LU86822A1 - Procede et dispositif de correction de la trajectoire de chute dans une installation de chargement d'un four a cuve - Google Patents

Description

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BK R *) ? GRAND-DUCHÉ DH LUXEMBOURG BL-4014

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¢:¾¾¾ Monsieur le Ministre . \MSJ-' du 24 mars 1987 de l'Economie et des Classes Moyennes ,... , hiXLca Service de la Propriété Intellectuelle

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Demande de Brevet d’invention

.................................................................................................................-................................................ ...............................................-............ .............................-................ (U

I. Requête

La société dite: PAUL WURTH S.A., 32 rue d’Alsace, B.P. 2233, ......................... ( 2) .............................................................................Luxembourg.....................................................................................................................

représentée par: E.T.FREYLINGER & £.MEYERS, ing. cons. en propr. ind., ( 3) 46, rue du cimetière, Luxembourg, mandataires dépose(nt) ce vingt quatre mars mil neuf cent quatre vingt sept __________________________ ( 4) à 15,00— heures, au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, à Luxembourg: 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant: .........................-.........................................................................................----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- (5) ...PROCEDE.....ET DISPOSITIE..DE...XORREC.TION„DEJLA.. TRAJECTOIRE ...DE . .CHUTE DASS_________________________ ..................................................UNE INSTALLATION.....DE CHARGEMENT D'UN FOUR A .CUVE. ____________________________________________________ 2. la description en langue f rançaise___________________________________________de l’invention en trois exemplaires: 3. ........................ 2 planches de dessin, en trois exemplaires: 4. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, le 24 mars 1987 .... ; 5. la délégation de pouvoir, datée de ..............Luxembourg................................... le 23 mars 1987 ..........· 6. le document d'ayant cause (autorisation): déclare(nt) en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventeur(s) est (sont): ( 6 ) revendique(nt) pour la susdite demande de brevet la priorité d'une (des) demande(s) de (7) ...................................................................................................j..............................................................déposée(s) en (8)............................................................../.....................................................................

le (9)....................-.........................................................................................................................................................../........................................................................................................................................................... .

sous le NV(10)................................................................................................................................................../ . ....................................................................................................................................._.

au nom de (11)................................................................................................................................................/...............................................................................................................................................................

élit(élisent) domicile pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg............................................................................

•46,......rue.....du.....cimetière,......Luxembourg......-..............................................................................................................-............................. (12) sollicite(nt) la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes susmentionnées, avec ajournement de cette délivrance à........................................ dix-huit...............................................................................mois. (13)

Le 11¾¾%¾¾¾ / mandatakgj ___________Z........................................................................................................................................ (14) ^ ' Π. Procès-verbal de Dépôt

La susdite deïKande de brevet d’invention a été déposée au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, Service de la Propriété Intellectuelle à Luxembourg, en date du: 24 mars 1987 / «?--' W ΡΓ· le Ministre de l’Economie et des Classes Moyennes, à 15*00 heures /f; p. d.

1 j J~J Le chef du service de la propriété intellectuelle, A 68007_\\, ' " , __

EXPLICATIONS RELATIVES AU

» 1 > si! y a lieu "Demande de certificat d’addirioiNi^j^jSpryjepSf. à la demande de brevet principal No............du............"-(2i inscrire les nom. prénom, urofessmr.

adrets du demandeur, lorsque celui-ci est ud particulier ou les dénomination sociale, forme juridique, adresse du siège social, lorsque le demandeur est une personne morale -fc) mscnrt iev nom. orenom adresse du mandataire a créé, conseil en DroDriété industrielle, muni d’un Douvoir soérial. s’il v a lieu: "reorésemé car............agissant en dualité de mànoatatr* ~ ' BL-4014 Mémoire descriptif déposé à l'appui d'une demande de brevet d'invention pour: PROCEDE ET DISPOSITIF DE CORRECTION DE LA TRAJECTOIRE DE CHUTE DANS UNE INSTALLATION DE CHARGEMENT D'UN FOUR A CUVE.

PAUL WURTH S.A.

32, rue d'Alsace B.P. 2233 Luxembourg i ç r BL-4014

PROCEDE ET DISPOSITIF DE CORRECTION DE LA TRAJECTOIRE DE CHUTE DANS UNE INSTALLATION DE CHARGEMENT D'UN FOUR A CUVE

La présente invention concerne un procédé de correction de la trajectoire de chute dans une installation de chargement d'un four à cuve pour compenser les mouvements et inclinaisons aléatoires de celui-ci, com-5 prenant un sas de stockage porté par une charpente indépendante de four et relié à celui-ci par un compensateur. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.

