FR2504829A1 - Dispositif de creusement de rigoles de hauts fourneaux et analogues - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL DE CREUSEMENT 14 POUR CREUSER OU RENOUVELER LE REVETEMENT REFRACTAIRE DE RIGOLES DE COULEE 10 DE HAUTS FOURNEAUX ET ANALOGUES. L'APPAREIL DE CREUSEMENT 14 EST MOBILE, C'EST-A-DIRE QU'IL PEUT CIRCULER LE LONG DE LA RIGOLE DE COULEE 10, ET IL COMPREND UN BRAS DE FRAISAGE 19 POUVANT ETRE SOULEVE ET ABAISSE ET SUPPORTANT UNE TETE DE FRAISAGE ENTRAINEE 34. L'APPAREIL DE CREUSEMENT 14 EST MUNI D'UN MECANISME A CHENILLES ETOU D'UN TRAIN DE ROUES. LE BRAS DE FRAISAGE 19 EST DE PREFERENCE CONSTITUE SOUS FORME D'UNE FLECHE COUDEE EN PLUSIEURS PIECES.

Description

Dispositif de creusement de rigoles de hauts fourneaux et
analogues.

La présente invention concerne un dispositif de creusement de rigoles de hauts fourneaux ou autres rigoles munies d'un revêtement réfractaire ou analogue.

Les rigoles de hauts fourneaux ou autres rigoles destinées au passage de la fonte brute fluide ou autres métaux en fusion sont munies d'un revêtement réfractaire, se présentant en général sous la forme d'une masse damée qui doit être renouvelé à des intervalles déterminés de par exemple quatre à six mois du fait qu'il subit une usure importante. Habituellement, on creuse les couches du revêtement réfractaire endommagées et enrichies de fonte brute à l'aide de marteaux pnaumatiques, puis on améliore ou on remplace le revêtement réfractaire en mettant en place le réfractaire damé au moyen d'un coffrage.Cette méthode de travail est exceptionnellement coûteuse en main-d'oeuvre tout en présentant l'inconvé- nient additionnel venant du fait qu'il détruit une partie importante du matériau réfractaire du revêtement de la rigole encore utilisable, ce qui constitue une perte élevée de réfractaire damé qui a de la valeur.

L'invention a donc pour objet de créer un dispositif puissant au moyen duquel il soit possible d'effectuer des travaux d'amélioration et de renouvellement de rigoles de hauts fourneaux ou autres rigoles ou récipients de transports revêtus d'une couche d'un matériau réfractaire et usés, qui soient précis sur le plan mécanique et qui correspondent au profil d'usure de chaque cas.

Selon l'invention, ce probleme est résolu au moyen d'un appareil de creusement mobile sur le lieu de travail et comprenant un bras de frai sage pouvant être soulevé et abaissé et comportant une tête de fraisage rotative et entravée.

A l'aide de cet appareil de creusement et de son bras de fraisage, il est possible de déposer mécaniquement un revêtement réfractaire usé selon des épaisseurs variant entre par exemple 5 et 10 cm en fonction du profil de l'usure, ceci permettant d'éviter un creusement exagére du matériau réfrac- taire damé de valeur et les pertes en découlant. De plus, un fraisage sélectif des rigoles est possible dans des zones déterminées, par exemple dans les régions érodées par lavage,
On peut également fraiser dans la partie inférieure de la rigole des rainures d'ancrage de la paroi latérale avec le fond. On peut aussi utiliser l'appareil de creusement pour creuser la rigole de haut fourneau en totalité. Le fraisage effectué sur le matériau réfractaire améliore l'adhérence lors de la mise en place de la nouvelle masse réfractaire.

Pour que l'appareil de creusement selon l'invention puisse être utilisé sur plusieurs rigoles de hauts fourneaux ou autres installations munies d'un revêtement réfractaire et puisse se déplacer vers les dispositifs individuels ou le long de la rigole a des travaux doivent être effectués, il est avantageusement muni de son propre mécanisme de déplace ment. Quand il s'agit en particulier d'un mécanisme de déplacement à chenilles, ce mécanisme peut servir seulement à amener l'engin aux divers postes de travail dans le cadre d'un chantier.Pour le soutien et l'avance de l'appareil de creusement lors du fraisage d'une rigole de haut fourneau ou analogue, on dispose alors avantageusement des rails sur les deux côtés de la rigole ou seulement sur l'un de ses côtés, rails sur lesquels l'engin est supporté et peut se déplacer en direction longitudinale de la rigole. L'agencement est avantageusement prévu pour que l'appareil de creusement puisse être soulevé en même temps que son mécanisme de déplacement au moyen de dispositifs de levage, de façon qu'il s'appuie sur les rails par des roues ou des patins de glissement lorsqu'il effectue son mouvement de travail. La largeur du mécanisme de déplacement est avantageusement plus faible que la distance séparant les rails.

Selon une autre forme de l'invention, le bras de fraisage est monté sur le bâti de machine de manière à pouvoir pivoter en hauteur et avantageusement aussi de manière à pouvoir pivoter latéralement. Il peut en outre pivoter autour de son axe. La tête de fraisage tourne de façon appropriée autour d'un axe de rotation qui est perpendiculaire à l'axe du bras de fraisage. Elle peut être constituée par deux étroits disques de fraisage ou analpgues. Mais au lieu de ces disques, elle peut être également munie d'un cylindre de coupe monté sur un côté du bras de fraisage, en particulier quand le bras de fraisage est monté rotatif autour de son axe. Le cylindre de fraisage monté sur un côté du bras de frai sage peut donc être basculé de façon à pouvoir être utilisé aussi bien pour le fraisage des parois latérales que pour le frai sage du fond de la rigole de haut fourneau.Pour tenir compte d'éventuelles parties errodées par lavage, creusees et analogues du revêtement réfractaire, les positions du cylindre de fraisage peuvent également être adaptées à la forme et à la position particulières de ces endroits errodés par lavage.

