Brevet FR2398994A1 — publié le 19790223

L'invention a pour objet une machine pour le remplatement de la garniture réfractaire d'un trou de coulée par une nouvelle garniture, une fois que l'ancienne a eté démolie, sur un convertisseur métallurgique. D'habitude, on remplace les briques réfractaires entourant le trou de coulée d'un convertisseur de la façon suivante : ces briques sont démolies par les ouvriers à l'aide d'un marteau piqueur pneumatique ou d'un outil analogue, puis enlevées ; de nouvelles briques sont ensuite hissées à la hauteur voulue et mises en place dans le trou de coulée du convertisseur à l'aide d'un palan à chat- ne ou d'un chariot élévateur. Cette solution a pour inconvénient que le lieu de travail est exposé à une température extrêmement élevée, ce qui affecte considérablement la santé des ouvriers et l'effica- cité de leur travail. Ltinvention a pour but de fournir, pour le remplacement de la garniture réfractaire des trous de coulée sur les convertisseurs métallurgiques, une machine dont le fonctionnement soit satisfaisant et qui permette aux ouvriers d'etfectuer efficacement, d'un emplacement non exposé a' la chaleur du convertisseur, presque toutes les opérations de remplacement de cette garniture réfractaire. La machine conforme à l'invention comporte un socle mobile qui peut être déplacé par un vérin de translation parallèlement à la largeur d'un châssis, le long de tiges de guidage, ce châssis étant porté par des roues. Par ltintermédiaire d'un pivot horizontal, une plate-forme tournante porte une flèche qui peut être déplacée verticalement autour de ce pivot à l'aide d'un vérin de pivotement. Cette plate-forme est montée sur le socle mobile par l'intermédiaire d'une couronne de roulement, d'axe vertical, et elle peut être déplacée sur cette couronne, par rapport au socle mobile, à l'aide d'un vérin d'orientation. La fleche, du type télescopique, est formée d'un élément porteur, qui est relié par le susdit pivot à la plate-forme pivotante, et d'un élément extérieur qui porte à son extrémité libre un organe de fixation qui peut tourner, autour de l'axe longitudinal de la fleche télescopique, sous l'action d'un moteur hydraulique rotatif. L'élément extérieur de la flèche télescopique peut être déplacé longitudinalement, par rapport à son élément porteur, à l'aide dtun vérin d'allongement.Un marteau pneumatique, monté sur l'organe de fixation par l'intermédiaire d'un axe de liaison, peut être déplacé en rotation autour de cet axe à l'aide d'un vérin de basculement. Des postes de travail sont-prévus sur deux étages à l'avant du châssis, le poste de travail supérieur comportant une tale (ou deux demi-tôles) de plancher qui peut être librement ouverte et fermée. La machine conforme à l'invention présente les avantages suivants : 1") la plate-forme supportant le marteau pneumatique peut être déplacée parallèlement à la largeur du châssis à l'aide du socle mobile et, par conséquent, on peut effectuer rapidement le remplacement de la garniture réfractaire d'un trou de coulée en immobilisant le châssis en un endroit déterminé 2") la flèche portant le marteau pneumatique peut être orientée librement autour d'un axe vertical sur la couronne de roulement et le marteau pneumatique peut donc être appliqué au trou de coulée à la position voulue, ce qui permet de démolir efficacement la garniture réfractaire de ce trou de coulée 3") la flèche est construite de façon à pouvoir être orientée librement autour d'un axe horizontal par rapport au châssis et le marteau pneumatique est agencé de façon à pouvoir tourner librement autour de son axe de liaison par rapport à la flèche ; par conséquent, il est possible d'appliquer le marteau pneumatique de haut en bas sur le trou de coulée, même si le pivot reliant la flèche à la plate-forme tournante est à une hauteur faible, cet avantage étant encore accru par la possibilité d'allongement que possède la fleche télescopique ; 4 ) la machine peut avoir une construction compacte dans son ensemble puisqu'il est possible d'abaisser à volonté le susdit pivot 5 ) on peut faire tourner le marteau pneumatique sur lui-meme à l'aide du moteur hydraulique rotatif et il est par conséquent extrêmement commode d'utiliser ce marteau pour démolir la garniture réfractaire d'un trou de coulée qui, vue de face, a une forme ovale ;; 6") en raison de ltexistence d'un poste de travail supérieur et d'un poste de travail inférieur, les ouvriers peuvent s'approcher du convertisseur en se tenant sur l'un ou l'autre de ces postes de travail selon les conditions locales. L'invention va être maintenant décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés. Ceux-ci représentent un mode de réalisation préféré de la machine à remplacer les garnitures réfractaires de trous de coulée pour convertisseurs métallurglques, cette machine étant établie selon la présente invention. La figure 1 représente cette machine en élévation, la figure 2 en plan et la figure 3 en vue par ttarrière. La figure 4 montre, par une coupe à plus grande échelle, une demi-tôle de plancher en position verticale d'ouverture. La figure 5 illustre, par une vue de face, le mécanisme de verrouillage des demi-tôles de plancher en position d'ouverture. Ainsi qu'il ressort des figures 1 à 3, la machine comporte un châssis 1 monté sur quatre roues 2. A l'arrière, le châssis 1 porte deux tiges de guidage 3 parallèles à la largeur de ce châssis 1 et un socle mobile 4 est monté à coulissement sur ces tiges 3. Le socle mobile 4 peut être déplacé latéralement par un vérin de translation 5, le long des tiges 3. Ce vérin 5 pourrait d'ailleurs être remplacé par un pignon en prise avec une crémaillère. Une tourelle ou plate-forme tournante 7, montée sur le dessus du socle 4 à l'aide d'une couronne de roulement 6, peut être entraînée en rotation par un vérin d'orientation 47. La machine est équipée d'une flèche télescopique formée d'un élement porteur 9 et d'un élément extérieur 10. L'élément porteur 9 est relié à la plate-forme 7 par un pivot horizontal 8 et l'élément extérieur 10 peut être amené à sortir plus ou moins de l'élément porteur 9 par un vérin d'allongement 11. Un organe de fixation 13 est adapté à l'extrémité libre de l'élément de flèche extérieur 10 par l'intermédiaire d'un moteur hydraulique rotatif 12 qui tourne selon l'axe longitudinal de cet élément 10. Un marteau piqueur pneumatique 14 est adapté à l'extrémité de l'organe de fixation 13 à l'aide d'un axe de liaison 15, d'un arbre de pivotement 42 et d'une broche de fixation 43. L'élément de flèche porteur 9 pivote dans un plan vertical autour du pivot 8, sous l'action de la dilatation et de la contraction d'un vérin de pivotement 16 qui agit entre l'élément de flèche 9 et la plate-forme 7, ce qui modifie la position verticale du marteau pneumatique 14. L'organe de fixation 13 est entraîné en rotation autour de l'axe longitudinal de ltélément de flèche 10 sous l'action du moteur hydraulique 12, ce qui modifie la position angulaire du marteau pneumatique 14 qui peut en outre être entraîné en rotation par un vérin de basculement 18 autour de l'axe de liaison 15. La machine possède un poste de travail supérieur 19 et un poste de travail inferieur 20, situés à des étages différents à ltex- trémité avant du châssis 1 (extrémité de gauche, selon les figures I et 2). Ces postes de travail 19 et 20 sont utilisés principalement lors de l'installation d'une garniture réfractaire/de trou de coulée sur le convertisseur. Des marches 22, permettant de passer d'un poste de travail à l'autre, sont disposées sur l'un des côtés d'un cadre. 