EP3903057A1 - Four à longerons mobiles permettant de broyer et d'évacuer en continue la calamine - Google Patents

Four à longerons mobiles permettant de broyer et d'évacuer en continue la calamine

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Publication number
EP3903057A1
EP3903057A1 EP19845707.9A EP19845707A EP3903057A1 EP 3903057 A1 EP3903057 A1 EP 3903057A1 EP 19845707 A EP19845707 A EP 19845707A EP 3903057 A1 EP3903057 A1 EP 3903057A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
beams
fixed
refractory
mobile
lrm
Prior art date
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Granted
Application number
EP19845707.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP3903057B1 (fr
Inventor
Michel Maternova
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.)
Fives Stein SA
Original Assignee
Fives Stein SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fives Stein SA filed Critical Fives Stein SA
Publication of EP3903057A1 publication Critical patent/EP3903057A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3903057B1 publication Critical patent/EP3903057B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D25/00—Devices or methods for removing incrustations, e.g. slag, metal deposits, dust; Devices or methods for preventing the adherence of slag
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D25/00—Devices or methods for removing incrustations, e.g. slag, metal deposits, dust; Devices or methods for preventing the adherence of slag
    • F27D25/008—Devices or methods for removing incrustations, e.g. slag, metal deposits, dust; Devices or methods for preventing the adherence of slag using fluids or gases, e.g. blowers, suction units

Definitions

  • the invention relates to heating ovens with movable beams intended for heating steel products, for example carbon steel or stainless steel, in particular slabs, blooms, blanks or billets, to a temperature suitable for their rolling to hot.
  • the oven allows the products to be brought to high temperatures, around 1150 ° C for carbon steel.
  • the heating of the oven is commonly carried out by burners operating in slight excess of air, which results in the presence of oxygen in the oven.
  • Significant oxidation of the products in the oven results from the combination of high temperature and the presence of oxygen.
  • the steel reheating furnaces operate continuously and have significant production capacities, ranging for example from 120 t / h to 650 t / h.
  • the weight loss of products resulting from oxidation is commonly around 0.6%. When it detaches from the products, carbon deposits on the bottom of the oven on which it accumulates.
  • calamine By the term calamine, the present description designates not only the calamine proper resulting from the oxidation of the products, but more generally any solid polluting residue.
  • the scale can be removed during periodic shutdowns of the oven. This solution is not satisfactory, because it leads to a significant loss of production due to the time necessary for the cooling of the oven, the manual evacuation of the scale, then the rise in temperature of the oven.
  • the oven can be equipped with scouring doors from which an operator will quash, that is to say scrape and mechanically remove the scale using a tool, such as a rake. This solution is also not satisfactory, since access to the scale located in the center of the oven is not easy. Furthermore, the opening of these scouring doors causes air to enter the oven, which has the effect of increasing the oxidation of the products present inside.
  • the stringers have cooled andirons and keels.
  • the movable beams allow the transport of products in the oven following a rectangular cycle comprising a first phase of ascent which makes it possible to lift the products from the fixed beams. It is followed by a second phase of horizontal transport then a third phase of depositing the products on the fixed beams. The products are thus displaced by one step on the fixed beams before the fourth phase of backward movement of the mobile beams in their initial position.
  • the total duration of a rectangular cycle is approximately 55 seconds.
  • the side members can be offset transversely towards the exit of the oven, also called the racking area.
  • the hearth is thicker than in the rest of the oven, that inclined surfaces are installed in this thicker area of the sole, with a slope of walls sufficient to avoid sloping, so as to collect the scale and the residues and to lead them to evacuation conduits which open into tanks water, and that the water trays are fixed on the translation frame allowing the continuous evacuation of a part of the scale from the evacuation conduits, keeping the oven watertight.
  • the increase in the thickness of the sole in fact allows for the installation of hoppers formed by the inclined surfaces having a significant slope while having a wide opening flush with the sole in order to cover the maximum possible surface. This characteristic contributes to the evacuation of scale or other residue.
  • the Applicant has continued to work on the possibilities of improving such ovens with movable beams.
  • a refractory beam oven comprising movable beams comprising movable crawlers supported by movable keels, and stationary beams comprising fixed crawlers supported by fixed keels, and means for drives arranged to move a lifting frame and a traveling frame according to a rectangular movement cycle having two vertical positions, respectively upper and lower, and an intermediate vertical position according to which the mobile andirons are at the same height as the fixed andirons mobile andirons projecting above the fixed andirons in the upper position, the mobile andirons being at a level lower than the fixed andirons in the lower position.
  • the oven further comprises:
  • the mobile refractory beams are arranged transversely between the fixed refractory beams and separated on each side of the fixed refractory beams by a space, the mobile keels are fixed on the mobile refractory beams, and the mobile refractory beams are fixed on the translational chassis and arranged substantially at the same height as the fixed refractory beams in the intermediate position.
  • the oven further comprises a plurality of longitudinal water tanks arranged in line with the separation spaces and fixed on the fixed refractory beams delimiting a separation space, and a plurality of skirts fixed on the mobile refractory beams delimiting said separation space and plunging in the water tanks.
  • the fixed refractory beams and the mobile refractory beams can extend over all or part of the length of the furnace.
  • the fixed refractory beams and the mobile refractory beams have an inclined and rounded profile on the upper part, the inclined profile possibly having a slope forming with the horizontal an angle greater than the angle of talutement of the scale.
  • the fixed refractory beams and the mobile refractory beams are made of concrete with low cement content, based on tabular alumina and spinel.
  • the oven may further include squeegees attached to the plurality of skirts.
  • the squeegee profile can be adapted to promote crushing and evacuation of the scale.
  • the squeegees can have, for example, a spade-shaped profile.
  • the water tank can be fitted with flush toilets arranged to flush the water, and the scale, from the rack to the rack.
  • the furnace may include refractory beams over only part of the length of the furnace.
  • At least one water tank may have a rectangular shape, at least one transverse section of the water tank ensuring a connection between two longitudinal sections of the water tank arranged on either side of a refractory beam.
  • the oven comprises water trays equipped with two flushes at their end located on the charging side, allowing the evacuation of scale, and part of the water, in a transverse tank towards a central evacuation.
  • a process for grinding and continuously discharging the scale in an oven with refractory beams comprising mobile beams comprising mobile crawlers supported by mobile keels, and fixed beams comprising fixed andirons supported by fixed pins, and drive means arranged to move a lifting frame and a translation frame according to a rectangular movement cycle having two vertical positions, respectively upper and lower, and an intermediate vertical position according to which the mobile andirons are at the same height as the fixed andirons, the mobile andirons projecting above the fixed andirons in the upper position, the mobile andirets being at a level lower than the fixed andirons in the lower position.
  • the oven used in the continuous grinding and evacuation process of the scale comprises a plurality of fixed refractory beams extending longitudinally, a plurality of mobile refractory beams extending longitudinally, the mobile refractory beams being arranged transversely between the fixed and separate refractory beams on each side of the fixed refractory beams by a separation space, the movable keels being fixed on the mobile refractory beams, and the mobile refractory beams being fixed on the translation chassis and arranged at substantially the same height as the fixed refractory beams in the intermediate position, the oven further comprising a plurality of water tanks arranged in line with the separation spaces and fixed to one of the refractory beams, and a plurality of skirts, fixed to the other refractory beam delimiting said separation space, plunging into the water tanks, the ca laminate being crushed by the side members during its passage in the separation spaces and being continuously discharged by the plurality of water tanks.
