Brevet FR2164551A1 — publié le 19730803

L'invention se rapporte à une installation de petite dimension servant à fabriquer des lingots, et concerne plus particulièrement une installation de fabrication de lingots dans une aciérie, comportant un dispositif perfectionné d'entraînement des chariots et un dispositif perfectionné de centrage des voies. Dans une installation classique de fabrication de lingots dans une aciérie, une travée de coulée longue latéralement et une travée de moulage sont prévues en regard d'une travée de chargement et d'une travée de fours ; dans la travée de coulée, une pluralité de chariots de fabrication de lingots sont prévus pour se déplacer parallèlement dans la direction de la largeur de cette travée ; des chariots de transport de lingots sont prévus pour se déplacer perpendiculairement aux chariots de fabrication de lingots de ce c8té de la travée de coulée ; un chantier de refroidissement des moules de coulée est prévu dans la travée de moulage, et des chariots de transport des moules sont prévus parallèlement pour se déplacer dans le prolongement des chariots de fabrication des lingots.Lorsque les chariots de fabrication des lingots sont ainsi prévus parallèlement, le batiment contenant la travée de coulée est long latéralement, ainsi que la travée de moulage et, lorsque un chariot est immobilisé pendant le moulage, les opérations du chantier du démoulage au-dessous du chariot et de la travée de moulage ne pauvent pas Xetre exécutées. L'installation doit donc titre prévue très largement, toute l'installation ne peut pas etre utilisée efficacement, des espaces de travail sont perdus, et le rendement est donc faible. En outre, dans une aciérie, lorsque l'opération de coulée est terminée, le chariot de fabrication de lingots est généralement déplacé tel quel jusqu'à une fosse de démoulage où le moule est déchargé. Quand l'opération de coulée est terminée à la fosse de coulée et à la fosse de démoulage, le chariot de fabrication de lingots est déplacé latéralement, monté sur un transbordeur, déplacé par celui-ci jusqu'à une travée de démoulage, et est ensuite déplacé par le transbordeur jusqu'à la fosse de démoulage.Dans l'étape de déplacement de la fosse de coulée au transbordeur et de celui-ci à la fosse de démoulage, on connatt déjà un procédé consistant à déplacer le chariot avec un treuil et un câble métallique, et un autre procédé dans lequel un dispositif d'entratnement tel qu'un moteur est monté sur le chariot de façon que celuici puisse se déplacer par luimeAÙie. Cependant,chanun de ces procédés comporte des inconvénients.En particulier, dans le procédé comportant l'utilisation d'un treuil et d'un câble métallique, il est nécessaire à chaque opération d'adapter et d'enlever le cabale métallique et d'actionner le treuil, de sorte que le rendement de l'opération est très faible ; dans le procédé dans lequel le chariot est déplacé par lui-m8me au moyen d'un dispositif tel qu'un moteur, l'inconvénient est qu'il faut prévoir un dispositif pour alimenter le moteur en courant électrique, et que la prise de courant doit eAtre mise en place et retirée. Des rails courent dans la fosse de coulée de la travée de coulée et dans la fosse de préparation des tablettes de la travée de préparation des tablettes, de sorte que les chariots de fabrication de lingots doivent pouvoir se déplacer p perpendiculairement à la direction du déplacement du trans border Autrement dit, après l'opération de coulée, le chariot de fabrication de lingots est monté sur le transbordeur et est amené à la fosse de démoulage.Cependant, il va de soi que quand on monte le chariot de fabrication de lingots sur le transbordeur, il est nécessaire de faire colncider les rails du transbordeur avec les rails sur lesquels se déplace le chariot de fabrication de lingots. Etant donné que le transbordeur se déplace sur des rails par des roues, il sera si difficile, à moins de prévoir-un dispositif spécial de freinage, dfarreter le transporteur en mouvement dans une position dans laquelle les rails colncident, que ceux-ci seront décalés et qu'il faudra ensuite régler leur position. Pour régler à la main la position des rails, il faut une dépense et une durée de main-d'oeuvre telles que la perte