FR2520100A1 - Four pousseur a mecanisme elevateur dans la zone de maintien - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN FOUR DU TYPE POUSSEUR POUR CHAUFFER DES BRAMES. LE FOUR, COMPRENANT UNE ZONE DE PRECHAUFFAGE 20, UNE ZONE DE CHAUFFAGE 22 ET UNE ZONE DE MAINTIEN 24, COMPORTE DES GLISSIERES FIXES 60 SUR LESQUELLES SE DEPLACENT LES BRAMES ET DES RAILS ELEVATEURS 102 PLACES DANS LA ZONE DE MAINTIEN POUR FAIRE MONTER PERIODIQUEMENT LES BRAMES EN LES ECARTANT DES GLISSIERES; LES PHASES DE MONTEE ET DE DESCENTE DES RAILS ELEVATEURS DANS LA ZONE DE MAINTIEN ALTERNENT AVEC UNE EXTRACTION DES BRAMES PAR L'EXTREMITE DE DECHARGEMENT DU FOUR ET UNE POUSSEE DES BRAMES LE LONG DES GLISSIERES, EN VUE DE REDUIRE OU D'ELIMINER LES MARQUES DE GLISSIERES FORMEES SUR LA SURFACE INFERIEURE DES BRAMES DANS LA ZONE DE MAINTIEN SANS AVOIR A PREVOIR UNE SOLE DE MAINTIEN, LE MECANISME ELEVATEUR 100 COMPRENANT UNE STRUCTURE OUVERTE FORMEE PAR DES RAILS ET DES ELEMENTS PORTEURS POUR FACILITER AUSSI BIEN L'ECHAUFFEMENT QUE LE MAINTIEN DES BRAMES DANS LADITE ZONE DE MAINTIEN 24, EN PERMETTANT AINSI D'UTILISER EFFICACEMENT LE COMBUSTIBLE.

Description

La présente invention concerne des fours de traitement de métal

et plus particulièrement des fours pour réchauffer des brames d'acier.

Les fours de réchauffage utilisés industriellement à l'heure ac-

tuelle sont habituellement soit des fours pousseurs soit des fours à longe-

rons Dans les fours pousseurs, des brames sont chargées une par une à l'extrémité amont ou zone de préchauffage d'un four et elles sont ensuite poussées, le long de glissières longitudinales refroidies par eau, par l'introduction de brames successives dans le four Les brames forment finalement une ligne ininterrompue sur la longueur du four Du fait que les parties de la base de chaque brame en contact avec les glissières ne sont

pas directement exposées à une chaleur rayonnante et aux gaz chauds prove-

nant des brûleurs qui assurent le chauffage du four et des brames, et du fait qu'elles sont également refroidies par les glissières, ces parties de base comportent des zones à température plus basse appelées zones sombres ou marques de glissières Pour éliminer ou réduire au minimum ces marques de glissières, les fours de réchauffage du type pousseur comprennent une zone de maintien avant la sortie du four Après que les brames ont traversé la zone de préchauffage et une zone de chauffage, elles sont poussées hors des

glissières jusque sur une sole de maintien prévue dans la zone de maintien.

Dans cette zone, les brames sont "maintenues" dans un environnement à tempé-

rature essentiellement constante pendant un temps suffisant pour éliminer ou minimiser les marques de glissières Les brames sont ensuite déchargées du four de réchauffage et elles sont ensuite mises en oeuvre, notamment dans un laminoir. Bien que les fours de réchauffage du type pousseur soient largement utilisés, leurs soles de maintien présentent certains inconvénients Les soles

peuvent par exemple être moins efficaces que ce qui est souhaitable pour enle-

ver les marques de glissières De plus les soles nécessitent un entretien pério-

dîque tel qu'un enlèvement de la calamine et un repolissage de la surface de sole En outre, la présence d'une zone de maintien occupant jusqu'à un tiers de la longueur du four peut limiter la capacité de production du four et le rendement d'utilisation du combustible puisqu'elle nécessite que pratiquement tout le chauffage des brames soit effectué dans les zones situées en amont

de la zone de maintien.