Du fait que le revêtement réfractaire de la rigole de haut fourneau peut encore, dans certaines circonstances et pendant le fraisage, être à une température élevée comprise entre par exemple 500 et 7000C, il est recommandé de disposer l'entraînement de la tête de fraisage sur le bras de fraisage de manière qu'il soit situé en dehors de la rigole et qu'il ne puisse être chauffé de façon inadmissible pendant son fonctionnement. Avantageusement, l'entraînement de la tête de fraisage est réalisé par l'intermédiaire d'un mécanisme à chaîne monté sur le bras de fraisage.

Selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, l'appareil de creusement comprend un cadre qui entoure le bâti de machine et qui est muni d'organes de guidage s'appuyant sur les rails. Le cadre confère à l'appareil de creusement, avec les organes de guidage, une position sûre pendant son fonctionnement. Pendant le fraisage, le mouvement de l'appareil de creusement s'effectue au moyen d'un dispositif d'avance particulier, disposé par exemple entre le bâti de machine ou le cadre et les rails, de manière à s'appuyer sur les rails lors de l'avance de l'appareil de creusement. Pour pouvoir fraiser les parois latérales de la rigole de haut fourneau, le bâti de machine de l'appareil de creusement peut être monté de façon à pouvoir se déplacer transversalement par rapport au cadre.

~ ~~ Selon une forme de réalisation préférée, le bras de fraisage peut pivoter dans le plan vertical au moyen d'au moins un vérin de pivotement monté au-dessus de l'articulation de la flèche du bras de fraisage. Le bras de fraisage est alors monté avantageusement dans l'articulation de la flèche sur un châssis rotatif qui est situé au-dessous de l'articulation de raccordement du vérin de pivotement montée sur le châssis rotatif. Selon cette forme de réalisation de l'appareil de creusement, la machine peut travailler à un niveau relativement bas.Quand on utilise en particulier une flèche coudée pour réaliser le bras de fraisage, l'articulation de la flèche qui est située à un bas niveau a l'avantage de permettre de faire pivoter le bras de frai sage fortement vers le bas et donc de travailler également les zones qui sont directement à l'avant du bâti de machine.

Le bras de frai sage est constitué avantageusement en plusieurs parties de flèche reliées les unes aux autres de façon amovible, dont l'une porte la tête de fraisage entre née et dont l'autre est montée surtl'articulation de la flèche. Quand il s'agit d'un bras de fraisage constitué sous forme d'une flèche coudée, les parties de la flèche sont avantageusement reliées de façon amovible au moyen d'un élément intermédiaire en forme de coin, qui est muni de surfaces de raccordement formant entre elles un angle aigu et destinées au raccordement des parties de la flèche. La constitution du bras de frai sage en plusieurs parties avec interposition de l'élément intermédiaire en forme de coin permet d'adapter la longueur de la flèche et/ou l'angle qu'elle forme aux conditions locales rencontrées, et on peut utiliser des éléments intermédiaires de dimensions diverses et formant un angle d'inclinaison variable. Il est recommandé de monter le dispositif d'entraînement de la tête de fraisage sur la partie de la flèche qui porte la tête de fraisage de manière que cette partie de la flèche constitue avec la tête de fraisage et le dispositif d'entraînement un ensemble de fabrication et de montage pouvant être raccordé en cas de besoin à d'autres mécanismes de déplacement aéj-à existants et à d'autres engins munis d'un mécanisme de déplacement, tels que des excavateurs ou analogues.

L'appareil de creusement peut également circuler pendant le fraisage et au moyen d'un mécanisme de déplacement à roues sur des rails disposés sur le sol parallè-lement à la rigole de haut fourneau. Il est alors recommandé de prévoir un entraînement des roues sur chacun des deux côtés du bâti de la machine, entraînant directement l'une des deux roues, alors que l'autre roue située du même côté de la machine est accouplée de façon à être entraînée par la roue qui est entraînée directement, de préférence par l'intermédiaire d'un mécanisme à chaîne, de manière que même lorsque l'appareil de creusement est soulevé sur un côté au cours du fraisage, le mécanisme de déplacement soit toujours susceptible de fonctionner.

Selon une autre forme de réalisation de l'invention, le bâti rotatif supportant le bras de frai sage est constitué par une double couronne rotative ou analogue, le mécanisme de pivotement coopérant avec la couronne rotative inférieure et le bras de frai sage étant monté sur la couronne rotative supérieure. Les deux couronnes rotatives peuvent tourner relativement l'une par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation commun, et elles peuvent tourner en commun lorsqu'on les accouple à l'aide d'un accouplement facilement dégageable.

Cette disposition permet de faire pivoter la couronne rotative supérieure portant le bras de fraisage autour de l'axe vertical du châssis rotatif vers la position de travail désirée pour ce bras de fraisage, sans qu'il soit nécessaire de dégager l'accouplement du mécanisme d'entraînement de pivotement de la couronne rotative inférieure.

L'appareil de creusement selon l'invention est avantageusement équipé d'un dispositif de chargement particulier au moyen duquel les matériaux provenant du creusement peuvent être retirés de la rigole et chargés. Dans-ce cas, on peut utiliser un simple bras excavateur ou un bras à peLle ou analogue.

L'appareil selon l'invention est prévu surtout pour des travaux de réparation de rigoles de hauts fourneaux, bien qu'il puisse être également utilisé pour le creusement du revêtement réfractaire d'autres installations, tels que de récipients de transport ou de rigoles de coulee basculantes et analogues. En outre, l'appareil selon l'invention peut être prévu pour que l'on puisse y monter un dispositif de pilonnage au moyen duquel on puisse mettre en place la masse réfractaire lors du renouvellement de la rigole.

