Brevet FR2165788A1 — publié le 19730810

La présente invention concerne le domaine de l'électrométallurgie, et plus particulièrement les mécanismes pour l'extraction des lingots se trouvant dans les lingotières des fours à plasma d'arc. On connatt bien un mélanisme pour l'extraction de lingots dans les fours à plasma d'arc, comportant une chambre à lingotîdisposée sous la lingotière et à l'intérieur de laquelle une amorce exécute un mouvement rectiligne alternatif en étant rigidement fixée à l'extrémité d'une tige connectée à une source de courant et cinématiquement reliée à une commande montée sur un châssis relié à la chambre à lingot. Cependant, ces mécanismes sont à tige unique et ne peuvent extraire que les lingots à section circulaire ou les lingots de forme rectangulaire dont le rapport des c8tés en section transversale ne dépasse pas 5 es lingots obtenus dans ce four ne peuvent entre utilisés pour le laminage de tôles sans subir une opération supplémentaire de déformation à chaud dans des laminoirs dégrossisseurs ou dans des presses puissantes. Bes opérations technologiques intermédiaires supplémentaires de préparation de lingots de certains métaux de haute qualité destinés au laminage, par exemple de titane, entraînent une réduction considérable de la productivité du travail, des pertes de temps et des dépenses supplémentaires. Ainsi, par exemple, au cours du laminage de tôles à partir de brames de titane, l'opération intermédiaire de laminage pour ltobtention des dimensions nécessaires de la section transversale entraînent une perte considérable de métal motteux, dont l'une des causes réside avant tout danss-le fait que pendant le chauffage du titane il se produit une oxydation intensive de ce dernier et la formation d'une couche cassante de grande profondeur qui doit être ensuite éliminée. D'utilisation de mécanismes à tige antique pour ltextraction de lingots dont le rapport des côtés en section transversale est de 3/1 ou plus, est impossible du fait que les forces de frottement entre les parois de la lingotière et du lingot à extraire sont de valeurs différentes et à grandshras, ce qui peut engendrer des couples déflexion considérables agissant sur la zone d'assemblage de la tige à l'amorce et susceptibles de provoquer des pannes au cours de l'opération d'extraction. En outre, en cas d'élaboration de lingots plats, des limitations sont imposées en ce qui concerne le diamètre de la tige du mécanisme, et cela réduit sa rigidité et ne permet pas de l'utiliser pour amener au lingot des courants de grande intensité, compte tenu de la densité admissible du courant. Or, dans les fours modernes, des courants d'intensité très élevée, de l'ordre de 15 à 25.000 ampères ou plus, doivent être fournis aux lingots. lie but de la présente invention est de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus. A cette fin, l'invention vise un mécanisme pour extraire les lingots des lingotières de fours à plasma d'arc, conçu de manière à permettre d'opérer l'extraction progressive de lingots de grandes dimensions, dont le rapport des côtés en section transversale est d'au moins 3/1. - Cet objectif est atteint grâce à la mise au point d'un mécanisme pour extraire les lingots des lingotières de fours à plasma d'arc, du type comportant une chambre à lingot disposée sous la'lingotière et 4 l'intériour de laquelle une amorce exécute un mouvement rectiligne alternatif en étant rigidement fixée à l'extrémité d'une tige connectée à une source de courant et cinématiquement reliée à une commande montée sur un châssis assemblé à la chambre à lingot, mécanisme dans lequel, conformément à l'invention, afin de permettre l'extraction de lingots présentant, en section transversale, des côtés dont le rapport est d'au moins 1/D, l'amorce est fixée sur au moins deux tiges disposées symétriquement par rapport au centre de la section transversale de l'amorce, la superficie totale de la section transversale de ces tiges étant choisie de manière à assurer l'amenée d'un courant de densité allant jusqu'à 1,5 à 2 A/mm2 Une telle exécution du mécanisme assure l'extraction progressive du lingot de la lingotière sans secousses et sans surcharger ses différents organes et pièces, ainsi que l'amenée au lingot d'un courant de densité voulue. Ci-dessous est.déernexemple concret mais non limitatif de réalisation de l'invention, avec références au dessin unique annexé représentant un mécanisme d'extraction de lingots conforme à l'invention, vu en coupe longitudinale partielle. le mécanisme pour l'extraction de lingots est