Brevet FR2459713A1 — publié le 19810116

La présente invention concerne le domaine métallurgique et a notamment pour objet un dispositif de gunitage pour le revêtement des poches métallurgiques. A l'heure actuelle, les procédés métallurgiques faisant appel & une large application de l'inJection de l'oxygbne, s'opèrent à des températures élevées et dans des conditions d'action agressive des scories fondues, du métal et du milieu gazeux sur le revêtement des installations métallurgiques et, en particulier, sur le revêtement des poches. En outre, la distribution irrégulière des charges thermiques sur la surface du revêtement des poches métallurgiques provoque des défauts locaux.Or la défaillance même d'un seul des éléments de maçonnerie constituant le revêtement rend inévitable l'arrêt de l'installation métallurgique pour une longue réfection Afin d'augmenter la durée de service de la maçonnerie réfractaire et d'assurer un fonctionnement stable des installations métallurgiques, on a actuellement recours & des entretiens préventifs effectués aussi bien a froid qu'à chaud. L'une des techniques les plus avancées de réfection du revêtement des installations métallurgiques est le gunitage, qui permet de réparer la surface du revêtement tant à l'état froid qu'aux températures élevées. Le principe en est d'appliquer & la surface du revOte- ment & réparer des masses granulaires humidifiées. La gunite est posée sur les endroits endommagés en couches minces uniformes au moyen de machines spéciales appelées guniteuses. La masse provenant de la guniteuse est véhiculée, à l'aide d'air comprimé, par un tuyau portant & son bout un ajutage à partir duquel elle est déposée, grace à l'énergie cinétique acquise, sur la surface à réparer. Les dispositifs de gunitage de poches utilisés en métallurgie Jusqu'à ce jour impliquent d'importantes dépenses de travail manuel pénible, l'opérateur qui effectue la réfection du revêtement de poche étant obligé de manipuler l'ajutage manuellement en se trouvant parfois à l'intérieur de la poche, dans un espace extrêmement empoussiéré où la température atteint 80 à 1000C. On connaît également des dispositifs mécanisés de gunitage du revêtement des poches, permettant d'améliorer les conditions de travail durant l'opération de gunitage (voir, par exemple, le certificat d'auteur soviétique 344807, Cl. int. B22d 41/02). Un tel dispositif comprend une plate-forme avec un guide sur lequel est monté un curseur portant un ajutage de projection de la gunite.Ledit guide est réalisé sous forme d'une colonne montée sur un chariot pouvant se déplacer le long de la plate-forme. Cette dernière, & son tour, peut se mouvoir sur des rails de guidage. L'ajutage est fixé sur le curseur & l'aide d'une tige mobile. En faisant monter et descendre la tige avec l'ajutage par déplacement du curseur le long de la colonne, ainsi qu'en manoeuvrant la plate-forme et le chariot, on procède au gunitage de la surface du revêtement. Toutefois, ce dispositif présente un inconvénient, qui réside dans la manipulation compliquée de l'aJutage, due & la nécessité de toute une série de déplacements des sousensembles du dispositif les uns par rapport aux autres (montée t descente de la tige, orientation de l'aJutage, déplacement réciproque de la plate-forme-et du chariot). Ceci conduit & des dépenses de temps considérables pour le gunitage des défauts locaux du revêtement de la poche, parce qu'on-doit, en passant & chaque endroit & réparer suivant, arrêter et réajuster le dispositif de gunitage. De plus, cette même complexité de la manipulation de l'ajutage rend très difficile l'utilisation d'automatismes permettant une commande programmée & distance de l'opération de gunitage. Cela veut dire que l'opérateur qui manoeuvre les organes de commande doit se trouver sur la plate-forme du dispositif où ceux-ci sont montés, c'est-à-dire à proximité immédiate de la poche en réfection. On ne peut donc pas utiliser le dispositif considéré pour la réfection & chaud du revêtement des poches, la