Brevet FR2000067A1 — publié le 19690829

L'invention a pour objet un dispositif de fabrication d'alliages de métaux en particulier d'acier électrique, avec éventuellement un processus d'affinage. Jusqu'à présent, la fabrication de métaux, et en particulier celle d'acier électrique a été réalisée par l'empjoi de fours électriques connus, dans lesquels 5 se déroulaient successivement les processus d'enfournement, de préchauffage et de fusion de la charge, ainsi que de raffinage de l'acier, et ensuite de coulée de l'acier dans la poche. En se basant sur les résultats des expériences acquises jusqu'à présent, on peut constater que ce procédé de fabrication présente les défauts suivants : au début du processus, c'est-à-dire pendant le préchauf-10 fage de la charge froide, les électrodes sont exposées à de grandes variations de température, ce qui réduit leur longévité. La fusion de la charge se déroule également sous pleine charge du transformateur, et dure relativement peu de temps ; par contre, le raffinage se déroule sous faible charge du transformateur, ce qui nuit au facteur de puissance cos *f , et oblige à utiliser des selfs. 15 L'enveloppe en maçonnerie de la voûte de ces fours était exposée à de grandes variations permanentes de température, ce qui réduisait considérablement sa longévité, alors que la chaleur non utilisée dans le processus était entièrement perdue. On connaît, également, des procédés combinés, où sont employés plusieurs 20 installations, par exemple les procédés duplex ou triplex. Dans ces procédés , le métal est versé d'un four à l'autre, directement, ou par l'intermédiaire d'une poche. A titre d'exemple, nous citerons fa méthode qui prévoit la fusion en convecteur, et le raffinage dans le four électrique à arc. Ces méthodes présentent les défauts suivants : grandes pertes de chaleur, utilisation peu fréquente d'ins-25 foliations onéreuses, et variations de température pendant le transversement du métal, ainsi que difficultés du processus même de transversement. Le but de l'invention est de fabriquer des alliages de métaux et en particulier d'acier électrique ou de ses alliages, par passage successif de la charge en diverses phases : enfournement, préchauffage, fusion, raffinage et autres, a des 30 postes différents, sans transversement, et par faible dépense de chaleur et d'énergie électrique. Ce but a été atteint en installant une ou plusieurs cuves sur un palier rotatif ou mobile, afin d'effectuer chaque processus technologique à un poste 00131 2 2000067 séparé, fa voûte des fours et les électrodes restant, en position de travail, à des endroits fixes, et étant instaflés à l'extérieur du palier. LFne telle construction assure la conduite continue et uniforme du processus de coulée, ce qui permet, sous la voûte donnée, des conditions de travail du four uniformes ou presque et qui réduit la charge des voûtes due aux chocs thermiques, et partant, augmente leur longévité . La séparation des processus de fusion et de raffinage permet d'employer deux transformateurs à des puissances différentes, tout en assurant leur charge entière et continue. Ceci permet également d'améliorer le facteur de puissance cos de réduire la puissance globale des transformateurs, et la consommation d'énergie, ainsi que de faire fonctionner les transformateurs sans selfs. La séparation du processus de chargement.de celui du préchauffage de fa charge permet d'utiliser les gaz brûlés, et la chaleur des gaz d'échappement, aux postes suivants. On obtient ainsi une amélioration du coefficient de consommation de chaleur par unité d'acier produit. La séparation des postes facilite le change des différentes cuves, en cas de révision ou de réparation. De plus, les conditions de travail du personnel sont améliorées grâce au meilleur accès au point de chargement, le coefficient d'utilisation des différents éléments de l'installation augmente, et, en plus, l'automation du fonctionnement du four sera facilitée. Les conditions d'exploitation seront également meilleures, étant donné qu'il sera plus facile de changer |a qualité d'acier, en ce qui concerne plus particulièrement la production de petites quantités d'acier. Ce processus de fabrication réduit le cycle de production qui durait deux