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"Procédé et installation pour l'exécution de réactions., en particulier pour l'affinage de la fonte dans les fours ou convertisseurs métallur- giques".
Pour accélérer et pour activer les réactions de métallurgie dans les fours et autres cuves, par exemple lors d'un processus d'affi- nage des fontes brutes dans les cuves de convertisseurs, il a déjà été proposé de faire déplacer les cuves de différentes manières selon
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un mouvement de secousses, un mouvement d'oscillations alterna- tives ou un mouvement circulaire. Les cuves reçoivent,pour cela des sollicitations telles que leurs axes peuvent se déplacer selon une trajectoire cylindrique, conique ou doublement conique.
Pour communiquer de tels mouvements aux cuves, les installations et dis- positifs d'entraînement sont relativement coûteux car il ne suffit pas toujours de monter les cuves sur paliers dans des pivots de basculement, il est nécessaire de prévoir des paliers à plusieurs déplacements dans l'espace, par exemple montés à cardan.
Il a été également proposé de faire exécuter aux cuves des déplacements pendulaires dans un plan perpendiculaire et d'im- primer ainsi à leur contenu en fusion des déplacements par rapport aux parois, ceci devant permettre une amélioration de la marche de la réaction par modification de la profondeur du bain de fusion.
L'invention a notamment pour objet un procédé pour l'exé- cution de réactions, en particulier pour l'affinage des fontes bru- tes dans les fours et cuves métallurgiques à l'aide d'un mouvement pondulaire se produisant dans un plan vers l'avant et vers l'arrière, procédé caractérisé par ce qu'on imprime à la cuve des impulsions pour son accélération vers l'avant et d'autres impulsions différen- . tes des premières pour son accélération vers l'arrière, ce qui permet un meilleur brassage du bain.
En outre, selon l'invention, la cuve reçoit des impul- sions pour son accélération dans le sens avant et des impulsions différentes pour son accélération vers l'arrière, c'est-à-dire qu'une impulsion peut être imprimée à la cuve, par exemple plus forte dans un sens de déplacement que dans l'autre. De plus, les impulsions pour les accélérations différentes peuvent être impri- mées aussi bien vers l'avant que vers l'arrière de la cuve. Il
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peut cependant aussi suffire que la cuve reçoive les impulsions Ajouta 1 mot Approuvé: d'accélération uniquement vers l'avant, tandis qu'elle peut re- venir librement par balancement vers l'arrière sans recevoir d'impulsion.
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Grace au déroulement divers des deux déplacements de la cuve d'affinage, par exemple par déplacement accéléré vers l'avant et déplacement dirigé vers l'arrière avec une accélération différen- te, on obtient une amélioration du déroulement de la réaction de la masse en fusion. Jusqu'ici, on prévoyait toujours des déplacements uniformes ou symétriques dans tous les procédés de transmission a- gissant sur les vaisseaux, ce qui permettait également de donner au bain un certain déplacement relativement à la cuve.
Selon l'invention, l'application d'impulsions irréguliè- re dans les deux sens exerce une influence supplémentaire non re- connue jusqu'ici sur le contenu du bain se trouvant dans la cuve, avec un mélange intensif du bain, par lequel la possibilité de réac- tion est améliorée aussi bien à l'intérieur du bain qu'entre le bain et le réactif, cette amélioration étant particulièrement importante.
En règle générale, une telle action différentielle sur la cuve entraînera également un mouvement circulaire du bain, bien que le mouvement pendulaire de la cuve ne se produise que dans un plan vertical. Ce déplacement rotatif repose sur le fait que générale- ment la maçonnerie de la cuve n'est pas exécutée de façon totale- ment symétrique par rapport à l'axe longitudinal du vaisseau, ou qu'il existe différents rapports de frottement aux parois lavées avec des forces différentes, ou également d'autres irrégularités.
Si des déplacements circulaires de plus grande amplitude doivent être obtenus pour un entraînement alternatif de la cuve, d'autres moyens peuvent être utilisés pour l'obtention d'irrégularités de transmission. Un moyen de favoriser le déplacement circulaire du bain peut consister dans une position oblique de la cuve. Si par exemple on fait basculer légèrement l'axe des pivots en dehors de l'horizontale, ce décalage simultané de l'axe longitudinal de la cuve sera plus profond d'un coté que de l'autre, de sorte qu'un mouvement croisé sera obtenu par suite de la modification du centre de gravité du bain.