  • FIG.l is a schematic view in longitudinal section of a heating furnace with movable beams according to the prior art, with the part torn off in the central part,
  • FIG.2 is a schematic view from above of the interior of the furnace shown in Figure 1
  • FIG.3 is a schematic view in longitudinal section of a reheating furnace according to a first embodiment of the invention, with part torn off in central part,
  • FIG.4 is a top view of the interior of the oven shown in Figure 3,
  • FIG.5 has on its left part a half-section along section BB of Figures 3 and 4, and has on its right part a half-section along section A- A of Figures 1 and 2
  • FIG.6 has three vertical positions of a movable refractory beam with respect to fixed refractory beams according to the invention of the furnace shown in Figure 3
  • FIG.7 is a schematic view in longitudinal section of a reheating furnace according to a second embodiment of the invention, with the part torn off in the central part
  • FIG. 8 is a top view of the interior of the furnace shown in FIG. 7,
  • FIG.9 is a detail view on a larger scale of the oven represented in FIG. 7, with the right side part cut away,
  • FIG.10 is a top view of the interior of a furnace according to a third embodiment of the invention.
  • FIG.l 1 is a detailed view of a water tank shown in top view on the left part of the drawing and in cross section on the right part of the drawing, according to a first embodiment of the invention
  • FIG.12 is a detailed view of a water tank shown in top view on the left part of the drawing and in cross section on the right part of the drawing, according to a second embodiment of the invention. Description of embodiments
  • variants of the invention comprising only a selection of described characteristics, subsequently isolated from the other described characteristics, if this selection of characteristics is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the state of the prior art.
  • This selection includes at least one characteristic, preferably functional, without structural details, or with only part of the structural details if this part only is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the state of the prior art. .
  • Figure 1 is shown schematically in side view a heating furnace F with movable beams 10 according to the prior art.
  • the two extreme parts of the oven, on the charging side and on the charging side are shown, the central part being torn off.
  • the loading side is located to the right of the figure and the delivery side to the left. This is the case for all the figures which represent an oven in side view.
  • a translation chassis 3 rests on upper rollers 33 for translation of a lifting chassis 2 which itself rests on ramps 1 having an inclined plane, by means of the lower rollers 22.
  • a drive means in a horizontal reciprocating movement, parallel to the longitudinal direction of the oven, is provided for the translation frame 3; another similar drive means (not shown) is provided for the lifting frame 2.
  • These drive means are for example hydraulic cylinders. The combination of back and forth movements, and the vertical up and down movement due to the ramps 1, makes it possible to obtain a rectangular movement cycle.
  • the mobile longitudinal members 10 comprise mobile keels 10Q and mobile chenets 10C, the andirons being supported by the mobile keels which are fixed below the translation chassis 3.
  • the movable skittles 10Q cross the fixed floor 6.
  • Fixed rails 11 comprising fixed skittles 11Q mounted on the floor 6 and fixed andirons 1 IC, the fixed andirons being carried by the fixed keels, are interposed between the mobile rails 10.
  • the fixed hearth 6 has, on the laboratory side of the furnace, a part filled with refractory materials forming a fixed refractory hearth 6R.
  • Oblong openings OB (FIG. 2), also called buttonholes, are provided in the sole 6 for the passage and the relative longitudinal movement of the movable pins 10Q.
  • OB Oblong openings OB
  • a plurality of squeegees 5 (FIG. 5) is fixed to the base of the skirts 7, over the length of the latter, and is thus immersed in the water tanks 4.
  • the squeegees 5 allow the routing of the scale to hoppers recovery (not shown), placed at the end of the water tanks 4, by the relative movement between the water tanks 4 and the squeegees 5, obtained by combining the fixed position of the squeegees 5 and the rectangular movement of the water tanks water 4.
  • the squeegees 5 fixed on the fixed skirts which open into the water tanks 4 push the quantity of scale located in the bottom water tanks 4 with a translation pitch from the outlet of the oven to the inlet of the oven, that is to say from the discharge to the charging, to the ends of the water tanks 4.
  • Evacuation of the carbon recovered under the installation is ensured by evacuation pipes.
  • the evacuation pipes open into, or are connected to, evacuation circuits provided with a membrane valve 20 (FIG. 1), acting as a flush 20, allowing each opening the evacuation of a quantity of scale and water which falls, via a transverse chute 21, into a wagon on wheels 23.
  • a membrane valve 20 acting as a flush 20
  • Figure 3 is shown schematically a first embodiment of an FF oven according to the invention.
  • the two extreme parts of the oven, on the charging side and on the charging side are shown, the central part being torn off.
  • the oven FF comprises the translation chassis 3 which rests on the upper rollers 33 for translation of the lifting frame 2 which itself rests on the ramps 1 having an inclined plane, via the rollers lower 22.
  • the means for driving the lifting and translating frames are as in the prior art.
  • the mobile longitudinal members 10 are also formed by mobile keels 12Q and mobile andirons 10C.
  • the movable pins 12Q according to the invention are shorter than the movable pins 10Q according to the prior art. They are supported by a new type LRM mobile refractory beam.
  • the LRM mobile refractory beam is placed, and fixed, on the translation frame 3 over the entire length of the furnace. According to another possibility, the LRM mobile refractory beam is placed on the translation chassis over only part, or more, of the length of the furnace.
  • the movable keels 12Q pass through, and are fixed to, the mobile refractory beam LRM comprising refractory materials which rest on a metallic structure.
  • a clearance J ( Figure 4) is provided at each movable spar, so that the longitudinal travel of the movable spar is possible.
  • LRF fixed refractory beams have 13Q fixed keels and 1 IC fixed chenets, 1 IC fixed chenets being carried by 13Q fixed keels.
  • the LRF fixed refractory beams are interposed between the LRM mobile refractory beams.
  • the refractory materials of which the LRM mobile refractory beams and the LRF fixed refractory beams are made are refractory concretes with high operating temperature and high resistance to abrasion and impact. They can for example be concretes with a low cement content, based on tabular alumina and spinel. For example, concrete can contain 92% A1203 and 5% MgO.
  • the refractory materials can be heavy concrete which has a particularly high density. After drying, this density is for example 3000 kg / m3 (possibly even going up to 6000 km / m3) against 2000 to 2300 km / m 3 for traditional concrete (for comparison the density of light concrete is between 300 and 2000 kg / m 3 ).
  • the LRF fixed and mobile LRM refractory beams comprise a metallic lower part, on the side opposite the laboratory of the furnace, on which the refractory material rests.
  • This metallic lower part is connected to the translation chassis for the mobile refractory beams and to the fixed sole for the fixed refractory beams.
  • the fixed and movable skittles pass through the refractory material and are fixed on the metal underparts.
  • the transverse juxtaposition of the mobile refractory beams LRM and the fixed refractory beams LRF according to the invention forms a functional equivalent of the refractory hearth 6R of the oven according to the prior art shown in the right part of figure 5.
