Brevet FR2363958A1 — publié le 19780331

La présente invention concerne des perfectionnements apportés au dispositif de montage d'une plaque de contact pour une électrode de four électrique. Dans les fours électriques connus, le courant électrique est amené aux électrodes au moyen de plaques de contact en cuivre, refroidies par une circulation d'eau et réparties régulièrement autour de l'électrode, en étant en contact avec la surface périphérique de cette dernière. Généralement il y a six à huit plaques de contact réparties autour de chaque électrode. Pour assurer un contact permanent avec l'électrode proprement dite, ces plaques de contact sont appliquées sous une certaine pression contre 11 électrode , au moyen de dispositifs différents prenant appui sur une couronne montée coaxialement autour de l'électrode. Pour des fours électriques ayant une puissance relativement faible, allant jusqu'à 10.000 KVA par exemple, on utilise généralement un dispositif du type vis-écrou complété par un ensemble de ressorts maintenant une pression sensiblement constante quelles que soient les irrégularités de l'électrode. Pour les fours de plus grande puissance, il est nécessaire d'assurer une pression des plaques de contact sur l'électrode qui soit la plus régu lière possible. A cet efèt, il est connu d'utiliser la pression du liquide de refroidissement qui circule dans les différents éléments constituant la couronne. Une membrane disposée entre chaque plaque de contact et la couronne assure l'étanchéité du dispositif. L'intérêt de ce dernier dispositif-de montage de plaques de contact est qu'il permet d'obtenir une force d'application de ces dernières sur l'électrode mieux répartie que dans le cas où l'on utilise lea dispositif du type vis écrou, ressorts. Toutefois, il présente un inconvénient grave, à savoir qu'il ne limite pas le déplacement des plaques de contact par rapport à la couronne externe.Par conséquent , si, pour une raison quelconque, la surface de l'électrode sur laquelle est appliquée la plaque de contact, n'est pas suffisamment dure, il peut arriver que la plaque de contact s'enfonce dans l'électrode, sous l'action de la poussée constante produite par la pression du liquide de refroidissement, et qu'elle se dégage de la couronne en laissant apparattre au feu la partie inférieure de la membrane assurant la séparation étanche. I1 est alors nécessaire d'arrêter, pour réparation, le four électrique pendant une période de temps assez longue, supérieure à 3-4 heures et le travail de réparation est pénible puisqu'il s'effectue dans la chaleur et dans la poussière, et il est également comateux. La présente invention vise essentiellement à remédier à ces inconvénients en procurant un dispositif de montage particulièrement simple per mettant d'éviter à coup sur que la plaque de contact ne s'engage indûment dans la surface de l'électrode. A cet effet, l'invention vise un dispositif de montage pour une plaque de contact d'électrode de four électrique du type dans lequel cette plaque de contact forme un piston monté à coulissement radial dans une chambre d'un élément de couronne coaxiale sur lequel elle prend appui, cette chambre étant remplie de liquide sous pression assurant le refroidissement de la plaque de contact,et l'étanchéité entre la plaque de contact et l'élement de couronne étant assurée par une membrane déformable délimitant la chambre sous pression, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens mécaniques limitant la course de la plaque de contact vers l'électrode. Un tel dispositif selon l'invention offre l'avantage que quel que soit l'état de la surface de l'électrode, la plaque de contact ne peut s'enfoncer dans cette dernière que dans une mesure très faible, déterminée par la course maximale autorisée par les moyens mécaniques contr8lant cette course. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue en coupe horizontale partielle d'une plaque de contact et de son dispositif de montage suivant l'invention. La figure 2 est une vue en coupe verticale du dispositif de montage d'une plaque de contact suivant l'invention. Sur la figure 1 sont représentés partiellement une électrode de four électrique 1, une plaque de contact en cuivre 2 et un élément de couronne coaxiale 3. L'électrode 1 a une forme cylindrique et elle est entourée d'un certain nombre de plaques de contact 2 par exemple de 6 à 8 qui prennent appui à l'extérieur sur un nombre correspondant d'éléments de couronne 3. La plaque de contact 2 qui a une surface externe 2a cylindrique épousant la surface périphérique de l'électrode 1, est percée de conduits 4 à travers lesquels circule un liquide de refroidissement. La plaque de contact 2 constitue en quelque sorte un piston monté à coulissement radial dans une chambre 5 ménagée dans l'élément de couronne 3, lequel est également percé de conduits 6 pour le passage du liquide de refroidissement. Entre la plaque de contact 2 et la paroi de la chambre 5 est disposée une membrane déformable 7 qui présente une jupe cylindrique en contact avec la paroi de la chambre 5 et qui est plaquée contre la face frontale 2b de la plaque de contact 2 qui est tournée vers l'élément de couronne externe 3. En fonctionnement, le volume interne 8 délimité, d'une part, par la plaque de contact 2 et la membrane déformable 7 et, d'autre part, par l'élément de couronne externe 3 est rempli de liquide de refroidissement sous pression. De ce fait, la plaque de contact 2 est repoussée vers l'électrode 1 et constitue réellement un piston. Le dispositif de montage de la plaque de contact 2 suivant l'invention comprend des moyens mécaniques permettant de limiter la course de cette plaque de contact vers ltélectrode 1. Dans la forme d'exécution non limitative représentée sur le dessin, ces moyens comprennent d'une part un plateau de guidage 9 fixé sur la face interne de l'élément de couronne 