Dispositif de support et de manaeuvre du couvercle d'un four électrique. L'invention se rapporte à des fours élec triques, notamment. aux fours électriques pour la fabrication et le raffinage du métal et, parmi ceux-ci, aux fours électriques pré sentant un couvercle qui peut être soulevé au-dessus du four et déplacé latéralement pour donner accès à l'intérieur du four par en haut, par exemple pour charger le four et pour faire le fond.
Les fours électriques de ce type sont con- itus en eux-mêmes. Les électrodes du four tra versent des ouvertures prévues dans ce but dans le couvercle du four. La. longueur verti cale des électrodes est réglable dans la mesure nécessaire pour maintenir la position cor recte des extrémités de décharge des élec trodes par rapport à la charge que contient le four. Dans les fours du; type visé, les élec trodes sont portées par des mâts prenant naissance sur un support qui, en terme de métier, se nomme binette ; cette lunette. est supportée soit par une fondation indépen dante placée sur le côté du four, soit sur l'enveloppe métallique du four proprement dit.
Le couvercle du four est supporté au moyen de poutres montées sur la lunette. Dans le cas où le four est un four oscillant, la lunette peut basculer avec le four, et la ou les électrodes et la charpente qui supporte le couvercle basculant en même temps que la lunette, ce que font aussi les câbles élec triques qui sont enroulés à partir des bras de l'électrode portés par les mâts de support; ces câbles sont reliés aux conducteurs fixes habituels et aux barres omnibus qui amènent le courant électrique à partir du transfor mateur du four.
La présente invention a pour objet un dis positif de support et de manoeuvre du cou vercle d'un four électrique., ce couvercle étant du type, comportant un cadre métallique soutenant un dôme en matière réfractaire, ce dispositif étant caractérisé par le fait que ledit cadre métallique présente un rebord saillant, au moins une poutre horizontale du type Cantilever étant fixée, à l'une de ses extrémités, à une lunette et supportant, au voisinage de son autre extrémité, ledit rebord en saillie du cadre métallique au moyen d'or ganes de support réglables.
Une forme d'exécution de l'objet de l'in vention est représentée, à titre d'exemple, au dessin annexé.
La fig. 1. est une vue en élévation, par tiellement en coupe verticale, d'un four élec trique muni du dispositif de support et de manoeuvre du couvercle, objet de l'invention.
La fig. 2 est une vile partielle montrant en plan le couvercle et la charpente qui le supporte.
La fig. 3 est une vue partielle montrant, à phis grande échelle, partiellement en élé vation et partiellement en coupe suivant la ligne III-III de la fig. 2, un élément de support du couvercle. La fig. 4 est une vue en élévation par tielle de cet élément de support" vu de la gauche de la fig. 3.
Si l'on se reporte à la fig. 1, le chiffre 10 désigne un creuset de four électrique pourvu d'un couvercle amovible 11. Le four repré senté est un four à arc ayant des électrodes 12 et des mâts 13 sur lesquels sont fixés les bras horizontaux habituels (non représentés) qui supportent les électrodes et leur amè nent le courant, les mâts 13 étant portés par une lunette 14. Cette lunette est, dans ce cas, supportée par l'enveloppe métallique du creu set et disposée de manière à pouvoir être soulevée et abaissée, ainsi que déplacée dans un plan horizontal, au moyen d'un piston hy draulique 45 qui est animé d'un double mouvement de va-et-vient vertical et de rota tion dans un cylindre 43 rigidement fixé sur le côté de l'enveloppe métallique du creuset.
Le fonctionnement de ce dispositif sera décrit plus loin. Le couvercle du four, comprenant un dôme 11a de blocs réfractaires disposés en voûte à partir d'un anneau 11b du cadre mé tallique 11, est porté par deux poutres hori zontales Cantilever 9, 9 portées elles-mêmes par la lunette.