  • a space E is left between the mobile refractory beams LRM and the fixed refractory beams LRF, over the entire refractory height.
  • the function of this space E is, in a first upper conical part, to guide the scale to an evacuation passage located in its lower part.
  • the up and down and front-to-back translation movements of the mobile refractory beams relative to the fixed refractory beams allow the grinding of the scale and facilitate the passage of the scale without blocking an amalgam, or even pieces, of refractory lining.
  • the distance between the side members in the lower part of space E is sufficient for the passage of the scale after grinding. In its lower part, it is for example between 50 and 100 mm.
  • the LRF fixed and mobile LRM refractory beams according to the invention have, transversely, an inclined and rounded profile on the upper part on which the pins are positioned.
  • the inclined profile is determined with an angle greater than the angle of sloping, facilitating the crushing and the evacuation of the scale in the passage E provided for this purpose between the fixed refractory beams and the mobile refractory beams LRM.
  • the angle of the inclined profile is for example greater than 45 °.
  • the seal between the hearth, formed by the fixed and movable refractory beams, and the mechanical under oven consisting of the lifting frame and the translation frame, is obtained by longitudinal water tanks 40 ( Figure 3 and 5) integral with the side members fixed refractories and metal skirts 70 integral with the movable and plunging refractory beams in the water tanks 40.
  • the water tanks 40 are fixed on each side of the fixed refractory beams LRF.
  • the skirts 70 are fixed on each side of the mobile refractory beams LRM.
  • the profile of the skirts 70 makes it possible to avoid the direct radiation of the atmosphere of the laboratory of the oven on the surface of the water contained in the water tanks 40 in order to minimize the heat losses through the openings and the consumption of 'water.
  • the water tanks 40 are no longer crossed by the movable pins 10Q.
  • the length of the movable keels is reduced compared to that according to the prior art, of the order of one meter and fifty centimeters.
  • the mobile refractory beams can have three vertical positions relative to the fixed refractory beams, respectively low (on the left of the figure), intermediate (in the center of the figure), and high (on the right of the figure).
  • the keel passage according to the prior art was surrounded by fibrous material which, when torn off, led to oxidation. This is no longer the case with the solution according to the invention in which the keel 12Q is embedded in the refractory of the mobile refractory beam LRM. Keel lining solutions had been sought, for example by means of stainless steel sheets, but the latter heated, deformed and did not hold.
  • the movable skirts 70 are equipped with a plurality of squeegees 50 fixed on the metal skirts 70.
  • the squeegees 50 immerse in the water tanks 40 and allow the routing of the scale to recovery hoppers (not shown), placed at the end of the tanks, by the relative movement between the water tanks and the squeegees obtained by the association of the rectangular displacement of the squeegees 50 and the fixed position of the water tanks 40.
  • the metal scrapers 50 push the quantity of scale located in the bottom of the water tanks 40 between two scrapers with a translation pitch towards the end of the water tanks 40.
  • the squeegees help to crush the scale, which facilitates its evacuation in the water tank 40.
  • the squeegees thus have a suitable profile to favor the crushing and the evacuation of the scale, for example in the form of a spade.
  • the end of the water tank 40 is fitted with a diaphragm valve 20 (FIG. 3), acting as a flush 20, which discharges the scale through the troughs 21 in the wagons on wheels 23, l evacuation is in the direction of exit from the oven towards the entrance of the oven.
  • a diaphragm valve 20 (FIG. 3), acting as a flush 20, which discharges the scale through the troughs 21 in the wagons on wheels 23, l evacuation is in the direction of exit from the oven towards the entrance of the oven.
  • the skirts 70 are not equipped with squeegees.
  • the scale can be removed from the water tanks 40 onto which it falls by a device external to the oven, for example by lances of the fire hose type.
  • the water tanks 40 can be provided with nozzles (80) for spraying water (FIG. 3), disposed at the level of the discharge, which push the scale towards the end of the tank 40 located on the side of the oven.
  • the water tanks 40 can be provided with water injection 80, for example spray nozzles, which, under pressure, drives the scale towards the flushes 20.
  • skirts 70 can also be fitted with squeegees to improve the crushing of the scale.
  • a third variant of this first embodiment only described for its differences from the first embodiment and possibly combinable with the first variant, it is possible to provide two or three intermediate evacuation points for the scale.
  • Each of the transverse trays can advantageously be placed between two wheels 33.
  • This second variant is particularly advantageous in the context of a very long oven.
  • the water tanks can also be fixed to the LRM mobile refractory beams. In this case, it is necessary to take into account the wave effect at the end of the water tank generated by the displacement of the side members.
  • FIGS. 7 to 9 schematically show a second embodiment of an FFF oven according to the invention.
  • the FFF oven is only described for its differences from the first embodiment, and could take up the characteristics of one or more of the variants of the first embodiment.
  • the oven has a longitudinal part P2 similar to that described according to the prior art, from the oven to a longitudinal position from which part begins. PI similar to that as described with reference to the first embodiment of the invention.
  • the refractory beams can also be offset transversely towards the outlet of the oven, as can be seen in FIG. 8.
  • the oven comprising refractory beams LRF, LRM over only part of its length
  • at least one water tank 40 has a rectangular or U shape, at least one transverse section 41 of the water tank ensuring a connection between two longitudinal sections 42 of the water tank arranged on either side of a fixed refractory beam.
  • FIG 11 illustrates an exemplary embodiment of a water tank 40 according to the invention, in the case shown in Figures 3 and 4 where the water tank is the entire length of the oven, with a top view of the water tank on the left side of the figure and a cross-sectional view thereof on the right side of the figure.
  • the rectangular water tank comprises two longitudinal parts 42 arranged on either side of a fixed refractory beam, not shown, and two transverse connections 41 between these longitudinal parts arranged on either side of the refractory beam, at each end of the longitudinal parts.
  • skirts 70 plunge into the water tank along the longitudinal parts 42 and transverse connections 41, thus ensuring continuity of the joint. hydraulic.
  • the water tank has two flushes 20, located on the transverse link 41 located on the side of the furnace charging, one for each longitudinal part of the water tank, and spray nozzles of water 80 represented by arrows.
  • FIG 12 illustrates another embodiment of a water tank 40 according to the invention, in the case shown in Figures 7 and 8 where the refractory beams according to the invention are only on a part of the oven, in this case in the oven, with a top view of the water tank on the left part of the figure and a cross-sectional view of it on the right part of the figure.
  • the rectangular water tank also comprises two longitudinal parts 42 arranged on either side of a fixed refractory beam, not shown, and two transverse connections 41 between these longitudinal parts arranged on either side of the refractory beam , at each end of the longitudinal parts.
  • the water tank has a flush 20 disposed on each longitudinal part of the water tank, and water spray nozzles 80 represented by arrows.
  • FIG. 10 illustrates a variant of the exemplary embodiment represented in FIG. 8 in which the transverse offset of the side members to limit the black traces caused by the shadow of the andirons on the products is produced on the PI part of the oven, in this example about half of its length.