de temps est grande et le rendement faible. Un but de la présente invention est de permettre la réalisation d'une installation de fabrication de lingots dans laquelle on réduit la dimension d'une aciérie en modifiant la disposition et le sens de déplacement des chariots de façon à éliminer la place de travail perdue. Un autre but de l'invention est de permettre la réa lisation d'une installation de fabrication de lingots, comportant des dispositifs d'entrallnement de chariots dont aucun n' exige la mise en place et l'enlèvement de capables métalliques ou de prises de courant comme dans les dispositions classiques, permettant ainsi de déplacer les chariots avec un bon rendement. Un autre but encore de l'invention est de permettre la réalisation d'une installation de fabrication de lingots comportant des dispositifs de centrage de voies permettant de régler rapidement et avec précision les rails de déplacement d'un chariot et les rails d'un transbordeur. La descrttion qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant des dessins que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention. La figure l est une vue schématique montrant une disposition d'une installation de fabrication de lingots selon l'invention ; la figure 2 est une vue de la disposition d'une travée de coulée et d'une travée de démoulage la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III III de la figure 4 la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne v-IV de la figure 3 la figure 5 est une vue en perspective d'un disposés tif d'entraSnement de chariots selon l'invention la figure 6 est une vue partielle en plan d'un dispositif de centrage de voies selon l'invention, dans une fosse de coulée la figure 7 est une vue en coupe du dispositif de la figure 6 la figure 8 est une vue en perspective d'un dispositif de centrage de voies la figure 9 est une vue en plan montrant l'état des appareils pendant l'exploitation des dispositifs selon l'in- vention. Il est prévu un transbordeur 5 qui traverse une travée de coulée 3 et une travée de préparation de tablettes 4 disposées parallèlement en regard d'une travée de chargement 1 et d'une travée de four 2 ; de part et d'autre du transbordeur 5 sont disposés une pluralité de chariots de fabrication de lingots 6 pouvant se déplacer perpendiculairement à la direction du déplacement de ce transbordeur 5 ; des rails 8, sur lesquels se déplacent des chariots transporteurs de lingots 7, sont disposés perpendiculairement à la direction du déplacement du transbordeur 5 à 1 'extrémité de la course de celuici ; un pont de coulée 9 servant à transporter l'acier fondu est prévu dans la travée de coulée 3, et un pont de démoulage 10 est prévu dans la travée de moulage 11. De l'acier fondu préparé dans un four 12 est reçu dans une poche, transporté au-dessus d'un chariot de fabrication de lingots 6 par le pont de coulée 9 monté dans la travée de coulée 3, et coulé dans un moule (non représenté) placé sur ce chariot, et on le laisse se solidifier en un lingot. Lorsque la solidification est terminée, le chariot de fabrication de lingots 6 est monté sur le transbordeur 5 et celui-ci traverse la travée de préparation de tablettes 4, entre dans la travée de moulage ll et s'y arrête. Le chariot de fabrication de lingots quitte alors le transbordeur 5, est transféré i un emplacement fixe sur les rails 8, et s'arrtte. Â ce moment, le pont de démoulage 10 monté dans la travée de moulage ll se déplace pour transférer le lingot du chariot de fabrication de lingots sur le chariot de transport de lingots 7, et le moule sur le chantier de refroidissement des moules 13. Le chariot de fabrication de lingots débarrassé du moule et du lingot est de nouveau transféré sur le transbordeur 5 qui l'amène dans la travée de préparation des tablettes 4, est déplacé perpendiculairement au transbordeur, et on l'arrête à un emplacement fixe. On remplace alors les briques de la plaque de surface, on transfère le chariot de fabrication de lingots 6 sur le transbordeur 5 qui 1 'amène dans la travée de moulage il, on met en place le moule, et on assemble la tubulure de coulée ; le transbordeur 5 amène le chariot dans la travée de coulée 3, et on place ce chariot à un emplacement fixe,-pret à