Dans des fours à longerons, les pièces sont transportées sur toute la longueur du four par des mécanismes qui soulèvent périodiquement une ou plusieurs pièces à partir des rails porteurs, qui font avancer la pièce d'un pas horizontal, puis qui la font descendre à nouveau sur les rails et qui reviennent dans leur position initiale Du fait que les parties de base des pièces sont en contact avec les rails pendant une partie seulement du temps

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de chauffage, il ne se forme pas de marques de glissières ou tout au moins celles-ci sont fortement réduites dans des fours à longerons et il n'est

habituellement pas nécessaire de faire intervenir des soles de maintien Cepen-

dant, les mécanismes de longerons pour fours de réchauffage de brames sont assez complexes et coûteux puisqu'ils doivent être capables de transporter

des brames pesant plusieurs tonnes et puisque lesdits longerons doivent s'éten-

dre sur toute la longueur du four Une telle complexité constitue également un incouvénient dans d'autres dispositifs connus servant à éliminer des marques de glissières, tels que des mécanismes pour retourner les brames à l'intérieur

du four.

lu conséquence, l'invention a pour but de fournir un four de réchauf-

fage du type pousseur comportant une zone de maintien perfectionnée.

L'invention a également pour but de fournir un four de réchauffage comportant une zone de maintien qui élimine ou réduit les marques de glissières

sans utilisation d'une sole de maintien.

L'invention a en outre pour but de fournir un four de r&chauffage comportant un mécanisme transporteur simple et qui assure un grand rendement

de chauffage.

L'invention concerne un four de réchauffage du type pousseur perfec-

tionna ainsi qu'un procédé pour chauffer des produits tels que des brames, le four comportant des glissières longitudinales sur toute sa longueur et une zone de maintien comportant des rails élévateurs pour soulever périodiquement les brames ou autres produits en train d'être chauffes afin de les écarter des glissières Le soulèvement des brames permet un chauffage plus uniforme de leurs parties de base et réduit par conséquent les marques de glissières sur les bramea Les rails élévateurs éliminent l'obligation de prévoir une sole de maintien ainsi que sem entretien associe, et permettent de chauffer les brames

sur toute la longueur du four, en permettant d'obtenir ainsi de meilleurs ren-

dements de chauffage et une ptoduction accrue.

Pendant le fonctionnement du four de réchauffage du type pousseur perfeetionné, des produits sont introduits dans la zone de préchauffage et sont pouases à une allure prescrite le long des glissières au travers des zones de préchauffage et de chauffage et dans la zone de maintien Les gaz chauds émis des brûleurs, tels que des brûleurs montés dans les parois et la voûte de la zone de maintien et de la zone de chauffage font monter la température des brames à mesure qu'elles progressent dans le four Les brames pénétrant dans la zone de maintien sont poussées le long des glissières jusqu'à ce qu'elles atteignent

une position située au-dessus des rails élévateurs qui sont montés parallèle-

ment a, et de préférence entre deux ou plusieurs glissières Entre les phases de poussée, les rails élévateurs soulèvent les brames au-dessus des glissières -3-

afin de permettre un échauffement plus uniforme des parties de base des brames.

Les rails élévateurs font ensuite descendre les brames pour les ramener sur les glissières en vue de la phase de poussée suivante le long de la zone de maintien Pendant le fonctionnement en régime permanent, les brames forment une ligne ininterrompue dans le four et chaque phase de poussée est précédée par une phase d'évacuation d'une brame à partir de l'extrémité de sortie de

la zone de maintien par un extracteur.

Le mécanisme élévateur et l'agencement de glissières conformes à

l'invention peuvent être utilisés dans des fours neufs ou bien pour un réamdna-

gement de fours pousseurs existants en'vue d'économiser du combustible et d'a-

méliorer la production L'application dans le cadre de réaménagements est par-

ticulièrement avantageuse puisque, dans les fours pousseurs existants, seule la zone de maintien nécessite des modifications notables pour obtenir le four

perfectionné de l'invention.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en

évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limi-

tatif, en référence au dessin annexé dans lequel La figure I est une vue en coupe longitudinale simplifiée d'un four de réchauffage conforme à l'invention, La figure 2 a est une vue en coupe longitudinale de l'extrémité aval d'un four de réchauffage conforme à l'invention, montrant la zone de maintien du four avec les rails élévateurs en position basse, La figure 2 b est une vue en coupe longitudinale de l'extrémité aval d'un four de réchauffage conforme à l'invention, montrant la zone de maintien du four avec les rails élévateurs en position haute, La figure 3 est une vue en coupe suivant 3-3 de la figure 1, La figure 4 est une vue en coupe suivant 4-4 de la figure 1,

La figure 5 a est un graphique donnant des courbes de chauffage corres-

pondant à un four pousseur de type connu comportant une sole de maintien, La figure 5 b est un graphique donnant des courbes de chauffage pour le four conforme à l'invention, fonctionnant à la même cadence de production que celle spécifiée pour la figure 5 a,

La figure 5 c est un graphique donnant des courbes de chauffage cor-

respondant au four selon l'invention, fonctionnant avec la même courbe de

température d'atmosphère de four que celle spécifiée pour la figure 5 a.