L'invention sera maintenant expliquée plus en détail à l'aide d'exemples de réalisation et avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels:
la figure 1 est une vue latérale du dispositif de l'invention,
la figure 2 est une vue de dessus de la figure 1,
la figure 3 est une vue par l'arrière du dispsoitif selon les figures 1 et 2,
les figures 4 et 5 sont respectivement une vue latérale et une vue de dessus d'une autre forme de réalisation d'un bras de fraisage du dispositif selon l'invenion,
la figure 6 est une vue latérale d'un autre mode de réalisation de l'appareil selon l'invention,
la figure 7 est une vue en direction de la flèche VII-VII de la figure 6,
les figures 8 et 9 sont respectivement une vue latérale et une vue de dessus de deux autres exemples de realisatior,
la figure 10 est une vue par l'avant d'un autre exemple de réalisation,
la figure 11 est une vue latérale d'un exemple de réalisation préféré d'un appareil de creusement selon l'invention,
la figure 12 est une vue de dessus de la figure 11.

Sur le dessin, la référence 10 désigne une rigole de haut fourneau par laquelle passe la fonte brute fluide et les scories provenant du haut fourneau en direction des récipients de transport tels que des poches de coulée ou analogues. Les rigoles peuvent avoir une longueur de 15 à 25 mètres. Elles sont munies d'un revêtement réfractaire 11 (figure 3) qui est soumis à usure pendant le fonctionnement et doit donc être renouvelé au moins partiellement à intervalles déterminés. La figure 3 représente en traits mixtes en 12 la forme de la section transversale d'origine de la rigole de haut fourneau 10, - alors que la référence 13 indique le contour d'un revêtement réfractaire 11 après usure. En général, la masse réfractaire est soumise à un damage pour constituer une masse damée.Pour une usure déterminée, on élimine le revêtement réfractaire 11 sur une épaisseur comprise par exemple entre 5 et 10 cm en fonction du profil d'usure 13 constaté, Finalement, on amène le revêtement réfractaire 11 à la forme du profil de consigne 12 en mettant en place une masse réfractaire et damée au moyen d'un coffrage.

Pour effectuer le creusement sus-mentionné du revêtement réfractaire usé 11, on utilise les appareils de creusement 14 représentés sur les dessins. L'appareil de creusement selon les figures 1 à 3 comprend un bâti de machine 15 muni d'un mécanisme de déplacement qui est dans ce cas un mécanisme à chenilles 16. Le bâti de machine 15 porte sur un châssis rotatif 17 à axe de rotation vertical une console 18 sur laquelle est monté un bras de fraisage 19 par l'intermédiaire d'une articulation 20 à axe horizontal. Le bras de fraisage 19 peut donc ainsi être pivoté aussi bien latéralement qu'en hauteur sur le bâti 15 de la machine de l'appareil de creusement 14. Le pivotement latéral s'effectue au moyen de vérins hydrauliques 21 insérés de façon articulée entre le bâti de machine 15 et le châssis rotatif 17.Des vérins de pivotement hydrauliques 22 sont utilisés pour le pivotement en hauteur du bras de fraisage 19, ces vérins étant montés de façon articulée entre la console 18 du châssis rotatif et le bras de fraisage 19.

A l'arrière du châssis 15 de l'appareil de creusement 14 est prévue l'unité d'alimentation 23 de l'ensemble des élé- ments utilisateurs. En outre, le châssis de machine supporte un siège 24 destiné au conducteur.

L'ensemble de l'appareil de creusement 14 est monté avec un bâti de machine 15 et le mécanisme de déplacement à chenilles 16 sur un cadre rectangulaire 25. Ce dernier est constitué par deux poutres longitudinales et parallèles 26 et deux poutres transversales 27 reliant ces dernières. Le cadre 25 entoure le châssis de machine 15 et les mécanismes de déplacement 16. Aux quatre coins du cadre sont monts des dispositifs de levage hydrauliques 28, constitués par des vérins de levage hydrauliques 29 et des patins de glissement en U 30 s'appuyant en étant guidés sur les rails 31. Les rails 31 sont disposés sur le sol des deux côtés de la rigole de haut fourneau 10 à une distance latérale déterminée et ils s'étendent au moins sur la totalité de la longueur de la rigole de haut fourneau 10.

Le bras de fraisage 1Ç est constitué sous forme d'une flèche coudée. Il comprend une partie de flèche supérieure 32 montée sur le support pivotant 20 et une partie de flèche inférieure 33 fortement inclinée et reliée de façon fixe à la première, la partie 33 portant à son extrénité inférieure libre une tête de fraisage 34 tournant autour d'un axe de rotation 35 qui est perpendiculaire à l'axe longitudinal de la partie 33 de la flèche. Comme le montre surtout la figure 2, la tête de fraisage est constituée par deux étroits disques de fraisage 36 montés des deux côtés de la partie de flèche 33 qui est plus étroite en cet endroit et qui tournent autour d'un axe de rotation commun 35. L'entraînement des deux disques de fraisage 36 est prévu à la partie supérieure de la partie de flèche 33.Il est constitué avantageusement par un moteur d'entraînement hydraulique 37 se présentant sous la forme d'un moteur à rotation lente ou d'un moteur à rotation rapide muni d'un démultiplicateur. Le moteur 37 entraîne la tête de fraisage 34 au moyen d'un mécanisme à chaîne 38 disposé à l'intérieur de la partie de flèche 33.

Le châssis de machine 15 et le mécanisme de déplacement à chenilles 16 ainsi que le bras de fraisage 19 sont montés sur le cadre 25 de façon à pouvoir se déplacer en direction transversale, c'est-à-dire dans le sens des poutres transversales 27. Ce résultat est obtenu au moyen de rails de guidage 39 entourant les poutres transversales 27. Entre les rails de guidage 39 et les poutres transversales sont insérés de façon articulée des mécanismes d'entraînement hydrauliques 40 à tige de poussée qui sont protégés dans les poutres transversales profilées 27. A l'aide des pistons de poussée 40, on peut donc déplacer l'ensemble de l'appareil de creusement 14 transversalement à l'axe de la machine par rapport au cadre de support 25, et régler ainsi la position de la tête de fraisage 34 en direction latérale.