recevoir une nouvelle coulée d'acier fondu. De plus, si une voie 14 est prévue dans la travée de coulée 3, il est possible d'exécuter parallèlement une coulée par déversement ordinaire par en haut. Le temps exigé pour un cycle de fabrication, dans un mode de réalisation de l'invention, est donné dans le tableau figurant à la page 10 ci-après. Dans le tableau qui précède, A, B et C désignent respectivement une fosse de coulée, une fosse de préparation de tablettes et une fosse de démoulage, et les rotations de chariots indiquent le nombre de rotations par jour. Les emplacements de travail nécessaires dans chaque fosse sont donnés par les formules suivantes Emplacements de travail nécessaires pour la fosse de coulée : X = #### Emplacements de travail nécessaires pour la fosse de préparation des tablettes N x b 1440 Emplacements de travail nécessaires pour la fosse de démoulage Z = w Dans ces formules, a, b et c sont les temps néces- saires dans les fosses respectives, N représente le nombre de coulées par jour, et 1 440 est le nombre de minutes dans une journée. Par exemple, les emplacements de travail nécessaires dans le cas où on exécute par Jour 30 coulées de lingots de 5,2 tonnes, dans le mode de réalisation mentionné ci-dessus, se calcu a comme suit X = ###### = 7,6 # 8 emplacements Y = 30 x 192 = 4 emplacements 1440 Z = 4x41o2l = 2,5 &num; 3 emplacements Autrement dit, dans le cas où on exécute 30 coulées de lingots de 5,2 tonnes, si 8 emplacements sont prévus dans la fosse de coulée, 4 emplacements dans la fosse de préparation de tablettes et 3 emplacements dans la fosse de démoulage, les emplacements de travail respectifs pourront être utilisés à plein. On va expliquer maintenant, en regard des figures 2 et 5, comment se font les mouvements du chariot pour l'amener sur le transporteur et lten enlever dans la fosse de coulée ou dans la fosse de démoulage. Le transporteur 5 se déplace monté sur les rails 15, et le chariot 6 est déplacé par le dispositif d'entraSnement des chariots selon l'invention. Ce dispositif est représenté en détail sur les figures 3 à 5. Des galets de friction 17 en prise de part et d'autre d'un patin 16 fixé au chariot sont entraînés, par l'entre- mise de pignons 22, 21, 20 et 19, par un moteur à engrenage 18. Le pignon 19 et le galet à friction 17 sont montés de manière à pouvoir tourner autour de l'axe du pignon 20. De plus, le patin 16 est serré entre les galets 17 avec une pression fixe, au moyen d'un ressort 22 agissant entre les extrémités libres de bras 21, et le chariot 6 est déplacé par la force de frottement exercée entre le patin et les galets de friction 17 sous l'action du moteur à engrenage 18 qui les entrain. I1 est d'ailleurs possible d'augmenter la force de frottement en assistant ou remplaçant la force du ressort 22 par la pression d'un fluide tel que de l'huile. Meme si le patin 16 se déplace par rapport au centre des galets de friction 17, ce patin 16 sera maintenu suffisamment du fait que les bras 21 peuvent tourner autour des axes des pignons 20, de sorte que le chariot sera entraîné régulièrement. Un dispositif permettant de régler la position des rails 23 du transbordeur 5 par rapport aux rails 24 sur les quel s roule le chariot de fabrication de lingots 6 est représenté sur les figures 6 à 9. Les rails 23, fixés sur un cas sis 25 disposé de manière à dépasser latéralement des deux côtés du transbordeur 5, sont divisés en rails fixes 23' et rails mobiles 23" d'une certaine longueur. Chaque rail mobile 23" est fixé sur le châssis 25 de façon à pouvoir tourner autour d'un axe 26 et est relié au rail 23" adJacent par une bielle 27. Cette bielle 27 est articulée à chacun de ces rails 23" par un axe 28. Les deux rails 23" adjacentes sont ainsi reliés solidairement de façon à rester touJours parallèles l'un à l'autre. La bielle 27 est montée à rotation en son milieu, au moyen d'un axe 31, sur une embase mobile 30 pouvant elle mye tourner sur un socle 29 du transbordeur et sur laquelle est montée de façon amovible une barre mobile 33 pourvue à son extrémité libre d'une pièce métallique fourchue 22 formant un certain angle et fixée de façon amovible, ladite barre 33 étant montée de manière à pouvoir se déplacer en avant et en arrière