LU86621A1 - Dispositif de manipulation de repartiteurs pour des installations de coulee continue - Google Patents

Description

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DISPOSITIF DE MANIPULATION DE REPARTITEURS POUR DES INSTALLATIONS DE COULEE CONTINUE

La présente invention concerne un dispositif de S manipulation de répartiteurs pour des installations de coulée continue, dans lesquelles le métal en fusion s'écoule d'une poche de coulée dans un répartiteur placé en-dessous de celle-ci et constitué d'une cuve avec un revêtement réfractaire intérieur dont le fond comporte 10 un certain nombre de busettes pénétrant chacune dans une des lingotières de l'installation de coulée continue.

Ces répartiteurs, plus couramment connus sous le nom de "tundish" servent, comme leur nom L'indique, à répartir Le métal en fusion d'une poche de coulée dans 15 les différentes lingotières de l'installation de coulée continue. Accessoirement, ils font fonction de bassin intermédiaire de décantation des scories ou autres impuretés flottant à La surface du bain. Ces répartiteurs sont malheureusement sujets à une usure rapide et Leur 20 revêtement réfractaire doit être remplacé au pLus tard environ après six heures d'utilisation. Il faut donc toujours disposer d'un répartiteur de réserve prêt à être substitué au répartiteur en service, lorsque le revêtement de celui-ci doit être refait.

25 Pour pouvoir couler des charges en séquences d'une durée dépassant la durée de vie du revêtement réfractaire des répartiteurs ou pour pouvoir changer de répartiteur dans le cas d'un changement de nuances en cours de séquence, il faut disposer de moyens permettant un 30 changement de répartiteur. Or, pendant le changement des répartiteurs, L'installation de coulée doit forcé- * f 2 ment être arrêtée et ne peut être redémarrée qu'après La mise en place d'un autre répartiteur. Pour pouvoir, Lors du redémarrage, utiliser les brins de coulée de la charge précédente comme mannequin de début de coulée, le 5 changement des répartiteurs doit se faire dans un minimum de temps Cenviron deux minutes) pour éviter que * les brins de coulée de La charge précédente se refroidissent au-delà d’une limite acceptable.

fl cet effet, Les installations de coulée continue 10 destinées à couler de très langues séquences avec changement rapide des répartiteurs en cours de séquence, sont généralement équipées de deux chariots porte-répar-titeprs évoluant sur des rails s'étendant de part et d'autre des Lingotières perpendiculairement à la direc-15 tion de coulée. De chaque côté des lingotières de coulée se trouvent normalement un stand de décrassage et un stand de préchauffage et d'attente. Les chariots transportent donc les répartiteurs de chacun des stands de chauffage, de part et d'autre des lingotières de 20 coulée vers la position de coulée au-dessus des lingotières et vice-versa.

Lors du changement d'un répartiteur, le chariot porte-répartiteur en opération doit évacuer la position de coulée vers le côté libre, alors que l'autre chariot 25 porte-répartiteur amène le nouveau répartiteur par le côté opposé en position de coulée.

Les chariots porte-répartiteurs doivent, en outre, être pourvus de moyens pour permettre, dans La position de coulée, un abaissement des répartiteurs pour faire 30 pénétrer les busettes immergées dans les lingotières.

Ce système connu de cnangement des répartiteurs * f 3 présente plusieurs inconvénients. Il faut d'abord disposer de deux chariots pour pouvoir effectuer des remplacements rapides. Etant donné que Les chariots ne peuvent pas se croiser sur Les rails, ceux-ci doivent 5 s'étendre de part et d'autre des lingotières, ce qui entraîne, la nécessité de disposer également de deux stands de préchauffage des répartiteurs. La présence des raiLs au niveau du plancher de travail est également à considérer comme un inconvénient, étant donné qu'en 10 cas de déversement massif, les roues du chariot risquent d'être bloquées, ce qui rend impossible une évacuation d'urgence du répartiteur en position de secours. En plusj Les rails au niveau du plancher de travail sont une cause d'accidents pour le personnel.

