Brevet FR2313125A1 — publié le 19761231

LK présente invention a pour objet un dispositif pour le décrassage de la surface d'un métal en fusion se trouvant, par exemple, dans un four à arc, un four Martien ou un mélangeur. Actuellement, le décrassage de la surface d'un métal en fusion s'effectue au fur et 9 mesure que la scorie àe forme pendant l'élaboration du métal, au moins deux fois à chaque élaboration. Au cours de l'élaboration du métal on introduit dans le bain des désoxydants et des sco-rifiants, qui, en réagissant chimiquement et thermiquement avec le métal, forment une scorie contenant les impuretés indésirables dans le métal élaboré. Pour décrasser la surface du métal en fusion, on emploie largement un dispositif se présentant sous la forme de racles en bois ou métalliques refroidies par eau, qui sont manoeuvrées à la main. Ia racle est constituée par une plaque fixée sur une tige. Un tel décrassage non mécanisé ne répond pas aux exigences actuelles de l'exploitation des appareils métallurgiques. le décrassage prend beaucoup de temps, occupe un personnel qualifié qui doit travailler en présence de hautes températures et de radiations lumineuses, dans une atmosphère chargée de gaz et de poussières. En outre, une certaine quantité de métal est perdue avec la scorie, des pertes de chaleur ont lieu, par suite de la longue durée du décrassage, et, en conséquence, la qualité du métal élaboré diminue. 'a scorie évacuée du four se solidifie en un monolithe qui, en cas d'utilisation ultérieure en tant que matériau de construction, doit être broyé. Des tentatives ont été faites pour décrasser la surface du métal en fusion, mais la principale difficulté gênant la solution de ce problème était la sodification de la scorie sur l'organe actif métallique et le brûlage rapide des racles en bois. Des recherches et des expériences prolongées effectuées par les auteurs de la présente invention leur ont permis d'établir que l'effet de solidification de La scorie sur l'organe actif du dispositif de décrassage, ayant longtemps gêné la mécanisation de ce processus manuel lourd de main-d'oeuvre, peut être exploité pour obtenir un nouvel effet techniques utile. Ainsi, par exemple, il a été remarqué qu'au contact de la scorie en fusion avec la surface plane refroidie d'une pièce, il y a solidification de scorie sur cette pièce, et la croate de scorie est suffisamment résistante pour se maintenir à la surface de la pièce pendant son cheminement de la zone du four au point de déchargement de la scorie. En outre il a été établi que la croûte de scorie solidifiée sur une pièce plate est suffisamment cassante et peut facilement hêtre détruite en faisant passer la pièce avec la croate entre les tranchants de lames métalliques. Sous l'action des lames, la scorie eet entièrement éliminée d e. lasurface de la pièce, laquelle peut de nouveau étire utilisée pour décrasser la surface du métal en fusion. Le but de l'invention est de supprimer les complications indiquées. On s'est donc proposé de créer un dispositif pour le décrassage de la surface d'un métal en fusion, dans lequel les pièces destinées à entrer en contact avec la scorie et les organes servant à détacher la scorie de ces pièces seraient conçus de manière à permettre la mécanisation du décrassage et seraient en outre suffisamment efficaces. La solution consiste en un dispositif pour le décrassage de la surface d'un métal en fusion, comportant des plaques ou pièces plates destinées à entrer en contact avec la scorie et une capacité pour la collecte de la scorie dans lequel, d'après l'invention, lesdites pièces plates sont fixées côte à côte sur le côté extérieur des maillons d'une chaîne sans fin liée cinématiquement à une commande assurant son cheminement sur des rouleaux fixés à un châssis, qui est constitue par deux parties liées entre elles par une articulation et disposées l'une par rapport à l'autre sous un certain angle, l'une étant destinée à titre engagée dans le four, tandis que l'autre est destinée à être engagée dans la capacité mentionnée, remplie d'un liquide de refroidissement ; sur la partie du châssis s'engagent dans la capacité sont montées dés lames dont les tranchants sont en vis-à-vis, avec un écartement proche de l'épaisseur des pièces plates défilant entre elles ; de plus, il est prévu un mécanisme d'orientation de la partie du châssis s'engageant dans le four, autour de l'axe horizontal de