température de la poche durant une telle réfection à chaud allant jusqu'à 400 C. Par ailleurs, un tel dispositif n'assure pas un gunitage complet de la totalité de la surface du revêtement des parois et du fond de la poche en un seul cycle opératoire et sans rajuster le dispositif, car une fois le gunitage des parois terminé, il faut enlever l'ajutage et lui substituer un autre, spécialement adapté pour le gunitage du fond de la poche. En plus, en utilisant les dispositifs connus, il est assez difficile d'assurer un gunitage uniforme des poches métallurgiques ayant une forme complexe, en particulier des poches dont la surface latérale a une forme elliptique. Un autre inconvénient des dispositifs classiques de gunitage mécanisé du revêtement des poches consiste en ce qu'ils représentent des installations fixes à encombrement important, ce qui rend difficile leur implantation dans les zones de réfection des poches. L'invention vise donc un dispositif de gunitage du revêtement des poches métallurgiques,dans lequel le guide et sa commande seraient conçus de manière & simplifier la commande de l'aJutage pour la projection de la gunite, en assurant ainsi un gunitage uniforme de toute la surface des parois et du fond de la poche en une seule opération technologique et le contrôle automatique å distance du processus. Ce but est atteint gracie & un dispositif de gunitage du revêtement des poches métallurgiques, comprenant une plate-forme sur laquelle est monté, au moyen-d'un guide, un curseur portant un aJutage de projection de la masse granulaire, ledit dispositif étant caractérisé, suivant l'invention, en ce que le guide a une forme générale courbe dont la courbure correspond à la courbure du revêtement de la poche métallurgique, qu'il est installé sur la plate-forme de façon & s'étendre vers le bas à partir de cette plate-forme Jusqu'd l'intérieur de la poche avec faculté de rotation autour d'un axe vertical, et qubil est relié & un mécanisme installé sur la plate-forme et assurant le déplacement radial du guide par rapport à cet axe vertical, ladite plate-forme étant équipée d'appuis réglables pour sa fixation sur la poche métallurgique. Gracie à une telle conception constructive du dispositif de gunitage du revêtement des poches, dans lequel le guide est exécuté avec une courbure correspondant h celle du revêtement de la poche métallurgique et est situé, lors du montage du dispositif sur la poche, sous la plate-forme, c'est-à-dire dans l'espace intérieur de la poche en réfection, on parvient à simplifier notablement la manipulation de l'ajutage de projection de la gunite. Au cours de l'opération de gunitage, l'ajutageniofr sur le curseur se déplaçant le long d'un tel guide, peut suivre rapidement un traJet qui assure l'accès à n'importe quel endroit de la surface du revêtement, y compris le fond de la poche.Ce mouvement rapide de l'ajutage est rendu possible en combinant deux mouvements : un mouvement de va-et-vient sur le guide et un mouvement rotatif effectué conjointement avec ce guide. En outre, le mécanisme situé sur la plate-forme et servant au déplacement radial du guide par rapport & l'axe vertical, donne la possibilité de maintenir un écartement constant entre la surface du revêtement et l'ajutage lors du déplacement de ce dernier conjointement avec le guide durant le gunitage de poches de forme complexe, par exemple, des poches elliptiques. D'autre part, en réalisant le dispositif de gunitage du revêtement des poches avec la plate-forme pourvue d'appuis réglables pour sa fixation sur la poche en réfection, on lui confère une bonne portabilité permettant de la monter rapidement sur une poche à réparer et, aussitôt le gunitage achevé, de l'enlever et de le monter sur une poche suivante. La productivité du travail s'ep trouve considérablement accrue par rapport aux anciennes installations fixes de gunitage de poches; en outre, on peut alors utiliser pour les opérations de réfection des aires beaucoup moins grandes. En plus, le fait que les