15 La disposition des rails perpendiculairement par rapport à la direction de coulée nécessite une installation en forme de "T", ce qui ne permet pas une occupation rationnelle du hall de coulée, car L'installation s'étend au centre de celui-ci.

20 Le but de la présente invention est de prévoir un nouveau dispositif de manipulation des répartiteurs qui permet un changement rapide de ceux-ci et qui ne présente pas les inconvénients décrits ci-dessus.

Pour atteindre cet objectif, L'invention propose un 25 dispositif du genre décrit dans le préambule, qui est essentiellement caractérisé par un berceau pourvu de moyens d'accrochage d'un répartiteur et susceptible de coulisser verticalement te long d'un support qui est déplaçable horizontalement le long de la position de 30 coulée.

Le support est essentiellement constitué de deux ' i 4 montants verticaux supportés et guidés chacun par des galets de roulement.

Le berceau est essentiellement constitué de deux bras parallèles sensiblement en forme de “L" reliés 5 entre eux par une ou plusieurs entretoises et pourvus 99 chacun d'au moins deux galets évoluant respectivement le long des flancs opposés de chacun des montants du support. Ce berceau est porté et déplacé verticalement par au moins un vérin hydraulique ou des moyens électro-10 mécaniques fixés sur le support.

Selon un premier mode de réalisation« chacun des montants est pourvu d'un bras s'étendant perpendiculairement au sens de déplacement dans la direction opposée / au bras de support du berceau et pourvus« chacun« d'un 15 galet de roulement et de support porté par un rail disposé en hauteur et, à son extrémité d'un galet de guidage et de maintien évoluant en-dessous d'un rail également fixé en hauteur.

Selon un autre mode de réalisation, chacun des 20 montants du support comporte deux bras s'étendant dans des directions opposées perpendiculairement au sens de déplacement, L'un de ces bras étant pourvu d'un galet de roulement évoluant sur un rail sur le plancher, tandis que L'autre est pourvu d'un galet de roulement évoluant 25 sur un rail fixé en hauteur.

Selon un autre mode de réalisation, chacun des montants et pourvu d'un galet de roulement et de support évoluant sur un rail sur Le plancher, et d'un bras s'étendant perpendiculairement à la direction de dépla-30 cernent du côté opposé des bras de support du berceau et pourvu à son extrémité d'un galet de maintien et de + f 5 guidage évoluant le long d'un rail fixé en hauteur.

Selon un autre mode de réalisation, chacun des montants du support comporte un galet inférieur évoluant sur un rail au plancher, ainsi qu'un galet de guidage et 5 de maintien supérieur évoluant le long d'un rail de guidage fixé sur une console fixe.

L'une des particularités de la présente invention est que l'amplitude du mouvement vertical du berceau de support des répartiteurs est suffisamment grande pour 10 soulever l'un des répartiteurs au-dessus de l'autre. IL n'est donc plus nécessaire de dégager Les répartiteurs alternativement d'un côté et de l'autre de La position de coulée, ce qui dégage complètement l'un des côtés et permet une occupation beaucoup plus rationnelle de tout 15 le hall de coulée.

Chacun des bras horizontaux du berceau est pourvu de supports pivotants pour l'accrochage automatique des répartiteurs.

D'autres particularités et avantages de l'invention 20 ressortiront de La description de quelques modes de réalisation présentés ci-dessous à titre d'illustration, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

La figure 1 montre un plan schématique d'un hall de » coulée avec une installation traditionnelle de change-25 ment des répartiteurs;

La figure 2 montre schématiquement une vue latérale d'un premier mode de réalisation d'un dispositif de manipulation de répartiteurs tel que proposé par la présente invention; 30 La figure 3 représente une vue correspondant à celle de la figure 2 avec le berceau en position " ί 6 relevée;

La figure 4 montre une vue frontale du mode de réalisation de la figure 2;

La figure 5 représente schématiquement une vue en 5 plan du mode de réalisation de la figure 2,-

Les.figures 6 et 7 représentent des supports pivotants, respectivement en position fermée et en position ouverte pour l'accrochage d'un répartiteur;

La figure 6 représente schématiquement une vue 10 latérale d'un second mode de réalisation;

La figure 9 représente schématiquement une vue latérale d'un troisième mode de réalisation;

La figure 10 représente une vue latérale d'un quatrième mode de réalisation et 15 La figure 11 représente un plan schématique d'un hall de coulée avec un dispositif de manipulation des répartiteurs selon la présente invention.