l'articulation liant les deux parties mentionnées du chassies. La réalisation desdites pièces sous la forme de plaques constituant une surface active plane qui se trouve du côté de la scorie au moment de sa prise (solidification), permet de tranaporter la scorie jusqu'à la capacité de collecte et de détacher la scorie de la surface des plaques sur lesquelles elle s'est solidifiée, à l'aide de lame embrassant les plaques du côté de leurs faces larges. La réalisation du chassie sous la forme de deux parties articulées l'une sur l'autre et la présence d'un mécanisme dorientation de la partie du chGssis s'engageant dans le four suppriment le travail manuel, accélèrent le décrassage et permettent de régler la profondeur d'immersion des pièces plates dans la couche de scorie à évacuer de la surface du métal en fusion. Il est avantageux de réaliser le mécanisme d'orientation de la partie du chassies, s'engageant dans le four, sous la forme d'un couple vis-écrou, dont l'écrou est monté fixe sur la partie du chassies s'engageant dans la capacité, et dont la vis est accouplée à l'aide d'une articulation à la partie du cassis s'engageant dans le four, sur une portion de cette partie dépassant au-delà de l'articulation liant les deux parties du chtssis. Une telle réalisation du mécanisme d'orientation permet de régler continflinent la profondeur d'imersion des pièces plates dans la couche de scorie du four, dont le niveau baisse au fur et à mesure du décrassage de la surface du métal en fusion. Il est souhaitable de doter le dispositif d'une capacité supplémentaire et d'y placer la première capacité de collecte de la scorie, celles-ci étant alors avantageusement réalisée sans fond. La présence d'une capacité supplémentaire pemet de réduire la durée du décrassage des fours de métallurgie. le dispositif, en commun avec la première capacité, peut être dans ce cas extrait de la capacité supplémentaire à l'aide d'un pont roulant et écarté, la capacité supplémentaire pouvant alors être prise par un pont roulant et transportée jusqu'au point de décharge de la scorie. Il n'est donc point nécessaire de séparer le dispositif de la première capacité. ia partie du chtssis s'engageant dans le four est avantageusement refroidie par eau. Cela permet de prolonger la durée de service du dispositif. L'invention peut autre utilisée avec une efficacité maximale pour le décrassage de la surface d'un métal en fusion se trouvant dans un four de métallurgie. Le dispositif faisant l'objet de l'invention peut aussi être utilisé pour décrasser la surface d'un métal en fusion se trouvant dans des poches, des mélangeurs et d'autres capacités pour métaux en fusion. Pour expliquer l'invention, on décrit plus bas des exemples de réalisation non limitatifs, avec références aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 représente un dispositif conforme à l'invention et une partie dusfour (vue de côté avec arrachement du cassis et coupes du four et de la capacité) - la figure 2 représente le même dispositif, sans le four (vue de dessus) - la figure 3 représente une pue en coupe suivant III-III de la figure 1 (à échelle ;grandie) - la figure 4 représente une vue en coupe suivant IV-IV de la figure 3 (à échelle agrandie). Le dispositif pour le décrassage de la surface d'un métal en fusion comprend une capacité 1 (figures 1 et 2) remplie d'un liquide de refroidissement 2. Sur la capacité 1, est monté un chassies 3 constitué par deux parties disposées sous un certain angle l'unie par rapport à l'autre et liées par une articulation 4 (figure 1). la partie 5 du châssis 3 est destinée à être engagée dans le four 6 et peut & re refroidie par eau, tandis que la partie 7 s'engage dans la capacité 1. Sur le bout libre de la partie 5 du chassis 3 est monté fixe un rouleau 8. Coaxialement à l'articulation 4 est monté un rouleau moteur 9 lié cinématiquement à une commande 10. Sur le-bout libre de la partie 7 du châssis 3 s'engageant dans la capacité 1, est monté un rouleau fou il .Une chaSne sans fin 12 contourne les rouleaux 8, 9 et 11 montés sur le chassies 3, et porte,du côté extérieur des maillons 13 (figures 3 et 4), des plaques ou pièces plates 15 de forme rectangulaire, rigidement fixes à l'aide de supports 14. Ces pièces plates 15 sont disposées côte à côte le long de la chaîne 12, avec de petits écartements (de l'ordre de 25 à 30 mm) entre elles, et elles sont fixées aux maillons 13 de façon à