Les figures 1 à 4 représentent un mode préféré de réalisation d'un four de réchauffage 18 conforme à l'invention, qui est conçu pour chauffer des brames S en acier ou d'autres pièces dans l'ensemble planes à mesure qu'elles sont successivement avancées au travers d'une zone de préchauffage 20, d'une zone de chauffage 22 et d'une zone de maintien 24 Les zones 20, 22 et 24 ou parties intérieures du four 18 sont délimitées par une structure de voûte 30,

une zone de sole 32, une paroi d'extrémité de chargement 34 et une paroi d'ex-

trémité de déchargement, ainsi que des parois latérales 38 et 40 Dans la paroi d'extrémité de chargement 34, il est prévu une ouverture de chargement au travers de laquelle des brames S peuvent être chargées dans la zone de préchauffage 20, par exemple par ouverture d'une porte de chargement 52

et par poussée des brames suivant la séquence désirée par un mécanisme pous-

seur représenté schématiquement en 54 De tels mécanismes pousseurs sont bien connus dans le domaine des fours et par conséquent le pousseur 54 ne sera pas

Io décrit de façon plus détaillée dans la suite.

Un ou plusieurs groupes, latéralement espacés de glissières fixes s'étendent longitudinalement sensiblement sur toute la longueur du four 18 à partir de l'ouverture de chargement 50 pour supporter les brames S sur leur trajet dans le four 18 Bien que le four des figures 1 à 4 soit représenté

co R Re comportant deux paires de glissières 60, d'autres combinaisons de glis-

sières peuvent évidemment être utilisées en fonction de la largeur du four,

des diuensions de pièces et d'autres facteurs.

Les glissières 60 peuvent être d'une construction classique -par exemple elles peuvent être formées de tubes épais en acier qui sont fixés j sur les collecteurs refroidis par eau et qui peuvent porter des semelles d'usure en acier sur leurs surfaces supérieures De telles structures sont par

exemple décrites dans le brevet U S ne 3 345 050, délivré à la demanderesse.

Une structure de support pour les glissières 60 est constituée par plusieurs éléments porteurs verticaux 64, par des poutres porteuses latérales telles que les poutres 66 et 68 et par d'autres éléments tels que des supports en forme

de U 70.

Les gaz chauds servant à chauffer les brames S sont fournis par un ensemble de brûleurs montés dans la voûte et dans les parois du four et agencés de manière à émettre des produits de combustion chauds dans la zone de chauffage 22 et dans la zone de maintien 24 à la fois au-dessus et en dessous des brames S L'ensemble de brûleurs peut comprendre un ou plusieurs brûleurs chauffés par du combustible liquide ou gazeux et montés dans la voûte , tels que les brtleurs 72, 74, 76 et 78 qui sont disposés de manière à diriger les produits de combustion chauds dans la partie supérieure de la zone de maintien 24 et des brûleurs, tels que le brûleur 82, agencés pour diriger les produite de combustion chauds dans la partie supérieure de la

zone de chauffage 22 Des brûleurs supplémentaires sont montés dans les par-

ties des parois latérales 38 et 40 situées en dessous des glissières 60 par exemple des brûleurs 84, 85, 86 et 87 sont orientés de manière à diriger des produits de combustion chauds dans la partie inférieure de la zone de maintien

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24 et des brûleurs 88 et 90 sont orientés de manière à diriger les produits de combustion chauds dans la partie inférieure de la zone de chauffage 22 En ce qui concerne la paroi latérale 40, on peut placer des brûleurs tels que le brûleur 86 (figure 3) en des emplacements répartis sur la longueur du four entre lés brûleurs 85, 87, 88 et 90 de façon à former un groupe de brûleurs en quinconce; en variante, au moins certains brûleurs peuvent être placés

dans des positions opposées En vue de clarifier le dessin, on n'a pas repré-

senté l'ensemble de conduits et de tuyaux servant à alimenter en air de com-

bustion et en combustible chacun des brûleurs décrits ci-dessus.

L'ensemble de brûlleurs fonctionne de manière à chauffer progressive-

ment les parties supérieure et inférieure des brames et ensuite l'intérieur

des bramnes à mesure que chaque ligne de brames est avancée dans le four pas-à-

pas par poussée successive de brames additionnelles au travers de l'ouverture de chargement 50 dans la zone de préchauffage 20 Comme indiqué ci-dessus, les glissières 60 protègent une partie de la surface inférieure des brames contre un rayonnement thermique et contre un contact direct avec des gaz chauds mis en circulation par les brûleurs, en créant ainsi sur les bases des brames

des marques de glissières ou des zones de température plus basse qui corres-

pondent approximativement aux zones en contact avec les glissières 60 Pour éliminer ou minimiser ces marques de glissières, il est prévu un ensemble élévateur 100 dans la zone de maintien 24 pour soulever périodiquement les brames en les écartant des glissières d'une manière qui va maintenant être

décrite en détail.