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Dans l'installation représentée schématiquement sur la figure 1, Les répartiteurs sont portés, conformément 20 à l'état de la technique, par deux chariots évoluant sur des rails s’étendant de part et d'autre d'une position de coulée représentée schématiquement par la référence 10. De part et d'autre de cette position de coulée se trouve un stand de décrassage 12a, 12b, et de part et 25 d'autre de ceux-ci, des stands de préchauffage 14a, 14b, qui sont respectivement associés à des dispositifs 16a, 16b pour préchauffer le revêtement réfractaire des répartiteurs. Un premier chariot fl est représenté schématiquement en position de coulée, alors qu'un second 30 chariot B est représenté dans La position de préchauffage 14b. Lorsque le répartiteur porté par le chariot fl 7 doit être remplacé, le chariot R est, après l'arrêt de l'installation de coulée, déplacé au stand 12a où Le répartiteur subira un décrassage avant d'être transféré par un pont roulant vers une station de réfection de son 5 revêtement intérieur. Pendant le déplacement du chariot R vers .Le stand de décrassage 12a, le chariot B est immédiatement transféré en position de coulée 10 pour pouvoir poursuivre la coulée. Le chariot R, quant à lui, est transféré au stand de préchauffage 14a pour y 10 recevoir un autre répartiteur destiné à remplacer celui du chariot B lorsque celui-ci sera usé.

La référence 1ô désigne les lingotières qui s'étendent ^ perpendiculairement à l'installation de changement des répartiteurs. La référence 20 désigne le refroidis-15 seur qui évolue perpendiculairement aux lingotières 1β, c'est-à-dire parallèlement à l'installation de changement des répartiteurs. La disposition en forme de “T" des lingotières 16 et de l'installation de changement des répartiteurs ne permet pas une occupation rationnel-20 te de la surface du hall de coulée, car Les lingotières 18 doivent forcément se trouver dans la région centrale de ce hall et ne peuvent être prévues sur un côté du hall pour Libérer le centre de celui-ci.

Une meilleure occupation du hall de coulée est 25 rendue possible par le dispositif de manipulation des répartiteurs décrits ci-dessous en référence aux figures suivantes.

Dans le premier mode de réalisation représenté par Les figures 2 à 5, un répartiteur est représenté schéma-30 tiquement par la référence 22. Ces répartiteurs 22 se présentent sous forme de cuve avec un bord supérieur 24 β pour recevoir des moyens d'accrochage. Le fond de chaque répartiteur 22 comporte une série de busettes 26 alignées perpendiculairement au plan de la figure et destinées à être introduites chacune dans une lingo-5 tière.

Dans un dispositif tel que proposé par la présente invention, les répartiteurs 22 sont manipulés et transportés à l'aide d'un berceau 28 constitué essentiellement de deux bras coudés 30, 32 présentant 10 généralement la forme d'un "L", c'est-à-dire une partie sensibLement horizontale et une partie sensiblement verticale, ces bras étant réunis entre eux par des entretoises horizontales 34, 36.

Le berceau 26 est porté entre deux montants verti-15 eaux 38, 40 par des vérins hydrauliques 42, 44 fixés sur ces montants 38, 40. Ceux-ci sont, de préférence, re liés à leur sommet par une traverse 39. Lorsque les vérins 42, 44 sont actionnés, le berceau 28 et relevé de la position de ta figure 2 vers celle de la figure 3. 20 La stabilisation du berceau 28 est réalisée à L'aide de deux galets supérieurs 46, 48 évoluant sur la face arrière de chacun des montants 38, 40 et de deux galets inférieurs 50, 52 évoluant sur la face avant de chacun des montants 38, 40.