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Les différentes impulsions pour les deux mouvements de sens opposé doivent également être imprimées de telle sorte que la cuve d'affinage ne peut osciller en avant et en arrière autour d'une position médiane verticale, mais que cette position médiane sera déplacée de telle sorte en dehors de la verticale que la cuve sera plus fortement déplacée sur l'un de ses côtés que sur l'autre, le déplacement ne pouvant avoir lieu que sur un seul côté de son axe. La profondeur du bain constamment variable qui découle de la position oblique de la cuve et de ses déplacements soumet le bain à un brassage intense et favorise son mouvement circulaire avec un déroulement accéléré des réactions entraînant une amélioration des caractéristiques de l'acier.
Selon l'invention, la position de la cuve, pour laquelle les accélérations des deux sens de déplacements changent de signe.peut par conséquent s'écarter de la verticale.
L'invention s'étend également à une installation pour l'exécution du procédé ci-dessus ou similaire.
L'installation peut être constituée de telle sorte que des transmissions de force, disposées uni ou multilatéralement donnent des secousses la cuve, ces transmissions pouvant être actionnées hydrauliquement, pneumatiquement ou d'autres façons.
Pour pouvoir débrayer les transmissions de force, il est prévu que ces dernières sont disposés de façon efficacement pivotable, de sorte qu'après terminaison des mouvements de basculement, la cuve peut être amenée dans ses positions de basculement habituelles.
Une autre possibilité pour l'entraînement selon diver- ses méthodes dans les deux sens de déplacement consiste selon l'in- vention dans le fait qu'entre le dispositif d'entraînement et la cuve sont intercalés divers ressorts de différentes forces, de sorte que les accélérations sont influencées à savoir retardées, de façon différente par ces derniers, ces ressorts subissant lors du retardement une pré-tension qui est à nouveau libérée pendant l'amorce du mouvement contraire.
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Il est en outre prévu un pivot sur la cuve, par l'in- termédiaire duquel celle-ci reçoit ses impulsions d'accélération.
Ainsi, le pivot peut être disposé dans l'axe longitudinal de la cuve ou aussi en dehors de l'axe longitudinal. Les transmissions force pour muuvement pendulaire peuvent égalEment entrer de force pour le mouvement pendulaire peuvent également entrer en prise avec les butées d'amortissement de basculement d'une roue montée folle sur un pivot de basculement, la roue étant montée de façon à s'arrêter automatiquement ou le moteur étant équipé d'un frein correspondant. !
Il existe aussi la possibilité qu'une saillie ou autre soit disposée à l'intérieur d'une cuve perpendiculairement au sens de déplacement, de façon à arrêter Le mouvement du bain par rapport à la cuve dans les deux sens de déplacement.
Comme son déplacement est plus fort dans un sens qui dans l'autre, il s'établira un sens prédominant, par lequel peut être provoqué un déplacement circulai- re du bain.
Au lieu d'incorporer des saillies dans les parois de la cuve, des éléments quelconques en céramique peuvent également plonger dans le bain depuis le sommet pratiquement en même temps que la lance de soufflage de l'oxygène et provoquer ainsi une résis- tance unilatérale, qui imprime à nouveau au bain un mouvement cir- . culaire.
L'invention s'étend également aux caractéristiques ré- sultant de la description ci-après et des dessins joints ainsi qu'à leurs combinaisons possibles.
La description se rapporte à des exemples schématiques d'exécution de l'invention représentés dans les figures qui montrent; - figure 1 - une vue de coté d'un'onvertisseur avec en- traînement unilatéral, - figure 2 - une vue avant de la moitié du même conver- tisseur avec coupe passant par les paliers des pivots de bascule- ment, - figure 3 - une vue latérale partielle d'une autre cuve
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de convertisseur avec entraînement bilatéral, - figure 4 - une vue de côté d'un autre convertisseur avec entraînement débrayable, - figure 5 - une vue avant partielle d'un autre conver- tisseur avec roue folle sur un pivot de basculement,
- figure 6 - une vue avant d'un autre convertisseur avec axe longitudinal à mouvement oblique et - figure 7 - une représentation schématique des sens ' de déplacement pour les parois de la cuve,
Les parties identiques ou de même type sont pourvues des mêmes symboles dans les différentes figures.
Dans les figures 1 et 2, on voit une cuve de convertisseur 1 montée sur paliers dans ses deux pivots à basculement 2 dans un socle de convertisseur. Par l'intermédiaire d'un mécanisme de basculement non , représenté, qui est fixé à l'un ou aux deux pivots 2 de la cuve, ' celle-ci 1 peut être amenée de la façon habituelle dans les posi- tions de basculement désirées pour le chargement ou pour l'évacua- tion. Grâce à un accouplement incorporé 2a, le mécanisme de bascu- lement peut être également débrayé.