former sur le brin droit de la channe une surface pouvant être pratiquement considérée comme continue. Sur la partie 7 du chassies 3 engagée dans la capacité 1, au-dessus du niveau du liquide refroidissement 2, sont montés un rouleau 16 (figure 1) permettant de régler la tension de la channe 12, et l'écrou 17 d'un mécanisme 18 d'orientation ou de pivotement de la partie 5 du chassis 3 s'engageant dans le four 6, autour de l'axe horizontal de l'articulation 4. Ia partie 5 du cassis 3 s'engageant dans le four comporte une portion 19 dépassant gu-delà de l'articulation 4 et.liée par une articulation 20 à la vis 21 du mécanisme 18 d'orientation de ladite partié 5 du chassies 3. Pour la rotation de la vis 21, est prévue une manivelle 22. Dans un autre exemple de réalisation du dispositif, pour la rotation de la vis 21 on peut employer une commande à moteur (non représentée sur les dessins). Au-dessous du niveau du liquide de refroidissement 2, sur la potion verticale, de préférence du brin montant, de la chaîne sans fin 12, sont montées, dans la capacité 1, des lames 23 et 24 destinées à détacher de la surface des pièces plates 15 la scorie qui s'y est solidifiée. Les lames 23 et 24 ont leurs tranchants en vis-à-vis et l'écartement entre ces tranchants est proche de l'épaisseur des pièces plates 15 défiliglt entre eux pendant le décrassage. Les deux lames 23 et 24 sont fixées à l'aide d'un support 25 (figure 3) à la partie 7 du chassies 3 s'engageant dans la capacité 1. le dispositif pour le décrassage de la surface d'un métal en fusion peut comporter une capacité supplémentaire 26 (figure 1). Dans ce cas, la capacité 1 est réalisée sans fond. Pour permettre le refroidissement par eau de la partie 5 du châssis 3 s'engageant dans le four 6, on prévoit dans la structure métallique de cette partie des cavités 27 et des moyens pour l'amenée, la circulation et l'évacuation de l'eau de refroidissement. les pièces plates 15 (figures 3 ét 4) sont fixées rigidement aux maillons 13 de la chaîne 12 à l'aide de supports 14. Une telle fixation assure le maintien des plaques à la position requise (proche de la position verticale) au moment où elles passent à travers l'écartement entre les tranchants des lames 23 et 24. Les tranchants des lames 23 et 24 (figure 3) ont une forme appropriée pour détacher la scorie des surfaces actives et latérales des pièces plates 15. On peut réaliser le dispositif avec d'une seule lame (non représentée sur les dessins) entourant au maximum la pièce plate 15 suivant le périmètre de sa section. Le dispositif pour le décrassage de la surface d'un métal en fusion fonctionne de la façon suivante. Avant le commencement du décrassage, on place le dispositif auprès de l'ouverture (non représentée sur les dessins) pour l'avacuation de, la scorie du four de.métallurgie 6 (figure 1). Ceci fait, on admet le liquide de refroidissement 2 aux capacités 1 et 26 et l'on met en marche la commande 10 de rotation du rouleau moteur 9 de la channe 12 portant les pièces plates 15. La rotation du rouleau 9 assure le cheminement de la channe sans fin 12 à laquelle sont fixées les pièces plates 15, qui défilent ainsi dans le sens indiqué par la flèche A. La chaîne 12 avec les pièces plates 15 contourne successivement les rouleaux 8, 9, 17 et 16 Par rotation de la vis 21 on règle l'inclinaison de la partie 5 du châssis 3, engagée dans le four 6, en commun avec la channe sans fin 12 et les pièces plates 15, que l'on fait plonger dans la scorie à une profondeur ne dépassant pas l'épaisseur de la couche de scorie. Quand la scorie liquide est contactée par la surface froide des pièces plates 15, une couche de scorie se solidifie sur ces pièces. La channe 12 continuant son mouvement, les pièces plates 15 avec la scorie solidifiée sur leur surface contournent le rouleau 16, situé au-desus de la capacité 1, et le rouleau 1 1 situé dans la capacité 1. Durant ces changements de direction, la plus grande partie de la scorie solidifiée se fragment et tombe dans la capacité 1 remplie de liquide de refroidissement 2, pour s'y accumuler au fond. Durant leur mouvement ascendant sur le brin montant de la channe 12, les pièces plates 15 passent à tour de rôle à travers l'écartement entre les tranchants des lames 23 et 24, où les restes de scorie solidifiée sont détachés de la surface des pièces plates 15. Ensuite les pièces plates 15 débarrassées de la scorie solidifiée retournent au