25 Dans le mode de réalisation illustré par les figu res 2 à 5, tout le dispositif de manipulation est supporté par un seul rail 58 disposé sensiblement à mi-hauteur des montants 38, 40, par exemple, sur un muret 60. Les deux montants 38 et 40 comportent à cet effet, 30 chacun un bras 62,64, perpendiculaires au sens de déplacement des montants et s'étendant dans la direction 9 opposée par rapport au répartiteur. Les bras 60, 62, ou de préférence une traverse 74 Les réunissant, comportent des galets de roulement 66, 66 évoluant sur Le rail 56 et supportant les montants 38, 40 et le berceau 28. La 5 position verticale des montants 36 et 40 est assurée par des galets 70, 72 prévus à l'extrémité des bras 62, 64 ou de préférence sur une traverse 76 Les réunissant et prenant appui sous une poutre fixe 78. Les montants 38 et 40 des figures 2 à 5 n'ont pas de contact avec le 10 plancher et la particularité du mode de réalisation de ces figures réside dans le fait qu'il n'y a plus de rail sur le plancher.

Le déplacement du dispositif de manipulation dans le sens perpendiculaire au plan des figures est assuré 15 par deux moteurs électriques 88, 90 actionnant les galets de support 66, 68. Toutefois, Le déplacement peut être également engendré par d'autres moyens comme par exemple câble tracteur, crémaillère, etc.

L'accrochage d'un répartiteur 22 aux bras 30, 32 du 20 berceau 28 est réalisé par deux paires de cliquets 92, 94 et 96, 98 prévues respectivement sur chacun des bras 30, 32. Le fonctionnement de ces cliquets est illustré sur les figures 6 et 7 montrant le cliquet 94 au moyen d'une vue en coupe transversale à travers te berceau 28 25 au niveau du bras 30. Comme le montrent ces figures, chacun de ces cliquets est mobile autour d'un pivot 100 sous l'action d'un vérin hydraulique ou pneumatique 102, de préférence encastré dans le bras du berceau. Dans La position ouverte selon la figure 7, te berceau 28 peut 30 être monté ou descendu sans accrocher le répartiteur 22. Par contre, lorsque les cliquets sont rabattus dans la ( 10 position horizontale selon la figure 6, ils s'étendent en-dessous du bord 24 du répartiteur 22 qui, dans cette position des cliquets est entraîné par les mouvements du berceau 28. Il est bien entendu possible de prévoir 5 d'autres moyens pour actionner les cliquets 92, 94, 96, 98 entre, les deux positions illustrées sur les figures 6 et 7 ou de prévoir d'autres moyens pour accrocher les répartiteurs 22 au berceau 28.

Les modes de réalisation illustrés sur Les figures 10 8 à 10 comportent le même berceau que celui des figures 2 à 5, mais se distinguent de celui-ci par le support du berceau, notamment Les moyens de stabilisation et de déplacement des deux montants 36, 40 qui en soi, sont identiques aux montants 38 et 40 des figures 2 à 5. 15 Dans Le mode de réalisation de La figure 8, chacun des montants 40 et 38 est pourvu de deux bras d'appui 104, 106 s'étendant suivant des directions opposées perpendiculairement à leur direction de déplacement. Le bras 104, comme Le montre la figure, est en forme de coude, 20 et son extrémité porte un galet de support 108 évoluant sur un rail sur le plancher du hall de coulée. Le bras opposé 106 comporte également un galet 112 évoluant sur un rail 110 disposé en hauteur, par exemple sur un mur % 112 d'une hauteur suffisante pour ne pas constituer un 25 danger pour le personnel. La référence 114 désigne un moteur destiné à entraîner les galets 112 pour déplacer le berceau 28 perpendiculairement au plan de La figure. La particularité de ce mode de réalisation comparé au précédent est d'occuper moins de place du côté arrière, 30 c'est-à-dire celui opposé aux répartiteurs.

