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Dispositif de vidange pour four à cuve.
La présente invention est relative à un dispositif de vidange applicable aux fours à cuve et spécialement au ou- bilot. La description ci-après est relative uniquement au ou- bilot, mais il doit être expressément entendu que le domaine d'application pour lequel la protection est réclamée, n'étend à toute espèce de four à cuve.
On sait que les fours à cuve tels que les cubilots, livrant de la fonte liquide, présentent des fonda de plusieurs types classiques différents.
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Certains cubilots possèdent un fond toujours; fermé reposant sur un massif de maçonnerie, et la vidange de la cuve se fait latéralement, le plus souvent par la porte servait à la coulée du laitier. Ce mode de vidange est long et pénible, il n'est pratiquement plus guère utilise que lorsque l'on craint e des fuites de métal au travers d'un fond mobile.
D'autres types de cubilots possèdent un fond ouvrant.
Dans ce cas, la cuve est surélevée sur quatre pieds et fermée à sa partie inférieure par deux demi-portes montées sur charnières.
Dans ce cas, l'opération de vidange qui termine le processus de fusion se fait par le fond en libérant les deux demi-portes .maintenues normabment fermées par clavetage, verrou, béquille ou tout autre moyen usuel. Cette opération est toujours dan- gereuse à cause de la nature incandescente et fluide des maté- riaux sortant du cubilot, à savoir la sole réfractaire, le Coke du laitier ainsi qu'un reste éventuel de fonte.
La présente invention a pour objet un dispositif de vidange pour four à cuve et spécialement pour cubilot. permet- tant d'éviter les inconvénients cités ci-dessus.
Le dispositif objet de la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte ; a. un fond de four à cuve composé d'une assise munie d'un ori- fice central et d'une glissière sensiblement horizontale entourant le dit orifice, d'un plateau coulissant obturant l'orifice par introduction dans la glissière.
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b. un appareillage d'extraction et d'introduction du plateau dans la glissière.
Le dispositif de l'invention présente l'avantage important de permettre la vidange du cubilot par la fond, au moyen d'une manoeuvre latérale, ce qui enlève tout caractère de danger à la dite opération de vidange. De plus, par suite de la disposition du plateau qui coulisse dans la glissière, la constitution de la sole du cubilot est une opération facile et sure, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de danger de percée du métal liquide.
D'autres avantages particulièrement intéressants découlent de l'examen du dispositif de l'invention,
L'assise du fond peut reposer directement sur le sol, au dessus d'une fosse dans laquelle on peut déposer un bao de décrassage. On peut de ce chef, supprimer les pieds supportant le cubilot, réduire d'autant la hauteur effective de ce dernier, et partant, la hauteur des installations et charpentée de la fonderie.
Un autre avantage de ce dispositif, consiste dans le fait qu'il est facilenent adaptable à peu de frais à tout cubilot existant.
Différentes variantes du dispositif de l'invention comportent des avantages particuliers qui sont révélés ci..
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L'assise du fond de cuve peut se concevoir en acier coulé ou soudé, la préférence étant donnée toutefois à l'acier
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coule (une fonte n'est cependant pas exclue), car le parachè- vement à effectuer sur le fond est minime, il suffit en effet principalement de s'assurer que la glissière est bien plane, Pour un fond coulé avec des précautions normales, il suffit simplement d'une opération de meulage des bords de la glissière pour en enlever les bavures.
La forme de l'orifice peut être très variée, mais on profère utiliser une forme circulaire ou sub-circulaire par raison de symétrie. Le plateau coulissant peut être construit de plusieurs façons, par exemple en fonte ou acier coulé, mais on profère employer une simple taie d'épaisseur suffisante (variant avec le diamètre de l'orifice).
A titre d'exemple, pour un cubilot d'un diamètre d'orifice de 2 mètres environ, une épaisseur de tôle de 40 à 50mm a donné d'excellents résul- tata, Un avantage tout à fait inattendu de l'emploi d'une glis- nièrf, comme fond de cubilot consiste d'abord dans le fait que la déformation du plateau #t pratiquement nulle, même pour une simple tôle, et ensuite dans la très faible augmentation (le-, température de la dite tôle, même après un service ininter- rompu de 24 heures.
En effet, une fois le plateau tiré, on peut y poser la main de façon quasi permanente, car la tempé- rature n'y dépasse guère 50 C, même du centre de la tôle, et ce, malgné la faible proximité pendant un temps très Ions, du bain de fonte liquide.
Une conséquence intéressa@e et également inattendue de cette faible augmentation de tempê@ature du plateau est que,
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une fois tirée hors de l'orifice mais maintenue en place grâce aux. parties les plus extérieures de la glissière, il peu ser- vir immédiatement de plancher de travail pour atteindre le trou de coulée du laitier,
L'apparcillage de manoeuvre du plateau peut commu- niquerà ce dernier divers types de mouvement pour obturer l'o- rifice. 0 t choisit de préférence le mouvement rectiligne, quoi- que le mouvement circulaire puisse être envisage.
Un seul de ces appareillages beut être facilement utilisé pour toute une batterie de cubilot.1 surtout dans le cas du mouvement rectili- ,,ne du plateau-coulisse. Ils peuvent être en principe de tout type connu en soi, sous réserve que l'on puisse y adapter un bélier pour défoncer le revêtement àla porte de coulée du laitier.
Les croquis ci-après, donnés non à l'échelle et à titre d'exemples non limitatifs, permettent de mieux se ren- dre compte du dispositif de l'invention et de son mode de fonctionnement.