Au cours du fraisage, l'appareil de creusement 14 s'appuie par le cadre de support 25 et les dispositifs de levage 28 sur les deux rails 31, les vérins de levage 29 etant sortis suffisamment pour que le mécanisme de déplacement à chenilles 16 soit soulevé du sol. La possibilité de déplacer le bras de frai sage 19 en hauteur et de le faire pivoter latéralement ainsi que la possibilité de déplacer transversalement l'ensemble de l'appareil à l'aide des dispositifs à tige de poussée 40 permet de régler avec précision la position de la tête de fraisage 34 par rapport aux deux parois latérales et à la paroi de fond du revêtement réfractaire 11 de la rigole de haut fourneau 10, ce qui permet d'éliminer le revêtement réfractaire en fonction du profil d'usure rencontré à l'aide de la tête de fraisage rotative 34.Pendant le fraisage, l'ensemble de l'appareil de creusement 14 se déplace avec son cadre de support 25 dans la direction longitudinale des rails 31. Ce résultat est obtenu au moyen du dispositif d'avance 41 qui est constitué par des vérins de poussée hydrauliques 42 raccordés d'une part aux poutres longitudinales 26 par des raccords articulés 43 et d'autre part aux organes de guidage 25 par des raccords articulés 44, les organes 25 étant guidés sur les rails 31 en les entourant par le dessus à la manière de pinces. Les organes de guidage 45 peuvent être fixés de façon amovible sur les rails 31 de manière qu'ils puissent constituer une butée pour les vérins de poussée 42 lors du déplacement de l'appareil de creusement dans la direction longitudinale des rails 31.Dès que la course des vérins de poussée 42 est terminée, les organes de guidage 45 constitués par des pinces à rails ou analogues sont dégagés et ramenés en arrière par une course de rentrée ou de sortie des vérins 42, et à nouveau verrouillés sur les rails 31.

Le chargement du matériau du revêtement réfractaire 11 creusé à l'aide du bras de fraisage 19 s'effectue à l'aide d'un dispositif de chargement 46 qui est constitué de préférence par une pelle chargeuse ou excavatrice 47 de type connu, montée de façon pivotante sur une flèche 48. Cette dernière est montée sur un support rotatif 17 de manière à pivoter en hauteur latéralement à côté du bras de fraisage 19, dans l'articulation 49, et également de manière à pouvoir être déplacée latéralement en tourant autour d'une articulation 50. On utilise des vérins hydrauliques de façon très classique pour effectuer les mouvements de pivotement dans les divers plans ainsi que pour le basculement de la pelle 47.

Le support de l'ensemble du dispoiitif sur les deux rails externes 31 confère à l'appareil de creusement, quand il effectue un fraisage, un support sûr lui permettant d'effectuer des découpes tres précises par fraisage. Dès que le travail de creusement est terminé sur une rigole de haut fourneau 10, l'appareil de creusement peut être abaissé sur le sol grâce au mécanisme de déplacement à chenilles 16 et par rentrée des dispositifs de levage 28, puis amené à l'aide de son mécanisme à chenilles 16 au nouveau poste d'utilisation à l'intérieur de l'usine à hauts fourneaux ou à son poste de garage. Le fraisage commence en général sur le côté de la rigole 10 tournée vers le haut fourneau. Pendant le fraisage, l'appareil de creusement 14 circule en reculant.

A l'aide de l'appareil décrit, on peut également effectuer un creusement total du revêtement réfractaire 11. Dans ce but, on peut éventuellement -monter sur la flèche 48 et à la place de la pelle 47 un marteau au moyen duquel on peut démolir le revêtement réfractaire. En outre, on a la possibilité de raccorder au bras 48 de la flèche un dispositif de damage permettant de compacter la masse fraîche montée lors de la réalisation du revêtement réfractaire.

Aux figures 4 et 5 est représentée une autre forme de réalisation du bras de fraisage 19. Le bras de fraisage pivotant 19 comprend dans ce cas une partie de flèche 19' susceptible de tourner autour de son axe longitudinal, comme l'indique la flèche 51. A l'extrémité inférieure de la partie 19' de la flèche et sur un côté est monté un cylindre fraiseur 52 tournant autour d'un axe de rotation qui est transversal à l'axe de la flèche. La figure 5 représente le cylindre fraiseur 52 en position de travail dans laquelle il effectue une découpe dans l'une des deux parois latérales du revêtement réfractaire 11. Pour pouvoir retirer l'autre paroi latérale du revêtement réfractaire 11, on fait tourner la partie 19' de la flèche comportant le cylindre fraiseur 52 sur 1800 dans la direction de la flèche 51.En faisant tourner la partie 19' de la flèche sur 1800, le sens de rotation du cylindre fraiseur est inversé. Pour assurer une découpe sans défauts et ne détruisant pas l'assemblage du revêtement réfractaire en position de gauche aussi bien qu'en position de droite du-cylindre fraiseur 52, il est recommandé d'inverser le mouvement du déplacement de l'ensemble de l'appareil de fraisage lorsqu'on fait passer le cylindre de fraisage de la position de gauche à la position de droite, de manière que dans la position de gauche du cylindre fraiseur, l'appareil se déplace par exemple vers l'avant alors que dans la position de droite du cylindre, l'appareil se déplace en sens inverse.

Les figures 6 et 7 représentent de façon très schématisée une autre forme de réalisation de l'appareil, différente de l'appareil de creusement des figures 1 à 3, les parties qui sont les mêmes étant désignées par les mêmes références.