Dans le mode de réalisation de La figure 9, les 11 deux montants 38 et 40 sont à nouveau portés par des galets de roulement 115 dêplaçables sur un rail sur le plancher du hall, tandis que La stabilisation du berceau 28 et de leurs supports est réalisée par un bras 116 5 prévu à mi-hauteur de chacun des montants 38 et 40 et s'étendant du côté opposé de celui des répartiteurs. Les extrémités de ces bras 116, ou de préférence, une traverse Les réunissant, porte des galets de roulement 118 prenant appui sur une poutre’fixe 120 sous l'action 10 du moment exercé, dans Le sens contraire des aiguilles d'une montre, par Le poids du berceau 82 et de sa charge.

Dans Le mode de réalistion illustré par la figure 10, chacun des montants 38, 40 est porté par un galet de 15 roulement 54 évoluant dans un rail de guidage s'étendant perpendiculairement au plan de la figure. Chacun des montants 38, 40 comporte également un galet supérieur 124 qui prend appui, sous l'action du moment exercé dans te sens contraire des aiguilles d'une montre par le 20 poids du berceau et des montants, sur la face arrière d'une poutre 126 fixée sur ue console fixe 128.

Le déplacement du berceau 28 et du support de celui-ci constitué par les montants 38 et 40 te Long du rail inférieur et de la poutre supérieure 126 dans la 25 direction perpendiculaire au plan de La figure également engendré par un moteur électrique actionnant les galets supérieurs 124 ou inférieurs 112.

La figure 11 montre un plan schématique d'aménagement d'un hall de coulée réalisable grâce à un disposi-30 tif de manipulation selon La présente invention. Sur cette figure, on a, comme dans le cas de la figure 1, 12 représenté la position de coulée, Le stand de décrassage et Le stand de préchauffage, respectivement par les références 10, 12 et 14. La référence 130 symbolise un dispositif de manipulation selon L'un des modes de réa- 5 Lisation décrits ci-dessus. La référence 22 désigne un répartiteur en position de coulée.

Pour remplacer le répartiteur 22 par celui qui se trouve en attente au stand 14, le berceau 26 du dispositif de manipulation est Légèrement soulevé pour sortir 10 les busettes 26 des lingotières. Ensuite, le support du berceau 22 est déplacé latéralement vers la gauche pour dégager le répartiteur 22 de la position de coulée en- dessous de La poche de coulée et le déposer au poste / d'attente 12. Le répartiteur est libéré au poste 12 par 15 le pivotement des cliquets 92, 94, 96 et 96 et par Le relèvement du berceau 26. Le dispositif est ensuite déplacé au stand de préchauffage 14 pour aller chercher Le répartiteur de remplacement. Lorsque le berceau 28 a été engagé en-dessous de celui-ci, il est relevé, sous 20 L'action des vérins 42, 44 à une hauteur suffisante pour passer au-dessus du berceau abîmé se trouvant au poste d'attente. Passé le stand 12, le berceau peut être descendu pour engager le répartiteur de remplacement dans la position de coulée.

25 On constate d'après la figure 11, que Le dispositif de manipulation selon la présente invention permet de dégager complètement l'un des côtés de La position de coulée, ce qui permet d'arranger celle-ci dans un coin du hall de coulée et de disposer les lingotières le Long 30 d'un côté de celui-ci pour arriver à une occupation beaucoup plus rationnelle du hall de coulée.

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Un autre avantage évident est qu'il n'y a plus qu'un stand de préchauffage et un stand d'attente, ce qui en pratique, se traduit par des frais d'investissement plus faibles.

5 Un autre avantage du dispositif selon la présente invention est que L'on peut profiter de la possibilité de déplacement vertical du berceau 28 pour soulever Les répartiteurs 22 dans la position de coulée afin de dégager les busettes 26 des lingotières, alors que selon 10 l'état de la technique, les chariots devaient être équipés de moyens appropriés permettant le dégagement des répartiteurs de la position de coulée.

Grâce à l'amplitude élevée du mouvement vertical du berceau 28, celui-ci peut également être utilisé pour 15 changer les lingotières sans intervention du pont roulant. Dans le cas de machines à format multipLe, on peut utiliser une traverse spéciale au moyen de laquelle toutes les lingotières peuvent être démontées en un seul mouvement, ce qui augmente la disponibilité des ma-20 chines. Le remplacement des deux chariots porte-répartiteurs par un seul dispositif de manipulation permet en outre une diminution sensible des frais d'investissement .

