Brevet FR2304676A1 — publié le 19761015

La présente invention dûe à la collaboration de MM. VOITURIEZ et AYMARD, respectivement Ingénieur Divisionnaire et Chef d'atelier à l'Usi ne de Dunkerque de la Société Demanderesse, concerne les gueulards de haut fourneau c'est-à-dire les dispositifs permettant d'alimenter ces hauts fourneaux par leur partie supérieure. L'invention se rapporte plus particulièrement à un type de gueulard tel que décrit dans le brevet français N"74 01 159 de a Demanderesse, dans lequel la matière de chargement fournie à partir d'au moins un silo est transmise à une goulotte entraînée en rotation et dont le bec est de préférence orientable dans un plan à peu près vertical. Le but recherché ici est d'obtenir une répartition extrêmement régulière de la charge, afin d'améliorer les conditions de fonctionnement du haut fourneau. A cet effet, la goulotte tournante du gueulard comporte une par tie de révolution, en forme d'entonnoir, placée au-dessus du bec de la goulotte, et dont l'axe - est à peu près confondu avec l'axe vertical du haut fourneau et avec l'axe de la rotation.de la goulotte. De préférence, cet axe est également celui de l'arbre d'entraf nement de la goulotte, le dispositif d'entrafnement se trouvant à l'extérieur du haut fourneau proprement dit. Suivant d'autres caractéristiques - le bec de la goulotte est orientable dans un plan vertical, ce qui est connu en soi, et la partie de son mécanisme d'actionnement qui se trou ve dans le haut fourneau est protégée par des moyens convenables,par par exemple ,par deux flasques solidaires de bras de suspension de la goulotte;; - le mécanisme d'actionnement du bec comprend une tige qui s'étend coaxialement dans l'arbre creux d'entrainement de la goulotte, cette tige portant à son extrémité inférieure un palonnier relié par deux tiges de sus pension au bec de la goulotte, ce bec étant par ailleurs relié par au moins une biellette à la partie supérieure ou intermédiaire de la goulotte - le bec orientable est de préférence, porté par un berceau suspendu aux tiges et aux biellettes précitées - le mécanisme de commande de la tige d'actionnement du bec comprend une noix reçue oscillante autour d'un axe à peu près horizontal dans une chape solidaire d'un levier,l'extrémité supérieure de la tige d'actionnement étant supportée à rotation par ladite noix. L'invention va être maintenant décrite plus en détail en se référant au dessin annexé qui représente un mode de réalisation préféré et sur lequel - la Fig. 1 est une vue en coupe partielle d'e la partie supérieure d'un gueulard de haut-fourneau muni du dispositif d'alimentation suivant l'inven tion; - la Fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de cette Fig. 1; - la Fig. 3 est une vue de détail de ltextrémité inférieure de la goulotte; et la Fig. 4 est une vue én coupe suivant la ligne 4-4 de la Fig. 1. On voit sur la Fig. 1 du dessin la partie supérieure d'un haut fourneau 1 surmonté d'un dôme 2 et délimitant un trou d'homme 3 grâce auquel la partie supérieure de ce haut fourneau peut être visitée. fl est prévu au-dessus du haut fourneau plusieurs silos tels que celui désigné par la référence 4 sur le dessin, dont la trémie inférieure est obturée par un mécanisme à casque 5 et un clapet 6. La goulotte rotative 10 sur laquelle porte plus précisément cette invention est suspendue par l'intermédiaire d'un arbre creux 11 à un bâti 7, fixé sur le dôme 2. On ne décrira pas en détail la constitution de cet arbre ll,qui peut être réalisé en plusieurs tronçons et qui est supporté par des paliers et des butées de construction classique. I1 est par ailleurs associé à des moyens d'étanchéité et à des moyens d'entrainement convenables, également classiques. La goulotte proprement dite comprend une partie supérieure 12 formant une boîte de forme cylindrique et comportant une paroi latérale verticale 13 et un fond annulaire 14. Cette partie supérieure est solidaire de quatre bras obliques 15 reliés à leur partie supérieure à un fût 16 rendu solidaire de l'arbre d'entraînement. La goulotte comprend également une partie intermédiaire 17 en forme d'entonnoir, coaxiale à la partie supérieure, et dont l'axe X-X est confondu avec celui de l'arbre d'entraînement et correspond à peu près à l'axe de révolution du haut fourneau, ainsi qu'un bec 18 orientable verticalement porté par un berceau muni d'un lest20. Les moyens de liaison entre le bec et le berceau sont de tout type convenable et constitués par exemple par des tétons 21 s'engageant dans des échancrures 22 du berceau (Fig. 3). Le berceau 19 est lui-même suspendu à un mécanisme que l'on va décrire maintenant plus en détail, notamment en se référant à la Fi g. 2. Le mécanisme de suspension et d'actionnement du bec orientable comprend une tige 23 qui s'étend dans l'arbre creux 11 et qui porte à sa partie inférieure un palonnier 24 à partir duquel s'étendent deux tiges de suspension 25 réglables en hauteur. Le berceau 19 est articulé par l'intermédiaire de deux tourillons 26 auxz,fxtrémités inférieures de ces tiges qui s'étendent à travers des ouvertures/ménagées dans la partie tronconique de la goulotte. Ce même berceau est par ailleurs relié à la partie intermédiaire de la goulotte par deux biellettes 28. Entre l'extrémité inférieure de la tige d'actionnement 23 et la partie inférieure 29 de arbre d'entraihement, est prévu au moins un soufflet d'étanchéité qui protège la tige et assure son coulissement correct dans l'arbre 11. De préférence, il est prévu deux soufflets concentriques 30, 31 fixés à leur partie inférieure sur un disque 32. Bien