L'appareil de creusement 14 selon les figures 6 et 7 comprend à la place du cadre de support 25 qui entoure le cadre de machine 15 et le mécanisme de déplacement à chenilles 16, ainsi que les dispositifs de levage 28 et les patins de glissement 30 qui leur sont associés, des bielles oscillantes 60 montées de manière à pouvoir pivoter en hauteur aux quatre coins du bâti de machine 15, dans les articulations 61. Entre le bâti de machine et les bielles oscillantes 60 sont intercales des vérins de pivotement hydrauliques 62 faisant fonction de dispositifs de levage.L'agencement est alors prévu pour que les bielles oscillantes 60 puissent être pivotées en hauteur à partir de la position représentée à la figure 7 dans laquelle l'ensemble de l'appareil de creusement 14 s'appuie sur les rails 31 pour parvenir à la position de pivotement 60' représentée en traits mixtes en tournant dans le sens de la flèche 63 sur au moins 900, position dans laquelle elles sont pratiquement disposées à l'intérieur des limites latérales de l'appareil et n'augmentent pas, ou du moins pas sensiblement, la largeur de ce dernier en vue du déplacement de l'appareil à l'aide du mécanisme de déplace ment à chenilles 16.

Les bielles oscillantes 60 portent des roues 64 et 65.

Deux roues 64 ou 65 sont montées sur chaque bielle oscillante 60 au moyen d'un organe pivotant 66 qui est lui-même monté de façon pivotante sur la bielle oscillante qui lui est associée et centralement entre les deux roues, sur un axe de pivotement 67 dont l'axe est parallèle à l'axe des roues. Les roues 64 situées sur un côté de l'appareil de creusement, c'est-àdire les roues représentées sur la gauche sur la figure 7, sont constituées sous forme de roues à deux boudins qui sont guidées latéralement sur le rail 31 disposé en cet endroit au moyen de leurs deux boudins 68. Les roues 65 se trouvant sur l'autre côté de l'appareil 14, c'est-à-dire sur son côté droit, sont par contre constituées sous forme de roues sans boudins, de manière à s'adapter à des variations éventuelles de la largeur de la voie entre les rails 31.

Pour déplacer l'appareil de creusement 14 représenté aux figures 6 et 7, on peut prévoir un dispositif d'avancement 41 correspondant à l'appareil des figures 1 à 3. D'un autre côté, il est également possible d'utiliser le mécanisme d'entraînement du mécanisme de déplacement à chenilles pour obtenir le déplacement de l'appareil de creusement sur les rails 31. Selon la forme de réalisation des figures 6 et 7, on obtient ce résultat en montant un treuil 69 sur l'arbre tambour de la chenille, ce treuil coopérant avec un moyen de traction 70 constitué par un câble, une chaîne ou analogue et fixé à son extrémité pour qu'il se déplace longitudinalement au moyen de traction 70 qui s'enroule autour de lui quand il tourne.

L'appareil de creusement représenté aux figures 1 à 3 et 6 et 7 se déplace en marche arriere quand il effectue un fraisage. Lorsqu'il se rapproche de l'extrémité arrière de la rigole de haut fourneau 10, l'ensemble de l'appareil doit être soulevé des rails au moyen d'une grue (non représentée) tourné sur 1800 et reposé sur les rails, de manière à pouvoir également effectuer le travail sur le revêtement réfractaire à l'extrémité arrière de la rigole de haut fourneau 10 lorsque l'appareil de creusement se déplace en marche arrière.

Pour que l'appareil puisse également se déplacer sur les rails 31 lorsqu'il a été tourné de 1800, et pour éviter d'avoir à disposer un moyen de traction 70 respectif sur les deux côtés de l'appareil, ce dernier est muni sur ses deux côtés d'un treuil respectif 69, comme on peut le voir à la figure 7.

La figure 8 représente d'une façon très schématisée et en vue latérale un autre exemple de réalisation d'un appareil de fraisage et de creusement 14 selon l'invention, qui se déplace sur les rails 31 en étant tourné de 90" par rapport à l'appareil des exemples de réalisation précédents, les rails étant dans ce cas disposés sur le même côté de la rigole de haut fourneau 10. L'appui de l'appareil sur les deux rails 41 peut être réalisé comme celui représenté aux figures 6 et 7 et être constitué en conséquence par des bielles oscillantes 60 pouvant être pivotées en hauteur par rapport au bâti de machine 15, avec les roues 64 et 65 montées sur elles.En cours de fraisage, l'appareil se déplace également en direction longitudinale des rails 31, ou en direction longitudinale de la rigole de haut fourneau 10, l'appareil de creusement étant cependant disposé de manière que son axe soit perpendiculaire à la direction longitudinale des rails 31. Le bras de fraisage 19 est constitué par la partie de flèche supérieure 32 montée de manière à pouvoir pivoter en hauteur sur le support 20, et une partie de flèche inférieure 33 supportant la tête de fraisage 34 pourvue des deux disques de fraisage 36, la partie 33 étant reliée à la partie 32 par une articulation 81 dont l'axe est dans la direction longitudinale de la rigole de haut fourneau 10. La figure 8 montre les disques de fraisage 36 en position de travail dans laquelle ils effectuent un travail dans le fond du revêtement réfractaire de la rigole de haut fourneau 10. Pour pouvoir effectuer un travail sur les zones des parois latérales de la rigole de haut fourneau 10, l'ensemble de la tête de fraisage 34 peut être monté sur un corps rotatif 82 monté sur la partie de flèche inférieure 33 de manière à pouvoir tourner autour de son axe longitudinal, dans la direction de la flèche 83, de façon que les disques de fraisage 36 puissent être amenés en contact avec les parois latérales de la rigole de haut fourneau 10 par leurs surfaces périphériques. Le positionnement de la tête de fraisage 34 contre la surface de la rigole de haut fourneau 10 qui doit être fraisée s'effectue au moyen d'au moins un vérin de pivotement hydraulique 84 intercalé de façon articulée entre les parties 32 et 33 de la flèche.

