Brevet FR2399295A1 — publié le 19790302

La présente invention a pour objet un dispositif utilisable dans une installation de coulée continue pour la manutention, la mise en place sur une poche ou un répartiteur et le remplacement d'un tube de coulée muni de moyens permettant sa fixation sur le fond de la poche ou du répartiteur, en alignement avec l'orifice de coulée. I1 est devenu courant, en coulée continue, de protéger le jet de métal sortant de la poche ou du répartitsur au moyen d'un tube en matière réfractaire qui plonge dans le répartiteur ou la lingotiere, respectivement. Pendant la manutention des poches, ce tube qui est fragile risque de ge casser en heurtant un obstacle et il est donc intéressant de mettre le tube en place lorsque la poche se trouve sur le tourniquet ou le chariot de l'installation de coulée. Pour cela on a proposé de monter le tube sur un support mobile qui permet de le mettre en place et de lty maintenir pendant la coulée. Cette solution présente l'inconvénient dtimmobiliser le support pendant toute la coulée et celui-ci ne peut évidemment pas être utilisé pour la manutention des tubes et leur mise en place sur d'autres poches. Par ailleurs, on a proposé d'utiliser sur un répartiteur un support rotatif muni de deux bras permettant un remplacement rapide des busettes. Dans ce cas, le support est aussi utilisé pour maintenir le tube en place pendant la coulée et ne peut donc pas servir à manutentionner dwautres tubes et à les mettre en place sur d'autres poches ou répartiteurs. Le but de l'invention est de réaliser un dispositif permet- tant la mise en place et la fixation faciles et rapides d1un tube de coulée sur une poche ou un répartiteur, ainsi que son remplacement sans aucune intervention manuelle directe. Pour la mise en oeuvre de l'invention, il est évidemment nécessaire que le tube de coulée et la poche ou le répartiteur comportent des moyens de fixation coopérants. Ces moyens peuvent être constitués, par exemple, par des pas de vis mâle et femelle ou par un joint à baïonnette ; dans les deux cas la fixation s'effectue par rotation du tube de coulée.On peut également prévoir à l'extrémité supérieure du tube une bride dont les bords s'engagent entre deux glissières prévues sur la poche ou le répartiteur et formant des rampes de telle sorte que la bride soit plaquée contre le fond de la poche ou du répartiteur par translation du tube le long des glissières. Le tube peut encore être fixé sur la poche ou le répartiteur au moyen de broches ou d'agrafes. Le dispositif de manutention, de mise en place et de remplacement d'un tube de coulée objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte une structure mobile portant au moins un bras pouvant tourner autour d'un axe vertical et se déplacer verticalement, 1 t extréd té de ce bras étant en forme de fourche de façon qu'on puisse y introduire un tube de coulée et qu'on puisse dégager le bras du tube après fixation de ce dernier sur une poche ou un répartiteur, et des moyens pour assurer la fixation du tube sur la poche ou le répartiteur. Lorsque le tube est fixé sur la poche ou le répartiteur au moyen d'un pas de vis ou d'un joint à baïonnette1 les moyens pour assurer cette fixation sont constitués par une pièce support en forme de croissant logée dans la fourche constituant 1'estréri- té du bras et montée sur celui-ci de façon à pouvoir tourner autour d'un axe vertical, l'ouverture de cette pièce coïncidant normalement avec celle de la fourche de façon qu'on puisse y introduire un tube de coulée et le poser sur cette pièce avec son axe coïncidant avec l'axe de rotation de cette dernière, et des moyens sont prévus pour solidariser le tube et la pièce en rotation et pour faire tourner cet ensemble.On peut, par exemple, prévoir sur le tube des tenons stengageant dans des rainures de la pièce support, lorsquton pose le tube sur cette pièce, pour solidariser ces deux éléments. Tout mécanisme approprié peut être utilisé pour faire tourner la pièce support ; dans le cas d'une fixation par joint à baïonnette1 où lactation est limitée à une fraction de tour, on