entendu, des moyens d'étanchéité sont également prévus entre la tige et l'arbre, ces moyens et n'ayant pas à etre décrits plus en détail. La protection du mécanisme est par ailleurs assurée par deux flasques 33 (Fig. 1 et 2) qui s'étendent à peu près sur toute la surface comprise entre deux des bras 15 et la partie tronconique de la goulotte, ces deux flasques étant soudées sur cette goulotte et comportant par ailleurs des garnitures 34 le long desquelles le palonnier 24 est guidé dans son mouvement vertical. L'ensemble des pièces susceptible de subir une usure du fait du passage de la charge et des conditions ambiantes sont garnies d'un matériau de protection qui peuL Btre constitué par exemple par des briques réfractaires ou matériau analogue. A la partie supérieure de la tige d'actionnement 23 est prévu un mécanisme de commande que l'on voit sur les Fig. 1 et 4 et qui comprend principalement un levier 35 relié par une bielle 36 au bâti fixe et actionné à une extrémité par tout moyen convenable, par exemple par un vérin à fluide 36a(Fig. 1).A son autre extrémité,le levier forme une chape 37 entre les deux branches de laquelle est tourillonnée une noix 38 à laquelle est suspendue la tige d'actionnement 23. Cette suspension est réalisée au moyen de deux butées 39, et complétée par des roulements à aiguilles 40 qui assurent un guidage parfait de la tige. Le fonctionnement du dispositif que l'on vient de décrire est le suivant : la charge délivrée à partir de l'un des silos d'alimentation 4 tombe sur la partie supérieure de la goulotte tournante ou elle forme une sorte de caisse à pierres 4, ce qui permet d'éviter une usure de cette partie de la goulotte. A partir de là et quelle que soit la position angulaire de la goulotte, la charge est dirigée vers la partie 17 en forme d'entonnoir qui régularise le débit et alimente le bec orientable dans des conditions extrêmement régulières. n en résulte une répartition de la charge dans le haut fourneau qui est sensiblement améliorée par rapport aux dispositifs antérieurs,ainsi que le démontrent des essais effectués dans des conditions très difficiles. Ce premier résultat extrêmement important est complété par le fait que le mécanisme d'actionnement est parfaitement protégé,principale- ment par les flasques 33 ce qui permet d'assurer une très bonne fiabilité de l'installation. L'ensemble du dispositif de suspension est très simple et le fait d'utiliser un bec amovible porté par un berceau permet de simplifier les opérations d'entretien et éventuellement de remplacement de ce bec, qui peut être extrait par le trou d'homme 3, représenté à gauche sur la Fig. 1 On notera également que tous les organes d'entraffiement, de guidage en rotation et d'étanchéité sont situés à l'extérieur du haut-fourneau proprement dit et sont donc, d'une part, soumis à des contraintes réduites et, d'autre part aisément accessibles, ce qui constitue un facteur essentiel de fiabilité et de sécurité. - REVENDICATIONS 1 - Goulotte tournante pour gueulard de haut-fourneau, caractérisée en ce qu'elle comporte une partie de révolution, en forme d'entonnoir, placée au-dessus du bec (20) de la goulotte, et dont l'axe X-X est à peu près confondu avec l'axe vertical du haut fourneau et avec l'axe de la rotation. 2 - Goulotte tournante suivant la revendication 1 , comportant un bec orientable dans un plan à peu près vertical et une tige d'actionnement du bec, qui s'étend concentriquement dans un arbre d'entraikiement, caractérisée en ce que cette tige (23) porte à sa partie inférieure un palonnier (24) relié par deux tiges de suspension (25) au bec de la goulotte, ce bec étant par ailleurs re par lié/au moins une biellette (28) à la partie supérieure ou intermédiaire de la goulotte. 3 - Goulotte tournante suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les tiges de suspension (25) s'étendent dans des orifices (27) ménagées dans la partie intermédiaire (17) de la goulotte. 4 - Goulotte tournante suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 > caractérisée en ce que la partie du mécanisme d'actionnement du bec, qui se trouve dans le haut-fourneau est protégée par des moyens convenables (30 - 33). 5 - Goulotte tournante suivant la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens de protection comprennent deux flasques (33) qui s'étendent entre deux des bras de suspension (15), et la partie intermédiaire tronconique (17) de la goulotte. 6 - Goulotte tournante suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les deux flasques (33) portent des garnitures (34) pour le guidage du palonnier 24. 7 - Goulotte tournante suivant la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits moyens comprennent au moins un soufflet (30, 31) s'étendant autour de la portion de la tige d'actionnement (23) qui dépasse de l'arbre d'entrainement (11) de la goulotte. 8 - Goulotte tournante suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le bec orientable comprend un berceau (19) relié aux moyens de suspension (27,28) et un bec amovible (20). 9 - Gueulard de haut-fourneau, caractérisé en ce qu'il comprend une goulotte tournante suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8. 10 - Gueulard suivant la revendication 9, dans lequel le mécanisme d'actionnement du bec orientable comprend une tige concentrique à l'arbre d'entraînement de la goulotte, caractérisé en ce que ce mécanisme comprend une noix (38) reçue oscillante autour d'un axe à peu près horizontal dans une chape solidaire d'un levier (37), l'extrémité supérieure de la tige d'actionnement (23) étant supportée à rotation par ladite noix.