Sur le côté de l'enveloppe métallique du creuset est fixée, par exemple par soudure, une paire de consoles 15. Ces deux consoles font saillie latéralement sur le creuset, une de chaque côté d'iui bec 16 de l'enveloppe du creuset, et elles se terminent par des paliers 17 destinés à être montés sur un support mé tallique 18 pour chaque console; chaque sup port 18 est fixé solidement, par exemple bou lonné, sur une fondation en béton; ce support 18 est fourchu à son extrémité supérieure pour recevoir le palier 17 de la console cor respondante 15. Un axe 20 assure l'articula tion de chaque console avec son support 18.
Une fosse 21 est disposée dans la fonda tion au-dessous du four, et deux cylindres hydrauliques 22 (alignés de sorte qu'on n'en voit qu'un dans la fig. 1) sont articulés à leur extrémité inférieure à des consoles 23 fixées à la base de la fosse et placées dans le plan, transversal médian, du four. Deux con- soles 24 sont fixées au fond convexe de l'enveloppe du four au voisinage de ce plan transversal médian, de préférence un peu en arrière de ce plan, par rapport à l'axe 20; la tige des pistons hydrauliques 25 des cy lindres 22 présente une extrémité supé rieure fourchue par laquelle ils sont articulés aux consoles 24.
On détermine la position des consoles 24 par rapport à la paroi externe du four, de manière qu'aucune partie du four ne soit susceptible de gauchir lorsqu'on fait bas culer ledit four autour des pivots 20.
-Deux pieds 26 (dont un seulement est vi sible) sont fixés an fond de l'enveloppe du four en des points opposés aux pivots 20, par rapport au plan transversal médian du four, et ces pieds sont disposés de façon à sup porter le four dans l'une ou l'autre de deux positions. Un bloc de béton 27 s'étend verti calement au-dessous du fond du four et en ligne avec les pieds 26. Des supports 28 sont fixés au bloc 27 au-dessous des pieds 26, et chacun de ces supports est pourvu du côté situé à l'opposé du four d'un pivot 29 autour duquel peut pivoter un pilier 30. Les piliers 30 reposent normalement sur les supports 28 et s'étendent verticalement vers le haut jus qu'au contact des pieds 26 pour supporter le four dans la position pour laquelle son axe est vertical.
Un bec 31 est fixé à l'extrémité inférieure de chaque pilier 30 et il est recourbé vers le bas pour venir au contact du bloc 27 quand le pilier 30 a pivoté autour de l'axe 29 pour prendre la position indiquée en poin tillé, en dehors de la trajectoire du pied correspondant 26.
Quand les piliers 30 occupent leur position effacée indiquée en pointillé, le four peut être basculé en arrière, au-delà de sa position verticale normale, dans la position de coulée du laitier, indiquée par les traits mixtes 32 dans la fig. 1. Dans cette position, les pieds 26 reposent sur des supports fixes 33 qui peuvent faire corps avec le support 28 et qui sont disposés en avant des piliers 30. Quand les piliers 30 sont en position verticale de fonctionnement, leur face supérieure, ainsi que la face supérieure des supports 33 sont disposées sur la trajectoire courbe que par court l'extrémité inférieure des pieds 26 quand le four est déplacé autour de son axe de rotation 20.
On voit que quand les pistons 25 sont dé placés vers l'extérieur des cylindres 22, le four 10 est basculé autour du pivot 20 vers la position de vidange 34 indiquée en pointillé dans la fig. 1. Quand la pression hydraulique disparaît, le four reprend sa position normale et les pieds 26 s'appuient sur les piliers 30. Quand on désire amener le four à sa position 32 de coulée du laitier, on fait basculer légère ment le four autour du pivot 20 au moyen des pistons 25 de la quantité nécessaire pour pou voir escamoter les piliers 30, et le four peut alors être abaissé jusqu'au contact des pieds 26 avec les supports 33, en supprimant la pression hydraulique dans les cylindres 22.