appuis sont réglables donne la possibilité d'utiliser un même dispositif pour la réfection de poches métallurgiques de différentes capacités, c'est-à-dire ayant différents diamètres et profondeurs. Il est avantageux de réaliser le mécanisme pour le déplacement radial du guide sous forme d'une glissière montée de façon mobile sur la face inférieure de la plate-forme et portant ledit guide, et d'un gabarit amovible installé sur la face inférieure de la plate-forme et ayant une courbure correspondant à la courbure de la section horizontale de la poche, ce gabarit portant un couple de rouleaux lié à la glissière. Cette conception du mécanisme pour le déplacement radial du guide permet de maintenir, de façon la plus simple, un écartement constant entre la surface du revêtement et l'ajutage lors du-gunitage de poches ayant une forme elliptique. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparattront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels - la figure 1 représente le dispositif de gunitage de revêtement des poches métallurgiques selon l'invention, monté sur la poche montrée en coupe longitudinale; - la figure 2 est une vue en plan du dispositif de gunitage de revêtement de poches, (vue de dessus ); - la figure 3 représente le guide avec son dispositif de déplacement radial (vue de côté avec arrachement); - la figure 4 montre le guide avec son mécanisme de déplacement radial (vue de dessous suivant la flèche A de la figure 3);; - la figure 5 représente une fixation du guide sur la glissière (coupe suivant V-V de la figure 3); - la figure 6 montre l'ensemble de fixation d'une plaque courbe sur la boite (coupe suivant VI-VI de la figure 3); - la figure 7 montre le curseur (vue en plan); - la figure 8 montre le curseur (coupe suivant VIII VIII de la figure 7); - la figure 9 montre le curseur (coupe suivant IX-IX de la figure 8); - la figure 10 montre le mécanisme de déplacement du curseur; - la figure Il représente l'appui réglable à échelle agrandie, en coupe suivant XI-XI de la figure 1; - la figure 12 représente le même appui vu de côté à échelle agrandie; - la figure 13 montre le collecteur (coupe longitudinale);; - la figure 14 représente une variante de réalisation du dispositif de gunitage de revêtement de poches suivant laquelle le guide est constitué de sections rectilignes. Le dispositif de gunitage de revêtement de poches en métallurgie, représenté dans les figures 1 et 2, comporte une plate-forme 1 pourvue d'appuis 2 réglables constitués de pattes pivotantes 3 fixées sur des supports 4 h l'aide d'une articulation 5. Les supports 4 des appuis 2 sont immobilisés entre les fers en U 6 de la plate-forme 1. A la partie centrale de la plate-forme est monté un gabarit amovible 7 (figure 3), et sur des rouleaux porteurs coniques 8 est montée une table tournante 9 avec une couronne dentée (non représentée). Sur le côté inférieur de la table tournante 9 sont fixés des galets 10 sur lesquels se déplace une glissière, patin, coulisseau ou analogue, 11 (figures 3,4,5) avec un guide 12 fixé sur celle-ci et un couple 13 de rouleaux dont les rouleaux 14 sont montés de façon à pouvoir rouler suivant les côtés extérieur et intérieur du gabarit 7. Le guide 12 comprend une boite 15 (figure 3), aux parois de laquelle se trouve fixée, par l'intermédiaire de bras 16 (figure 6), une plaque courbe amovible 17 aux bords latéraux de laquelle sont soudées des barres cylindriques 18. Sur le guide 12 (figure 1) est monté, avec possibilité de se déplacer, un curseur, chariot ou analogue 19 dont la structure est illustrée par les figures 7,8 et 9. A l'intérieur du corps 20 (figure 7) du curseur 19 sont fixés quatre rouleaux 21 et quatre rouleaux mwnbSes 22 (figure 8) Les essieux 23 des rouleaux mobiles 21 sont fixés à une lame-ressort 24 (figure 9). Le corps 20 (figure 7) du curseur 19 porte un guide 25 dont la rainure reçoit le coulisseau 26 d'un collier 27 servant à fixer un ajutage 28 (figure 1). Dans l'ajutage 28 débouchent un tuyau 29 d'alimentation en