3 et, d'autre part, une douille de centrage 11, solidaire de la plaque de contact 2. Le plateau de guidage 9 comporte une bride périphérique 9a qui est fixée à l'élément de couronne 3 au moyen de vis 12 une zone tronconique 9b en saillie vers l'intérieur et percée de trous 13 pour le passage du liquide de refroidissement, et un flasque transversal 9c dans lequel coulisse la douille de centrage 11. Il est à noter que le plateau de guidage 9 est fixé sur l'élément de couronne 3 avec interposition d'une couche isolante 14 afin d'éviter le passage de courants électriques dérivés de la plaque de contact 2 vers l'élé- ment de couronne 3 et également que les courants circulent d'une plaque à l'autre à travers les éléments de couronne, ce qui pourrait provoquer des échauffements dangereux pour la membrane 7 dans certaines zones de contact. La douille de centrage 11 est fixée sur la face interne 2b de la plaque de contact 2 par une vis coaxiale 15. Cette vis 15 traverse un trou percé dans le fond de la douille 11, présente une tête prenant appui sur ce fond et est vissée dans un trou taraudé ménagé dans la plaque de contact 2. La douille de centrage 11 est serrée sur la plaque de contact 2 par l'intermédiaire d'une bague 16 limitant l'écrasement de la membrane 7 se trouvant dans cette zone. Le corps de la douille 11 traverse le-flasque transversal 9c du plateau de guidage 9 en passant à travers un trou central 17. La douille de centrage 11 est solidaire d'au moins deux ergots opposés 18 irisant saillie radialement et qui sont logés dans des gorges longitudinales internes 19 du flasque transversal 9c dans lesquelles ils coulissent pour empêcher toute rotation de la douille 11 sur elle-même. A son extrémité qui est tournée vers l'élément de couronne 3 la douille de centrage 11 présente une collerette externe 21 de diamètre supérieur à celui du trou 17 à travers lequel passe le corps de la douille 11. En fonctionnement, on voit donc que si la surface périphérique de l'électrode 1 n'est pas assez dure et, par conséquent, la plaque de contact 2 tend à s'enfoncer dans l'électrode, sous l'effet de la pression du liquide de refroidissement, dans le volume 8 , la course d'~enfoncement de la plaque de contact 2 est limitée par la douille 11 lorsque le collerette 21 de cette dernière vient buter vontre le flasque transversal 9c du plateau de centrage 9. De ce fait, on évite à coup sûr que la membrane déformable 7 puisse être exposée au feu et détériorée. Pour le montage de l'ensemble qui vient d'être décrit, on fixe tout d'abord le plateau de guidage 9 sur l'élément de couronne 3, au moyen des vis 12 en ayant préalablement inséré la douille de centrage 11, avec sa vis 15, dans le trou 17, la collerette 21 étant prisonnière à l'intérieur du plateau 9. Puis, la plaque de contact 2 étant, elle, suspendue à son équipement, on présente l'élément de couronne 3 pourvu du plateau 9 et de la douille 11, enregard de la plaque de contact 2 et on engage l'élément de couronne 3, de manière que la plaque de contact 2 fasse saillie dans la chambre 5. Puis on fixe la douille 11 à la plaque de contact 2. A cet effet, il est prévu un trou 22 qui est percé radialement dans l'élément de couronne 3, coaxialement par rapport au trou taraudé dans lequel doit s'engager la vis 15 bloquant la douille 11. On peut donc, en faisant passer un outil à travers ce trou 22 visser la vis 15 , qui se trouvait déjà engagée à l'intérieur de la douille ll, dans la plaque de contact 2, pour rendre solidaire cette douille 11 de la plaque. Ensuite, on obture le trou 22 en mettant en place un bouchon fileté 23 , avec interposition d'un joint d'étanchéité 24. REVEND I CATI ON S 1.- Dispositif de montage d'une plaque de contact pour une électrode de four électrique, cette plaque de contact formant un piston monté à coulissement radial dans une chambre d'un élément de couronne coaxiale sur lequel elle prend appui, cette chambre étant remplie de liquide sous pression assurant le refroidissement de la plaque de contact, l'étan- chéité entre la plaque de contact et l'élément de couronne étant assurée par une membrane déformable délimitant chambre sous pression, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens mécaniques 11, 21, 9c, limitant la course de la plaque de contact 2 vers l'électrode 1. 2.- Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la plaque de contact 2 est solidaire d'un organe 11 venant en contact à la fin de la course admise pour la plaque, avec une butée fixe 9c solidaire de l'élément de couronne 3. 3. - Dispositif suivant la revendication 2 caractérisé en ce que la butée fixe 9c est constituée par un flasque transversal d'un plateau de guidage 9 présentant une bride périphérique 9a fixée, par des vis 12 , sur la face interne de l'élément de couronne 3 , ce flasque 9c étant en saillie vers l'intérieur par rapport à la bride 9a et étant percé d'un trou central 17 à travers lequel peut coulisser une douille de centrage l1 fixée à la plaque de contact 2 et terminée par une collerette périphérique externe 11 de diamètre supérieur à celui du trou 17. 4.- Dispositif suivant la revendication 3 caractérisé en ce qu'une couche isolante 14 est interposée entre le plateau de guidage 9 et l'élément de couronne 3. 5.- Dispositif suivant la revendication 3 caractérisé en ce que la douille de centrage ll est solidaire d'ergots 18 coulissant dans des gorges longitudinales 19 prévues dans l'alésage du flasque transversal 9c, délimitant le trou 17. 6.- Dispositif suivant la revendication 3 , caractérisé en ce que la douille de centrage 11 est fixée à la plaque de contact 2 par une vis 15 engagée axialement dans la douille, et vissée dans un trou taraudé de la plaque de contact, en regard duquel un autre trou 22 est percé coaxialement, de part en part, dans l'élément de couronne 3 ce dernier trou 22 étant obturé par un bouchon fileté 23.