25, solidaire du châssis 1. La tôle de plancher du poste supérieur 19 est divisée en deux demi-tôles 23 par une ligne médiane et chacune de ces demi-tôles 23 est montée sur le cadre 25 a l'aide de charnières latérales 24 de façon à pouvoir être ouverte (voir la figure 4) ou fermée (voir la figure 2) par pivotement autour de l'axe horizontal de ces charnières.Lorsque les deux demi-tôles de plancher 23 sont ouvertes en position verticale, elles dégagent le poste de travail inférieur 20, qui peut t donc être utilisé par oS ouvriers, et permettent au marteau pneumatique 14 de basculer vers le bas sur le pivot 8 jusqu'à la position représentée en trait mixte en bas et à gauche de la figure 1. Un verrou 26, actionné par une poignée 27, est sollicité par un ressort 28 vers la cauche de la figure 4 et attaché à chaque demi-tôle de plancher 23 comme le montrent les figures 4 et 5.Lorsque les demi-tôles 23 sont ouvertes on introduit leurs verrous 26 dans une encoche 30 mÉnagée dans une pièce en caisson 31 ; celle-ci est portée par un garde-corps fixe 29 qui borde le poste de travail supérieur 19 de chaque côté et sur lequel s'appuie la demi-tôle 23 correspondante en position d'ouverture. Sur le châssis 1 sont installés un siège de conducteur 33 (figure 2) et le système hydraulique 32 qui permet d'actionner les divers vérins et moteur hydrauliques 5, 11, 12, 13, 16, 17 et 18. Des garde-corps mobiles 34 et 35 sont installés sur le bord avant du poste de travail supérieur 19 et ils sont montés sur des broches d'articulation verticales 36, par leurs bords verticaux extérieurs, de façon à pouvoir être soit fermés comme le mentrent les figures 2 et 3, soient rabattus sur aa partie avant des garde-corps fixes 29. Un garde-corps intermédiaire 37 peut venir boucher l'intervalle entre les garde-corps mobiles 34, 35 en position de fermeture.Ce garde-corps intermédiaire 37 est attaché, de façon pouvoir être ouvert et fermé, à l'extrémité intérieure de l'un des garde-corps mobiles 34 à l'aide de broches d'articulation 38, l'extrémité libre du garde-corps intermédiaire 37 pouvant être assujettie à l'autre garde-corps mobile 35 à l'aide d'un verrou 39. La poignée 40 (figure 4), qui est fixée à chaque demi-tôle de plancher 23 pour faciliter son ouverture et sn fermeture, et des tiges d'accrochage 41 (figure 3) ccopèrent avec les extrémités intérieures des garde-corps mobiles 34 et 35. La machine conforme à l'invention qui vient d'être décrite fonctionne de la manière suivante On fait rouler le châssis 1 jusqu'à son emplacement de travail. Puis on règle la position et la direction du marteau pneumatique 14 en agissant sur l'un au moins des dispositifs hydrauliques suivants : vérin de translation 5, vérin d'orientation 17, vérin de pivotement 16, vérin d'allongement 11, vérin de basculement 18 et moteur rotatif 12. On applique alors selon une direction appropriée le marteau pneumatique 14 au trou de coulée du convertisseur dont la garniture réfractaire est à remplacer et on le fait fonctionner de façon à démolir cette garniture réfractaire. Lorsque le trou de coulée est à une faible hauteur, on ouvre le garde-corps intermédiaire 37 et les garde-corps mobiles 34 et 35 après avoir libéré les verrous 39 et les tiges d'accrochage 41. On soulève les demi-tôles 23 à la verticale à l'aide des poignées 40, On introduit le verrou 26 dans l'encoche 30 de la pièce 31 portée par chaque garde-corps fixe 29, en poussant la poignée 27 contre ' -. l'action du ressort 28 et en la relâchant ensuite, les demi-tôles 23 reposant alors contre les garde-corps fixes 29. Enfin, on abaisse le marteau pneumatique 14 pour démolir la garniture réfractaire du trou de coulée. Une fois cette garniture démolie, on enlève la broche de fixation 43 et on rétracte le marteau pneumatique 14 en le faisant pivoter autour de l'axe 42 d'environ 1800 dans le sens des aiguilles d'une montre à la figure 2. Puis on adapte à l'extrémité de l'élément de flèche 10 un montage récepteur pour la garniture réfractaire, on place sur ce montage la nouvelle garniture -réfractaire, puis on manoeuvre les vérins de façon à pouvoir fixer au convertisseur cette nouvelle garniture. Cette dernière est fixée par des ouvriers qui se tiennent sur