Landscapes

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Abstract

Four à longerons mobiles comportant des chenets mobiles (10C) et fixes, respectivement supportés par des quilles mobiles (12Q) et fixes, et des moyens d'entraînements agencés pour déplacer un châssis de levage (2) et un châssis de translation (3) selon un cycle de déplacement rectangulaire présentant deux positions verticales et une position verticale intermédiaire selon laquelle les chenets mobiles sont à la même hauteur que les chenets fixes, le four comportant en outre des longerons fixes et mobiles (LRM), les longerons mobiles étant disposés entre les longerons fixes et séparés de ces derniers par un espace, les quilles mobiles étant fixées sur les longerons mobiles qui sont fixés sur le châssis de translation et disposés à la même hauteur que les longerons réfractaires fixes dans la position intermédiaire, le four comportant en outre et une pluralité de jupes (70) fixées sur l'autre longeron mobile délimitant l'espace de séparation et plongeant dans des bacs à eau longitudinaux (40) disposés au droit des espaces de séparation et fixés sur l'un des longerons délimitant un espace de séparation.

Description

Description
Titre : « Four à longerons mobiles permettant de broyer et d’évacuer en continue la calamine»
Domaine technique
L’invention concerne les fours de réchauffage à longerons mobiles destinés à réchauffer des produits sidérurgiques, par exemple en acier au carbone ou en acier inoxydable, notamment des brames, des blooms, des ébauches ou des billettes, à une température adéquate pour leur laminage à chaud.
État de la technique antérieure
Le four permet de porter les produits à des températures élevées, d’environ 1 150 °C pour un acier au carbone. Le chauffage du four est communément réalisé par des brûleurs fonctionnant en léger excès d’air, ce qui se traduit par la présence d’oxygène dans le four. Une oxydation importante des produits dans le four résulte de la combinaison d’une température élevée et de la présence d’oxygène.
Les fours de réchauffage sidérurgiques fonctionnent en continu et ont des capacités de production importantes, allant par exemple de 120 t/h à 650 t/h. La perte de poids des produits résultant de l’oxydation est communément de l’ordre de 0,6 %. Lorsqu’elle se détache des produits, de la calamine tombe sur la sole du four sur laquelle elle s’accumule.
Par le terme calamine, la présente description désigne non seulement la calamine proprement dite résultant de l’oxydation des produits, mais plus généralement tout résidu polluant solide.
L’évacuation de la calamine peut être réalisée lors d’arrêts périodiques du four. Cette solution n’est pas satisfaisante, car elle conduit à une perte de production importante en raison du temps nécessaire au refroidissement du four, l’évacuation manuelle de la calamine, puis la remontée en température du four. Le four peut être équipé de portes de décrassage à partir desquelles un opérateur va ringarder, c’est-à-dire gratter et évacuer mécaniquement, la calamine à l’aide d’un outil, du type râteau. Cette solution n’est pas non plus satisfaisante, car l’accès à la calamine située au centre du four n’est pas aisé. Par ailleurs, l’ouverture de ces portes de décrassage entraîne des entrées d’air dans le four ce qui a pour effet d’accroître l’oxydation des produits présents à l’intérieur.
On connaît le four à longerons mobiles équipé de longerons fixes, et de longerons mobiles. Les longerons comportent des chenets et quilles refroidis. Les longerons mobiles permettent le transport des produits dans le four en suivant un cycle rectangulaire comportant une première phase de montée qui permet de soulever les produits des longerons fixes. Elle est suivie d’une seconde phase de transport horizontal puis d’une troisième phase de dépose des produits sur les longerons fixes. Les produits sont ainsi déplacés d’un pas sur les longerons fixes avant la quatrième phase de retour en arrière des longerons mobiles dans leur position initiale. La durée totale d’un cycle rectangulaire est d’environ 55 secondes.
Pour limiter les traces noires provoquées par l’ombre des chenets sur les produits, les longerons peuvent être décalés transversalement vers la sortie du four, aussi appelée zone de défournement.
A l’endroit du décalage des chenets, à l’entrée du four dans la zone de dépose des produits et vers la sortie du four où la température des produits est plus importante, il se forme davantage de calamine, qui doit être évacuée périodiquement.
La demanderesse a perfectionné le fonctionnement d’un four tel que présenté et a déposé la demande de brevet EP2516950 pour un four de réchauffage à longerons mobiles qui assure, de manière simple et efficace, l’évacuation automatique d’une partie de la calamine, ou autre résidu polluant, en évitant les inconvénients mentionnés précédemment. A cet effet, il a été proposé que dans les zones du four où est principalement produite la calamine, ou autre résidu polluant, en particulier vers l’entrée et la sortie du four, la sole soit plus épaisse que dans le reste du four, que des surfaces inclinées soient implantées dans cette zone plus épaisse de la sole, avec une pente de parois suffisante pour éviter le talutage, de sorte de collecter la calamine et les résidus et de les conduire vers des conduits d’évacuation qui débouchent dans des bacs à eau, et que les bacs à eau soient fixés sur le châssis de translation permettant l’évacuation en continu d’une partie de la calamine provenant des conduits d’évacuation, en conservant l’étanchéité du four. L’augmentation de l’épaisseur de la sole permet en effet une implantation de trémies formée par les surfaces inclinées présentant une pente importante tout en présentant une large ouverture au ras de la sole afin de couvrir le maximum de surface possible. Cette caractéristique concourt à l’évacuation de la calamine ou autre résidu.
La demanderesse a continué de travailler sur les possibilités d’améliorations de tels fours à longerons mobiles.
En effet, la solution selon l’art antérieur n’est pas tout à fait satisfaisante, car la calamine tombe majoritairement sur la sole entre les passages pour quille mobile, en dehors des trémies décrites précédemment, et cette calamine n’est pas évacuée. Aussi, l’évacuation de cette partie majoritaire de calamine peut être réalisée uniquement lors d’arrêts périodiques du four, selon une période comprise entre six et douze mois.
Exposé de l’invention
Un but de l’invention est notamment de remédier à tout ou partie des inconvénients précités. Selon un premier aspect de l’invention, il est proposé un four à longerons réfractaires comprenant des longerons mobiles comportant des chenets mobiles supportés par des quilles mobiles, et des longerons fixes comprenant des chenets fixes supportés par des quilles fixes, et des moyens d’entraînements agencés pour déplacer un châssis de levage et un châssis de translation selon un cycle de déplacement rectangulaire présentant deux positions verticales, respectivement supérieure et inférieure, et une position verticale intermédiaire selon laquelle les chenets mobiles sont à la même hauteur que les chenets fixes, les chenets mobiles faisant saillie au-dessus des chenets fixes dans la position supérieure, les chenets mobiles se trouvant à un niveau inférieur aux chenets fixes dans la position inférieure.
Selon l’invention, le four comporte en outre :
- une pluralité de longerons réfractaires fixes s’étendant longitudinalement,
- une pluralité de longerons réfractaires mobiles s’étendant longitudinalement.
Les longerons réfractaires mobiles sont disposés transversalement entre les longerons réfractaires fixes et séparés de chaque côté des longerons réfractaires fixes par un espace, les quilles mobiles sont fixées sur les longerons réfractaires mobiles, et les longerons réfractaires mobiles sont fixés sur le châssis de translation et disposés sensiblement à la même hauteur que les longerons réfractaires fixes dans la position intermédiaire.
