Brevet FR2251383A1 — publié le 19750613

La présente invention est relative à une installation sidérurgique destinée au refroidissement de barres élaborées à chaud, appelée refroidissoir. Le refroidissoir selon l'invention s'applique spécialement au laminage de barres rondes ou de tubes ronds. En sortie d'un laminoir à chaud (ou dtune machine à coulée continue), les barres sont sciées et dirigées pour refroidissement sur l'installation appelée refroidissoir. Cette installation doit être conçue de manière que le refroidissement soit aussi homogène que possible pour éviter que les barres ne se déforment. I1 existe différents types de refroidissoirs pour barres rondes ou tubes ronds. I1 existe des refroidissoirs comportant des chaines sans fin s 1enroulant sur des pignons éloignés et entrainés en synchronisme et dont les brins supérieurs sont guidés dans des gaines pa parallèles Certains refroidissoirs comportent des poutres qui sont munies à leurs parties supérieures de patins de glissement et sont parallèles aux chaines, lesquelles sont munies de doigts destinés à pousser les barres. Les barres sont disposées pas à pas sur la grille de refroidissement et avancent par l'intermédiaire des doigts des chaines en glissant sur les patins. Ce système a l'inconvénient de faire frotter les barres et de ne pas les faire rouler.De plus ce système est d'un poids important par rapport à sa surface et il est donc très onéreux I1 existe par ailleurs de hombreux types de refroidissoirs ayant des barreaux dentés (ou rateaux) fixes et des barreaux dentés mobiles. On connais notamment, par le brevet français 2.124.453,un refroidissoir de ce type dans lequel les rateaux mobiles et les ra teaux fixes ont des flancs symétriques, les rateaux mobiles étant animés dtun mouvement rectangulaire centré par rapport aux pointes des dents fixes qui sont décalées d'une valeur allant jusqu'à un demi-pas par rapport à celles des rateaux mobiles. Pendant le mouvement vertical ascendant des rateaux mobiles, les barres s'élèvent le long des flancs ascendants des dents fixes. Pendant le mouvement de translation horizontal des rateaux mobiles, les barres passent les sommets des dents fixes.Pendant le mouvement vertical descen dant des rateaux mobiles, les barres descendent le long des flancs descendants des rateaux fixes en étant retenues par les flancs des dents des rateaux mobiles. Le mouvement de progression transversal des barres s'effectue en continu, les barres ayant un mouvement de rotation. Ce système nécessite beaucoup de rat eaux cannelés et est relativement onéreux. I1 existe encore des lits de refroidissement formés de vis sans fin parallèles mais ces systèmes ont l'inconvénient d'abimer les surfaces des barres ou tubes, L'invention fournit un refroidissoir dont le système de transfert à l'entrées l'aire de refroidissement proprement dite, le système d'évacuation à la sortie, assurent le déplacement par roulement des barres sur des longerons fixes, ce qui permet d'obtenir aux différents stades un refroidissement homogène et permet d'éviter non seulement les déformations en cEr8 de refroidia8emet, mais de réaliser le dressage naturel de barres. Le roulement des barres sur faire de refroidissement s'effectue en continu.En autre résultat pouvant outre obtenu concerne l'absence d'empreintes sur les barres, du fait que les contacts entre les supports des barres et les barres elles-mêmes ne sont pas réalisés selon des génératrices. Un autre objet de l'invention concerne le dispositif de transfert de sortie des barres du refroidissoir qui est adapté à des barres rondes et permet l'assemblage desdites barres en un paquet pouvant Btre manutentionné par des moyens de levage appro- priés. Conformément å l'invention, le refroidissoir comporte - un dispositif de transfert des barres entre un chemin d' amenée et l'aide de refroidissement, - une aire de refroidissement de barres qui comporte des rateaux mobiles s'étendant latéralement au chemin d'amenée et permettant le déplacement transversal desdites barres, - un dispositif de sortie des barres. Le refroidissoir est essentiellement caractérisé par le fait que l'aire de refroidissement comporte - des longerons fixes à surfaces supérieures planes, parallèles aux rat eaux mobiles, - des moyens de manoeuvre des rateaux permettant de faire rouler et avancer les barres sur les longerons fixes. Selon une caractéristique de l'invention, le refroidissoir comprend des moyens de manoeuvre d'une part d'un premier groupe de rateaux espacés et situés au même nSveaus les dents quant alignées d'autre part d'un second groupe de rateaux espacée dont les dents sont décalées d'un demi-pas par rapport à celles des rateaux du premier groupe, les dits moyens étant destinés par un système du ttte à bascule, à soulever en synchronisme chacun des groupes de rateaux depuis une position basse atteinte quand les rateaux de l'autre groupe sont en position haute et pour laquelle les sommets des dents sont au-dessous des surfaces supérieures planes des longerons, jusqu'a une position haute atteinte quand les rateaux de l'autre groupe sont en position basse, la course entre la position basse