lot.
  • la partie (6) représente la position du lit de produits dans le four lorsque les produits du deuxième lot pénètrent dans la zone E1 pour y être homogénéisés. L'état thermique de ces produits sera conforme à l'objectif thermique fixé à la fin de cette zone. Le cadencement du défournement des produits reste constant avec le défournement du dernier produit du premier lot, désigné par la référence 1, qui a suivi une courbe de température adaptée à son objectif thermique.
  • la partie (7) de la figure 2 illustre l'arrivée du premier produit du second lot, désigné par la référence 11, à la fin de la zone d'égalisation E1. Les produits du deuxième lot ont subi un réchauffage qui a amené les premiers produits de ce lot désignés par les références 11 et 12 dans un état proche de leur objectif thermique. La zone d'homogénéisation E2 est vide de tout produit et les consignes de cette zone E2 peuvent être modifiées de manière à répondre aux besoins thermiques des produits du deuxième lot.
  • la partie (8) représente la situation des produits du deuxième lot à l'extrémité de la zone E1. Pour conserver le cadencement de défournement des produits, il serait nécessaire d'avancer rapidement le lit de produits dans le four afin de placer le produit désigné par la référence 11 en position de défournement. Cette avance rapide des produits entraíne le déplacement des premiers produits du deuxième lot dans la zone E2 dont le réglage ne correspond pas à ces produits, ainsi que la diminution du temps de séjour des produits situés dans le four. L'avance rapide des produits dans le four entraíne une dégradation de l'état thermique des produits qui sont situés dans les zones de chauffage ou dans la zone d'égalisation E2. Afin d'éviter ce problème, l'invention prévoit d'utiliser des systèmes mécaniques assurant un transfert rapide des produits dans la ou les dernières zones du four, afin de contrôler l'incidence de cette zone sur l'état thermique du produit transféré, ou afin de limiter ou de supprimer les pertes de production malgré la présence des « trous » dans le chargement du four. De même, on prévoit des systèmes mécaniques permettant de défourner rapidement des produits afin de contrôler l'incidence de la ou des dernières zones du four sur l'état thermique du procédé. Dans l'exemple illustré par le schéma de la figure 2, de tels équipements thermiques de transfert rapide sont utilisés pour défourner le produit désigné par la référence 11, ce transfert rapide permettant de maintenir la cadence du défournement du four qui réchauffe les produits du deuxième lot, conformément à l'objectif thermique fixé.Selon la présente invention, ce transfert thermique rapide d'un ou de plusieur produits peut être obtenu grâce à :
    • un dispositif de défournement à longue course qui vient saisir le produit à la jonction des zones E1 et E2 afin de l'extraire du four ;
    • un équipement mécanique de transfert des produits dans le four dont le tronçon correspondant à la zone E2 est animé de mouvements indépendants des autres tronçons constituant les autres zones du four. Le tronçon de l'équipement mécanique de transfert de la zone E2 permet un déplacement rapide d'un produit à défourner sur toute la longueur de la zone E2 de manière à placer ce produit dans une position autorisant son évacuation par la machine de défournement. Le défournement du produit peut s'effectuer de façon frontale ou latérale par rapport au four.
    Des exemples de réalisation non limitatifs de ces équipements mécaniques seront décrits ci-après en référence aux figures 4 et 5 des dessins annexés. Bien évidemment, on peut utiliser tout autre dispositif équivalent.
  • la partie (9) du schéma de la figure 2 illustre un exemple de fonctionnement du four durant toute la période où les conditions thermiques de la zone d'égalisation E2 sont incompatibles avec les objectifs des produits du deuxième lot. Durant cette période, les produits désignés par les références 12 et 13 sont rapidement défournés par les équipements mécaniques qui sont prévus dans ce but dans la zone E2, comme mentionné ci-dessus, afin d'alimenter le laminoir. Après chaque défournement de produit, les systèmes de supportage et de transfert des produits qui sont prévus dans la ou les zones de chauffage et dans la zone E1 (et qui seront décrits ci-après en référence aux figures 4 et 5) déplacent le lit de produits du four jusqu'à amener un produit en position d'attente en fin de zone E1. Dans cet exemple, le produit désigné par la référence 14 occupe cette position d'attente.
  • la partie (10) se réfère au fonctionnement du four lorsque les conditions thermiques de la zone d'égalisation E2 sont devenues compatibles avec les objectifs thermiques des produits du deuxième lot.
    • La zone d'égalisation E2 est utilisée pour l'homogénéisation des températures des produits du deuxième lot, la zone d'égalisation E1 étant utilisée, soit pour l'égalisation, soit pour la fin du chauffage des produits.
    Le transfert des produits du deuxième lot dans la zone E2 s'effectue en une ou plusieurs fois afin d'assurer le maintien de l'objectif thermique des produits du deuxième lot dans les tolérances préalablement définies.
    On se réfère maintenant aux figures 3 à 5 illustrant des exemples de réalisation de systèmes mécaniques mis en oeuvre pour assurer la translation des produits dans la zone E2 du four.
    Sur ces figures :
  • La figure 3 est une vue schématique en élévation latérale d'un four conventionnel pour le réchauffage de produits sidérurgiques auquel s'applique la présente invention.
  • La figure 4 est une vue similaire à la figure 3 illustrant un système permettant de réaliser les fonctions de l'invention définie ci-dessus et,
  • la figure 5 est une vue similaire aux figures 3 et 4 illustrant un autre dispositif pour la réalisation des fonctions de l'invention.