Le four comporte en outre une pluralité de bacs à eau longitudinaux disposés au droit des espaces de séparation et fixés sur les longerons réfractaires fixes délimitant un espace de séparation, et une pluralité de jupes fixées sur les longerons réfractaires mobiles délimitant ledit espace de séparation et plongeant dans les bacs à eau.
Les longerons réfractaires fixes et les longerons réfractaires mobiles peuvent s’étendre sur tout ou partie de la longueur du four.
Avantageusement, les longerons réfractaires fixes et les longerons réfractaires mobiles présentent un profil incliné et arrondi sur la partie supérieure, le profil incliné pouvant présenter une pente formant avec l’horizontale un angle supérieur à l’angle de talutage de la calamine.
Selon une possibilité, les longerons réfractaires fixes et les longerons réfractaires mobiles sont réalisés en béton à basse teneur en ciment, à base d’alumine tabulaire et de spinelle.
Le four peut en outre comporter des raclettes fixées sur la pluralité de jupes. Le profil des raclettes peut être adapté pour favoriser le concassage et l’évacuation de la calamine. Les raclettes peuvent présenter, par exemple, un profil en forme de bêche.
Le bac à eau peut être doté de chasses d’eau agencées pour chasser l’eau, et la calamine, du défournement vers l’enfournement.
Selon un mode de réalisation, le four peut comprendre des longerons réfractaires sur une partie seulement de la longueur du four. Au moins un bac à eau peut présenter une forme rectangulaire, au moins un tronçon transversal du bac à eau assurant une liaison entre deux tronçons longitudinaux du bac à eau disposés de part et d’autre d’un longeron réfractaire.
Selon un mode de réalisation, le four comporte des bacs à eau équipés de deux chasses d’eau à leur extrémité située du côté enfournement, permettant l’évacuation de la calamine, et d’une partie de l’eau, dans un bac transversal en direction d’une évacuation centrale.
Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un procédé de broyage et d’évacuation en continu de la calamine dans un four à longerons réfractaires comprenant des longerons mobiles comportant des chenets mobiles supportés par des quilles mobiles, et des longerons fixes comprenant des chenets fixes supportés par des quilles fixes, et des moyens d’entraînements agencés pour déplacer un châssis de levage et un châssis de translation selon un cycle de déplacement rectangulaire présentant deux positions verticales, respectivement supérieure et inférieure, et une position verticale intermédiaire selon laquelle les chenets mobiles sont à la même hauteur que les chenets fixes, les chenets mobiles faisant saillie au-dessus des chenets fixes dans la position supérieure, les chenets mobiles se trouvant à un niveau inférieur aux chenets fixes dans la position inférieure.
Le four mis en œuvre dans le procédé de broyage et d’évacuation en continu de la calamine comporte une pluralité de longerons réfractaires fixes s’étendant longitudinalement, une pluralité de longerons réfractaires mobiles s’étendant longitudinalement, les longerons réfractaires mobiles étant disposés transversalement entre les longerons réfractaires fixes et séparés de chaque côté des longerons réfractaires fixes par un espace de séparation, les quilles mobiles étant fixées sur les longerons réfractaires mobiles, et les longerons réfractaires mobiles étant fixés sur le châssis de translation et disposés sensiblement à la même hauteur que les longerons réfractaires fixes dans la position intermédiaire, le four comportant en outre une pluralité de bacs à eau disposés au droit des espaces de séparation et fixés sur l’un des longerons réfractaires, et une pluralité de jupes, fixées sur l’autre longeron réfractaire délimitant ledit espace de séparation, plongeant dans les bacs à eau, la calamine étant broyée par les longerons lors de son passage dans les espaces de séparation et étant évacuée en continu par la pluralité de bacs à eau.
Description des figures
D’autres avantages et particularités de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en œuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, au regard de dessins annexés sur lesquels : [Fig.l] est une vue schématique en coupe longitudinale d’un four de réchauffage à longerons mobiles selon l’art antérieur, avec partie arrachée en partie centrale,
[Fig.2] est une vue schématique de dessus de l’intérieur du four représenté sur la figure 1 , [Fig.3] est une vue schématique en coupe longitudinale d’un four de réchauffage selon un premier mode de réalisation de l’invention, avec partie arrachée en partie centrale,
[Fig.4] est une vue de dessus de l’intérieur du four représenté sur la figure 3,
[Fig.5] présente sur sa partie gauche une demi-coupe selon la coupe B-B des figures 3 et 4, et présente sur sa partie droite une demi-coupe selon la coupe A- A des figures 1 et 2, [Fig.6] présente trois positions verticales d’un longeron réfractaire mobile par rapport à des longerons réfractaires fixes selon l’invention du four représenté sur la figure 3, [Fig.7] est une vue schématique en coupe longitudinale d’un four de réchauffage selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, avec partie arrachée en partie centrale, [Fig.8] est une vue de dessus de l’intérieur du four représenté sur la figure 7,
[Fig .9] est une vue de détail à plus grande échelle du four représenté sur la figure 7, avec partie latérale droite arrachée,
[Fig.10] est une vue de dessus de l’intérieur d’un four selon un troisième mode de réalisation de l’invention,
[Fig.l 1] est une vue de détail d’un bac à eau représenté en vue de dessus sur la partie gauche du dessin et en coupe transversale sur la partie droite du dessin, selon un premier mode de réalisation de l’invention,
[Fig.12] est une vue de détail d’un bac à eau représenté en vue de dessus sur la partie gauche du dessin et en coupe transversale sur la partie droite du dessin, selon un second mode de réalisation de l’invention. Description de modes de réalisation
Les modes de réalisation décrits ci-après n’étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites, par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique, de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieure.
Sur les figures un élément apparaissant sur plusieurs figures conserve la même référence. Description de l’art antérieur
Sur la figure 1 est représenté schématiquement en vue latérale un four F de réchauffage à longerons mobiles 10 selon l’art antérieur. Les deux parties extrémales du four, du côté enfournement et du côté défournement sont représentées, la partie centrale étant arrachée. Comme le montre la flèche présente sur la figure 1 qui illustre le sens de défilement des produits, le côté enfournement est situé à droite de la figure et le côté défournement à gauche. Il en est ainsi pour toutes les figures qui représentent un four en vue latérale.
Un châssis de translation 3 repose sur des galets supérieurs 33 de translation d’un châssis de levage 2 qui lui-même repose sur des rampes 1 présentant un plan incliné, par l’intermédiaire des galets inférieurs 22.
Un moyen d’entraînement (non représenté) selon un mouvement alternatif horizontal, parallèle à la direction longitudinale du four, est prévu pour le châssis de translation 3 ; un autre moyen d’entraînement (non représenté) similaire est prévu pour le châssis de levage 2. Ces moyens d’entraînement sont par exemple des vérins hydrauliques. La combinaison des mouvements de va-et-vient, et le mouvement vertical de montée et de descente dû aux rampes 1 , permet d’obtenir un cycle rectangulaire de déplacement.