et la position haute assurant un déplacement égal à un demi- pas. L'invention va maintenant outre décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté sur les dessins annexés. La figure 1 est une vue de dessus de l'ensemble de ltins- tallation. La figure 2 est une vue en élévation de I'ensemble de l'installation. La figure 3 est une vue de détail de l'aire de refroidissement proprement dite, illustrant différentes phases du fonctionnement. En se référant aux figures 1 à 7, l'aire de refrcidissement comprend des longerons 1, fixes,à surfaces supérieures planes, parallèles. Les longerons 1 sont supportés par un chassies il formé de poteaux 111 entretoisés par des tirants 112. Faire de refroidissement comporte par ailleurs des rateaux mobiles 2 et 3 identiques, munis de dents dirigées vers le haut et parallèles aux longerons 1. Les sommets des dents 2c des rateaux 2 sont alignés, de même que les sommets 3c dds rateaux 3, les aligne- ments étant parallèles entre eux, les dents 2c étant décalées par rapport aux dents 3c. Les rateaux 2 et 3 sont soulevés et abaissés par des moyens de commande. Les rateaux 2 sont reliés à leurs extrémités et en partie médiane par des traverses 4 mobiles verticalement et parallèles aux alignements de sommets 2c et 3c. De même les rateaux 3 sont reliés à leurs extrémités et en partie médiane par des traverses 5 mobiles verticalement et parallèles aux traverses 4. Les traverses 4 et 5 sont deux à deux montées par des articulations 61 et 62 sur des palonniers 6 articulés autour d'axes 63 situés à égale distance desdites articulations 61 et 62 et commandés peur osciller de manière alternative, Les différents palonniers oscillants sont reliés entre eux par un système de tringlerie 7 manoeuvré par des leviers moteurs 8 qui oscillent. Les leviers 8 de commende d'osclilation des leviers 6 sont clavetés sur un arbre 9 supporté par des paliers 91. Des leviers 10 sont clavetés sur un arbre 9 et sont reliés à des tringles 12 n- noeuvrées selon un mouvement rectiligne alternatif par lintermédiaire de manetons 13 clavetés sur les bouts d'arbres d'un réducteur de vitesse 14 entrainé par un moteur électrique 15. Les moyens de commande décrits assurent un mouvement vertical alternatif aux traverses 4 ou 5 et aux rateaux attenants. Les rat eaux 2 sont élevés pendant que les rateaux 3 sont abaisses et vice-versa, l'un des groupes de rateaux étant au point mort haut pendant que l'autre groupe de rateaux est au point mort bas. Le fonctionnement de l'aire de refroidissement va ma mutez nant Étre décrit en se référant plus spécialement à la figure 3 qui représente ventrée de l'aire de refroidissement à différentes phases du fonctionnement. En position initiale, représentée sur la figure 3a, les rat eaux 2 sont au point mort bas, les sommets 2c étant au-dessous des plans supérieurs des longerons 1. Une barre 16 est amenée sur les longerons fixes 1. Les rat eaux 3 sont alors évidemment au point mort haut. Le mouvement des rateaux 2 et 3 est déterminé de manière que chacun des ensembles de rateaux 2 ou 3 fasse progresser la barre i6 a, environ un demi-pas, le pas P étant la distance séparant deux sommets de dents successifs sur un méme rateau. le groupe de rat eaux 2 est soulevé pendant que simultanément le groupe de rateaux 3 s'abaisse (figure 3b). Pendant ce mouvement la barre 16, soulevée et poussée par les flancs 2b des premières dents des rat eaux 2 montants, roule suivant la flèche f sur les longerons 1. Le mouvement de montée est réglé de manière qu'au point mort haut la dent ait fait rouler la barre sur une longueur d1 environ un demi-pas. Au point mort haut des rateaux 2, la barre 16 a légèrement dépassé les sommets 3c des premières dents des rateaux 3 positionnés au point mort bas et se trouve au dessus des flancs 3b (voir figure 3c). Les flancs 2b (côté évacuation) affleurant avec une ligne théorique située au niveau des plans supérieurs des longerons 1, au delà d'un demi-pas par rapport aux premiers sommets 2c des dents des rateaux 2. les sommets 3c sont un peu en deçà de la position d'arrêt de la bar reo Pendant la montée des rateaux 3, à partir du point mort--bas les flancs 3b (c8té évacuation) entrert en contact avec la barre 16, et l'obligent à rouler sur un autre demi-pas, la descente des rateaut 2 permettant le roulement de la- barre sur ce demi-pas. Pour un tour du maneton 13 on comprend qu'il se produit successivement une montée d'un groupe de rateaux et une montée dtun second groupe de rateaux, assurant ltavancement de la barre sur une longueur égale au pas P. Les rat eaux 2 et 3 et les longerons 1 sont légèrement inclinés par rapport aux alignements de sommets 2c et 3c (angleO()900) de manière que les barres en progressant sur le refroidis soir ne soient jamais en contact sur la même génératrice0 L'installation comprend un dispositif de transfert destiné à assurer le déplacement des barres par roulement entre un transporteur à rouleaux 31 et les longerons fixes 1. he dispositif de transfert comprend des rampes 17 fixes, partant du transporteur à rouleaux et aboutissant au niveau des longerons t, pour permettre aux barres de rouler sans