L'invention vise plus particulièrement une ins-10 tallation du type à chargement central selon le document EP-B1 -0062770, dans lequel la trémie d'attente et le sas de stockage sont alignés sur l'axe central au dessus du four. Il est bien connu qu'un haut fourneau peut, au fil du temps, sous l'effet de dilatations thermiques ou de 15 compressions locales par la charge, s'incliner légèrement par rapport à sa position initiale. Autrement dit, l'axe central de la trajectoire de chute de la matière de chargement tombant du sas de stockage ne correspond plus à l'axe du four, étant donné que le sas ne subit pas les 20 mouvements du four, vu qu'il est supporté par une charpente indépendante. Ces mouvements relatifs entre le four et le sas sont rendus possibles grâce au compensateur entre la tête du four et la cage à clapet se trouvant sous le sas.

25 Certes, ce désaxement de la tête du four par rapport à sa position initiale ou de référence est très faible, mais il suffit pour occasionner une répartition excentrique de la matière de chargement étant donné que les effets se cumulent pour les couches successives et 30 que, dans le cas d'une goulotte de distribution, l'effet du désaxement intervient doublement, car d'un côté, il est négatif, et de l'autre côté, il est positif.

Le but de la présente invention est de prévoir un procédé et un dispositif de correction de la trajectoire ? 2 t de chute pour que celle-ci corresponde toujours à l'axe central de celui-ci, malgré ses mouvements et inclinaisons aléatoires.

Pour atteindre cet objectif, le procédé proposé 5 par la présente invention est caractérisé en ce que l'on détecte les déplacements latéraux de la tête du four par rapport au sas et en ce qu'on incline le sas de stockage jusqu'à ce que l'axe de la trajectoire de chute de la matière de chargement corresponde avec l'axe central du 10 four.

L'inclinaison du sas de stockage est, de préférence, réalisée en le soulevant du côté où l'axe central du four s'écarte de l'axe central initial de référence et en l'abaissant sur le côté opposé.

15 L'invention prévoit également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de correction dans une installation dans laquelle le sas est supporté par l'intermédiaire de plusieurs pesons, qui est caractérisée par des moyens pour soulever ou abaisser chaque peson et par 20 une couronne de détecteurs indépendants du four prévus autour de la partie inférieure du compensateur pour déterminer la direction et l'amplitude de l'écartement de la tête du four par rapport à l'axe initial de référence.

Lesdits moyens peuvent être constitués, chacun, 25 par une tige filetée supportant .un peson et déplaçable verticalement à travers un boîtier et le filet axial d'un pignon logé, par l'intermédiaire d'un roulement, dans ce boîtier, et mis en rotation au moyen d'un vis sans fin sous l'action d'un moteur, ladite tige étant associée à 30 des moyens interdisant sa rotation, mais permettant son déplacement vertical. Le moteur provoquant le mouvement vertical de ladite tige filetée peut être actionné manuellement ou automatiquement sous la commande des détecteurs du désaxement du four.

35 Le sas de stockage peut être porté par les pesons ou être suspendu aux pesons.

D'autres particularités et caractéristiques ressortiront de la description détaillée d'un mode de réali 3

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3 sation préféré, présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 montre schématiquement une installation de chargement d'un four à cuve qui s'est légi-5 rement inclinée par rapport à sa position initiale; la figure 2 illustre schématiquement le procédé de correction de la trajectoire de chute dans l'installation de la figure 1 , et la figure 3 montre schématiquement les détails 10 d'un moyen permettant de modifier l'inclinaison du sas de stockage.

La figure 1 montre schématiquement la tête d'un four à cuve 10 dans lequel se trouve un dispositif de répartition de la matière de chargement qui n'est pas 15 représenté mais qui est, de préférence, constitué par une goulotte de distribution rotative ou oscillante. Cette goulotte est actionnée au moyen d'un mécanisme d'entraînement connu représenté schématiquement par la référence 12. Au dessus du four 10 se trouvent, alignés sur l'axe 20 central O de celui-ci, un compensateur ondulé 14, une cage a clapet 16, un sas de stockage 18 et une trémie d’attente 2 0. Tout ce qui se trouve au dessus du compensateur 14 est supporté par une charpente constituée principalement d'une armature de support horizontale 22, 25 portée par plusieurs montants verticaux, eux-mêmes supportés par une structure indépendante du four 10, par exemple la tour carrée généralement prévue autour d'un four à cuve.