four 6, dans la zone de la scorie, jusqu'à décrassage complet dela surface du métal en fusion. Au fur et à mesure que ltépaisseur de la couche de scorie à évacuer diminue à la surface du métalen fusion, à l'aide du mécanisme 18 d'orientation on fait descendre la partie 5 du chassies 3, engagée dans le four 6, jusqu'à la profondeur voulue. Pour faire descendre la partie 5 du chassies 3 engagée dans le four 6, on fait tourner la vis 21 à l'aide de la manivelle 22. Une fois la surface du métal en fusion décrassée, on retire du four la partie 5 du chassis 3. A cet effet on soulève cette partie au-dessus du niveau du métal à l'aide du mécanisme 18 d'orientation, puis, à l'aide du pont roulant, on écarte le dispositif du four à une distance suffisante pour dégager de l'ouverture du four 6 ladite partie-5 du châssis 3, et permettre l'obturation de cette ouverture avec un obturateur. Quand une quantité prédéterminée de scorie s'est accumulée dans la capacité 1, on coupe l'admission du liquide de refroidissement 2 (eau) à cette capacité, sans interruption de la sortie du liquide de refroidissement 2 de celle-ci. Une fois tout le liquide de refroidissement 2 sortie de la capacité 1, d'après l'invention, à l'aide du pont roulant on soulève le dispositif au-dessus de la capacité 1, on l'écarte et on le pose sur un banc spécial. Puise, à l'aide du pont roulant, on prend la capacité 1 avec la scorie qui s'y trouve et on la transporte au point de déchargement de la scorie. La scorie est obtenue sous forme de morceaux de grosseur ne dépassant pas 8 cm. Dans un autre exemple de réalisation du dispositif, la capacité 1 peut être sans fond. Il faut alors avoir une capacité supplémentaire 26, dotée d'un fond, dans laquelle on place ladite capacité 1 avec le dispositif monté sur elle. Dans ce cas il sera inutile de séparer le dispositif de la capacité 1 pour évacuer la scorie de la capacité 26. Le dispositif, en commun avec la capacité 1, pourra être écarté de la capacité supplémentaire 26 à l'aide d'un pont roulant. les essais ont montré que le dispositif fonctionne bien, est de conduite et d'entretien commodes ; la scorie se solidifie sur les pièces plates et, lors de leur pàssage à travers l'écartement entre les tranchants des lames, elle en est détachée d'une façon sûre. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné 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 suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le décrassage, ou élimination de la scorie, dela surface d'un métal en fusion, comportant des plaques ou pièces plates destinées à entrer en contact avec la scorie et une capacité pour la collecte de la scorie, caractérisé en ce que lesdites plaques ou pièces plates sont fixées cate à côte sur le côté extérieur des maillons d'une chaîne sans fin, liée cinématiquement à une commande assurant son cheminement sur des rouleaux fixés à un châssis qui est constitué par deux parties liées entre elles par une articulation et disposées l'une par rapport à l'autre sous un certain angle et dont l'une est destinée à être engagée dans le four, tandis que l'autre, destinée à être engagée dans la capacité mentionnée, remplie d'un liquide de refroidissement, est munie de lames dont les tranchants sont orientés l'un vers l'autre et qui sont dispersées à une distance mutuelle dont la valeur est proche de l'épaisseur des plaques ou pièces plates passant entre elles, un mécanisme étant en outre prévu pour le pivotement de la partie du chassies destinée à être engagée dans le four, autour de l'axe horizontal de l'articuBtion liant les deux parties mentionnées du chtssis. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de pivotement de la partie du chassis s'engageant dans le four est réalisé sous la forme d'un couple vis-écrou, dont l'écrou est monté fixe sur la partie du chassies s'engageant dans la capacité, et dont la vis est accouplée à l'aide d'une articulation à la partie du chassie s'engageant dans le four, sur une portion de cette partie dépassant au-delà de l'articulation liant les deux parties du chassis. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il possède une capacité supplémentaire dans laquelle est placée la capacité mentionnée pour la collecte de la scorie, réalisée sans fond. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie du cassis s'engageant dans le four comporte une cavité pour la circulation du liquide de refroidissement.