constitué par une chambre 1 à lingot sous forme d'une gaine à section rectangulaire, refroidie à l'eau et assemblée par sa partie supérieure au corps de la lingotière (non représenté sur le dessin). A l'intérieur de la chambre 1 à lingot se trouve une amorce 2 refroidie à l'eau et rigidement fixée sur deux tiges 3 servant à déplacer l'amorce 2 et passant par des orifices percés dans le fond de la chambre 1 et sous lesquels sont montés, sur des supports, des guides 4 pour les tiges 3, munis de joints de vide 5. Bes tiges sont disposées, l'une par rapport à l'autre, à une distance assurant de la meilleure façon la rigidité de l'ensemble amorce-tige. Bes tiges 3 sont creuses, l'épaisseur de leurs parois ne dépasse pas 10 mm, et elles sont refroidies à l'eau. La superficie totale de la section transversale des tiges 3 est choisie de manière à assurer l'amenée d'un courant de densité allant jusqu'à 1,5 à 2 A/mm2. Be nombre des tiges peut être supérieur à deux pour assurer l'amenée du courant nécessaire au lingot à travers les tiges. Celles-ci sont alors disposées uniformément suivant la section de l'amorce 2. Les enceintes intérieures des tiges creuses 3 permettent d'amener et d'évacuer l'eau de refroidissement de l'amorce 2. A la partie inférieure des tiges 3 sont fixées des douilles filetées 6 dans lesquelles se vissent des vis de translation 7. Bes extrémités libres des vis de translation 7 sont fixées à des ensembles à palier 8. Aux queues desdites vis sont rigidement fixées des roues dentées 9 attaquées par une roue menante 10 calée sur l'arbre de sortie d'une commande 11 à mouvement réversif. La commande 11 est montée sur un châssis 12 supportant également tous les organes du mécanisme. Le châssis 12 est assemblé par sa bride supérieure à la chambre 1 à lingot. Le dispositif proposé fonctionne de la façon suivante. Avant le début de la fusion, une tôle métallique est fixée à l'amorce 2, après quoi l'amorce 2 (figure 1) est engagée avec ladite tôle dans la lingotière. Au fur et à mesure de sa formation dans la lingotière, le lingot 13 en cours d'élaboration est extrait de cette dernière par l'amorce 2 se déplaçant de haut en bas avec les tiges 3. Le déplacement des tiges 3, aux extrémités desquelles est fixée l'amorce 2, s'opère par l'intermédiaire des vis de translation 7 se vissant dans les douilles filetées 6 en étant mises en rotation par les roues dentées 9 entraînées par la roue menante 10 de la commande 11. Be déplacement synchrone des tiges 3 est obtenu grâce au fait que les vis de translation 7 comportant des filetages à pas égaux, et que les roues dentées 9 fixées sur leurs queues comportent un même nombre de dents. La vitesse d'extraction du lingot 13 de la lingotière peut être réglée dans une gamme de 1/10. Après l'élaboration du lingot 13 et sa présentation pour le déchargement, on inverse la marchede la commande 11 et les vis de translation 7 commencent à se dévisser des douilles filetées 6 en poussant vers le haut les tiges 3, aux extrémités desquelles est fixée l'amorce 2, et le lingot 13 en vue de son déchargement. Be mécanisme proposé assure le mouvement rectiligne alternatif de l'amorce 2 dans la chambre 1 à lingot, aussi bien aux vitesses de travail qu'aux vitesses de marche. La construction proposée du mécanisme pour l'extraction de lingots permet en outre de fournir le courant nécessaire au lingot à élaborer ainsi que d'extraire des lingotières des lingots présentant, en section transversale, des côtés dont le rapport est de 3/1 ou plus. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donne qu'à titre d'exemple. En particulier elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. REVENDICATION Mécanisme pour l'extraction de lingots contenus dans les lingotières de fours à plasma d'arc, du type comportant une chambre à lingot disposée sous la lingotière et dans laquelle une amorce d'extraction est animée d'un mouvement rectiligne alternatif en étant rigidement fixée à l'extrémité d'une tige connectée à une source de courant et cinématiquement reliée à une commande montée sur un châssis assemblé à ladite chambre à lingot, caractérisé en ce que pour permettre l'extraction de lingots présentant, en section transversale, des côtés dont le rapport est égal ou supérieur à 3/1 amorce dtextractiai 2 es; ; Iioe sur au moins deux tiges disposées symétriquement par rapport au centre de la section transversale de ladite amorce, la superficie totale de section transversale des tiges étant choisie de manière à assurer l'amenée d'un courant de densité allant jusqu'à 1,5 à 2 A/mm2.