Comme le montrent mieux les figures 2 et 3, l'ensemble élévateur 100-

comprend un ou plusieurs groupes de rails élévateurs longitudinaux 102 qui sont disposés dans l'ensemble parallèlement aux glissières 60-mais en étant espacés latéralement de celles-ci Les rails élévateurs 102, de même que les glissières 60, comprennent de préférence, ou sont en contact avec des tuyaux refroidis par eau de conception connue, gui n'ont pas été représentés en vue de clarifier le dessin L'ensemble élévateur représenté en tant que mode préféré de réalisation comprend deux rails élévateurs 102 placés entre les glissières de chaque groupe de glissières, cet agencement facilitant la manutention de brames ayant des dimensions différentes et permettant également un accès direct des gaz chauds et du rayonnement aux zones comportant des marques de glissières

lorsque les brames soulevées se trouvent dans une position écartée des glissiè-

res 60 (figure 2 b) L'ensemble élévateur 100 comprend également, en dessous de

chaque rail élévateur 102, plusieurs éléments porteurs verticaux 106 qui tra-

versent la sole 32 du four et qui sont fixés sur des poutres transversales 110

en dessous de la sole Les poutres 110 sont à leur tour montées sur deux pou-

tres longitudinales de levage 112 qui comprennent chacune sur leur côté inférieur

une ou plusieurs plaques 113 sur lesquelles roulent des galets 118 d'un mica-

nisme de levage 120 Un levier d'ancrage 114 est fixé sur une extrêmite de

chaque poutre de levage 112 et est articulé en un point 119 de façon à permet-

tre un pivotement du levier 114 autour du point 119 Chaque galet 118 est fixé sur un bras coudé 126 qui est monté à rotation sur un arbre 127 fixe sur. une embase 128 L'extrémité opposée de chaque bras coudé 126 est fixe, sur une barre 130 qui peut être déplacée en va-et-vient vers l'avant et vers l'arrière (vers la droite et vers la gauche en regardant les figures I et 2) en réponse à un mouvement d'un vérin de levage 134 relié à la barre 130 Une translation de la barre 130 vers la gauche, à partir de la position indiquée sur la figure 2 a, fait tourner le bras coudé 126 dans le sens des aiguilles d'une montre (en regardant les figures 2 a et 2 b) Le mouvement courbe résultant des galets 118 lorsqu'ils roulent le long de la surface des plaques 113 pousse les poutres 112 et les rails élévateurs 102 vers le haut, en soulevant les brames pilacées au-dessus de manière à les écarter des glissières 60 De plus,

quand les poutres 112 sé déplacent vers le haut, le pivotement du levier d'an-

crage 114 autour du point 119 pousse les poutres 112 d'une courte distance

vers l'extrémité de décharge du four, en faisant en sorte que les rails élé-

vateurs et les brames correspondantes atteignent les positions indiquées sur

la figure 2 b Le mouvement horizontal de l'ensemble élévateur 100 vers l'ex-

trémité de décharge du four pendant la montée des brames sépare la première brame soulevée de celles qui sont situées en dessous, ce qui contribue à éviter

une entrée en contact mutuel et un blocage de brames adjacentes quand l'ensem-

ble élévateur est ramené dans sa position basse représentée sur la figure 2 a.

En général, un mouvement horizontal d'environ 25 à 50 mm doit être suffisant pour éviter un blocage et une distance totale de déplacement vertical des rails élévateurs d'environ 150 à 225 mm est appropriée pour soulever les brames hors de contact avec les glissières 60 et pour permettre une bonne transmission de la chaleur aux zones à marques de glissières formées sur les

brames soulevges, par rayonnement et, à un degré moindre, par convexion.