parallèlement aux rails et à mi-chemin entre eux. Plus précisément, un châssis support 36, sur lequel l'embase mobile 30 pourvue de la barre mobile 33 est montée solidairement, est fixé sur un chassies de base 35 monté de manière à pouvoir tourner avec un arbre support 34 pouvant pivoter à mi-chemin entre les portions d'extrémité du socle 29 du transbordeur. La barre mobile 33 est supportée de manière à pouvoir coulisser dans des paliers 37 fixés au milieu de la surface supérieure de l'embase mobile 30 et est reliée à son extrémité arrière à la tige de piston 39 d'un vérin hydraulique 38 fixé à la portion arrière du châssis de base 35, au moyen d'une bielle d'accouplement 40 en prise avec la tige de piston 39, d'une bielle 41 reliée à cette bielle d'accouplement 40, et d'une seconde bielle d'accouplement 42 dont une extrémité est en prise avec cette bielle 41.La barre mobile 33 est donc agencée de manière à se déplacer en avant et en arrière du fait de sa liaison fonctionnelle avec le mouvement vertical de la tige de piston 39 du vérin hydraulique 38. Ce vérin hydraulique 38 est actionné à distance. I1 va de soi que l'invention n'ost pas limitée aux moyens qui viennent autre décrits pour déplacer la barre mobile 33 en avant et en arrière, mais on pourrait employer d'autres mécanismes, tels par exemple, qu'un système à pignon et crémaillère. Sur les dessins, la référence 43 désigne une broche de guidage servant à centrer les rails mobiles en coopérant avec la pièce fourchue 32 mentionnée plus haut. Comme on le voit sur la figure 6, cette broche 43 est fixée dans l'axe de la barre mobile 33 sur la surface du sol, du c8té des rails 24 de roulement des chariots.L'embase mobile 30 mentionnée plus haut est rappelée vers le centre du socle 29 par des ressorts 44 montés entre cette embase 30 et le chassis 25 De cette façon, quand le transbordeur 5 staroste dans une position déportée, mais les rails -23 du transbordeur 5 n'étant écartés des rails 24 de roulement du chariot de fabrication des lingots que d'une quantité inférieure à l'emprise de la pièce fourchue 32, si on manoeuvre le vérin hydraulique 38 afin de faire avancer la barre 33, la broche de guidage 43 entre en contact avec la surface intérieure inclinée de cette pièce métallique fourchue 32 et est guidée jusqu'au milieu de celle-ci en glissant sur sa surface intérieure, de sorte que l'embase mobile 30 et le chassies de base 35 tourneront dans le sens convenable autour de l'arbre support 34, et que les rails mobiles 23" tourneront du même angle dans le meme sens autour de l'axe 26. Lorsque la broche de guidage 43 est ainsi placée au sommet de l'angle formé par la pièce métallique fourchue 32, les extrémités libres des rails mobiles 23" coincident avec les rails de roulement 24 (figure 9). Dans la mise en oeuvre de la présente invention, il est nécessaire d'arrtter le transbordeur dans l'emprise de la pièce fourchue 32 fixée à l'extrémité libre de la barre mobile 33. On peut donc faire varier librement la gamme de centrage des rails en modifiant l'angle de cette pièce fourchue (c'est-à- dire en remplaçant la pièce fourchue par une autre formant un angle différent). Pour déplacer le transbordeur 5 lorsque le chariot de fabrication des lingots est monté sur lui, on manoeuvre le vérin hydraulique 38 pour abaisser la tige de piston 39, rétracter la barre mobile 33 et dégager la broche de guidage 43 de la pièce métallique fourchue 32. Lorsque la broche de guidage 43 a complètement libéré la pièce métallique fourchue 32, l'embase mobile 30 est ramenée à sa position initiale p-ar les ressorts 44. Dans la description de cemode de réalisation, on a expliqué le réglage des positions relatives des rails 24 sur lesquels roule le chariot de fabrication des lingots et des rails 23 du transbordeur 5. Il va sans dire que le réglage des positions de rails 8 sur lesquels roulent les chariots de transport des lingots 7 peut 8tre réalisé par le dispositif décrit. Comme on l'a déåà indiqué, les chariots de fabrication des lingots et les chariots de transport des lingots sont agencés, dans la présente invention, de manière à se déplacer perpendiculairement au transbordeur arrivant à la travée de moulage à travers la travée de coulée et la travée de