Les longerons mobiles 10 comportent des quilles mobiles 10Q et des chenets mobiles 10C, les chenets étant supportés par les quilles mobiles qui sont fixées en dessous du châssis de translation 3.
Les quilles mobiles 10Q traversent la sole fixe 6.
Des longerons fixes 11 (figure 2), comportant des quilles fixes 11Q montées sur la sole 6 et des chenets fixes 1 IC, les chenets fixes étant portés par les quilles fixes, sont intercalés entre les longerons mobiles 10.
La sole fixe 6 présente, du côté du laboratoire du four, une partie garnie de matériaux réfractaires formant une sole fixe réfractaire 6R.
A la traversée de la sole par les quilles mobiles 10Q, l’étanchéité entre la sole 6 et la mécanique sous four est obtenue par des bacs à eau 4 (figure 1) longitudinaux solidaires du châssis de translation 3, traversés par les quilles mobiles 10Q, et des jupes 7 solidaires de la sole 6 et plongeant dans l’eau des bacs à eau 4.
Des ouvertures oblongues OB (figure 2), aussi appelées boutonnières, sont prévues dans la sole 6 pour le passage et le mouvement relatif longitudinal des quilles mobiles 10Q. Lorsqu’elle se détache des produits, une faible quantité de la calamine tombe dans les ouvertures oblongues OB existantes dans la sole 6 au droit du passage des quilles mobiles 10Q et dans le fond des bacs à eau 4. Une pluralité de raclettes 5 (figure 5) est fixée à la base des jupes 7, sur la longueur de celles- ci, et est ainsi immergée dans les bacs à eau 4. Les raclettes 5 permettent l’acheminement de la calamine vers des trémies de récupération (non représentées), placées au bout des bacs à eau 4, par le mouvement relatif entre les bacs à eau 4 et les raclettes 5, obtenu par l’association de la position fixe des raclettes 5 et du déplacement rectangulaire des bacs à eau 4.
Plus précisément, en position haute, à chaque avancée des bacs à eau 4 fixés sur le châssis de translation 3 mobile, les raclettes 5 fixées sur les jupes fixes qui débouchent dans les bacs à eau 4 poussent la quantité de calamine se trouvant dans le fond des bacs à eau 4 d’un pas de translation de la sortie du four vers l’entrée du four, c’est-à-dire du défournement vers l’enfournement, jusqu’aux extrémités des bacs à eau 4.
L’évacuation de la calamine récupérée sous l’installation est assurée via des tuyaux d’évacuation. Les tuyaux d’évacuation débouchent dans, ou sont reliés à, des circuits d’évacuation pourvus de vanne 20 (figure 1) à membrane, faisant office de chasse d’eau 20, permettant à chaque ouverture l’évacuation d’une quantité de calamine et d’eau qui tombe, par l’intermédiaire d’une goulotte transversale 21 , dans un wagonnet sur roues 23.
Description de l’invention
Sur la figure 3 est représenté schématiquement un premier mode de réalisation d’un four FF selon l’invention. Les deux parties extrémales du four, du côté enfournement et du côté défournement sont représentées, la partie centrale étant arrachée.
Comme selon l’art antérieur, le four FF comporte le châssis de translation 3 qui repose sur les galets supérieurs 33 de translation du châssis de levage 2 qui lui-même repose sur les rampes 1 présentant un plan incliné, par l’intermédiaire des galets inférieurs 22.
Les moyens d’entraînements des châssis de levage et de translation (non représentés) sont comme selon l’art antérieur.
Les longerons mobiles 10 sont encore formés de quilles mobiles 12Q et de chenets mobiles 10C. Les quilles mobiles 12Q selon l’invention sont plus courtes que les quilles mobiles 10Q selon l’art antérieur. Elles sont supportées par un longeron réfractaire mobile LRM d’un nouveau type.
Le longeron réfractaire mobile LRM est posé, et fixé, sur le châssis de translation 3 sur toute la longueur du four. Selon une autre possibilité, le longeron réfractaire mobile LRM est posé sur le châssis de translation sur une partie seulement, ou plusieurs, de la longueur du four.
Les quilles mobiles 12Q traversent, et sont fixées sur, le longeron réfractaire mobile LRM comportant des matériaux réfractaires qui reposent sur une structure métallique. A chaque extrémité du four, un jeu J (figure 4) est prévu au niveau de chaque longeron mobile, de sorte que le débattement longitudinal du longeron mobile soit possible.
Des longerons réfractaires fixes LRF d’un nouveau type sont proposés.
Les longerons réfractaires fixes LRF comportent des quilles fixes 13Q et des chenets fixes 1 IC, les chenets fixes 1 IC étant portés par les quilles fixes 13Q. Les longerons réfractaires fixes LRF sont intercalés entre les longerons réfractaires mobiles LRM.
Les matériaux réfractaires dont sont constitués les longerons réfractaires mobiles LRM et les longerons réfractaires fixes LRF sont des bétons réfractaires à haute température d’utilisation et à haute résistante à l’abrasion et aux chocs. Ils peuvent être par exemple des bétons à basse teneur en ciment, à base d’alumine tabulaire et de spinelle. Par exemple, le béton peut contenir 92 % d’A1203 et 5 % de MgO.
Les matériaux réfractaires peuvent être en béton lourd qui possède une densité particulièrement élevée. Après séchage, cette densité est par exemple de 3000 kg/m3 (pouvant même aller jusqu’à 6000 km/m3) contre 2000 à 2300 km/m3 pour le béton traditionnel (pour comparaison la densité du béton léger est comprise entre 300 et 2000 kg/m3).
Plus précisément, les longerons réfractaires fixes LRF et mobiles LRM comprennent une partie inférieure métallique, côté opposé au laboratoire du four, sur laquelle repose le matériau réfractaire. Cette partie inférieure métallique est reliée au châssis de translation pour les longerons réfractaires mobiles et à la sole fixe pour les longerons réfractaires fixes. Les quilles fixes et mobiles traversent le matériau réfractaire et sont fixées sur les parties inférieures métalliques.
Comme l’illustre la figure 5 dans sa partie gauche, la juxtaposition transversale des longerons réfractaires mobiles LRM et des longerons réfractaires fixes LRF selon l’invention forme un équivalent fonctionnel de la sole de réfractaire 6R du four selon l’art antérieur représenté sur la partie droite de la figure 5.
Un espace E est laissé entre les longerons réfractaires mobiles LRM et les longerons réfractaires fixes LRF, sur toute la hauteur de réfractaire. Cet espace E a pour fonction, dans une première partie supérieure de forme conique, de guider la calamine vers un passage d’évacuation situé dans sa partie inférieure. Nous avons ainsi un espace d’évacuation de la calamine de chaque côté des longerons réfractaires fixes LRF et des longerons réfractaires mobiles LRM, tout le long du four, ou sur la longueur équipée de longerons réfractaires LRM et LRF selon l’invention.
Les mouvements de monte et baisse et de translation avant arrière des longerons réfractaires mobiles par rapport aux longerons réfractaires fixes permettent le broyage de la calamine et facilitent le passage de la calamine sans blocage d’un amalgame, voire de morceaux, de garnissage réfractaire.