Les brames S sont maintenues par les rails élévateurs 102 dans une position haute pendant une période de temps qui, compte tenu du nombre total d'opérations de levage de chaque brame lors de son passage au travers dd la zone de maintien 24, est suffisant pour éliminer ou minimiser les marques de glissières et pour porter les brames à une température uniforme Apres un intervalle de temps approprié, le vérin de levage 134 inverse le sens de translation de la barre 130, en faisant revenir les rails élévateurs 102 dans leur "position basse" comme indiqué sur la figure 2 a et en redgposant les

brames portées par ceux-ci dans leur position o elles sont en contact seule-

ment avec les glissières 60 Ensuite, une porte de déchargement 138 recouvrant une ouverture de déchargement 140 ménagée dans la paroi d'extrémité du four (mais représentée dans la position d'ouverture sur les figures 2 a et 2 b) est ouverte pour permettre l'évacuation d'une brame complètement chauffée Un

extracteur 142, dont le fonctionnement ressemble à celui d'un simple éléva-

teur à fourche, pénètre alors dans le four, prend et enlève la dernière brame

de la ligne se trouvant dans le four 18 et la dirige vers le poste de condi-

tionnement suivant, tel qu'un laminoir Après l'évacuation d'une brame, une autre brame est poussée dans le four au travers de l'ouverture de chargement , en poussant ainsi chaque brame dans la ligne ininterrompue de brames, de la longueur d'une brame,, le long des glissières 60 Le mécanisme de levage peut alors être réenclenché pour réduire les marques de glissières sur

des brames se trouvant dans la zone de maintien 24.

Pour permettre une progression uniforme des brames ou d'autres piè-

ces au travers du four et pour assurer l'échauffement uniforme des fours et

des brames, le mécanisme pousseur 54, l'extracteur 142 et le mécanisme de le-

vage 120 sont commandés soit manuellement, soit par un ordinateur, pour opérer dans une séquence désirée les uns par rapport aux autres De plus les positions

des brames sont de préférencecontrôlées en des points appropriés, comme l'ex-

trémité amont 150 du mécanisme dé levage 120, pour s'assurer que moins de la

moitié du poids d'une brame à soulever s'étend vers l'amont au-delà de l'ex-

trémité 150 On est ainsi assuré que des brames ne tombent pas ou ne glissent

pas des rails élévateurs 102.

En résumé, pendant le fonctionnement du four selon l'invention, des

brames sont poussées une par une dans la zone de préchauffage 20 en correspon-

dance à une séquence désirée Chaque brame chargée dans le four pousse une brame adjacente de la longueur d'une brame le long des glissières 60 jusqu'à ce qu'au moins une brame vienne se placer sur les rails élévateurs 102 dans la zone de maintien 24 Ensuite, entre des phases successives de poussée, les

rails élévateurs 102 sont soulevés pour faire monter des brames qu'elles sup-

'portent afin de les écarter des glissières, en permettant ainsi à des gaz chauds mis en circulation par des brûleurs tels que les brûleurs 84, 85,

86 et 87 d'entrer en contact avec les zones inférieures des brames précédem-

ment protégées par les glissières 60 et d'éliminer ou de réduire grandement

les marques de glissières dans ces zones Les rails élévateurs 102 sont main-

tenus dans une position haute pendant un intervalle de temps spécifié, puis ils sont abaissés pour ramener les brames sensiblement dans leur position

d'origine o elles sont supportées par les glissières 60 de la zone de main-

tien 24 et prêtes pour une autre poussée le long des glissières Lorsque, après une série de phases de poussée, de montée et de descente, une brame est placée à proximité de l'ouverture de déchargement 140 du four et a été uniformément chauffée jusqu'à la température désirée, la phase suivante de poussée de la ligne de brames est précédée par une opération d'évacuation de

la dernière brame au travers de l'ouverture 140 à l'aide de l'extracteur 142.

Ensuite la séquence des phases de poussée, de montées de descente et d'extrac-

tion des brames se poursuit, en établissant une circulation permanente de

brames chauffée disponibles pour un autre traitement.

Dans le cas d'un retard du laminoir, le chargement des brames dans le four et l'évacuation des brames hors de celui-ci sont arrêtés et l'ensemble élévateur 100 de la zone de maintien continue à faire monter et descendre des brames dans la zone 24 pour répartir le temps o des brames se trouvant dans la

zone de maintien sont placées sur les rails élévateurs 102 et sur les glissiè-

res 60 en correspondance à un programme qui maintient un échauffement uniforme

des brames Par exemple les brames peuvent être supportées par les rails 919-

vateurs pendant 75 X de la durée de chaque cycle pendant la période de retard

et elles peuvent etre supportées pendant 25 % de ce temps par les glissières.

Le processus cyclique se poursuit jusqu'à ce que le laminoir soit prêt à re-

cevoir des brames additionnelles en provenance du four 18 et alors la marche

normale du four est reprise.

Le four selon l'invention, et en particulier la combinaison de glissières 60 et de rails élévateurs de l'ensemble 100 prévu dans la zone de maintien, offrent plusieurs avantages par comparaison à des fours pousseurs comportant des soles de maintien Outre qu'on évite l'entretien nécessité par une sole de maintien, l'ensemble élévateur 100 fournit un moyen simple,

contrôlable et efficace pour éliminer ou réduire les marques de glissières.