préparation des tablettes, et les emplacements de travail nécessaires sont disposés dans chaque fosse de façon que chaque emplacement de travail puisse titre utilisé à plein. Cette particularité permet donc d'éliminer les emplacements de travail inutilisés, et on peut réaliser une installation de petite dimension. Lorsqu t un dispositif d'entraSnement des chariots selon l'invention est disposé dans l'aire de déplacement des chariots de la travée de coulée et de la travée de démoulage, il est possible de déplacer automatiquement les chariots åus- qu'à n'importe quelle travée où on désire les faire parvenir, et le rendement du travail est ainsi remarquablement amélioré. De plus, le dispositif selon l'invention peut être utilisé non seulement pour les chariots de coulée, mais aussi pour les chariots de service. Dans la présente invention, comme on l'a indiqué plus haut, les rails situés aux extrémités du transbordeur peuvent tourner complètement tout en restant parallèles, sont reliés fonctionnellement à la barre mobile dont la pièce fourchue peut être remplacée à volonté par une autre d'un angle différent et qui peut se déplacer en avant et en arrière et tourner horizontalement ; ces rails sont centrés par l'action mutuelle de la broche de guidage et de la pièce fourchue montée dans l'axe de la barre mobile ; le vérin hydraulique peut, en outre, être actionné à distance, de sorte que Si les rails du transbordeur ne se trouvent pas en face des rails de roulement des chariots, ils peuvent titre centrés automatiquement, simplement, rapidement et avec précision. (Unité : Minutes) Dimensions des lingots 3,9 tonnes 5,1 tonnes 5,2 tonnes Fosses A B C A B C A B C Opérations Coulée 34 31 31 Solidification 188 222 303 Déchargement du moule 53 42 45 Refroidissement 60 60 60 REvêtement de la plaque de surface 67 67 55 Réglage du moule 68 75 65 Séchage 60 60 60 Total 222 187 121 253 187 117 334 175 110 Retard admis 25 21 14 27 20 13 32 17 11 Total général 247 208 135 280 207 130 366 192 121 Pourcentage (%) 42 35 23 45 34 21 54 28 18 Temps requis 590 617 679 Rotation des chariots 2,44 2,33 2,12 R E V E N DI C À T I O N S 1. Installation de fabrication de lingots, caractérisée en ce que les chariots de fabrication des lingots, utilisés dans la fosse de coulée d'une travée de coulée, dans la fosse de préparation des tablettes d'une travée de préparation de tablettes et dans la fosse de démoulage d'une travée de démoulage, sont disposés de manière à se déplacer parallèlement dans une direction perpendiculaire à la direction de déplacement d'un transbordeur reliant ces trois fosses, et que les trois dites fosses sont disposées de façon que les chariots de transport des lingots dans la travée de moulage puissent se déplacer dans une direction perpmndiculaire à la direction de déplacement dudit transbordeur. 2. Installation selon la revendication 1, dans laquelle les emplacements de travail sont disposés dans la proportion de 8 : 4 : 3 dans la fosse de moulage, la fosse de préparation des tablettes et la fosse de démoulage. 3. Installation selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle des dispositifs d'entratnement de chariots, réalisés chacun en disposant un patin dans la direction de déplacement du chariot sur la face inférieure de celuici et en montant des galets de friction appliqués de part et d'autre dudit patin par un ressort ou par une pression de fluide, et en disposant sur le sol au-dessous du chariot un appareil d'entratnement pour faire tourner et entrarner lesdits galets, sont disposés dans la fosse de coulée, la fosse de préparation des tablettes, la fosse de démoulage et le transbordeur. 4. Installation selon une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle il est prévus le transbordeur des dispositifs de centrage comprenant chacun des rails d'extrémité montés à rotation pour former des rails mobiles, et une barre mobile montée à mi-chemin entre lesdits rails mobiles de manière à pouvoir autre déplacée en avant et en arrière, et pourvue à son extrémité libre d'une pièce fourchue, et, dans la fosse de coulée, dans la fosse de préparation des tablettes et dans la fosse de démoulage, des broches de guidage disposées de manière à coopérer avec lesdites pièces fourchues.