La distance entre les longerons en partie inférieure de l’espace E est suffisante pour le passage de la calamine après broyage. Dans sa partie inférieure, il est par exemple compris entre 50 et 100 mm.
On comprend que la calamine qui restait avant sur la sole fixe réfractaire 6R peut maintenant tomber à travers les passages d’évacuation E.
En outre, les longerons réfractaires fixes LRF et mobiles LRM selon l’invention présentent, transversalement, un profil incliné et arrondi sur la partie supérieure sur laquelle sont positionnées les quilles. Le profil incliné est déterminé avec un angle supérieur à l’angle de talutage, facilitant le broyage et l’évacuation de la calamine dans le passage E prévu à cet effet entre les longerons réfractaires fixes et les longerons réfractaires mobiles LRM. L’angle du profil incliné est par exemple supérieur à 45°.
L’étanchéité entre la sole, formée par les longerons réfractaires fixes et mobiles, et la mécanique sous four constituée du châssis de levage et du châssis de translation, est obtenue par des bacs à eau 40 (figure 3 et 5) longitudinaux solidaires des longerons réfractaires fixes et des jupes métalliques 70 solidaires des longerons réfractaires mobiles et plongeants dans les bacs à eau 40.
Les bacs à eau 40 sont fixés de chaque côté des longerons réfractaires fixes LRF.
Les jupes 70 sont fixées de chaque côté des longerons réfractaires mobiles LRM.
Par ailleurs, le profil des jupes 70 permet d’éviter le rayonnement direct de l’ambiance du laboratoire du four sur la surface de l’eau contenue dans les bacs à eau 40 afin de minimiser les pertes thermiques par les ouvertures et la consommation d’eau.
Les bacs à eau 40 ne sont plus traversés par les quilles mobiles 10Q.
La longueur des quilles mobiles est réduite par rapport à celle selon l’art antérieur, de l’ordre d’un mètre et cinquante centimètres.
Comme cela est visible sur la figure 6, les longerons réfractaires mobiles peuvent présenter trois positions verticales par rapport aux longerons réfractaires fixes, respectivement basse (à gauche de la figure), intermédiaire (au centre de la figure), et haute (à droite de la figure).
En outre, le passage de quille selon l’art antérieur était entouré de fibreux qui lorsqu’il était arraché conduisait à une oxydation. Ce n’est plus le cas avec la solution selon l’invention dans laquelle la quille 12Q est noyée dans le réfractaire du longeron réfractaire mobile LRM. Des solutions de garnissage de bas de quille avaient été recherchées, par exemple au moyen de tôles inox, mais ces dernières chauffaient, se déformaient et ne tenaient pas. Selon l’exemple représenté dans ce mode de réalisation, les jupes 70 mobiles sont équipées d’une pluralité de raclettes 50 fixées sur les jupes métalliques 70. Les raclettes 50 plongent dans les bacs à eau 40 et permettent l’acheminement de la calamine vers des trémies de récupération (non représentées), placées en bout des bacs, par le mouvement relatif entre les bacs à eau et les raclettes obtenu par l’association du déplacement rectangulaire des raclettes 50 et de la position fixe des bacs à eau 40.
Plus précisément, le châssis de translation 3 étant en position haute, à chaque avancée des longerons mobiles LRM, les raclettes métalliques 50 poussent la quantité de calamine se trouvant dans le fond des bacs à eau 40 entre deux raclettes d’un pas de translation vers l’extrémité des bacs à eau 40.
Les raclettes contribuent à concasser la calamine, ce qui facilite son évacuation dans le bac à eau 40. Les raclettes ont ainsi un profil adapté pour favoriser le concassage et l’évacuation de la calamine, par exemple en forme de bêche.
L’extrémité du bac à eau 40 est équipée d’une vanne à membrane 20 (figure 3), faisant office de chasse d’eau 20, qui évacue la calamine par l’intermédiaire des goulottes 21 dans les wagonnets sur roues 23, l’évacuation se faisant dans le sens de la sortie du four vers l’entrée du four.
Selon une première variante de ce premier mode de réalisation, uniquement décrit pour ses différences avec le premier mode de réalisation, les jupes 70 ne sont pas équipées de raclettes.
La calamine peut être chassée des bacs à eau 40 sur laquelle elle tombe par un dispositif externe au four, par exemple par des lances du type lance à incendie.
Selon une deuxième variante de ce premier mode de réalisation, les bacs à eau 40 peuvent être dotés de buses (80) de pulvérisation d’eau (figure 3), disposées au niveau du défournement, qui poussent la calamine vers l’extrémité du bac à eau 40 située du côté de l’enfournement.
Les bacs à eau 40 peuvent être dotés d’injection d’eau 80, par exemple de buses de pulvérisation, qui, sous pression, chasse la calamine vers les chasses d’eau 20.
Selon cette variante, il est possible de ne pas équiper les jupes 70 de raclettes.
Bien entendu, les jupes 70 peuvent encore être équipées de raclettes pour améliorer le concassage de la calamine.
Selon une troisième variante de ce premier mode de réalisation, uniquement décrit pour ses différences avec le premier mode de réalisation et éventuellement combinable avec la première variante, on peut prévoir deux ou trois points d’évacuation intermédiaires de la calamine. A cet effet, il est proposé de disposer en chacun de ces points d’évacuation un bac transversal doté de conduits recevant la calamine provenant des bacs d’eau 40. De chaque côté du bac transversal, le bac est doté de chasses d’eau qui poussent la calamine vers le centre du bac transversal, doté d’autres conduits équipés de vannes à membrane.
Chacun des bacs transversaux peut avantageusement être placé entre deux roues 33.
Cette seconde variante est particulièrement avantageuse dans le cadre d’un four très long.
Les bacs à eau peuvent également être fixés sur les longerons réfractaires mobiles LRM. Dans ce cas, il est nécessaire de prendre en compte l’effet de vague en extrémité de bac à eau généré par le déplacement des longerons.
Sur les figures 7 à 9 est représenté schématiquement un deuxième mode de réalisation d’un four FFF selon l’invention.
Le four FFF n’est décrit que pour ses différences avec le premier mode de réalisation, et pourrait reprendre les caractéristiques de l’une ou plusieurs des variantes du premier mode de réalisation.
Comme cela est visible sur la figure 7, du côté de l’enfournement, le four présente une partie P2 longitudinale semblable à celle décrite selon l’art antérieur, depuis l’enfournement jusqu’à une position longitudinale à partir de laquelle débute une partie PI semblable à celle telle que décrite en référence au premier mode de réalisation de l’invention.
On remarque que, pour limiter les traces noires provoquées par l’ombre des chenets sur les produits, les longerons réfractaires peuvent être également décalés transversalement vers la sortie du four, comme cela est visible sur la figure 8.
Dans ce mode de réalisation, le four comprenant des longerons réfractaires LRF, LRM sur une partie seulement de sa longueur, au moins un bac à eau 40 a une forme rectangulaire ou en U, au moins un tronçon transversal 41 du bac à eau assurant une liaison entre deux tronçons longitudinaux 42 du bac à eau disposés de part et d’autre d’un longeron réfractaire fixe.