La figure 1 représente une vue schématique en plan d'un cubilot muni du dispositif suivant l'invention ;la figu- rc 2 représente une vue schématique en élévation (partiellement en coupe) du même dispositif. Sur ces deux schémas les mêmes p repères représentent les mêmes éléments.
Le cubilot est représenta à sa partie inférieure. par sa tôle d'enveloppe 1 et l'épaisseur de son réfractaire 2.
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Cette partie inférieure repose sur un socle métallique 3, com- posa d'une taque supérieure carrée 4, d'une taque inférieure carrée 5, relises par un corps 6 à quatre parois verticales planes. La taque 4 est pourvue d'un trou circulaire central 7 et la taque 5, d'un trou circulaire central 8 pour la vidange du cubilot, A l'intérieur de ce socle 3, et solidaire du corps
6, un voile métallique 9 muni d'un trou 10 circulaire, constitue avec la face inférieure de la taque 4, une glissière 11 de forme cafrée. Dans cette glissière 11 on peut introduire une tôle 12 de forte épaisseur, grâce à l'ouverture 13 pratiquée en haut d'une des faces verticales planes du corps 6. Cette même face verticale 6 est munie en sa partie centrale d'une patte d'attache horizontale 14 munie d'un trou 15 à axe ver- tical.
La tôle 12 est munie de deux trous verticaux 16 et d'une échancrure 17 permettant l'accès facile à la patte 14 et au trou 15.
Pour pouvoir mettre le cubilot en service, on intro- duit complètement la tôle 12 dans la glissière 11 et l'on cons- titue une sole réfractaire sur la tôle elle-même. L'ensemble tôle-sole se comporte alors comme un fond fixe de cubilot.
Une fois la fonte prête à être coulée, on procède à l'évacua- tion du laitier puis de la fonte par coulée, et on retire la tôle 12 hors de la glissière 11. La sole recouvrant le fond se détache du dit fond par glissement, manque alors d'appui et s'effondre par les trous 7. 8. 10 dans une excavation pré- parée cette fin, sous le socle du cubilot.
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Le coke incandescent et tout reste éventuel de fonte ou de laitier tombent également dans cotte excavation, Il ne reste plus qu'à éteindre cette masse incandescente, à l'évacuer et à recommencer les préparatifs nécessaires à une nouvelle fu- sion au cubilot,
Le dispositif utilisé pour introduire la tôle 12 dans la glissière 11 et l'en retirer, peut être commun à plu- sieurs cubilots disposés par exemple en une rangea parallèle- ment aux deux rails 18 loges dans la maçonnerie 19. Le dispo- sitif de manoeuvre de la tôle 12 est monté sur un chariot 20 muni de roues 21 roulant à l'intérieur des deux rails 18 en forme de fers U dont les ailes 34 se font face.
Tout le dis- positif se déplace sur les rails 18 pour aller d'un cubilot à l'autre Il se compose d'une béquille d'appui 22 et d'un bras de prise 22. Le bras de pris 23 est composé d'un étrier 24 que l'on solidariseà la tôle 12 au oyen de deux broches 35 introduite, dans les trous 16 pratiqués dans la dite tôle et dans les trous 25pratiquée dans 1'Strier. Cet 6trier est so- lidaire d'un arbre 26 faille', en vis sans fin sur toute sa Ion- gueur, et pénétrant dans un carter 27 dans lequel se trouve un pignrn 28 commandé par le moteur électrique 29. Ce pignon 29 est coaxial 'l'arbre 26et fait office de botte à vis sans fin pour ce dernier.
Sous la rotationlui imprimée par le moteur 29, le pignon 28 entraîne sur la vip sans fin que constitue l'ar- bre 26 et oblige ce dernier à se déplacer dans la direction de son axe 30 (dans un sens ou dans l'autre). En se déplaçant, l'arbre entraîne la tôle 12 soit dansle sens de l'extraction, soit dans le sens de l'introduction dans la glissière 11 du
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du socle de cubilot.
L'opération d'extraction de la tôle nécessite sou- vent un effort de traction assez important (il faut en effet décoller la sole par rapport à la tôle), ce qui conduit à mu- mir le chariot d'un point d'appui solidaire du socle lui-même, Le chariot 20 comporte donc une poutrelle béquille 22 équili- brée par une contre-béquille 31, et prenant appui sur la patte 14 par l'intermédiaire du il'OU 15 et d'une broche 32 enfoncée dans le dit trou 15 et les trous 32 d'un étrier 33 soud6 en bout 'le béquille. La réaction verticale à laquelle le chariot est soumis du fait de la différence de niveau existant entre l'effort de traction ou compression transmis au bras 23par le châssis et l'effort (réaction)
de compression ou de traction trôneras par la béquille au châssis, sont repris par les ailes 34 des fersU 18 sarvant de rails.
Le dispositif ci-dessus décrit, une fois que l'étrier 24 situé à l'extrémité du bras 23 àété amené tout contre le chariot 20 par vissage du bras 23 dans le pignon-botte 28, permet de replacer cet étrier par un bélier pour défoncer le revêtement de la porte de coulée du laitier, Il suffit de placer une extrémité du bélier contre le dit revêtement et d'en fixer l'autre au bout du bras 23. En mettant en rotation le moteur 29 dp telle façon que le bras 23 se déplace en di- rection du cubilot, le bélier défoncera la maçonnerie à l'en- droit désiré,