En plaçant les consoles 24 au voisinage du plan transversal médian du four, on obtient un pivotement régulier sans effort nuisible sur le pivot 20 et les paliers 17, et sans devoir utiliser des cylindres d'une longueur dé mesurée. Bien que le four puisse être basculé par un seul cylindre disposé au centre, et sup porté par tin pied et un pilier uniques dispo sés également au centre, l'emploi de ces élé ments par paires, en les écartant de la ma nière représentée, permet une action plus uni forme, en évitant un gauchissement et des efforts exagérés.
On peut employer un dispositif hydrau- dique quelconque pour actionner les pistons 25 et il est. inutile de préciser davantage ce détail.
Pour le fonctionnement du four, il est né cessaire de retirer le couvercle de manière à donner accès à l'intérieur du four pour le charger, pour refaire le fond, etc. Le déplace ment du couvercle peut être effectué au moyen d'un vérin hydraulique 43, 45 disposé de ma nière à pouvoir soulever le couvercle et l'écarter latéralement du creuset. Le vérin peut être supporté par la fondation du four et disposé de manière à pouvoir, à volonté, We mis en et hors de prise avec le couvercle. il peut également, comme représenté, être monté sur l'enveloppe 10 du four et se dé placer avec elle, ce qui supprime la nécessité de séparer le vérin du couvercle pour per mettre le basculement du four.
Le cylindre 43 du vérin, comme on l'a dit, est fixé rigide ment à l'enveloppe du four et pourvu d'un piston 45. Une rainure-came 48 est ménagée dans la paroi du cylindre 43 au voisinage de l'extrémité supérieure de celle-ci, et un galet 49 fixé au piston peut se déplacer dans la rai nure 48. Quand le piston se déplace vers le haut, le galet 49 se déplace vers le haut dans une partie verticale de la rainure-came 48, et le couvercle se déplace vers le haut par un mouvement uniquement vertical.
Quand le galet atteint une partie inclinée de la rainure- came, le "couvercle quitte à ce moment le bord supérieur du creuset, et la continuation du mouvement ascendant du piston sert à faire tourner ce dernier et à faire tourner la lu nette 14, les poutres 9, 9 et le couvercle sup porté 11, de manière à les écarter du creuset. Les moyens utilisés pour envoyer un fluide sous pression pour effectuer l'opération pré cédente sont bien connus et ne seront pas dé crits plus en détail.
Il suffit de dire que, quand le couvercle doit être soulevé et déplacé, on envoie du fluide dans le vérin, et, réci proquement, quand le couvercle doit être ramené à sa position normale sur le creuset, l'arrivée du fluide est interrompue et le cylindre ouvert de manière à permettre l'échappement du fluide; à ce moment, sous l'effet de leur poids, les organes descendent et reprennent leur position initiale.
Si l'on considère maintenant la charpente qui supporte le couvercle, on se rend compte qu'il est désirable .de pouvoir non seulement supporter solidement. le couvercle pour le soulever et le faire tourner, mais encore de pouvoir effectuer ces opérations de façon qu'elles n'entraînent aucun déplacement relatif du couvercle par rapport aux électrodes qui le traversent., déplacement qui serait suscep tible d'endommager ces électrodes, et de façon que le couvercle s'applique toujours d'une ma nière exacte sur le bord supérieur du creuset sur tout le pourtour de ce dernier. Dans ce but, les moyens utilisés pour fixer rigidement le couvercle à son support mécanique sont particulièrement adéquats à la réalisation d'un réglage dans tous les sens du couvercle.
Ces moyens comprennent plusieurs dispo sitifs de support A, quatre dans l'exemple représenté, montés deux à deux sur chacune des poutres Cantilever 9, 9. On notera que chaque poutre 9 présente une rainure longi tudinale qui est obtenue en constituant chaque poutre par deux profilés en acier 50, <B>56</B> en forme d'U disposés dos à dos, mais écar tés l'un de l'autre pour créer entre eux la rai nure voulue.
Les .deux profilés de chaque poutre Cantilever sont réunis rigidement à leurs extrémités opposées à la limette et en divers points de leur longueur par des entre toises métalliques 51 soudées en place; à leurs extrémités voisines de la lunette, les deux pro filés sont soudés à des plaques métalliques 52 qui sont solidement boulonnées à la limette 14, comme on le voit en 53 (fig. 2).