Sur la paroi inférieure de la cuve est disposé un pivot ou similaire 3, avec lequel entre en prise d'un côté un dispositif générateur d'impulsions 4 conforme à l'invention, grâce à quoi la cuve 1 peut recevoir des impulsions d'accélération vers la gauche selon la figure 1. Le déplacement de la cuve 1 par l'intermédiaire du pivot 3 s'effectue autour de l'axe de pivotement x - x (figure 2) dans le plan qui lui est perpendiculaire y - y, pour une disposi- tion extérieure du pivot 3a, le plan de mouvement ne se décale pas.
Le piston 4 du dispositif peut être actionné hydraulique- ment ou pneumatiquement, les impulsions pouvant être réglées pour différentes valeurs de soulèvement, de vitesse et/ou de fréquence par des organes de commande dans des limites désirées ou selon un programme indiqué. A réception de chaque impulsion, la cuve 1 bascule vers la gauche, jusqu'à ce qu'elle heurte une broche 1 montée sur ressort, de sorte que le ressort 5a freine la cuve dans sa marche,
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c'est-à-dire stoppe sa vitesse. Lors du basculement en arrière, la cuve peut alors être entraînée par l'énergie accumulée dans le ressort 5a et pivoter librement ensuite en arrière.
Un ressort 4a, intercalé entre l'élément d'entraînement
4 et le galet 4b qui roule contre le pivot 3 peut donc emmagasiner l'énergie encore présente lors du déplacement arrière de la cuve, et par conséquent ramener.la vitesse de retour à la valeur zéro, jus- qu'à ce que la cuve 1 reçoive une nouvelle impulsion d'accélération.
Selon la figure 3, une transmission de force bilatérale est prévue pour la cuve 1, par l'intermédiaire de son pivot 3. Les deux pistons 14 et 15 peuvent, en changeant alternativement de coté, . exercer des impulsions d'accélération différentes sur la cuve 1 par l'intermédiaire des galets 14b et 15@. de sorte qu'elle exécute des mouvements alternatifs de pivotement de différents types, par exemple en ce qui concerne l'élévation, la vitesse et/ou la fréquence.
Les ressorts intercalés 14a et 15a présentent l'un par rapport à l'autre des caractéristiques divergentes, c'est-à-dire que leurs caractéristiques en,ce qui concerne la réception des ralentissements dans les sens avant et arrière de la cuve sont différentes, de sorte que, par exemple, le déplacement résiduel peut être freiné plus lentement vers l'avant par le ressort 15a et plus vite vers l'ar- rière par le ressort 14a.
Le convertisseur représenté figure 4 ne possède qu'une transmission de force dont le piston 24 peut être heurté des deux cotés de façons différentes pour les impulsions reçues, par exemple vite vers l'avant et lentement vers l'arrière. Deux poussoirs, agis- sant sur le pivot 3 et équipés de deux ressorts différents 25a et
25b, sont montés sur un guide 24a relié à celui-ci ; ces ressorts peuvent provoquer vers l'avant et vers l'arrière des ralentisse- ments différents des mouvements pendulaires.
Le guide 24a se termine à son extrémité libre par une barre 24b qui peut être détachée de la
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vis sans fin dans laquelle elle coulisse, de sorte que le guide 24a libère le pivot 3, lorsque'la cuve 1 doit effectuer, après termi- naison de son mouvement pendùlaire, ses mouvements basculants ha- d' bituels.
Le conduit\oxygène 50, introduit dans la cuve 1, peut présenter, à côté de sa bouche dirigée sur le bain un, élément en cé- ramique fixé excentriquement et trempant dans.le bain,de fusion, avec lequel peut s'établir, en plus du mouvement pendulaire du bain, ' un mouvement croisé....
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La figure 5 représente une cuve de convertisseur 1 avec un dispositif d'entraînement 6 monté librement dans le palier 6a sur son pivot de basculement 2, avec un moteur d'accouplement 7 et des butées d'amortissement de basculement 16, des mécanismes de trans- missions non représentés pouvant être mis en prise.avec ces butées
16 d'un ou des deux côtés, de sorte que la cuve 1 peut recevoir un déplacement alternatif qui diffère dans les deux sens pendulaires.