Comme expliqué dans l'introduction, le four bouge 30 au fil du temps et il est possible qu'au bout d'un certain temps, son axe central 0 se décale dans la position représentée par 0', la nouvelle position du four 10 étant représentée en traits mixtes sur le côté gauche de la figure. Le décalage a illustrant l'amplitude du dé-35 placement de l'axe du four a été exagéré par rapport aux dimensions générales de l'installation pour les besoins de l'explication. Ce décalage a se prolonge jusque dans la région du compensateur 14 qui permet justement la / j 4 transition entre l'axe 0' et l'axe initial de reference 0.

Pour assurer, malgré ce décalage, un chargement central suivant l'axe réel 0' du four 10, on incline le 5 sas 18, comme le montre la figure 2, du côté opposé au décalage a par rapport à l'axe initial 0. A cet effet, on soulève légèrement le sas 1 8 du côté gauche sur la figure 2 et on l'abaisse légèrement sur le côté opposé de manière à l'incliner d'un angle par rapport à sa posi-10 tion initiale jusqu'à ce que le centre de son ouverture d'écoulement se trouve sur le prolongement de l'axe réel 0' du four 10.

La figure 3 montre schématiquement un mode de réalisation avantageux d'un dispositif permettant d'in-15 cliner un sas de stockage qui est suspendu par l'intermédiaire de plusieurs, de préférence quatre, pesons à l'armature 22. Sur la figure 3, on aperçoit schématiquement la partie supérieure du sas 18 qui est suspendu à l'un des pesons 28. Ce peson peut, par exemple, être constitué 20 d'une cage 30 dans laquelle se trouve une cellule de contrainte 32, par exemple un transducteur piézo-élec-trique; un arceau 34 soudé sur la paroi extérieure du sas 18 traverse le fond de la cage 32 et repose sur la tête de la cellule 32. Au lieu d'une cellule 32 permettant la 25 mesure du poids par effet de compression, il est bien entendu également possible de prévoir une cellule mesurant la traction.

Le peson 30 est suspendu à l'extrémité inférieure d'une tige 36 traversant l'armature 22. La partie infé-30 rieure 38 de cette tige 36, ainsi que l'ouverture de passage dans l'armature 22 pour cette partie 38, ont des sections polygonales pour empêcher la rotation de la tige 36 autour de son axe longitudinal mais pour permettre, par contre, un glissement vertical de cette tige 36.

35 Sur l'armature 22 se trouve un boîtier 40 tra versé par la partie supérieure de la tige 36 qui comporte un filet extérieur 42. A l'intérieur du boîtier 40 se !* é 5 trouve un réducteur pour actionner la tige 36 dans le sens vertical. Dans l'exemple représenté, ce réducteur est composé d'un engrenage à vis sans fin comprenant une vis 44 agissant sur la couronne d'un pignon 46 logé par 5 l'intermédiaire de roulements 48 à l'intérieur du boîtier 40. Ce pignon 46 comporte un passage axial pourvu d'un filet qui est en engrenage avec la partie filetée 42 de la tige 36. L'arrangement est donc tel qu'une rotation de la vis sans fin 44 occasionne par la rotation du pignon 10 46 une montée ou une descente delà tige 36 selon le sens de rotation de la vis 44. Cette vis 44 peut être entraînée à l'aide d'un moteur électrique non représenté.

La référence 50 représente une lame flexible reliant la partie supérieure du sas 18 à l'armature 22. 15 Cette lame 50 assure la stabilité horizontale et giratoire du sas 18 tout en préservant sa liberté de mouvement vertical pour permettre la pesée à l'aide de pesons 28.