La figure 11 illustre un exemple de réalisation d’un bac à eau 40 selon l’invention, dans le cas représenté en figures 3 et 4 où le bac à eau fait toute la longueur du four, avec une vue de dessus du bac à eau sur la partie gauche de la figure et une vue en coupe transversale de celui-ci sur la partie droite de la figure. Le bac à eau de forme rectangulaire, comprend deux parties longitudinales 42 disposées de part et d’autre d’un longeron réfractaire fixe, non représenté, et deux liaisons transversales 41 entre ces parties longitudinales disposées de part et d’autre du longeron réfractaire, à chaque extrémité des parties longitudinales. Pour assurer l’étanchéité du four, des jupes 70, non représentées, plongent dans le bac à eau le long des parties longitudinales 42 et des liaisons transversales 41 , assurant ainsi une continuité du joint hydraulique. On remarque en outre que le bac à eau est doté de deux chasses d’eau 20, implantées sur la liaison transversale 41 située du côté de l’enfournement du four, une pour chaque partie longitudinale du bac à eau, et de buses de pulvérisation d’eau 80 représentées par des flèches.
La figure 12 illustre un autre exemple de réalisation d’un bac à eau 40 selon l’invention, dans le cas représenté en figures 7 et 8 où les longerons réfractaires selon l’invention sont seulement sur une partie du four, en l’occurrence au défournement, avec une vue de dessus du bac à eau sur la partie gauche de la figure et une vue en coupe transversale de celui-ci sur la partie droite de la figure. Le bac à eau de forme rectangulaire, comprend également deux parties longitudinales 42 disposées de part et d’autre d’un longeron réfractaire fixe, non représenté, et deux liaisons transversales 41 entre ces parties longitudinales disposées de part et d’autre du longeron réfractaire, à chaque extrémité des parties longitudinales. On remarque que dans cet exemple de réalisation, le bac à eau est doté d’une chasse d’eau 20 disposée sur chaque partie longitudinale du bac à eau, et de buses de pulvérisation d’eau 80 représentées par des flèches.
La figure 10 illustre une variante de l’exemple de réalisation représenté en figure 8 dans lequel le décalage transversal des longerons pour limiter les traces noires provoquées par l’ombre des chenets sur les produits est réalisé sur la partie PI du four, dans cet exemple à environ mi— longueur de celle-ci.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. De plus, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associés les uns avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres.
[Tableaux 1]

Claims

Revendications
1. Four à longerons mobiles comportant une pluralité de longerons réfractaires fixes (LRF) s’étendant longitudinalement et une pluralité de longerons réfractaires mobiles (LRM) s’étendant longitudinalement, les longerons réfractaires mobiles étant disposés transversalement entre les longerons réfractaires fixes et séparés de chaque côté des longerons réfractaires fixes par un espace (E), des moyens d’entraînements agencés pour déplacer un châssis de levage (2) et un châssis de translation (3), supportant les longerons réfractaires mobiles (LRM), selon un cycle de déplacement rectangulaire présentant deux positions verticales, respectivement supérieure et inférieure, et une position verticale intermédiaire selon laquelle les longerons mobiles sont à la même hauteur que les longerons fixes, les longerons mobiles faisant saillie au-dessus des longerons fixes dans la position supérieure, les longerons mobiles se trouvant à un niveau inférieur aux longerons fixes dans la position inférieure, le four comportant en outre une pluralité de bacs à eau longitudinaux (40) disposés au droit des espaces de séparation (E) et fixés sur l’un des longerons réfractaires (LRF, LRM) délimitant un espace de séparation (E), et une pluralité de jupes (70) fixées sur l’autre longeron réfractaire (LRF, LRM) délimitant ledit espace de séparation (E) et plongeant dans les bacs à eau (40),
caractérisé en ce que les longerons réfractaires fixes (LRF) et les longerons réfractaires fixes mobiles (LRM) présentent un profil incliné et arrondi sur la partie supérieure, le profil incliné présentant une pente formant avec l’horizontale un angle supérieur à l’angle de talutage de la calamine.
2. Four selon la revendication précédente, dans lequel les longerons réfractaires fixes (LRF) et les longerons réfractaires fixes mobiles (LRM) s’étendent sur tout ou partie de la longueur du four.
3. Four selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les longerons réfractaires fixes (LRF) et les longerons réfractaires mobiles (LRM) sont réalisés en béton à basse teneur en ciment, à base d’alumine tabulaire et de spinelle.
4. Four selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant en outre des raclettes (50), dont le profil est adapté pour favoriser le concassage et l’évacuation de la calamine, fixées sur la pluralité de jupes (70).
5. Four selon la revendication précédente, dans lequel les raclettes présentent un profil adapté en forme de bêche.
6. Four selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bac à eau (40) est doté de buses de pulvérisation d’eau (80) et de chasses d’eau (20) agencées pour chasser l’eau et la calamine du bac à eau.
7. Four selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant des longerons réfractaires (LRF, LRM) sur une partie seulement de la longueur du four, caractérisé en ce qu’au moins un bac à eau (40) a une forme rectangulaire ou en U, au moins une liaison transversale (41) du bac à eau assurant une liaison entre deux tronçons longitudinaux (42) du bac à eau disposés de part et d’autre d’un longeron réfractaire.
8. Procédé de broyage et d’évacuation en continu de la calamine dans un four à longerons mobiles comportant une pluralité de longerons réfractaires fixes (LRF) s’étendant longitudinalement et une pluralité de longerons réfractaires mobiles (LRM) s’étendant longitudinalement, les longerons réfractaires mobiles étant disposés transversalement entre les longerons réfractaires fixes et séparés de chaque côté des longerons réfractaires fixes par un espace (E), des moyens d’entraînements agencés pour déplacer un châssis de levage (2) et un châssis de translation (3), supportant les longerons réfractaires mobiles (LRM), selon un cycle de déplacement rectangulaire présentant deux positions verticales, respectivement supérieure et inférieure, et une position verticale intermédiaire selon laquelle les longerons mobiles sont à la même hauteur que les longerons fixes, les longerons mobiles faisant saillie au-dessus des longerons fixes dans la position supérieure, les longerons mobiles se trouvant à un niveau inférieur aux longerons fixes dans la position inférieure, le four comportant en outre une pluralité de bacs à eau longitudinaux (40) disposés au droit des espaces de séparation (E) et fixés sur l’un des longerons réfractaires (LRF, LRM) délimitant un espace de séparation (E), et une pluralité de jupes (70) fixées sur l’autre longeron réfractaire (LRF, LRM) délimitant ledit espace de séparation (E) et plongeant dans les bacs à eau (40),
caractérisé en ce que les longerons réfractaires fixes (LRF) et les longerons réfractaires fixes mobiles (LRM) présentant un profil incliné et arrondi sur la partie supérieure, le profil incliné présentant une pente formant avec l’horizontale un angle supérieur à l’angle de talutage de la calamine, la calamine étant broyée par les longerons lors de son passage dans les espaces de séparation (E) et étant évacuée en continu par la pluralité de bacs à eau.
9. Procédé selon la revendication précédente, comportant en outre une étape de concassage et d’évacuation de la calamine par des raclettes (50) au profil adapté fixées sur la pluralité de jupes (70).
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