peut utiliser à cette fin un vérin agissant sur un levier solidaire de la pièce support. Dans le cas où le tube de coulée comporte une bride maintenue entre des glissières, on peut utiliser le mQme montage en remplaçant le mouvement de rotation de la pièce support par un mouvement de translation. Dans le cas d'une fixation par broches ou agrafes, des mécanismes sont prévus sur le bras pour la mise en place des broches ou agrafes sans intervention manuelle directe. Pour permettre le remplacement rapide d'un tube de coulée, plus particulièrement sur un répartiteur, le dispositif peut comporter deux bras rotatifs capables d'effectuer les mimes mouvements et ayant le même équipement, de façon que l'on puisse enlever le tube usagé ou détérioré avec l'un des bras et mettre en place le tube neuf avec l'autre bras. Ces deux bras ont , de préférence, un axe de rotation c-=mun; ils peuvent autre solidaires 1'un de l'autre et placés côte-à-côte ou diamètralement opposés. La structure mobile peut être constituée par un chariot déplaçable sur des rails ou par une flèche pivotant autour d'un axe vertical. Dans le cas de l'application de cette dernière solution à un répartiteur, la flèche peut être montée sur le chariot porte-répartiteur. La description qui suit se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, quelques modes de réalisation de l'invention et sur lesquels La figure 1 est une vue en plan de la partie supérieure d'une installation de coulée continue équipée d'un dispositif conforme à l'invention; La figure 2 est une vue en élévation de cette installation montrant le chargement d'un tube de coulée sur le dispositif de l'invention; La figure 3 est une vue analogue à la figure 2 montrant la mise en place du tube de coulée sur une poche; La figure 4 est une vue en élévation d'une partie du dispositif de l'invention, certaines pièces étant représentées en coupe; La figure 5 est une vue en plan de la partie du dispositif montrée sur la figure 4; ; Les figures 6 A à 6 E et 7 A à 7 E montrent, en élévation et en plan, différentes positions du tube et de son support pendant la mise en place du tube sur une poche; La figure 8 est une vue en élévation d'un autre dispositif conforme à l'invention; La figure 9 est une vue suivant la flèche F de la figure 8; La figure 10 est une vue en plan du dispositif des figures 8 et 9; La figure 11 illustre une variante; La figure 12 est une vue en élévation d'une troisième forme de réalisation de l'invention; et La figure 13 est une vue en plan du dispositif de la figure 12. L'installation de coulée continue représentée partiellement sur la figure 1 comprend une lingotière 10 placée au-dessus plancher de coulée 12 et alimentée en métal liquide par une poche et un répartiteur non représentés. Le répartiteur est monté sur un chariot se déplaçant sur le plancher de coulée et la poche est portée par un tourniquet 14 dont la rotation autour de l'axe vertical 16 permet d'amener les poches de la position de chargement à la position de coulée et vice-versa ; pendant que l'on coule le contenu d'une poche, on charge une poche pleine sur l'autre bras du tourniquet et dès que la première est vide on fait tourner le tourniquet pour la remplacer par la poche pleine. Le dispositif décrit ci-après permet de fixer un tube de coulée sur la poche en attente. Le tube de coulée 18 qui est en matière réfractaire est gainé à sa partie supérieure par un tube métallique 20. Le tube 20 porte à son extrémité supérieure des ergots 22 qui viennent se loger, lors de la mise en place du tube, dans des rainures hélicoi- dales 24 formées dans une virole 26 entourant le trou de coulée de la poche 28 ; les ergots et les rainures forment un joint à baïonnette qui permet de réaliser une fixation étanche du tube sur la poche. L'extrémité inférieure du tube 20 est munie de tenons 25 doat le rôle sera expliqué plus loin. Ce dispositif estconstitué par un chariot 30 déplaçable sur des rails 32 fixés sur une plateforme de travail 34 et portant un bras rotatif 36 qui est monté sur un tourillon à axe vertical 38 fixé à l'extrémité d'un fût