FR2510607A2 - Oxygen lance steel converter - with pivoting mounting for lance and fume extractor hood - Google Patents

Oxygen lance steel converter - with pivoting mounting for lance and fume extractor hood Download PDF

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Abstract

An oxygen steel converter incorporates a vertical lance and a hood mounted on a pivoting frame. The hood covers the mouth of the converter when the lance is blowing. It is connected through an elbowed duct to a chimney which carries away the fumes. When blowing is finished, and the lance retracted, the frame pivots about a vertical axis to one side of the converter, between it and the chimney. The hood and lance, carried at the free end of the frame, are moved away from the converter, leaving free access to the retort by overhead cranes etc. Retorts in A.O.

Description

La présente invention concerne les installations pour la production d'acier comportant un convertisseur, une lance verticale placée au-dessus du convertisseur et permettant d'insuffler de l'oxygène dans le bain de métal et une hotte reliée à une cheminée et servant à capter et à évacuer les fumées produites pendant le soufflage. The present invention relates to installations for the production of steel comprising a converter, a vertical lance placed above the converter and making it possible to inject oxygen into the metal bath and a hood connected to a chimney and serving to collect and to evacuate the fumes produced during the blowing.

Dans le brevet principal, on a décrit une installation de ce type dans laquelle la hotte et la lance de soufflage sont entièrement supportées par un support unigue qui est monté pivotant autour d'un axe vertical situé latéralement par rapport au convertisseur. Plus précisément, l'axe de rotation du support est disposé, dans le mode de réalisation décrit, à l'écart du plan médian vertical, perpendiculaire à l'axe de basculement de la cornue. Cette disposition ne convient pas lorsque le bec de la cornue est tronqué de telle sorte que son ouverture soit située dans un plan incliné par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe de la cornue et admette un plan de symétrie vertical perpendiculaire à l'axe de basculement de la cornue.En effet, il serait nécessaire dans ce cas de prévoir un écart important entre le bord inférieur de la hotte et le bec de la cornue, pour éviter que la hotte vienne heurter le bec quand on fait pivoter le support rotatif, ce qui diminuerait très fortement l'efficacité de la hotte. In the main patent, an installation of this type has been described in which the hood and the blowing lance are entirely supported by a single support which is pivotally mounted around a vertical axis situated laterally with respect to the converter. More specifically, the axis of rotation of the support is arranged, in the embodiment described, away from the vertical median plane, perpendicular to the axis of tilting of the retort. This arrangement is not suitable when the beak of the retort is truncated so that its opening is situated in a plane inclined with respect to a plane perpendicular to the axis of the retort and admits a plane of vertical symmetry perpendicular to the axis retort tilting. Indeed, it would be necessary in this case to provide a significant gap between the lower edge of the hood and the beak of the retort, to prevent the hood from hitting the beak when the rotary support is pivoted , which would greatly reduce the efficiency of the hood.

Pour remédier à cet inconvénient, il est proposé conformément à la présente invention de disposer l'axe de rotation du support de la hotte et de la lance dans le plan de symétrie vertical, perpendiculaire à l'axe de basculement de la cornue ou au voisinage de ce plan. To overcome this drawback, it is proposed in accordance with the present invention to arrange the axis of rotation of the hood support and the lance in the vertical plane of symmetry, perpendicular to the axis of tilting of the retort or in the vicinity of this plan.

On connait une installation d'affinage comportant un four rotatif du type KALDO dans laquelle la hotte peut pivoter autour d'un axe vertical placé dans le plan médian vertical du four. Dans cette installation, la hotte est supportée, d'une part, par un pivot reposant sur le sol de l'aciérie et, d'autre part, par une couronne de roulement fixée à l'extrémité inférieure d'une conduite à laquelle la hotte est raccordée. Cette solution est difficilement adaptable à une installation comportant un convertisseur de grosse capacité car elle conduirait à un ensemble très lourd et encombrant, inconvénient que n'appas la solution de l'invention. There is a known refining installation comprising a rotary oven of the KALDO type in which the hood can pivot around a vertical axis placed in the vertical median plane of the oven. In this installation, the hood is supported, on the one hand, by a pivot resting on the ground of the steelworks and, on the other hand, by a rolling crown fixed to the lower end of a pipe to which the hood is connected. This solution is difficult to adapt to an installation comprising a large capacity converter because it would lead to a very heavy and bulky assembly, a disadvantage that does not appear in the solution of the invention.