discontinuité et de passer sur l'aire de refroidissement proprement dite. Le dispositif comprend des volets mobiles 18 montés sur un arbre ,9 situé au-dessous des plans de roulement des rampes 17. Cet arbre est entrainé en rotation par un levier moteur 20, lequel est manoeuvré par ltintermédiaire d'une tringle 2t et d'un maneton 22 claveté sur la sortie d'un réducteur 23 entrainé par un moteur 24. Le fonctionnement du dispositif de transfert est le suivant. À l'arrivée de la barre sur le transporteur, les volets 18 sont en position basse, les rateaux 2 étant également en position basse,la barre est immobilisée sur le transporteur à rouleaux par une butée non représentée. Les volets 18 se soulèvent en faisant rouler la barre sur les rampes de roulement 17. La barre s'immobilise sur lten- trée de l'aire de refroidissement, les volets 18 étant en fin de cmr- se suivant la position représentée en pointillés. Le dispositif dtévacuation des barres à la sortie de l'ai- re de refroidissement comprend des berceaux 25 de réception des barres, munis de rampes de roulement 251 permettant le roulement des barres sans discontinuité à partir des longerons 1. Le dispositif comprend par ailleurs des volets 27 clavetés sur un arbre 28 qui est supporté par Xs berceaux. En position haute,les volets 27 prolongent les rampes 251. Ces volets sont eommandés en rotation par l'intermédiaire de leviers 29 manoe1lvrds par des vérins 300 De fonctionnement du dispositif d' évacuation est le suivant lorsque chaque barre quitte faire de refroidissement, elle roule sur les volets 27 qui ferment le haut des berceaux et s'immobi- lise sur ceux-ci. Dès que quelques barres se trouvent sur les volets 27, ceux-ci s'abaissent légèrement. D'autres barres arrivent sar les volets 27 qui stabsnssent encorde, ce processus continuant Jus- qu'en fin de course basse desdits volets, où l'ensemble des barres est alors supporté par les berceaux 25. L'opérateur avec l'aide d'un pont roulant ceinture le paquet de barres avec des élingues suspendues au crochet du pont et enlève le paquet. Il est bien entendu que l'on peut sans sortir du cadre de l'invention, imaginer des variantes et perfectionnements de d- tallE de même qu'envisager l'emploi de moyens équivalents. REVENDICATIONS t / Refroidissoir de barres rondes comrtait: - un dispositif de transfert des barres encre un chemin d'amenée et l'aire de refroidissement, - une aire de refroidissement des barres gui comporte des rateaux mobiles s' étendant latéralement au chemin d'amenée et permettant le déplacement transversal desdites barres, - un dispositif dévacuation des barres à la sortie, caractérisé par le fait que l'aire de refroidissement comporte :: - des longerons-fixes à surfaces supérieures planes,parallèles aux rateaux mobiles, - des moyens de manoeuvre des rat eaux permettant de faire rouler et avancer les barres sur les longerons fixes 20/ Refroidissoir à barres rondes selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend - des moyens de manoeuvre d'une part d'un premier groupe de rateaux espacés et situées au même niveau, les dents étant alizées, d'autre part de rat eaux espacés dont les dents sont sensiblement décalées d'un demi-pas par rapport à celles des rateaux du premier groupe, lesdits moyens étant destinés à soulever en synchronisme chacundes groupes de rateaux depuis une position basse atteinte ouand les rateaux de l'autre groupe sont en position haute, et pour laquelle les sommets des dents sont au-dessous des surfaces supérieures planes des longerons jusqu'à une position haute atteinte quand les rateaux de l'autre groupe sont en position basse, la course entre la position basse et la position haute assurant un déplacement sensiblement égal à une demi-course. 30/ Refroidissoir à barres rondes selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qale les longerons et les rateaux sont inclinés d'un angle différent de 900 par rapport aux alignements de dents desdits rateaux. 40/ Refroidissoir selon ltune des revendications précédentes caractérisé par le fait que les moyens de manoeuvre des rat eaux mobiles comprennent une pluralité d'ensembles de deux traverses solidaires respectivement de: rateaux de deux groupes différents et articulées sur au moins deux salonniers manoeuvrés chacun autour dtun axe médian par des moyens moteurs. 50/ Refroidissoir selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le dispositif de transfert de barres entre le chemin dtaeenée et l'aire de refroidissement comprend : des rampes de roulement entre ledit chemin et l'entrée de l'aire ; des volets articulés autour d'un axe ; des moyens de commande en rotation des volets, 60 - Refroidissoir selon l'une des revendications prdc6- dentes, caractérisé par le fait que le dispositif d'évacuation des barres comprend : des berceaux de réception des barres associés à des rampes d'accès permettant le roulement des barres à partir de la sortie du refroidissoir ; des volets montés pivotant autour d'un are d2ntticulation et et prolongeant les rampes d'accès, fermant en po- sition haute le haut des berceaux ; des moyens de manoeuvre des vo- lets autour de leur axe d'articulation0