vertical 40 coulissant à l'intérieur d'un fourreau 42. Un vérin 44 permet de déplacer verticalement le fût 40 et, par conséquent, le bras 36. La rotation du bras peut être commandée au moyen d'une barre 46 ; éventuellement cette rotation pourrait être commandée au moyen d'un réducteur, par exemple à vis tangente, entraîné par un moteur. Comme on le voit en particulier sur les figures 4 et 5, l'extrémité du bras 36 est échancrée et forme une fourche ; le fond de l'échancrure est circulaire et son entrée est rétrécie. Une pièce 48 en forme de croissant est placée dans cette échancrure et repose par un épaulement sur la face supérieure du bras. Sa surface extérieure est cylindrique et a un rayon légèrement inférieur à celui du fond de l'échancrure de façon qu'elle puisse tourner dans l'échancrure. Cette rotation est commandée par un vérin 50 qui attaque un bras 52 solidaire de la pièce 48. L'ouverture d'entrée de la pièce 48 est sensiblement égale a celle de 11 échancrure du bras et permet l'introduction d'un tube de coulée. Sur la surface intérieure de la pièce 48 sont formées deux rainures verticales destinées à recevoir les tenons 25 du tube de coulée. Les tubes de coulée sont stockés sur un râtelier 54. Pour charger un tube sur le chariot 30 (figure 2), on utilise une grue 56 constituée par une flèche montée rotative à l'extrémité d'un mât et le long de laquelle un palan peut se déplacer ; on accroche le tube au crochet du palan et on l'introduit dans la pièce 48, dont l'ouverture coïncide avec celle de l'échancrure du bras 36 (fig. 5), on engage les tenons 25 dans les rainures de la pièce 48 puis on laisse descendre le tube jusqu'à ce que les tenons reposent au fond de ces rainures. Pour mettre en place le tube de coulée sur la poche 28, on amène le chariot 30 et le bras 36 dans les positions qu'ils occupent sur la figure 3, le tube de coulée se trouvant au-dessous de la poche qui est placée en attente sur le tourniquet. En dépla çant le chariot, qui comporte avantageusement un mécanisme d'avance lente, et en faisant tourner le bras 36, on place le tube en ali gnement avec le trou de coulée de la poche (figures 6 A et 7 A). Au moyen du vérin 44 on soulève le tube pour introduire son extrémité supérieure dans la virole 26 de la poche et engager les ergots 22 dans l'entrée des rainures 24 (figures 6 B et 7 B). A l'aide du vérin 50 on fait alors tourner la pièce 48 et le tube, autour de son axe, pour bloquer le joint à baïonnette, l'extrémité supérieure du tube étant pressée fortement contre l'extrémité inférieure du conduit formant le trou de coulée (figures 6 C et 7 C). On descend ensuite le bras 36 pour dégager les tenons 25 des rainures de la pièce 48 (figures 6 D et 7 D), puis on ramène cette dernière dans sa position initiale au moyen du vérin 50 (figures 6 E et 7 E) on peut alors dégager le bras 36 du tube en reculant le chariot 30. Si nécessaire, on pourrait séparer le tube de coulée de la poche, en effectuant les opérations inverses. Nais généralement, le tube de coulée est enlevé lorsque la poche est vide et froide par des moyens classiques. Le dispositif représenté sur les figures 8 à 10 est utilisé pour la mise en place et le remplacement de tubes de coulée sur un répartiteur 60. Il est constitué par un chariot 62 portant deux bras rotatifs identiques 64 montés sur un fat 66 de façon à pouvoir tourner autour d'un axe vertical. Ces deux bras sont diamètralement opposés et solidaires l'un de l'autre. La rotation du bras peut être commandée manuellement ou au moyen d'un moto réducteur. Le fat 66 est déplaçable verticalement au moyen d'un vérin 68. Ltextrémité de chaque bras 64 est conformée comme celle du bras 36 du dispositif représenté sur les figures 1 à 7 et porte un ensemble analogue à l'ensemble 48-50 de ce dispositif et destiné à recevoir un tube de coulée et à le faire tourner autour de son axe. Comme on le voit sur la figure 10, axe de rotation des bras et l'axe du trou de coulée du répartiteur sont situés appro ximativement dans un ême plan vertical parallèle à la direction de déplacement du chariot. I1 est ainsi possible, en