L'installation objet de la présente invention est caractérisée en ce que l'axe de rotation du support de la hotte et de la lance est disposé approximativement dans le plan médian vertical, perpendiculaire à l'axe de basculement de la cornue1 et ledit support est monté pivotant sur une poutre surélevée disposée transversalement audit plan médian vertical et se prolonge vers l'arrière, au-delà de son axe de rotation, pour permettre un équilibrage au moins partiel du poids de la hotte et de la lance et réduire les efforts de torsion dans ladite poutre. Cette construction équilibrée permet d'utiliser une simple couronne de roulement, au lieu d'un pivot, pour monter le support sur la poutre. The installation object of the present invention is characterized in that the axis of rotation of the support of the hood and the lance is disposed approximately in the vertical median plane, perpendicular to the axis of tilting of the retort1 and said support is pivotally mounted on a raised beam arranged transversely to said vertical median plane and extends rearwards, beyond its axis of rotation, to allow at least partial balancing of the weight of the hood and the lance and reduce the efforts of torsion in said beam. This balanced construction makes it possible to use a simple rolling crown, instead of a pivot, to mount the support on the beam.

La poutre peut être fixée sur les piliers de la halle de coulée ou supportée à ses deux extrémités par des poteaux de façon à former un portique. The beam can be fixed on the pillars of the casting hall or supported at its two ends by posts so as to form a gantry.

Le conduit auquel est raccordé la hotte se prolonge également vers l'arrière, au-delà de l'axe de rotation du support et est supporté par celui-ci pratiquement sur toute sa longueur; la partie arrière du conduit participe à I'équi- librage de l'ensemble rotatif. Un contrepoids peut être monté sur la partie arrière du support pour parfaire l'équilibrage. The duct to which the hood is connected also extends rearwards, beyond the axis of rotation of the support and is supported by the latter almost over its entire length; the rear part of the duct helps to balance the rotary assembly. A counterweight can be mounted on the rear part of the support to complete the balancing.

Le chariot porte-lance est monté à l'extrémité avant du support. Dans le cas où les déplacements du chariot portelance sont commandés par un système à câble et treuil, le treuil et son moteur d'entraînement seront avantageusement disposés sur ledit support près de son axe de rotation pour réduire les efforts de flexion dûs à cette charge; en variante, ils peuvent être montés sur la partie arrière du support pour participer à l'équilibrage de l'ensemble. The lance-carrying carriage is mounted at the front end of the support. In the case where the movements of the carrying carriage are controlled by a cable and winch system, the winch and its drive motor will advantageously be arranged on said support near its axis of rotation to reduce the bending forces due to this load; alternatively, they can be mounted on the rear part of the support to participate in balancing the assembly.

D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit et se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, à titre d'exemple nonlimitatif un mode de réalisation de l'invention et sur les quels
La figure 1 est une vue en plan d'une installation réalisée conformément à l'invention ; et
La figure 2 est une vue en élévation de l'installation de la figure 1.Other characteristics of the invention will appear on reading the description which follows and refers to the accompanying drawings which show, by way of nonlimiting example, an embodiment of the invention and on which
Figure 1 is a plan view of an installation produced in accordance with the invention; and
Figure 2 is an elevational view of the installation of Figure 1.