La figure 9 est une vue de dessus très schématisée d'une autre forme de réalisation d'un appareil de creusement 14 selon l'invention pouvant se déplacer avec son bâti de machine 15 comprenant un mécanisme de déplacement à chenilles 16 sur des rails 31 disposés sur les deux côtés de la rigole de haut fourneau 10, l'axe de la machine de l'appareil étant alors perpendiculaire à l'axe longitudinal de la rigole de haut fourneau 10 pendant le travail de fraisage. L'appui de l'ensemble de l'appareil de creusement 14 sur les deux rails 31 est réalisé comme dans l'exemple de réalisation des figures 6 et 7 à l'aide des bielles oscillantes 60 montées de façon à pouvoir pivoter en hauteur sur le bâti de machine 15, ainsi que par les roues 64 et 65 montées sur elles.Le bras de fraisage 19 comportant la tête de fraisage 34 est monté de façon à pouvoir pivoter en hauteur autour de l'axe horizontal 20 sur la structure 18 du bâti de machine. La structure 18 et le bras de fraisage 19 reposent sur le châssis rotatif 17 pouvant pivoter sur 3600 ou du moins sur environ 1800 autour de l'axe vertical 91. Dans ce cas, il est donc possible de faire basculer le bras de fraisage 19 depuis une position de pivotement et de travail dans laquelle sa tête de fraisage 34 est tournée vers l'extrémité de la rigole 10 située du côté du haut fourneau et sur environ 1800 vers une position de pivotement et de travail dans laquelle la tête de fraisage 34 est tournée vers l'extrémité arrière de la rigole de haut fourneau 10.L'appareil de creusement peut donc être dirigé dans les deux directions dans lesquelles s'effectue le fraisage et il n'a pas besoin d'être retourné sur 1800, comme c'est le cas pour les appareils de creusement des figures 1 à 7.

Un appareil de creusement et de frai sage pouvant travailler des deux côtés et n'ayant donc pas besoin d'être retourné est également représenté à la figure 10. L'appareil de creusement 14 qui est représenté de façon très schématisée comprend dans ce cas un bâti de machine 100 muni d'un mécanisme da déplacement à chenilles 16 et chevauchant la rigole de haut fourneau 10 à la manière d'un portique, pouvant circuler sur les rails 31 situés des deux côtés de la rigole de haut fourneau 10. Pour soulever l'ensemble de l'appareil de creusement 14 et le supporter sur les rails 31, on prévoit dans ce cas des bielles oscillantes 60 munies de roues 64 et 65 pouvant pivoter en hauteur, et qui existent également pour les appareils des figures 6 et 7.Dans ce cas le bras de fraisage 19 est monté de façon à pouvoir pivoter en hauteur sur la partie supérieure 101 du portique 100 et il est avantageusement également suspendu de manière à pouvoir se déplacer latéralement. Dans ce cas, l'agencement est prévu pour que l'ensemble du bras de fraisage 19 puisse être déplacé sur les deux côtés sous le portique de l'appareil de creusement, de manière que l'appareil puisse travailler sur la totalité de lawlongueur de la rigole de haut fourneau 10 sans avoir à être retourné sur les rails 31. En outre, la partie du bras de fraisage 19 qui porte la tête de fraisage 34 peut également dans ce cas être montée rotative sur un axe de rotation qui coïncide avec l'axe longitudinal du bras de frai sage.

Les figures 11 et 12 représentent un appareil de creusement 14 dont la construction est particulièrement simple et avantageuse, dont le bâti de machine 15 peut circuler à l'aide d'un mécanisme de déplacement à roues sur des rails 31 disposés sur les deux côtés de la rigole de haut fourneau 10.

L'appareil de creusement 14 ne comprend donc aucun mécanisme de déplacement à chenilles additionnel. Les deux roues 110 et 111 sur les deux côtés du bâti de machine 15 sont respectivement entraînées par un dispositif d'entraînement commun 112, par exemple un dispositif d'entraînement hydraulique. L'agencement est alors tel que la roue 111 est entraînée directement par le mécanisme d'entraînement 112, alors que l'autre roue 110 est reliée à la roue 11 de manière à pouvoir être entraînée par elle. Cette liaison d'entraînement est réalisée par un dispositif à chaîne dont la chaîne sans fin 113 tourne autour de roues à chaîne 114 montées sur les arbres des roues 110 et 111. Les entraînements à chaîne 113 et 114 sont protégés dans les logements en U ou en caisson 115 reliés aux éléments de support 116 des roues 110 et 111.Comme la vue de dessus de la figure 12 le montre, l'un des mécanismes d'entrainement 112 est disposé dans la partie avant et l'autre mécanisme d'entraînement 112 dans la partie arrière du bâti de machine 15. La liaison d'entraînement de la paire de roues permet d'obtenir un entraînement de toutes les roues qui permet d'être certain qu'au moins une paire de roues entrainées est en appui sur un rail quand l'autre paire de roues est soulevée du rail\ 31 par une force de réaction provoçuiz par la tête de fraisage entraînée 34.

Le bras de fraisage 19 est également constitué dans ce cas sous forme d'une flèche coudée montée sur l'articulation horizontale 20 sur le châssis rotatif 17. Le mécanisme d'entraînement de pivotement qui est constitué par deux vérins parallèles 22 est situé dans ce cas à une certaine distance au-dessus de l'articulation 20. Le châssis rotatif 17 comprend une console en surplomb 18 à l'extrémité supérieure de laquelle est raccordé le vérin 22, dans l'articulation 117.

L'articulation 20 est située au-dessous de l'articulation 117, directement au-dessus du châssis rotatif 17. L'articulation 20 de la flèche qui est située à un niveau plus bas permet de faire pivoter la flèche coudée 19 plus loin vers le bas, dans la rigole de haut fourneau 10, comme représenté en 19', de manière que l'appareil de creusement 14 puisse travailler également directement à l'avant de son bâti de machine et du mécanisme de déplacement à roues monté sur ce dernier. Le rayon d'action du bras de fraisage 19 est donc plus important dans ce cas;
La flèche coudée 19 est réalisée en plusieurs parties.