En outre l'invention permet de réaliser des économies importantes de combus-

tible par rapport à des fours pousseurs classiques ayant des cadences de production comparables Ces économies sont principalement imputables à la

nature de la zone de maintien 24 du four pousseur perfectionné 18, et spéci-

fiquement à son aptitude de fonctionnement comme une zone de chauffage de brames et comme une zone de maintien La sole de maintien d'un four pousseur conventionnel empêche pratiquement d'utiliser des brûleurs montés dans les parties inférieures de la zone de maintien et par conséquent elle empêche tout autre chauffage efficace des parties de base des brames au-delà de l'effet de "maintien", servant à réduire les marques de glissières Au contraire, la structure portante ouverte constituée par l'ensemble élévateur 100 et par les glissières -60 du four 18 permet aux produits de combustion des brûleurs mont 4 s

à la partie inférieure, comme les brûleurs 84, 85 et 86, d'atteindre les sur-

faces inférieures des brames Un échauffement additionnel des parties infé-

rieures de brames peut être équilibré par un échauffement supplémentaire des parties supérieures, par exemple à l'aide des brûleurs 72, 74, 76 et 78 du

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four perfectionné 18 Cet échauffement supplémentaire important réalisé dans la zone de maintien 24 a pour effet, pour une température spécifiée de sortie de brame, de permettre de fournir plus graduellement de la chaleur à la brame

en utilisant des taux inférieurs de combustion dans les brûleurs et en per-

mettant une utilisation plus efficace du combustible En variante, et au détriment de l'économie de combustible, le four selon l'invention peut être

utilisé avec des cadences de production supérieures à celles des fours pous-

seurs connus en adoptant des taux de combustion un peu supérieurs pour les brûleurs. Ces avantages ont été mis en évidence sur les figures 5 a, 5 b et 5 c qui donnent des courbes de chauffage, c'est-à-dire des courbes donnant la

température de brame en fonction de la position de la brame dans un four.

Les figures 5 b et 5 c représentent des courbes de chauffage correspondant au four perfectionné conforme à l'invention tandis que la figure 5 a donne des courbes de chauffage correspondant à un four pousseur comportant une sole de maintien et une longueur égale à celle du four selon l'invention Les courbes de chauffage comprennent des courbes de température du coeur ou de la partie centrale d'une brame et également de ses surfaces supérieure et inférieure (sans faire intervenir les effets des glissières), ainsi que des courbes de température de l'atmosphère du four,

Pour les essais, on a utilisé des brames d'acier de 206 mm d'épais-

seur et 6,75 mètres de longueur Les brames ont pénétré dans le four à une température d'environ 21 'C et elles ont été déchargées à une température

d'environ 1 260 *C.

Les figures 5 a et 5 b montrent que, pour une cadence de production donnée ( 139 tonnes par heure lors des essais), le four conforme à là présente invention permet d'utiliser un profil de température d'atmosphère de four plus

faible, en particulier à proximité de son extrémité de chargement Cela dimi-

nue la température des gaz d'échappement sortant du four d'environ 750 C, ce qui correspond, en supposant une température d'air entrant dans le brûleur de 425 C, une réduction nette de la consommation de combustible d'environ 5 %,

par comparaison à un four pousseur de type connu pourvu d'une sole de main-

tien De plus la qualité des brames est améliorée, comme cela est indiqué par la diminution de la différence de température dans la brame à l'extrémité de déchargement du four conforme à l'invention (La branche inférieure de la courbe de "surface de brame" de la figure 5 a correspondant au four connu est la température de la surface de base de la brame, dont les valeurs inférieures mettent en évidence un refroidissement imputable à un contact de la brame avec

une sole de maintien).

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La figure 5 c représente des courbes de chauffage qui sont données

pour mettre en évidence le fonctionnement du four perfectionné conforme à l'in-

vention avec un profil de température d'atmosphère de four semblable à celui indiqué sur la figure 5 a Avec ce profil de température, une augmentation de la cadence de production d'environ neuf pour cent (jusqu'à 152 tonnes par heure) peut 9 tre obtenue Il se produit cependant une légère augmentation de la consommation de combustible à cause de l'influence des tuyaux refroidis par eau qui sont utilisés dans l'ensemble élévateur 100 La qualité de

chauf-

fage des brames, qui est déterminée par la différence maximale de température

entre des parties de la brame à l'extrémité de déchargement du four, est en-

core meilleure pour le four conforme à l'invention que pour le four pousseur

de type connu opérant à une cadence de production inférieure.