    • En se référant à la figure 3 on voit que, dans un four selon la technique traditionnelle, les produits à réchauffer désignés par la référence 1 sont traités dans une enceinte calorifugée 2 à l'aide de brûleurs représentés de façon schématique en 3. Les produits sont supportés et transférés sur toute le longueur du four à l'aide de longerons fixes et mobiles désignés par la référence 4. Les longerons mobiles sont solidaires d'un châssis 5 permettant leur mouvement en translation horizontale, l'ensemble reposant sur un système constitué d'une poutre 6 reposant elle-même sur des galets pouvant se déplacer sur des cales en forme de plan incliné, ce système comme étant conçu de manière à permettre un mouvement de levage des longerons mobiles. Le mouvement de translation des produits est obtenu à l'aide d'un vérin 7 agissant sur le châssis 5, cependant que le mouvement de levage est obtenu par l'intermédiaire d'un vérin 8 déplaçant le châssis 6 le long de plans inclinés. Dans un tel four, l'ensemble du lit de produits tels que 1 repose sur un équipement unique de supportage/ transfert, tous les produits du lit se déplaçant à la même vitesse et sur la même distance, à chaque mouvement dudit équipement.
    Selon la présente invention, les fonctions qui ont été mentionnées dans la description faite ci-dessus sont réalisées à l'aide de systèmes mécaniques qui assurent un transfert rapide des produits, dans la ou les dernières zones du four, ces systèmes mécaniques pouvant en outre assurer un défournement rapide des produits par évacuation frontale ou latérale.
    On se réfère maintenant à la figure 4 qui illustre un premier exemple de réalisation d'un dispositif permettant de réaliser les fonctions de l'invention. Ce dispositif comprend essentiellement des bras désignés par la référence 10 et actionnés par un dispositif 11 en vue de saisir les produits. Les bras tels que 10 sont donc situés sensiblement au niveau des longerons supportant et transférant les produits. Dans l'exemple illustré par le dessin, le produit à défourner désigné par la référence 9 est situé en fin de zone d'égalisation (E1) sur la figure 2 et il est saisi par les bras 10 de manière à être extrait du four en une seule opération afin d'effectuer l'alimentation du laminoir (non représenté sur le dessin). Ainsi, ce système permet de réaliser un transfert rapide des produits dans la dernière zone du four ainsi que leur défournement rapide, afin de contrôler l'incidence de la ou des dernières zones du four sur l'état thermique du produit. On notera que le système de défournement constitué par les bras 10 et leur dispositif d'actionnement 11, peut être disposé de manière à assurer une évacuation frontale ou latérale du four, d'un produit saisi par ledit système à l'intérieur du four, en un point donné de son cycle thermique en vue de son évacuation à l'extérieur du four, par exemple vers un laminoir (non représenté sur le dessin).
    On se réfère maintenant à la figure 5 qui illustre un autre exemple de réalisation d'un dispositif mécanique permettant de réaliser les fonctions de l'invention.
    Dans cette réalisation, on prévoit un tronçon indépendant de supportage et de transfert des produits à l'intérieur du four, ce tronçon permettant un déplacement du ou des produits supportés à une vitesse indépendante de celle des produits

    Claims (8)

    1. Four de réchauffage de produits sidérurgiques en vue de réduire ou de supprimer les pertes de production lors du réchauffage de lots de produits dont l'état thermique est différent, introduits successivement dans le four, caractérisé en ce que ledit four comporte des zones de chauffage suivies par au moins deux zones d'égalisation (E1, E2):
      la première zone d'égalisation (E1) au moins pouvant être utilisée comme zone de chauffage,
      la dernière zone d'égalisation (E2) au moins pouvant être traversée par les produits, à une vitesse différente de celle des autres zones, cette vitesse étant réglable en fonction de l'objectif thermique des produits à réchauffer,
    2. Four selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit four de réchauffage est appliqué au réchauffage de billettes, blooms, brames, ébauches et autres semi-produits sidérurgiques.
    3. Four selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit four comporte au moins deux zones d'égalisation successives, l'une au moins étant utilisée afin d'assurer l'homogénéisation de la température des produits.
    4. Four selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisés en ce que ledit four est muni de systèmes mécaniques (10, 11; 12, 15, 16) assurant le transfert rapide des produits (9 ; 13) dans la ou les dernières zones du four.
    5. Four selon la revendication 4 caractérisé en ce que lesdits systèmes mécaniques (10, 11; 12, 15) assurent également un défournement rapide des produits.
    6. Four selon l'une des revendications 4 ou 5 caractérisé en ce que lesdits systèmes mécaniques (10, 11; 12, 15) sont réalisés de façon à assurer une évacuation frontale ou latérale d'un produit saisi à l'intérieur du four en un point donné de son cycle thermique en vue de son évacuation vers l'extérieur du four.
    7. Four selon l'une quelconque des revendications 4 à 6 caractérisé en ce que lesdits systèmes mécaniques comportent des bras (10) de préhension des produits et des moyens (11) pour actionner lesdits bras.
    8. Four selon l'une quelconque des revendications 4 à 6 caractérisé en ce que lesdits systèmes mécaniques sont réalisés sous la forme d'un tronçon indépendant (12), de supportage et de transfert des produits à l'intérieur du four, ce tronçon assurant un déplacement des produits à une vitesse indépendante de celle des produits supportés et transférés par les autres tronçons du four.
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