Brevet FR2204691A1 — publié le 19740524

La présente invention a pour objet un dispositif perfectionné de fixation de récipients tels que creusets ou convertisseurs basculants interchangeables pour l'affinage du fer brut, qui prennent appui, en plusieurs points sur une bague de support entourant le récipient intéressé, par l'intermédiaire d'éléments de support fixés sur la paroi du récipient. La bague de support elle-même comporte deux tourillons opposés solidaires de ladite bague et placés dans des paliers, l'agencement étant tel qu'on puisse faire basculer le récipient (creuset ou convertisseur) pour l'amener, à partir de sa position de repos (position d'insufflage), vers toute position angulaire de 0 à 3600. Afin qu'on puisse réduire à un minimum les temps morts dans le fonctionnement d'une installation d'affinage et obtenir de ce fait un rendement maximum de celle-ci, il est devenu de pratique courante de remplacer des creusets 11brulés11, c'est-a-dire détériorés par la chaleur, par des creusets réparés, à un poste de garnissage spécialement prévu a cet effet, ce poste étant séparé du poste d'insufflage.Ce remplacement des creusets détériorés par des creusets neufs consiste à dégager le creuset détérioré de ses attaches, a écarter ensuite ce creuset du poste d'insufflage, au moyen d'un chariot de construction appropriée, et à introduire enfin un creuset pourvu d'un nouveau revêtement (garniture) dans la bague de support afin de le mettre en place dans celle-ci dans une position centrée; le temps requis pour l'ensemble de cette opération de remplacement est déterminé notamment par la nature de la liaison entre le creuset et son suppdrt. Or, les récipients d'affinage sont soumis, pendant le fonctionnement, à des sollicitations thermiques ininterrompues, et il est pratiquement inévitable que ces récipients subissent des déformations permanentes d'une importance imprévisible. I1 est évident que ces déformations entraînent également un gauchissement des éléments de support -fixés sur l'enveloppe du récipient, si bien que la position de ces éléments par rapport à la bague de support se modifie sans cesse.Etant donné que ces phénomènes de gauchissement peuvent être différents dans les directions radiale, axiale et tangentielle, on constate fréquemment, lors de la mise en place d'un nouveau creuset ou récipient analogue, des défauts d'ajustage entre les éléments de support et les portées associées que comporte la bague de support intéressée, ce qui rend évidemment difficile le centrage qui est indispensable pour des raisons relevant de cors dérations statiques et dynamiques. Dans un dispositif de fixation connu pour un récipient d'aff-- nage associé å une bague de support entourant l'enveloppe du récl- pient, à une certaine distance de celle-ci, les éléments de support constitués par des pattes comportent des surfaces de support sphériques qui prennent fermement appui dans des logements en forme de calotte prévus sur la face frontale de la bague de support.Toutefois, ce mode de montage utilisant des surfaces sphériques ne constitue pas en soi une solution vraiment satisfaisante, car lorsquton remplace à deux reprises, ou plus, un creuset en utilisant la même bague de support, le gauchissement des pattes de support par rapport à leur position initiale, gauchissement qui se produit inévitablement pendant le fonctionnement en raison de la déformation thermique de la paroi du récipient,et qui présente généralement des composantes différentes dans les directions respectives des trois coordonnées spatiales, il n'est plus possible d'obtenir un appui satisfaisant sur la totalité de la surface sphérique, si bien que lors du remplacement d'un récipient, il est difficile d'assurer un centrage convenable, cependant que la répartition des charges ne correspond plus à celle qui avait été prévue, dans le cas des systèmes de support comportant une pluralité de pattes de support. En outre, un déplacement des pattes de support sur la bague de support, lors du réchauffement du récipient, est absolument impossible; par conséquent, ces pattes et cette bague subissent des sollicitations supplémentaires, notamment en direction radiale, sollicitations qui provoquent, à leur tour-, des déformations de la paroi du récipient dont la température est plus élevée. On connaît également d'autres types de creusets dans lesquels les éléments de support inférieurs sont séparés de la face inférieure de la bague de support par des coins réglables en hauteur et guidés sur tous les cotés. Dans la mesure où ces dispositifs connus peuvent être utilisés en combinaison avec des creusets interchangeables, ils présentent un inconvénient en ce que des gauchissements des éléments de support résultant de déformations de l'enveloppe du récipient entraînent