Bien que les figures 1 à 4 représentent un mode préféré de réalisa-

tien de l'invention, il est clair que le four peut être réalisé avec d'autres

formes spécifiques sans sortir du cadre de la présente invention Par exemple,-

bien que les glissières 60 soient représentées sur les figures l et 2 comme comprenant des rails simples et continus qui s'étendent sensiblement sur toute la longueur du four 18, chaque glissière peut comprendre au contraire deux

parties qui sont décalées l'une par rapport à l'autre pour contribuer à rd-

duireles marques de glissières sur les brames Chacune de ces glissières comprend une première partie s'étendant au travers de la zone de préchauffage et de la zone de chauffage 22 et une seconde partie placée dans la zone de maintien 24 et qui est parallèle à la première partie mais qui est décalée

latéralement par rapport à celle-ci La première et la seconde partie de glis-

siêre peuvent ftre reliées et elles sont de préférence proches l'une de l'au-

tre ou bien elles se chevauchent longitudinalement dé manière que des brames puissent glisser commodément de la première sur la seconde partie de la glissière lorsqu'elles sont poussées vers la zone de maintien 24 Le décalage latéral, qui peut être de quelques centimètres et qui est de préférence égal au moins à la largeur d'une glissière, contribue à réduire les marques de glissières engendrées au cours du déplacement des brames dans la zone de

préchauffage 20 et la zone de chauffage 22 par entrée en contact d'une glis-

sière avec une partie différente de la surface de la brame, au cours du dé-

placement de la brame au travers de la zone de maintien 24 Bien que certaines marques de glissières additionnelles se forment sur les zones superficielles des brames qui entrent en contact avec la seconde partie des glissières dans la zone de maintien 24, de telles marques ou zones de température inférieure

sont minimisées du fait que lesdites surfaces pénètrent dans la zone de main-

tien dans e condition de température élevée (c'est-a-dire sans aucune mar-

que de glissière) et que l'action de l'ensemble élévateur 100 réduit forte-

ment lesdites marques de glissières qui se forment dans la zone de maintien.

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La figure 3 représente seulement un agencement possible de glis-

sières et de rails élévateurs, d'autres agencements et nombres relatifs de rails pouvant être utilisés pour assurer le support correct de brames de différentes dimensions dans la zone de maintien 24 Par exemple les rails élévateurs peuvent tous être placés à l'extérieur de (et non pas entre) chaque-paire de glissières ou bien des glissières peuvent alterner avec des

rails élévateurs sur la largeur du four.

En variante à l'ensemble de barre, de bras coudés et de galets qui a été représenté sur les figures 1 à 3, le mécanisme de levage 120 peut comprendre-des vérins hydrauliques ou bien un dispositif à galet et rampe semblable à celui revendiqué dans le brevet U S n' 3 749 550 De plus, le double mécanisme de levage 120 représenté sur la figure 3 peut être divisé, deux mécanismes pouvant fonctionner indépendamment l'un de l'autre au lieu

d Iêtre reliés entre eux par-l'intermédiaire des poutres transversales 110.

Enfin on peut utiliser d'autres agencements de brûleurs à condition que les brûleurs assurent le programme désiré d'échauffement des brames et ne gênent pas le fonctionnement du mécanisme de levage Par exemple, le four peut comporter un ou plusieurs brûleurs montés dans la paroi d'extrémité de déchargement du four, dans les parties supérieures des parois latérales de la zone de maintien et/ou dans des parois à brûleurs incorporées aux zones de

maintien ou de chauffage du four.

Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisa-

tion ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du

cadre de l'invention.

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Claims (8)

REVENDICATIONS

1 Four pour chauffer des pièces métalliques telles que des brames, comportant une zone de préchauffage, une zone de chauffage et une zone de maintien qui sont disposées en série entre des extrémités de chargement et de déchargement du four, un pousseur pour pousser lesdites pièces successi- vement dans le four dans ladite extrémité de chargement pour leur transfert au travers du four et un dispositif pour évacuer lesdites pièces du four à ladite extrémité de déchargement, caractérisé par le fait qu'il comprend: un ensemble de glissières fixes ( 60) s'étendant longitudinalement

sur sensiblement toute la longueur du four entre lesdites extrémités de char-

gement et de déchargement et agencé pour supporter les pièces pendant le chauffage et le transfert desdites pièces dans le four; un ensemble de rails élévateurs ( 100) dont au moins une partie supérieure est positionnée dans ladite zone de maintien ( 24); des moyens de levage ( 120) pour faire déplacer ledit ensemble de rails élévateurs entre une position basse située en dessous et écartée des pièces et une position haute o l'ensemble de rails élévateurs peut supporter les pièces dans ladite zone de maintien au-dessus et hors de contact avec ledit ensemble de glissières; et des moyens ( 72, 74, 76, 78; 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90) pour

introduire des gaz chauds à l'intérieur du four afin de chauffer les pièces.