L'installation représentée sur les dessins comporte un convertisseur 10, une hotte 12 reliée par un conduit 14 à une cheminée non représentée et destinée à évacuer es gaz qui se dégagent du bain de métal contenu dans la cornue du convertisseur pendant l'opération de soufflage, et une lance 16 servant à insuffler de l'oxygène dans le bain de métal. The installation shown in the drawings comprises a converter 10, a hood 12 connected by a duct 14 to a chimney, not shown, and intended to evacuate the gases which emerge from the metal bath contained in the retort of the converter during the blowing operation. , and a lance 16 for blowing oxygen into the metal bath.

La hotte et la lance sont portées par un même support 18 monté pivotant autour d'un axe vertical X-X situé à l'écart du convertisseuret dans le plan médian vertical, perpendiculaire à l'axe de basculement Y-Y, de la cornue du convertisseur. The hood and the lance are carried by the same support 18 pivotally mounted about a vertical axis X-X located away from the converter and in the vertical median plane, perpendicular to the tilting axis Y-Y, of the converter retort.

Le support 18 comporte deux bras 20 et 22 diamétralement opposés. Chaque bras a la forme d'un cadre et est constitué par deux poutres longitudinales 24 fixées à l'une de leurs extrémités sur un caisson central 26 et entretoisées à leur autre extrémité par une traverse 28. The support 18 has two diametrically opposite arms 20 and 22. Each arm has the shape of a frame and is constituted by two longitudinal beams 24 fixed at one of their ends on a central box 26 and braced at their other end by a cross member 28.

Le bras avant 20 qui est situé du même côté que le conver tisseur par rapport à l'axe X-X est incliné de telle sorte que la traverse 28 se trouve à un niveau supérieur à celui du caisson 26. Le bras arrière 22 est horizontal. The front arm 20 which is located on the same side as the converter with respect to the axis X-X is inclined so that the cross member 28 is at a level higher than that of the box 26. The rear arm 22 is horizontal.

Le support 18 repose, par l'intermédiaire d'un moyeu 30 fixé sous le caisson central et d'une couronne de roulement à billes ou à rouleaux 32, sur une poutre 34 qui est elle-même supportée, à ses extrémités, par deux poteaux 36 dont les pieds sont ancrés au sol. La rotation du support 18 est commandée par un moto-réducteur 38 dont l'arbre de sortie porte un pignon engrénant avec un segment de couronne dentée fixé sur le moyeu 30. The support 18 rests, by means of a hub 30 fixed under the central box and of a ball or roller bearing crown 32, on a beam 34 which is itself supported, at its ends, by two posts 36 whose feet are anchored to the ground. The rotation of the support 18 is controlled by a geared motor 38, the output shaft of which carries a pinion meshing with a ring gear segment fixed to the hub 30.

La hotte 12 est raccordée à l'extrémité inférieure d'un conduit 40 qui est coudé vers le bas et traverse le cadre formé par le bras 20. Ce conduit est supporté par les bras 20 et 22 et son axe est situé dans le plan de symétrie vertical, contenant l'axe de rotation X-X du support 18; il se place au bout du conduit 14 quand la hotte est centrée sur la cornue comme représenté en traits pleins sur la figure 1. The hood 12 is connected to the lower end of a conduit 40 which is bent downwards and passes through the frame formed by the arm 20. This conduit is supported by the arms 20 and 22 and its axis is located in the plane of vertical symmetry, containing the axis of rotation XX of the support 18; it is placed at the end of the duct 14 when the hood is centered on the retort as shown in solid lines in FIG. 1.

La lance 16 est montée sur un chariot 42 déplaçable le long d'un chemin de roulement constitué par une poutre verticale 44 montée à l'extrémité du bras 20. Cette poutre est supportée, d'une part, par la traverse 28 du bras 20 et, d'autre part, par une charpente 46 fixée sur ce bras. The lance 16 is mounted on a carriage 42 movable along a raceway constituted by a vertical beam 44 mounted at the end of the arm 20. This beam is supported, on the one hand, by the cross member 28 of the arm 20 and, on the other hand, by a frame 46 fixed on this arm.