En raison de sa grande rapidité d'exécution et de 25 sa conception même, 1e dispositif de manipulation offre un avantage incontestable en situation d'évacuation d'urgence, par exempte, en cas de percée d'un répartiteur .

Les différents modes de réalisation décrits ci-30 dessus démontrent que le dispositif est facilement adaptable à des situations bien particulières, suivant que 14 L'on peut disposer Les raiLs sur Le pLancher, à mi-hauteur, ou à La hauteur des montants.

Le dispositif de manipuLation seLon La présente invention dispose, bien entendu, comme Les chariots 5 traditionneLs, de différents accessoires, teLs que Le dispositif de pesée du contenu des répartiteurs,ainsi que des moyens permettant L'ajustement horizontaL du répartiteur pour centrer Les busettes immergées au centre des Lingotières.

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Claims (7)

1. Dispositif de manipulation de répartiteurs pour des installations de coulée continue, dans lesquelles le métal en fusion s'écoule d'une poche de coulée 5 dans un répartiteur (22) placé en-dessous de celle-ci et constitué d'une cuve avec un revêtement réfractaire intérieur dont Le fond comporte un certain nombre de busettes (26) pénétrant chacune dans une des lingotiéres C10) de l'installation de coulée continue, caractérisé 10 par un berceau (26) pourvu de moyens d'accrochage d'un répartiteur (22) et susceptible de coulisser verticalement Le Long d'un support qui est déplaçable horizontalement le long de la position de coulée.

2. Dispositif selon la revendication 1, caracté-15 risé en ce que le support est constitué de deux montants verticaux (38, 40) supportés et guidés, chacun par des galets de roulement.

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le berceau (28) est constitué de deux 20 bras parallèles (30, 32), sensiblement en forme de "L", reliés entre eux par une ou plusieurs entretoises (34, 36) et pourvus, chacun, d'au moins deux galets (46, 48) (50, 52) évaluant respectivement le long des flancs opposés de chacun des montants (38, 40) du support. 25 4. - Dispositif selon la revendication 3, caracté risé en ce que le berceau (28) est porté et déplacé verticalement par deux vérins hydrauliques (42, 44) fixés respectivement sur les deux montants (38, 40). 5. -Dispositif selon l’une quelconque des revendi-30 cations 1 à 4, caractérisé en ce que chacun des montants (38, 40) est pourvu d'un bras (62) s'étendant perpendi- 16 culairement au sens de déplacement dans la direction opposée aux bras de support du berceau £26) et pourvus, chacun, d'un galet £66, 66) de roulement et de support porté par un raiL £58) disposé en hauteur, et à son 5 extrémité, d'un galet £70,72) de guidage et de maintien évoluant, en-dessous d'un rail £76) également fixé en hauteur.

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chacun des 10 montants £36, 40) du support comporte deux bras £104, 106. s'étendant dans des directions opposées perpendiculairement au sens de déplacement, l'un de ces bras £104) étant^ pourvu d'un galet de roulement C1O0) évoluant sur un rail sur le plancher, tandis que L'autre C106) est 15 pourvu d'un galet de roulement C112) évoluant sur un rail £110) fixé en hauteur.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chacun des montants £36, 40) est pourvu d'un galet £115) de roulement et de 20 support évoluant sur un rail sur le plancher et d'un bras £116) s'étendant perpendiculairement à La direction de déplacement du côté opposé des bras de support du berceau £26) et pourvu à son extrémité d'un galet £116) de maintien et de guidage évoluant le long d'un rail 25 £120) fixé en hauteur.

6. Dispositif selon L'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chacun des montants £36, 40) du support comporte un galet inférieur £122) évoluant sur un rail au plancher, ainsi qu'un galet de 30 guidage et de maintien supérieur £124) évoluant le long d’un rail de guidage £126) fixé sur une console 17 fixe C128).

9. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacun des bras C30, 32) du berceau C28) comporte une paire de cliquets pivotants C92, 94) C96, 5 98) actionnés par des vérins et engageables sous un rebord C?4) d'un répartiteur C22). / *