Elle est constituée par la partie de flèche 32 raccordée à l'articulation 20, un élément intermédiaire en forme de coin 118 et la partie de flèche 33 à l'extrémité libre de laquelle est montée la tête de fraisage entraînée 34. L'élément intermédiaire en forme de coin comprend des surfaces de raccordement 119 et 120 formant entre elles un angle aigu, surfaces auxquelles sont reliées de façon amovibles les parties de flèche 32 et 33, par exemple au moyen de brides et de boulons. La constitution en plusieurs parties du bras de fraisage 19 et la possibilité de démonter les parties de la flèche permettent de constituer un bras de frai sage de longueur variable et ayant un angle de coudure variable. On peut alors utiliser des éléments intermédiaires 18 de dimensions diverses et présentant des positions angulaires différentes pour les surfaces de raccordement 119 et 120.

L'entraînement de la tête de fraisage 34 est monté sur la partie de flèche avant 33. I1 est constitué par deux moteurs d'entraînement hydrauliques 121 montés sur les deux vôtés de cette partie de flèche 33, les moteurs entraînant respectivement et par l'intermédiaire d'un mécanisme 122 une roue d'entraînement commune 123 montée à l'intérieur de la partie de flèche 33 en forme de caisson. La roue d'entraînement 123 est constituée sous forme d'une roue à chaîne et elle entraîne la tête de fraisage 34 par l'intermédaiire de la chaîne d'entraînement 125 montée également dans la partie de flèche 33 et passant sur un dispositif tendeur 124, la chaîne 125 passant autour de la roue à chaîne 126 disposée entre les deux disques de fraisage ou cylindre de frai sage de la tête de fraisage 34.La partie 33 de la flèche comportant la tête de fraisage 34 et le dispositif d'entraînement de la tête de fraisage constituent un ensemble fermé de fabrication et de montage pouvant être éventuellement raccordé à un autre mécanisme de déplacement existant, tel que le mécanisme de déplacement d'une excavatrice ou analogue.

Le châssis rotatif 17 est constitué par deux couronnes rotatives 127 et 128 montées l'une au-dessus de l'autre, pouvant tourner autour de l'axe de rotation vertical 129 du châssis rotatif. Le mécanisme d'entraînement de pivotement coopère avec la couronne rotative inférieure 127. Ce mécanisme est constitué selon la figure 12 par deux vérins de pivotement hydrauliques 21 approximativement parallèles, montés de façon pivotante en 130 sur le bâti de machine, et dont les tiges de piston sont reliées à des articulations 131 de l'élément de raccordement 132 de la couronne rotative inférieure 127. La couronne rotative 128 située au-dessus supporte la structure de la machine comprenant l'ensemble d'entraînement 23, le siège 24 du conducteur, la console 18 et le bras de fraisage 19.Les deux couronnes rotatives peuvent être accouplées l'une à l'autre par exemple au moyen de broches de verrouillage 133 de façon à constituer un ensemble pivotant, ce qui fait qu'à l'aide des vérins 21, elles peuvent pivoter sur les deux côtés en commun autour d'un axe de pivotement vertical 129 et sur un angle de pivotement qui est par exemple de 200. Lorsqu'on dégage l'accouplement à boulon 133, on peut déplacer la couronne rotative supérieure 128 et l'ensemble de la superstructure qu'elle porte autour de l'axe vertical 129 et par rapport à la couronne rotative inférieure 127 de manière à amener le bras de fraisage 19 dans une autre position de travail.Quand l'appareil de creusement 14 doit travailler en sens inverse, le bras de fraisage 19 est pivoté de 1800 avec sa couronne rotative 128 sur l'autre côté et il est fixé à nouveau dans cette position de travail sur la couronne rotative inférieure 127 au moyen du boulon de verrouillage 133. Mais il est également possible de disposer le bras de fraisage 19 dans plusieurs positions intermédiaires.

Comme le montre la figure 12, les couronnes rotatives 127 et 128 sont munies d'ouvertures à boulon 134, séparées par exemple de 600, ce qui fait que l'on peut verrouiller par exemple les deux couronnes rotatives 127 et 128 selon l'ecar- tement angulaire prévu dans les positionne rotation correspondantes.

Il est également possible de mettre en oeuvre la forme de réalisation décrite ci-dessus avec référence aux figures 10 et 11 du bras de fraisage en plusieurs parties 19, ae son articulation 20 disposer un niveau bas et du châssis rotatif constitué par les deux couronnes rotatives verrouillables 127 et 128 avec les autres formes de réalisation décrites cidessus de l'appareil de creusement 14 selon l'invention.

Claims (33)

REVENDICATIONS

1. Dispositif pour creuser des rigoles de coulée de hauts fourneaux ou autres rigoles pourvues d'un revêtement réfractaire, et analogues, caractérisé par un appareil de creusement (14) mobile, qui comprend un bras de fraisage (19) pouvant être soulevé et abaissé et muni d'une tête de fraisage (34, 52) entraînée en rotation.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil de creusement (14) est muni de son propre mécanisme de déplacement se présentant sous la forme d'un train de roulement à chenilles ou à roues (16).

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'appareil de creusement (14) est supporté et guidé sur des rails (31) de façon à pouvoir se déplacer en direction longitudinale de la rigole, les rails étant disposés sur les deux côtés de la rigole (10) ou sur le même côté de cette rigole (10).

4. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'appareil de creusement (14) peut être soulevé en même temps que son mécanisme de déplacement (16) au moyen de dispositifs de levage (28).

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les organes de guidage s'appuyant sur les rails (31) sont constitués par des patins de glissement (3û) ou des roues (64, 65) qui sont montées de manière à pouvoir être déplacées en hauteur sur le bâti de machine (15, 100) au moyen des dispositifs de levage (28).

6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la largeur de la voie du mécanisme de déplacement (16) 'est plus réduite que la distance entre les rails (31).

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'un cadre de support (25) est monté sur le bâti de machine (15) et l'entoure, ce cadre étant muni d'organes de guidage (30, 64, 65) s'appuyant sur les rails (31).