Les déplacements du chariot sont commandés par un treuil 48 qui est monté avec son moteur d'entraînement sur la charpente 46 près de l'axe X-X. Le chariot 42 est supporté par deux câbles qui passent sur des poulies de renvoi montées à l'extrémité supérieure de la poutre 44 et s'enroulent sur le tambour du treuil 48.The movements of the carriage are controlled by a winch 48 which is mounted with its drive motor on the frame 46 near the axis X-X. The carriage 42 is supported by two cables which pass over deflection pulleys mounted at the upper end of the beam 44 and are wound on the drum of the winch 48.

La lance 16 est reliée par des tuyaux flexibles à une bride de raccordement 50 qui est elle-même reliée à des tuyauteries fixes 52 par des tuyaux flexibles ou des joints tournants. The lance 16 is connected by flexible pipes to a connection flange 50 which is itself connected to fixed pipes 52 by flexible pipes or rotary joints.

Une ouverture est prévue dans la hotte 12, à la verticale de la lance, pour permettre d'introduire cette dernière dans la cornue. Une goulotte 54 fixée sur la hotte permet d'introduire des additifs solides dans le bain de métal quand la hotte est en place au-dessus de la cornue. An opening is provided in the hood 12, vertical to the lance, to allow the latter to be introduced into the retort. A chute 54 fixed on the hood makes it possible to introduce solid additives into the metal bath when the hood is in place above the retort.

La hotte et éventuellement l'extrémité attenante du conduit 40 sont refroidies par circulation d'eau dans des tubes tapissant leur surface intérieure ou dans une double enveloppe. L'amenée et l'évacuation de cette eau s'effectuent au moyen de joints tournants 56 dont l'axe coïncide avec l'axe de rotation XX du support 18. The hood and possibly the adjoining end of the conduit 40 are cooled by circulation of water in tubes lining their interior surface or in a double envelope. The supply and evacuation of this water is carried out by means of rotary joints 56 whose axis coincides with the axis of rotation XX of the support 18.

Le centre de gravité de ltensemble rotatif constitué essentiellement par le support 18, la hotte 12, le conduit 40, la lance 16, le chariot 42, la poutre 44 et la charpente 46 se trouve sur une verticale rencontrant le plan de la couronne de roulement 32 à l'intérieur de celle-ci ce qui évite de prévoir un roulement supplémentaire pour reprendre le moment de basculement de cet ensemble. Un contrepoids peut éventuellement être monté sur le bras 22 pour atteindre ce but. The center of gravity of the rotary assembly consisting essentially of the support 18, the hood 12, the duct 40, the lance 16, the carriage 42, the beam 44 and the frame 46 is on a vertical meeting the plane of the rolling crown 32 inside thereof which avoids providing an additional bearing to resume the moment of tilting of this assembly. A counterweight can possibly be mounted on the arm 22 to achieve this goal.

Pendant le soufflage, la hotte et la lance se trouvent au-dessus de la cornue du convertisseur, comme représenté en traits pleins sur la figure 1. En fin de soufflage, la hotte et la lance sont écartées du convertisseur par rotation- du support 18 dans le sens de la flèche F. During blowing, the hood and the lance are above the retort of the converter, as shown in solid lines in FIG. 1. At the end of blowing, the hood and the lance are moved away from the converter by rotation of the support 18 in the direction of arrow F.

De nombreuses modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit par l'emploi de moyens techniques équivalents et il doit être entendu que toutes ces modifications entrent dans le cadre de l'invention.  Many modifications can be made to the embodiment described by the use of equivalent technical means and it should be understood that all of these modifications come within the scope of the invention.