La figure 6 représente une cuve de convertisseur 1 dont les deux pivots de basculement 2 sont montés sur palier avec leur axe horizontal x - x dans le socle de convertisseur 12. L'axe lon- gitudinal y' - y' de la cuve est incliné par rapport à la verticale d'un certain angle faible, de sorte que les impulsions accélératrices irrégulières, qui agissent sur le pivot 3, peuvent imprimer au contenu du bain, se trouvant dans la cuve, un mouvement croisé avec une pro- fondeur variable du bain.
Les résultats sont identiques lorsqu'une cuve de convertisseur 1 se déplace par l'intermédiaire de ses pivots de basculement 2 normalement disposée, et que l'axe x - x des pivots de basculement est soulevé d'un angle faible dans une position incli- née, de sorte que l'axe y' - y' de la cuve prend une inclinaison corres pondante. Dans figi ;re représentés des mouvements pivo-
Dans la figure sont représentés des mouvements de pivo- tement de différents modes d'une cuve à mouvement alternatif selon un système de coordonnées, lorsque l'axe longitudinal y'- y de la cuve exécute des oscillations pendulaires dans le plan du déplacement.
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Pour un mouvement pendulaire normal et uniforme, les angles et ss doivent être égaux. La valeur d'angle [alpha] peut, par exemple, signifier le trajet de secousse unilatéral dans la marche de la cuve; depuis sa position normale, tandis que l'angle ss peut re- présenter la trajet du retour. On peut aussi désigner par 01. la valeur de l'impulsion unilatérale dans le sens avant, et par la valeur de l'impulsion contraire, vers l'arriére.
La cuve 1 recevra d'un seul côté pour la marche avant une impulsion pour une accélération de valeur angulaire [alpha], l'im- pulsion d'accélération pour la marche arrière prenant la valeur angulaire ss.
Pour chaque alternance de modification de direction, la cuve doit chaque fois rêveur au repos, c'est-à-dire que l'im- pulsion reçue doit tout d'abord disparaître d'une manière quel- conque, l'accélération pouvant donc etre réduite par un freinage prévu par l'intermédiaire de ressorts ou de cylindres pneumatiques, cette diminution se faisant jusqu'à la valeur zéro.
La tension du ressort ainsi absorbée peut agir sur le mouve ment de la cuve en sens contraire comme entraînement supplémentaire jusqu'à ce que l'impulsion imprimée dans ce sens accélère à nouveau la cuve.
L'évolution du mouvement de la cuve, représentée dans le secteur droit supérieur du diagramme, fait ressortir que seul un mouvement d'oscillation unilatéral a lieu au-delà de sa position normale avec une augmentation de la surface du bain. Pendant son mouvement vers l'avant, le ressort bandé se détend en premier lieu' ' pendant sa course avant dans la direction puis se produit une impulsion d'accélération de la transmission sur la cuve, le trajet /,) indique le ralentissement de la course aller avec la pré-ten-
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sion du ressort correspondant.
Ajouté 1 mot , Approuvé: Pendant le trajet de retour, la cuve reçoit tout d'abord, sur le trajet/ une impulsion du ressort qui se détend et ensuite
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l'impulsion de retour en arrière de la transmission de force pour l'accélération qui est supprimée sur la dernière partie du trajet [alpha]' par lA ralentissement provoqué par la tension du ressort. Les accélérations changent de signe avec l'établissement de chaque ralentissement* Ces modifications peuvent, par exemple, avoir lieu chaque'fois au poinc de contact des deux angles.
Dans le secteur inférieur gauche, est représenté le cas particulier d'un mouvement d'oscillation, pour lequel la cuve ne reprendra pas en oscillant sa position normale dans une zone d'oscillation unilatérale, le contenu du bain étant maintenu dans des positions obliques 'variables, de sorte qu'il existera une sur- face augmentée par rapport à la normale et variant en permanence.
L'angle 0{ indique la valeur de ce décalage de la cuve pour le point de basculement à partir de la position médiane. L'angle [alpha]" peut indiquer la valeur de l'impulsion pour son accélération vers l'avant et l'angle la valeur de l'impulsion pour son accélé- ration vers l'arrière.
Avec chaque position oblique du contenu du bain dans la cuve, la profondeur de ce bain est également modifiée de sorte que toutes les possibilités de réaction peuvent changer ainsi sera obtenue avec la profondeur variable et faible du bain une amélioration de la marche de la réaction qui peut aussi influer sur un raccourcissement du temps de traiement.
Il est bien évident que l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, et à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'inven- tion.