l'un ou l'autre des postes de travail 19, 20. Lorsque le trou de coulée est a' une hauteur relativement grande, on pousse la poignée 27 vers la droite de la figure 4 contre l'action du ressort 28, on dégage le verrou 26 de la pièce en caisson 31 de façon à pouvoir abaisser les demi-tôles de plancher 23 sur lesquelles les ouvriers peuvent alors effectuer les opérations de fixation de la garniture réfractaire. Lorsque le trou de coulée est à une faible hauteur, les demi-tôles 23 du poste de travail supérieur 19 sont relevées de la manière décrite ci-dessus et le travail est etfectué par des ouvriers se tenant sur le poste de travail inférieur 20. Selon l'invention, on peut faire agir le marteau pneumatique 14 sur le trou de coulée sous l'angle voulu en agissant sur les différents vérins et la garniture a' remplacer peut être démolie rapidement, le travail nécessaire pouvant être mené efficacement à bien. Le poste de travail supérieur 19 étant fait de demi-tôles 23 qui peuvent être ouvertes et fermées facilement et le poste de travail inférieur 20 pouvant ainsi être facilement dégagé par ouverture des demi-tôles 23, les ouvriers disposent de deux étages de travail différents qu'ils utilisent à volonté selon la hauteur à laquelle se trouve le trou de coulée. Par conséquent, les ouvriers peuvent adapter rapidement et avec précision la nouvelle garniture au convertlsseur, dans une attitude commode, et ils peuvent démolir aisément l'ancienne garniture même Si le trou de coulée est à une faible hauteur. Bien que l'invention ait été decrite en référence à un mode de réalisation préféré, il est bien entendu possible d'apporter à celui-ci de nombreuses modifications et variantes dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Machine pour le remplacement de la garniture réfractaire d'un trou de coulée, sur les convertisseurs métallurgiques, caractérisée en ce qu'elle comprend - un élément de fleche porteur (9) qui est capable de pivoter autour d'un axe horizontal et de tourner autour d'un axe vertical - un élément de flèche extérieur (10) qui porte à son extrémité libre un organe de fixation (13) pouvant être déplacé angulairement par un moteur hydraulique rotatif (12) et qui est monté télescopiquement dans l'élément de flèche porteur (9) de façon à pouvoir etre déplacé longitudinalement par rapport à celui-ci par un vérin d'allongement (11) ; et un marteau pneumatique (14) qui est capable d'être déplacé angu lapement par un vérin de basculement (18) autour d'un axe de liai- son (15) reliant ce marteau (14) à l'organe de fixation (13). 2 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de flèche porteur (9) est monté sur un châssis (1) muni de roues (2). 3 - Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément de flèche porteur (9) est capable d'être déplacé par un vérin de translation (5) parallèlement à la largeur du chassis (1), le long de tiges de guidage (3). 4 - Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément de flèche porteur (9) est capable d'être déplacé par un pignon en prise avec une crémaillèreS parallèlement à la largeur du châssis (1) le long de tiges de guidage (3). 5 - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'élément porteur de flèche (9) peut être déplacé sur un pivot (8) d'axe horizontal à l'aide d'un vérin de pivotement (16) et peut tourner autour du susdit axe vertical sous l'action d'un vérin d'orientation (17). 6 - Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'élément de flèche porteur (93 est porte par une plate-forme tournante (7) qui est montée sur le châssis (1) par 19intermédiaire d'une couronne de roulement. (6) 7 - Machine selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte deux postes de travail superposés (19 > 20) à l'avant du châssis (1), le plancher (23) du poste de travail supérieur (19) étant agencé de façon à pouvoir etre ouvert et fermé à volonté, pour dégager ou non le poste de travail inférieur (20).