des difficultés d'accouplement avec les éléments de portée associés à la bague de support. Par conséquent, la présente invention a pour but de créer un dispositif de fixation perfectionné pour des creusets d'affinage basculants interchangeables montés sur des bagues de support au moyen d'éléments de support, ce dispositif de support devant permettre la compensation d'éventuels phénomènes de gauchissement ou de déformation des éléments de support, lors du remplacement d'un creuset, et également être agencé de manière à tenir compte des effets de toute dilatation thermique. Ce dispositif doit en outre permettre un remplacement facile et rapide des creusets portés par les bagues de support associées. Le dispositif de fixation selon la présente invention est caractérisé en ce que les éléments de support supérieurs constitués par des pattes présentent des bords parallèles à des rayons du creuset et forment des surfaces de support sphériques prenant appui sur deux bras parallèles guidés latéralement et déplaçables radialement qui comportent des évidements complémentaires par rapport auxdites surfaces de support des pattes, cependant qu'un interstice subsiste entre la face frontale de la bague de support et la surface inférieure des pattes et, en ce que, lorsque les éléments de support inférieurs sont également constitués par des pattes et séparés de la semelle de ladite bague de support par des coins, ledit dispositif comporte de préférence deux paires de coins disposés entre deux plaques d'appui présentant des plans inclinés sous des angles opposés dans la direction de la circonférence de ladite bague de support et guidées dans ladite semelle de celle-ci et dans les membrures supérieures desdites pattes, au moins une de ces plaques d'appui présentant des surfaces d'appui planes exemptes de guidage et permettant de caler sans tension des éléments de support déplacés radialement, cependant qu'au moins une desdites plaques, ainsi que le siège associé comportent'un arrondi qui est disposé tangentiellement à la périphérie du creuset et qui permet de compenser un angle d'inclinaison des éléments de support par rapport à l'axe du creuset. Grâce à cet agencement des moyens de fixation, les bras d'appui radialement déplaçables permettent d'obtenir une compensation totale des décalages radiaux des pattes et également, dans une mesure moindre, une compensation des gauchissements dans les deux autres directions spatiales. Des possibilités supplémentaires de compensation des déformations de ce dernier type sont données lorsqu'on prévoit un agencement dans lequel les bras d'appui s'appuient latéralement sur des tôles d'ajustage interchangeables d'éoaisseur appropriée, et dans lequel au'moins une paire des guidages prévus sur la face frontale de la bague de support est montée de manière détachable et déplaçable sur la bague de support dans la direction circonférentielle, pour permettre de tenir compte des conditions extrêmes. Grâce à la coopération de la pluralité des coins, grâce au fait que les coins peuvent coulisser librement sur au moins une surface d'appui, et grâce au fait que l'inclinaison d'au moins une plaque d'appui par ranport à la verticale est réglable, on peut également compenser tout gauchissement ou décentrage des éléments de support inférieurs. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des figures jointes, données dans un but non limitatif, et qui représentent un mode de réalisation de l'invention. La figure 1 montre en perspective et en "éclaté" les organes de support d'un creuset du côté de la face frontale de la bague de support; et la figure 2 est également une vue en perspective et en "éclaté" et elle montre les organes de fixation du côté de la semelle de la bague de support. La référence 10 sur la figure 1 désigne une des pattes de support fixéeS à la périphérie du creuset. Par l'intermédiaire de ces pattes 10 qui absorbent les forces d'appui, le creuset est supporté indirectement, par la bague de support 30 entourant le creuset avec une certaine distance radiale sensiblement au niveau du centre de gravité du creuset et montée à pivotement autour d'un axe horizontal au moyen de deux tourillons. Les griffes 10 qui sont pourvues de nervures de renforcement 11 connues en elles-mêmes, comportent une membrure inférieure 12 s'étendant perpendiculairement à la paroi de l'enveloppe du creuset et présentant une paroi de grande épaisseur. Les surfaces latérales 13 de la membrure inferieure 12 qui font saillie vers le bas sont arrondies sphériquement. L'ensemble de l'organe d'appui peut être constitué, ainsi qu'il est indiqué par le pointillé 14 sur la figure 1, par un élément d'usure interchangeable fixé d'une manière appropriée, par exemple au moyen de vis, sur la membrure inférieure solidaire de