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les organes de guidage (30, 64, 65) sont montés de façon à être mobiles en hauteur sur le cadre de support (25), au moyen de dispositifs de levage.

9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le bâti de machine (15), comprenant le bras de fraisage (19), est monté de façon à pouvoir être déplacé transversalement sur le cadre de support (25).

10. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les organes de guidage (30, 64, 65) sont montés sur des bielles oscillantes (60) pouvant basculer en hauteur, et pouvant être rabattus en hauteur au moyen de dispositifs de pivotement (62) sur environ 900 jusque dans la zone latérale du bâti de machine (15, 100).

11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que sont prévus, pour constituer les organes de guidage sur un côté du bâti de machine (15, 100), des roues (64) à double boudin et sur l'autre côté du bâti de machine des roues (65) sans boudin.

12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé par un dispositif d'avance (41) disposé entre l'appareil de creusement (14) ou son cadre de support (25) et les rails (31), et pouvant s'appuyer sur les rails.

13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'on prévoit pour déplacer l'appareil de creusement (14) s'appuyant sur les rails (31) le dispositif d'entraînement du mécanisme de déplacement à chenilles (16).

14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'appareil de creusement comprend au moins sur un arbre du mécanisme de déplacement à chenilles (16) entraîné sur un côté de la machine un tambour de cabestan (69) coopérant avec un moyen de traction (70) fixé à l'une de ses extrémités.

15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le bras de fraisage (19) est monté sur le bâti de machine (15, 100) de manière à pouvoir pivoter en hauteur et de préférence aussi latéralement.

16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le bras de fraisage (19), ou une partie de la flèche du bras de frai sage supportant la tête de fraisage (34), peut tourner autour de son axe.

17. Dispositif selon lune quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que la tête de fraisage (34, 52), tourne autour d'un axe de rotation (35) qui est perpendiculaire à l'axe du bras de fraisage.

18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que la tête de fraisage (34) est constituée par deux disques de fraisage (36) ou analogues.

19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que le bras de fraisage (19) est constitué par une flèche coudée qui comprend une,partie (33) de flèche supportant la tête de fraisage (34} et une partie (32) de flèche qui est reliée rigidement et de façon articu lée à la première et est montée de manière à pouyoir être pivotée en hauteur sur le bâti de machine (15).

20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que la tête de fraisage comprend, à proximité des extrémités avant du bras de fraisage (19), un cylindre de fraisage (52) qui peut être tourné de sa position de droite vers sa position de gauche et inversement par rotation d'une partie (19') du bras de fraisage.

21. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que l'appareil de creusement (14) peut circuler sur les rails (31) en direction de l'axe de la machine.

22. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que l'appareil de creusement (14) peut circuler sur les rails (31) transversalement à l'axe de la machine.

23. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que le bras de fraisage (19) peut pivoter sur au moins 1800 par rapport au bâti de machine (15).

24. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 23, caractérisé en ce que le bâti (100) de la machine s'appuie sur les deux côtés de la rigole (10) du haut fourneau sur des rails (31) et est constitué sous forme d'un portique, le bras de fraisage (19) pouvant pivoter sous le bâti de machine (100) en partant de l'un des côtés dudit bâti de machine vers son autre côté.

25. Dispositif selon l'une quelconque Ues revendications 1 à 24, caractérisé en ce que le bras de fraisage (19) qui est constitué de préférence sous forme d'une flèche coudée peut pivoter dans le plan vertical au moyen d'un vérin de pivotement (22) disposé au-dessus de l'articulation (20) de la flèche du bras de fraisage.

26. Dispositif selon la revendication 25, caractérisé en ce que le bras de fraisage (19) est monté dans l'articulation de flèche (20) sur un châssis rotatif (17), articulation qui est située sous l'articulation de raccordement (117) du vérin de pivotement monté sur le châssis rotatif.

27. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 26, caractérisé en ce que le bras de fraisage (19) est constitué par plusieurs éléments de flèche (32, 33) reliés de façon amovible les uns aux autres.

28. Dispositif selonrla revendication 27, caractérisé en ce que lorsque le bras de fraisage est constitué sous forme d'une flèche coudée, les parties (22, 23) de la flèche sont reliées de façon amovible au moyen d'un élément intermédiaire (118) en forme de coin, qui est muni de surfaces de raccordement (119, 120) formant entre elles un angle aigu et destinées au raccordement des parties (32, 33) de la flèche.

29. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 27 ou 28, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement (121 à 126) de la tête de fraisage est monté dans la partie (33) de la flèche supportant la tête de fraisage (19) et en ce que cette partie (33) de la flèche constitue un composant unique de fabrication et de montage.

30. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 29, caractérisé en ce que l'appareil de creusement (14) comprend un train de roulement à roues, les roues (110, 111) qui circule sur des rails (31) sur les deux côtés du bâti (15) de la machine comportant respectivement une roue (111) entraînée par un dispositif d'entraînement (112) et une roue (110) reliée à cette dernière, de préférence par l'intermédiaire d'un entraînement à chaîne (114, 115).

31. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 30, caractérisé en ce que le châssis rotatif (17) supportant le bras de fraisage (19) est constitué par une double couronne rotative, un dispositif d'entraînement de pivotement (21) coopérant avec la couronne rotative inférieure (127) et le bras de fraisage (19) étant monté sur la couronne rotative supérieure (128), et en ce que les deux couronnes rotatives (127, 128) qui peuvent tourner relativement l'une par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation commun (129) peuvent être facilement accouplées de façon amovible en vue de former un ensemble pivotant, par exemple au moyen d'un verrouillage à boulon (133).

32. Dispositif selon la revendication 31, caractérisé en ce que les deux couronnes rotatives (127, 128) peuvent être accouplées l'une à l'autre selon diverses positions en rotation relative, en étant décalées par exemple de 600.

33. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 32, caractérisé en ce que l'appareil de creusement (14) est muni d'un dispositif de chargement (46), et de préférence une pelle de chargement (47) montée sur une flèche (48).