2 Four selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit ensemble de glissières comprend deux glissières parallèles ( 60) et plusieurs montants porteurs ( 64) placés en dessous de chacune desdites glissières en des emplacements choisis sur la longueur dudit four, et que ledit ensemble de rails

élévateurs comprend deux rails élévateurs ( 102) disposés sensiblement paral-

lèlement auxdites glissières ( 60).

3 Four selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les-

dits moyens pour introduire des gaz chauds comprennent plusieurs brûleurs

( 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90) montés dans des parois opposées du four en des-

sous desdites glissières ( 60), lesdits brûleurs servant à diriger des gaz

chauds dans ladite zone de maintien ( 24).

4 Four selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comprend une sole ( 32) placée en dessous des glissières ( 60) et espacée de

celles-ci et que ledit ensemble de rails élévateurs comprend plusieurs élé-

ments porteurs verticaux ( 106) traversant ladite sole ( 32) et dont les extré-

mités supérieures sont fixées sur lesdits rails élévateurs ( 102).

Four selon l'une quelconque des revendications précédentes, carac-

térisé par le fait qu'il comprend des moyens ( 114, 119) pour déplacer ledit ensemble de rails élévateurs-et les pièces supportées par celui-ci sur une

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petite distance en direction de l'extrémité de déchargement dudit four lors

du soulèvement dudit ensemble de rails élévateurs par lesdits moyens de le-

vage ( 120).

6 Four selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit ensemble de rails élévateurs comprend une poutre de levage ( 112) fixée sur les extrémités inférieures desdits éléments porteurs verticaux ( 106) et s'étendant

généralement parallèlement auxdites glissières ( 60).

7 Four selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les-

dits moyens pour faire déplacer ledit ensemble de rails élévateurs vers l'ex-

trémité de déchargement du four comprennent un levier d'ancrage ( 114) dont une exttémité est fixée sur ladite poutre de levage ( 112) et dont une extrémité

opposée est articulée en un point fixe ( 119) de manière à permettre un pivote-

ment du levier d'ancrage autour du point fixe ( 119) lors d'une montée et d'une descente de ladite poutre de levage ( 112) sous l'action desdits moyens

de levage ( 120).

8 Four selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé

par le fait que lesdits moyens de levage comprennent une barre ( 130), un moyen ( 134) pour faire déplacer en va-et-vient ladite barre ( 130) et plusieurs bras coudés pivotants ( 126), chaque bras comportant une extrémité inférieure fixée sur ladite barre ( 130) et une extrémité supérieure portant un galet ( 118), ledit galet s'appuyant contre le côté inférieur de ladite poutre de levage ( 112) et étant agencé pour rouler le long du côté inférieur de ladite poutre

de levage en réponse à un mouvement de va-et-vient de ladite barre.

9 Four selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit ensemble de glissières comprend au moins deux glissières parallèles ( 60), chacune desdites glissières comprenant une première partie s'étendant dans ladite zone de préchauffage ( 20) et dans ladite zone de chauffage ( 22) et une seconde partie s'étendant dans ladite zone de stabilisation thermique ( 24), ladite seconde partie étant parallèle à la première partie mais étant décalée

latéralement par rapport à celle-ci.

Procédé pour chauffer des brames dans un four de réchauffage, selon lequel on pousse pas-à-pas lesdites brames le long desdites glissières au travers d'une zone de préchauffage ( 20) et d'une zone de chauffage ( 22) et on pousse pas-à-pas lesdites brames au travers d'une zone de maintien ( 24), procédé caractérisé par le fait qu'il consiste à prévoir un ensemble de glissières ( 60) et un ensemble de rails

élévateurs ( 100) s'étendant longitudinalement le long de ladite zone de main-

tien ( 24); et d'une façon cyclique dans ladite zone de maintien

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4) pousser lesdites brames le long dudit ensemble de glissières, b) soulever lesdites brames sur ledit ensemble de rails élévateurs au-dessus dudit ensemble de glissières afin de permettre une réduction des marques de glissières sur la partie inférieure des brames, c) faire descendre les brames en vue de les repositionner sur ledit ensemble de glissières ( 60), et d) extraire une brame de l'extrémité de déchargement de ladite

zone de maintien ( 24).