à quatre heures, à une heure à une heure et demie, ce qui, à son four, augmente le coefficient d'utilisation des installations. L'invention est expliquée plus en détail à l'aide de l'exemple d'exécution illustré par la figure 1 qui représente l'installation vue de côté, avec coupe partielle de la fondation, et par la figure 2 qui représente l'installation vue d'en haut. Le dispositif pour la fabrication d'acier électrique esf constitué de deux ou plusieurs fours électriques connus 1, de préférence basculant, les commandes du basculement 2 étant connues, installés sur la plateforme 3, de préférence rotative, grâce à des roues 4 se déplaçant sur des rails. La plateforme 3 exécute un mouvement de girafion à l'aide du mécanisme d'entraînement connu 5, de 00131 3 2000067 préférence à engrenage. Les voûtes 6 et 9 des fours sont relevables et, de préférence, relevables et mobiles, appuyées sur le bras support rotatif 7, monté sur la fondation 8, Les voûtes des fours 11 et 12 comportent les orifices connus pour électrodes 13, et la voûte 9, au premier poste 10, comporte des orifices pour les brûleurs de préchauffage 14„ Le four 1, au poste 11, est équipé d'une électrode 13 plus épaisse, et d'un transformateur 15 plus grand que l'électrode 13 du four 1 au poste 12, dont le transformateur 16 est plus petit d'environ 50%. Le préchauffage de l'acier, au poste 10, est réalisé au moyen d'un conduit 18, partant des fours aux postes 11 et 12, conduit par lequel les gaz passent par le four, au posle 10, et, conjointement aux gaz brûlés provenant de la combustion des gaz dans le brûleur 14, ils sont évacués par le conduit 17, à l'extérieur, vers la cheminée. Les conduits 18 sont raccordés à la voûte 9 de façon démontable par un procédé connu, non visible sur la figure. Afin de faciliter la giration des fours 1 sur la plateforme rotative 3, la goulotte 19 est démontable. La fosse de coulée 20 est située en aval de la goulotte 19, à côté du poste 12. Le fonctionnement du dispositif est le suivant : la réparation de l'enveloppe en maçonnerie du four 1, et le chargement du four, s'effectuent au poste 10 ; ensuite, après fermeture de la voûte 9, on met en marche le brûleur 14, et la charge est préchauffée à une température d'environ 700°C. Au terme du préchauffage, le four 1 est déplacé du poste 10 au poste 11, l'électrode 13 est enclenchée, et l'affinage de l'acier et la fusion ont lieu ; il est possible également de procéder au raffinage. Ensuite,^e four 1 est déplacé du poste 11 au poste 12, et à l'aide de l'électrode 13 du poste 12, l'a'cier est raffiné jusqu'à la coulée. Evidemment, après la mise en marche de l'instaflation selon l'invention, les trois phases du processus se déroulent simultanément, c'est-à-dire qu'au poste 10, le four est chargé et préchauffé, au poste 11 se produit la fusion, et au poste 12 le raffinage et la coulée. Cette installation permet d'appliquer les procédés modernes d'affinage et autres, étant donné que le fonctionnement des différents fours se déroule normalement par des procédés connus jusqu'à présent. Il est possible, par exemple, d'utiliser de la charge affinée liquide, au poste 10, et le brûleur 14 devient alors superflu ; il est remplacé par une lance BAD ORIGNAL 0013! 4 2000067 a oxygène, et c'est ainsi que l'un des postes suivants devient inutile par exemple le poste de fusion 11 „ Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux-termes de la description qui précède, mais elle en comprend, au contraire, toutes les variantes à la portée d'un homme de métier. 00131 5 2000067 REVENDICATIONS Dispositif de fabrication d'alliages de métaux et, en particulier d'acier, au moyen d'électrodes, équipé de plusieurs cuves montées sur une plateforme qui pivote axialement, ô l'aide de roues et de rails, en forme d'anneau, ou montées sur une plateforme se déplaçant longifudînalement, caractérisé en ce que les couvercles munis d'électrodes ainsi que le couvercle au poste de chargement, sont installés à l'extérieur de la plateforme, aux postes de travail de fabrication de l'acier, aux postes de préchauffage, de fusion, d'affinage et autres, ces couvercles étant mis en place et enlevés à l'aide de dispositifs connus et étant raccordés aux conduits des gaz brûlés.