Claims (7)

R E V E N D I C A T I O N SR E V E N D I C A T I O N S 1. Installation pour la production d'acier comportant un1. Installation for the production of steel comprising a convertisseur, une lance de soufflage verticale montée converter, a vertical blowing lance mounted sur un support pivotant autour d'un axe vertical et une on a support pivoting around a vertical axis and a hotte fixée à l'extrémité inférieure d'un conduit coudé hood attached to the lower end of a bent duct vers le bas et porté par ledit support, caractérisée en downwards and carried by said support, characterized in ce que l'axe de rotation (X-X) dudit support (18) est what the axis of rotation (X-X) of said support (18) is disposé approximativement dans le plan médian vertical, arranged approximately in the vertical median plane, perpendiculaire à l'axe de basculement (Y-Y) de la perpendicular to the tilt axis (Y-Y) of the cornue du convertisseur (10) et ledit support est monté retort of the converter (10) and said support is mounted pivotant sur une poutre surélevée (34) disposée trans pivoting on a raised beam (34) arranged trans versalement audit plan médian vertical et comporte deux versally to said vertical median plane and comprises bras (20, 22) diamétralement opposés dont l'un (20) diametrically opposed arms (20, 22), one of which (20) supporte la lance (16), la hotte(l2) et l'extrémité du supports the lance (16), the hood (l2) and the end of the conduit (40) attenante à la hotte, l'autre bras (22) duct (40) adjoining the hood, the other arm (22) supportant l'autre extrémité dudit conduit. supporting the other end of said conduit. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en2. Installation according to claim 1, characterized in ce que ladite poutre (34) est supportée à ses extrémités that said beam (34) is supported at its ends par deux poteaux (36) ancrés au sol. by two posts (36) anchored to the ground. 3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée3. Installation according to claim 1 or 2, characterized en ce que ledit support (18) repose sur la poutre (34) in that said support (18) rests on the beam (34) par l'intermédiaire d'une couronne de roulement à billes via a ball bearing crown ou à rouleaux. or roller. 4. Installation selon la revendication 1, 2 ou 3, caractéri4. Installation according to claim 1, 2 or 3, character sée en ce que lesdits bras (20, 22) ont la forme de cadres sée in that said arms (20, 22) have the form of frames et le bras avant (20) supportant la hotte (12) et la and the front arm (20) supporting the hood (12) and the lance (16) est incliné et est traversé par l'extrémité lance (16) is inclined and crossed by the end coudée dudit conduit (40), de telle sorte que la hotte(l2)  angled of said duct (40), so that the hood (12) se trouve au-dessous dudit bras tandis que l'autre extré is located below said arm while the other end mité dudit conduit se trouve au-dessus du bras (22) qui la mite said conduit is located above the arm (22) which the supporte. support. 5. Installation selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caracté5. Installation according to claim 1, 2, 3 or 4, character risée en ce que la lance (16) est portée par un chariot laughing in that the lance (16) is carried by a carriage (42) déplaçable sur un chemin de roulement vertical (44) (42) movable on a vertical raceway (44) fixé à l'extrémité du bras avant (20) et suspendu à un attached to the end of the front arm (20) and suspended from a câble enroulé sur le tambour d'un treuil (48) qui est cable wound on the drum of a winch (48) which is monté, avec son moteur d'entraînement, sur.ledit support mounted, with its drive motor, on said support près de son axe de rotation (X-X).  near its axis of rotation (X-X). 6. Installation selon la revendication 1, 2, 3 ou 4,6. Installation according to claim 1, 2, 3 or 4, caractérisée en ce que la lance (16) est portée par un characterized in that the lance (16) is carried by a chariot (42) déplaçable sur un chemin de roulement verti carriage (42) movable on a vertical track cal (44) fixé à l'extrémité du bras avant (20) et suspen cal (44) attached to the end of the front arm (20) and suspen du à un câble enroulé sur le tambour d'un treuil (48) due to a cable wound on the drum of a winch (48) qui est monté, avec son moteur d'entraînement, sur le which is mounted, with its drive motor, on the bras arrière (22) dudit support. rear arm (22) of said support. 7. Installation selon l'une quelconque des revendications7. Installation according to any one of the claims précédentes, caractérisée en ce que le bras arrière (22) previous, characterized in that the rear arm (22) porte un contrepoids d'équilibrage.  carries a balancing counterweight.
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