la patte intéressée. L'élément 20 définissant le siège pour la patte associée et disposé entre ladite patte 10 et la bague de support 30 est constitué essentiellement par deux bras d'appui 21 comportant des évidements sphériques 22 complémentaires par rapport aux surfaces d'appui des pattes. Les bras opposés 21 sont immobilisés latéralement, le cas échéant par l'intermédiaire de tôles d'ajustage assurant le centrage, par deux guidages 31 prévus sur la bague de support, tandis qu'ils sont radialement déplaçables dans lesdits guidages 31. L'écartement des bras 21 est choisi tel que la face inférieure de la patte ne vienne pas s'appuyer sur la face frontale de la bague de support. Les guidages peuvent être définis par des parties saillantes de l'enveloppe de la bague de support. Ils peuvent également être formés par des pièces rapportées montées sur la face frontale de la bague de support. Au moins une paire de guidage peuvent être ajustables dans la direction circonférentielle, ce qui permet de modifier à tout moment la position de ces guidages, afin de tenir compte des gauchissements ou décalages éventuels de la griffe associée. Pour tenir compte des opérations de remplacement de creusets, les bras d'appui 21 prévus par paires sont, de préférence, montés sur la bague de support de manière déplaçable l'un par rapport à l'autre, et par rapport à ladite bague. C'est ainsi que les deux bras 21 sont montés, de manière déplaçable l'un par rapport à l'autre, sur une entretoise 24, au moyen de vis s' engageant dans des trous allongés 25 dans lesquels elles sont déplaçables horizontalement. Au moins un des bras 21 est également pourvu d'un trou allongé 23, ce qui offre une possibilité d'ajustage radial par rapport à la vis qui assure la fixation sur la bague de support. Grâce à cet agencement, on empêche les bras d'appui 21 de constituer, du fait d'un risque de chute, une source de danger lors des mouvements basculants qu'on peut être obligé d'imprimer à la bague de support pendant l'opération de remplacement. Grâce aux bras d'appui 21 déplaçables radialement, on peut centrer avec précision, par rapport à la bague de support, un creuset lors de sa mise en place, indépendamment de tous décalages ou gau chissements radiaux. Par ailleurs, chaque patte a des possibilités de dilatation radiale dans les guidages, lorsque la circonférence du creuset s'accroît pendant le chauffage. On doit noter, en outre, qu'on peut compenser tout gauchissement ou décalage latéral éventuel des pattes pendant l'opération de remplacement d'un creuset en agissant convenablement sur la fixation de ces dernières. La figure 2 représente un mode de réalisation préféré de la fixation des pattes inferieures 40. Des évidements convenables 32 et 42 définis à la face inférieure de la bague de support et à la face de la membrure supérieure de la patte inférieure 40 s'étendant à partir de l'enveloppe du creuset empêchent les déplacements en direction tangentielle et reçoivent des plaques d'appui 50, 60, respectivement, qui constituent des éléments d'usure remplagables. La plaque d'appui supérieure 50 est fixée, avantageusement, par des vis 53 sur la semelle 32 de la bague de support. Les deux plaques comprennent chacune une partie centrale 51, 61 respectivementfsensiblement plane, et des parties terminales chanfreinées de manière à définir, dans la direction de la circonférence de la bague de support, des surfaces inclinées 52, 62 respectivement dont les angles d'inclinaison sont opposés et correspondent aux angles définis par les coins mentionnés ci-après. Les surfaces inclinées 52, 62 constituent les surfaces d'appui pour des coins 71; le dispositif comporte, de préférence, deux paires de coins. Les deux coins-d'une même paire sont liés l'un à l'autre de manière amovible et ajustable au moyen de boulons d'assemblage 70. Avantageusement, les boulons sont soumis à une pré-tension élastique réciproque, grâce à l'interposition d'éléments élastiques 72, ce qui permet d'obtenir un ajustage automatique des coins lors d'une dilatation longitudinale du creuset. Contrairement à la plaque supérieure 50, la plaque inferieure 60 comporte des saillies de guidage 63 pour les coins. Par ailleurs, la semelle de la plaque 60 présente un arrondi cylindrique qui s'étend en direction tangentielle et qui est complémentaire par rapport à la configuration de la surface d'appui 42 de la patte inférieure 40. La surface d'appui 52, exempte de butée, permet de caler sensiblement sans tension les organes de support, indépendamment d'éventuels gauchissements ou décalages radiaux, cependant que la configuration arrondie de la semelle de la plaque permet de compenser facilement tout gauchissement angulaire des organes de support qui pourrait résulter d'éventuelles déformations (renflements) de la paroi du creuset. On prévoit de préférence deux paires de coins afin d'assurer une surface de contact convenable des coins, même en cas de déformations relativement importantes des organes de support. Lorsqu'on desserre et retire les coins 71, ce qui est effectué de manière simple et rapide, le creuset est dégagé de la face inférieure de la bague de support. Pour remplacer le creuset, on utilise alors, d'une manière connue en soi, un chariot élévateur qui soulève le creuset pour dégager les pattes de leurs portées disposées sur la face frontale de la bague de support, après quoi on fait tourner le creuset jusqu'd ce que les pattes supérieures puissent passer à travers des évidements ménagés dans la bague de support stationnaire en permettant ainsi d'abaisser le creuset et de le retirer du poste d'insufflage. Lors de la mise en place d'un creuset pourvu d'un nouveau revêtement ou garnissage, les mêmes opérations sont effectuées dans l'ordre inverse. Les moyens décrits ci-dessus permettent alors de centrer facilement le creuset par rapport à la bague de support, et d'en réaliser la fixation sensiblement sans tension, tout en assurant une répartition équilibrée des charges, indépendamment des gauchissements ou décalages éventuels des organes de support. De même, ces organes sont en mesure de se déplacer pendant que le creuset subit des déformations thermiques au cours du cycle de fonctionnement, ce qui permet de neutraliser les forces qui, autrement, agiraient sur l'enveloppe du creuset ou la bague de support et qui risqueraient de provoquer des déformations. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de fixation de récipients tels que creusets ou convertisseurs basculants interchangeables pour l'affinage du fer brut, constitué essentiellement par des éléments de support fixés sur la paroi du récipient et appelés à permettre le montage de celui-ci sur une bague de support entourant le récipient et espacée de celui-ci, ledit dispositif comprenant des pattes supérieures prenant appui, par l'intermédiaire de surfaces d'appui sphériques, sur la face frontale de ladite bague, et des pattes inférieures séparées de la semelle de ladite bague par des coins, caractérisé en ce que les bords des pattes supérieures, qui sont parallèles à des rayons du creuset, forment des surfaces d'appui sphériques et s'appuient sur deux bras d'appui parallèles guidés latéralement, déplaçables radialement et pourvus d'évidements latéraux complémentaires par rapport aux surfaces d'appui desdites pattes, un interstice étant ménagé entre la face frontale de ladite bague et la face inférieure desdites pattes supérieures, et en ce que ledit dispositif comporte de préférence, deux paires de coins disposés entre des plaques d'appui guidées dans-la semelle du côté inférieur de la bague de support et dans la membrure supérieure de la patte inférieure et définissant des surfaces inclinées sous des angles opposés dans la direction circonférentielle de ladite bague, cependant qu'au moins une desdites plaques présente des surfaces d'appui planes exemptes de guidages, et qu'au moins une de ces plaques et le siège associe présentent un arrondi s'étendant tangentiellement à la circonférence du creuset. 2.- Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les guidages sont constitués par des parties saillantes de la périphérie de ladite bague de support. 3.- Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une paire de guidages est constituée par des pièces rapportées fixées, de préférence par des vis, sur ladite bague de support de manière déplaçable dans la direction de la circonférence de celle-ci. 4.- Dispositif de fixation selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les bras d'appui s'appuient latéralement sur les guidages par l'intermédiaire de tôles d'ajustage interchangeables appelées à assurer le centrage. 5.- Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'appui est constitué par une pièce d'usure interchangeable fixée sur la membrure inférieure des éléments de support supérieurs. 6.- Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux bras d'appui sont fixés sur une entretoise au moyen de vis déplaçables horizontalement dans des trous allongés. 7.- Dispositif de fixation selon une quelconque des revendications 1 ou 6, caractérisé en ce qu'au moins un des bras d'appui est monté de manière radialement déplaçable sur la face supérieure de ladite bague de support. 8.- Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les coins de chaque paire de coins sont reliés entre eux par des boulons d'assemblage. 9.- Dispositif de fixation selon une des revendications 1 ou 8, caractérisé en ce que les boulons sont soumis à une pré-tension élastique réciproque au moyen d'éléments élastiques interposés.