Pour connaître l'amplitude du relevage ou de 20 l'abaissement de la tige 36 nécessaire à l'inclinaison del'axedu sas 18 pour le rétablissement delachute centrale, on prévoit avantageusement autour de la partie inférieure du compensateur 14 une série de détecteurs non représentés. Il peut s'agir en l'occurence de détecteurs 25 de distance connus en soi qui sont montés de manière indépendante du four pour ne pas subir les mouvements de celui-ci. Ces détecteurs permettent de mesurer le rapprochement ou l'éloignement du compensateur 14 et de fournir ainsi une indication quant à l'amplitude du décalage a. 30 Celui des détecteurs qui fournit le plus grand signal de mesure est, bien entendu, représentatif de l'orientation du décalage a. Connaissant ces mesures, on peut actionner manuellement chacun des moteurs agissant sur les vis sans fin 44 jusqu'à ce que l'axe du sas 18 soit incliné d'un 35 angle ^ par rapport à l'axe vertical.

Le contrôle de l'opération d'inclinaison du sas, c.-à-d.la détermination du moment où l'inclinaison voulue est atteinte, peut être effectué de différentes manières.

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Il est, par exemple, possible de monter les détecteurs destinés à mesurer l'amplitude et l'orientation du décalage a sur un support circulaire solidaire de la bride supérieure fixe du compensateur 14. Ceci signifie que 5 l'inclinaison du sas 18 occasionne un décalage horizontal du support des détecteurs et, par conséquent, des détecteurs eux-mêmes. On peut donc effectuer manuellement la commande de l'opération d'inclinaison du sas 18 jusqu'à ce que le compensateur 14 soit, à nouveau, parfaitement 10 cylindrique, c.-à-d. jusqu'à la disparition des signaux de mesure fournis par les détecteurs.

Il est bien entendu également possible de calculer à partir des signaux représentant le décalage a l'angle d'inclinaison ^ du sas nécessaire à la compen-1 5 sation de ce décalage et d'actionner automatiquement sous la commande du calculateur les moteurs permettant la réalisation de l'inclinaison.

La description ci-dessus se réfère à un sas qui est suspendu à l'armature 22 par l'intermédiaire de 20 pesons. Il est toutefois possible d'appliquer l'invention également à un sas porté, c.-à-d. un sas qui repose sur l'armature 22 par l'intermédiaire de pesons, ceux-ci étant, dans ce cas, portés par l'extrémité supérieure des tiges 36. y

Claims (9)

1. Procédé de correction de la trajectoire de chute dans une installation de chargement d'un four à cuve pour compenser les mouvements et inclinaisons aléatoires de celui-ci, comprenant un sas de stockage (18) 5 porté par une charpente indépendante du four (10) et relié à celui-ci par un compensateur (14), caractérisé en ce qu'on détecte les déplacements latéraux de la tête du four (10) par rapport au sas et en ce qu'on incline le sas de stockage (18) jusqu'à ce que l'axe de la trajec-10 toire de chute de la matière de chargement corresponde avec l'axe central déplacé (θ') du four (10).

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on soulève le sas (18) du côté où l'axe central du four s'écarte de l'axe initial de référence (O) et en 15 ce qu'on l'abaisse sur le côté opposé.

3. Dispositif pour la mise en oeuvre de procédé de correction selon la revendication 1 , dans une installation dans laquelle le sas (18) est supporté par l'intermédiaire de plusieurs pesons, caractérisé par des 20 moyens pour soulever ou abaisser chacun des pesons (28) et par une couronne de détecteurs indépendants du four prévus autour de la partie inférieure du compensateur (14) pour déterminer la direction et l'amplitude a de l'écartement de la tête du four (10) par rapport à l'axe 25 initial de référence (O).

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacun des moyens est constitué par une tige filetée (36) supportant un peson (28) et déplaçable verticalement à travers un boîtier (40) et le filet axial 30 d'un pignon (46) logé, par l'intermédiaire d'un roulement (48), dans ce boîtier (40) et mis en rotation au moyen d'une vis sans fin (44) sous l'action d'un moteur et en ce que ladite tige (36) est associée à des moyens interdisant sa rotation mais permettant son mouvement 35 vertical.

5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les détecteurs autour du compensateur * 8 * * (14) sont montés sur un support circulaire solidaire de la bride supérieure fixe du compensateur (14).

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les moteurs provo- 5 quant le mouvement vertical desdites tiges filetées (36) sont commandés manuellement.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les moteurs provoquant le mouvement vertical desdites tiges filetées (36) 10 sont commandés automatiquement par un calculateur en fonction des signaux fournis par les détecteurs.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le sas (18) est suspendu aux pesons (28).

9. Dispositif selon l'une quelconque des reven dications 3 à 6, caractérisé en ce que le sas (18) est porté par les pesons (28).