gunite et un tuyau 30 d'alimentation en agent humidifiant. Au corps 20 (figure 7) du curseur 19 sont fixés, au moyen de plaques superposées 31, les bouts d'un cible 32. Un mécanisme 33 (figure 1) de déplacement du curseur 19 est composé d'un tambour 34 (figure 10) pour l'enroulement du câble 32, d'un moteur électrique 35 (figure 2) et d'un réducteur 36 (figure 10). Une commande électrique réversible 37 (figure 2) montée sur la plate-forme 1 est utilisée pour la rotation de la table tournante 9. Les supports 4 des appuis 2 de la plate-forme 1 sont fixés entre les fers en U 6 (figure 1) au moyen d'assemblages par boulons 38 (figures Il et 12) à travers des trous 39 prévus dans les fers en U 6 et des trous 40 ménagés dans les supports 4. La table tournante 9 (figure 10) porte, montée au moyen d'une bride d'appui 41 (figure 13), un collecteur 42 constitué par un tube 43 & l'extrémité supérieure duquel est fixée par des vis 44 une douille 45 avec un raccord 46 pour la connexion du tuyau 29 d'alimentation en gunite et un raccord 47 pour la connexion du tuyau 30 d'alimentation en agent humidifiant. Dans la gorge annulaire 48 de la douille 45 est encastrée sous pression une bague d'appui 49 en plastique fluoré. Sur cette bague 49 s'appuie un manchon 50 avec un raccord 51 auquel est connecté le tuyau (non représenté) de la guniteuse (non représentée). Le manchon 50 est attaché par des vis 52 à une cuvette 53 présentant un bourrelet 54 sur lequel s'appuient des manchettes 55 en plastique fluoré. Les manchettes 55 en plastique fluoré sont serrées, par l'intermédiaire d'un anneau 55, par des boulons 57. La cuvette 53 est reliée à la plate-forme 1 au moyen de boulons 58. Dans la cuvette 53 est vissé un raccord 59 pour la connexion du tuyau (non représenté) d'alimentation en agent humidifiant. Le transfert de l'agent humidifiant du tuyau fixe (non représenté) au tuyau tournant 30 est effectué par une cavité étanche 60 formée par la douille 45 et la cuvette 53. Le tube 42 porte des bagues 61 d'amenée de courant avec des disques isolants 62, recouvertes d'un bottier démontable 63 Les bagues 61 d'amenée de courant reçoivent de l'énergie électrique à partir de balais 64 de prise de courant. La plate-forme 1 (figures 1,2) porte un organe de préhension 65 servant à monter le dispositif sur la poche 66 (figure 1) à réparer présentant un anneau de rigidité supérieur 67. Une autre variante de réalisation du dispositif de gunitage de revêtement de poches métallurgiques, conforme & la présente invention, est montrée sur la figure 14, où les pièces correspondant à celles déjà décrites sont désignées par les mêmes chiffres de référence afin de simplifier la compréhension des similitudes-et des différences de ces deux variantes de réalisation. Le dispositif de gunitage de revêtement de poches métallurgiques conforme à cette --variante de réalisation est destiné au gunitage de poches présentant une forme de cône tronqué. Cette variante de réalisation se caractérise en ce que le guide 12a comporte au lieu de la plaque courbe 17, deux plaques rectilignes raccordées, dont l'une (17') est installée parallèlement & la génératrice latérale de la paroi de la poche 66, et l'autre (17"), parallèlement au fond de la poche 66. Le gunitage de revêtement de poches en métallurgie s'opère comme suit. Pour le gunitage de poches métallurgiques ovales, on installe sur le guide 12 (figure 3) la plaque courbe amovible 17 dont la courbure correspond à celle des parois de la poche 66 (figure 1). Ensuite on procède au réglage des appuis 2 en fonction du diamètre et de la hauteur de la poche å réparer. Ce réglage consiste à déplacer les supports 4 par rapport aux fers en U 6. Afin de réaliser un déplacement horizontal du support 4, on défait l'assemblage par boulons 38 (figure 6), après quoi on monte et on fixe le support 4, au moyen de l'assemblage par boulons 38, aux trous correspondants 39 du fer en U 6. Afin de réaliser un déplacement vertical du support 4, on défait l'assemblage par boulons 38, après