déplaçant le chariot, de venir prendre le tube de coulée usagé fixé sur le répartiteur, au moyen de l'un des bras1 et de le remplacer par un tube neuf porté par 11 autre bras.Cette opération est réalisée de la façon suivante Après avoir chargé un tube de coulée sur l'un des bras 64, on approche le chariot 62 du répartiteur 60 et on engage le tube de coulée fixé sur ce dernier dans l'extrémité en forme de fourche de l'autre bras 64, les bras étant en position basse. On soulève alors les bras pour engager les tenons du tube dans les rainures de la pièce 48 après l'avoir orientée convenablement punis on fait tourner cette pièce au moyen du vérin 50 associé pour déverrouiller le tube. On abaisse alors les bras 64, on les fait tourner à 180- et on effectue les opérations inverses pour mettre en place le tube neuf. La figure 11 montre une variante dans laquelle les deux bras 64' sont confondus en un seuil et les deux ensembles 48-50 sont placés cte-à-c8te. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 12 à 13, les bras 64 sont montés rotatifs à l'extrémité d'une flèche 70 qui, elle-mme, est montée à rotation sur un fût 72 pouvant coulisser verticalement dans un fourreau 74 fixé sur un chariot 76 qui peut être attelé au chariot porte-répartiteur 78. Un vérin 80 commande les déplacements verticaux de la flèche 70. De nombreuses modifications peuvent être apportées aux réalisations décrites par l'emploi de moyens techniques équivalents et il est entendu que ces modifications entrent dans le cadre de l'invention. L'invention est utilisable dans le domaine de la coulée continue, notamment de l'acier. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la manutention, la mise en place sur une poche de coulée ou répartiteur et le remplacement d'un tube de coulée muni de moyens permettant sa fixation sur le fond de la poche ou du répartiteur, caractérisé en ce qu'il comporte une struc ture mobile portant au moins un bras pouvant tourner autour d'un axe vertical et se déplacer verticalement, l'extrémité de ce bras étant échancrée en forme de fourche de façon quton puisse y introduire un tube de coulée et qu'on puisse dégager le bras du tube, par déplacement de la structure mobile, après fixation du tube sur une poche ou un répartiteur, et des moyens pour assurer la fixation du tube sur la poche ou le répartiteur. 2. Dispositif selon la revendication 1 pour la manutention, la mise en place et le remplacement d'un tube de coulée dont la fixation sur une poche ou un répartiteur est réalisée au moyen d'un filetage ou d'un joint à batonnette, caractérisé en ce que les moyens pour assurer la fixation du tube sur la poche ou le répartiteur sont constitués par une pièce en forme de croissant logée dans l'échancrure formée à l'extrémité du bras et montée sur celui-ci de façon à pouvoir tourner autour d'un axe vertical, l'ouverture de cette pièce coïncidant normalement avec celle de l'echancrure, de façon qu'on puisse y introduire un tube de coulée et le poser sur cette pièce avec son axe coïncidant avec 1'axe de rotation de cette dernière, et des moyens sont prévus pour solidariser le tube et ladite pièce en rotation et pour faire tourner cet ensemble autour de son axe. 3. Dispositif selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte un second bras rotatif pouvant effectuer les mêmes mouvements et portant le même équipement que le premier bras. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux bras ont un axe de rotation commun. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux bras sont solidaires et diamètralement opposés. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux bras sont confondus et le bras unique porte deux équipements identiques pour la mise en place, la fixation et le démontage des tubes, ces équipements étant placés à faible distance l'un de l'autre. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la structure mobile est constituée par un chariot déplaçable sur rails. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la structure mobile est constituée par une flèche pivotant autour d'un axe vertical.