Chacun des dispositifs A comprend un organe de support (décrit ci-après) placé dans la rainure de la poutre 9 sur laquelle il est monté et vie_ nt en prise avec un rebord périphérique 11c de la bordure métallique 11b -dit couvercle.
L'organe de support de chaque ensemble est constitué par une tige filetée 54 qui tra verse des rondelles 55, 56 disposées comme le montre la fig. 3. Au,dessus et au-dessous des rondelles 55 et 56 sont prévus, respectivement, des écrous à oreille 57, 58 vissés sur la tige 54;
en serrant ces écrous contre les rondelles, la tige filetée 54 peut être solidement réunie à la poutre correspondante qu'elle traverse. Au- dessous de la poutre, la tige 54 est vissée dans la branche supérieure d'un étrier en forme d'U 59 qui chevauche le bord périphérique 11e de la bordure 11b du couvercle; en faisant tourner la tige 54 (après avoir desserré l'écrou 58), l'extrémité de cette tige appuie contre le rebord 11c de façon à immobiliser l'étrier 59.
La tige 54 est pourvue à son extrémité supé rieure d'une poignée 60 au moyen de laquelle on peut effectuer facilement la rotation de la tige. Chacun. des organes de support est cons- titué de la même manière et l'ensemble de ces organes soutient le couvercle à partir des poutres 9, 9 et permet le réglage dans tous les sens de ce couvercle de la manière qui va maintenant être décrite.
En desserrant les écrous inférieurs 58 des différents dispositifs A, on supprime le blo cage des organes de support par rapport aux poutres, et le couvercle est soutenu par les écrous 57 qui prennent appui (par l'intermé diaire des rondelles 55) sur la face supérieure des poutres. En conséquence, le couvercle peut être réglé horizontalement dans le sens des rainures des poutres, étant bien entendu que les rondelles 55 et 56 s'étendent entre les profilés qui forment les poutres avec un jeu suffisant pour permettre le coulissement des dispositifs A le long des poutres.
En .dévissant les tiges 54 et en supprimant le contact de leurs extrémités inférieures avec la bordure du couvercle, le couvercle peut tourner hori zontalement dans son plan, le rebord 11c de la bordure glissant à l'intérieur des étriers 59. Par suite, on peut effectuer un réglage angu laire voulu du couvercle dans un plan hori zontal, et il est manifeste qu'en effectuant la rotation du couvercle suspendu en même temps que le réglage des dispositifs A longitudinale ment sur les poutres, on peut .déplacer laté ralement le couvercle d'un côté ou de l'autre des poutres. En bref, le couvercle peut, dans des limites convenables, être réglé dans n'im porte quelle direction dans son plan.
En outre, en faisant tourner les écrous 57 des différents ensembles dans -Lui sens ou dans l'autre, on peut soulever ou abaisser les tiges filetées, ce qui règle de manière correspondante la posi tion du couvercle dans le sens vertical; le ré glage indépendant des écrous 57 l'un par rap port à l'autre permet de faire basculer le cou vercle de manière à l'amener exactement dans le plan convenable pour un contact correct avec le bord supérieur du creuset. On com prend donc que la construction décrite précé demment permet un réglage du couvercle dans tous les sens. Quand le couvercle a été correctement ajusté, on fait tourner les tiges 54 pour bloquer les étriers 59 sur la bordure du couvercle, et l'on serre les écrous 58 pour bloquer les dispositifs A sur les poutres 9.
Le couvercle est ainsi solidement fixé aux poutres qui le supportent.
Bien que le four décrit soit du type oscil lant, il doit être entendu que la charpente des tinée à supporter le couvercle peut être uti lisée également. avec un four fixe. Bien que la lunette 14 et le vérin hydraulique aient été représentés comme fixés à l'enveloppe métal lique du creuset 10, il doit être bien entendu que cette lunette et ce vérin pourraient être montés sur un support indépendant place à côté du four.