quoi on déplace le support 4 dans le sens vertical et on le fixe, au moyen de l'assemblage par boulons 38, aux trous correspondants 40 percés dans ces supports 4. Le dispositif est soulevé par l'intermédiaire de l'organe de préhension 65, & l'aide d'une grue ( non représentée ), et est monté sur la poche 66. Les pattes pivotantes 3 appuyées contre la poche 66 pivotent d'abord, ensuite reprennent leur position verticale au fur et à mesure de la descente du dispositif, et se placent enfin sur l'anneau de rigidité supérieur 67 de la ceinture à tourillons de la poche 66. On relie au raccord 51 le tuyau (non représenté) de la guniteuse (non représentée), et au raccord 59, le tuyau (non représenté) d'alimentation en agent humidifiant La masse à projeter est amenée à l'ajutage 28 par le passage formé par le manchon 50, l'ouverture centrale de la douille 45, le raccord 46 et le tuyau 29. L'agent humidifiant est transmis sous pression à travers la cavité étanche 60. L'énergie électrique est transmise par l'intermédiaire des balais fixes cuivre-graphite 64 aux bagues tournantes 61 d'amenée de courant, qui sont reliées au moteur électrique 35. Comme déjà mentionné, le dispositif, objet de l'invention, permet d'effectuer aussi bien le gunitage local des zones usées du revêtement que la réfection complète de la totalité de la surface de la poche, y compris celle de son fond. En cas de gunitage de zones usées locales du revêtement de la poche, on fait déplacer le curseur 19 le long du guide 12 en tournant en même temps la table 9 de manière à amener l'ajutage 28 dans la zone détériorée du revêtement, après quoi on procède à l'opération de gunitage en inversant le sens de rotation, sous un angle déterminé, de la table tournante 9 et, en même temps, en effectuant un mouvement de va-et-vient du curseur 19. La rotation de la table tournante 9 est effectuée à partir de la commande électrique rdversible 57 par l'intermédiaire d'une couronne dentée (non représentée), alors que le mouvement de va-et-vient du curseur 19 est permis par le câble 32 auquel le mouvement est transmis à partir du tambour 34 du mécanisme 33 de déplacement du curseur 19. Comme déjà mentionné, l'un des avantages de la présente invention consiste en ce qu'on peut réaliser un gunitage uniforme du revêtement de poches métallurgiques présentant dans le plan horizontal une forme compliquée, par exemple, elliptique. Dans ce cas, comme on le voit sur la figure 4, on monte au-dessous de la plate-forme 1 le gabarit amovible 7 dont l'ellipticité est similaire à celle de la poche dans le plan horizontal. La table tournante 9 étant en rotation, les rouleaux 14 du couple 13 de rouleaux se déplaçant suivant le gabarit 7 provoquent le mouvement radial de la glissière Il avec le guide fixé sur cette dernière, par rapport à l'axe de rotation de la table tournante 9, en assurant de cette façon le maintien d'un écartement constant entre l'ajutage 28 qui se déplace suivant le guide 12 et la paroi de la poche 66. En cas de gunitage de revêtement d'une poche de forme tronconique, on monte sur le guide 12, comme on le voit sur la figure 14, les plaques rectilignes accouplées 17' et 17" parallèles à la génératrice de la paroi de la poche et au fond de la poche, resectivement: L'ajutage 28 se déplaçant suivant ces plaques 17' et 17" est toujours à la même distance du revêtement de la poche, ce qui assure un dépôt uniforme de la gunite sur le revêtement. Comme déjà mentionné, l'invention offre aussi l'avantage que la construction du dispositif permet de commander ce dernier à distance depuis un poste de commande (non représenté). Etant donné que la manoeuvre du curseur 19 durant l'opération de gunitage est effectué en combinant seulement deux déplacements et notamment le mouvement du tambour 34 et le mouvement de la table tournante 9, cette opération de gunitage peut être programmée au moyen d'automatismes des plus simples (non représentés). Ainsi, la présente invention offre un dispositif perfectionné efficace pour le gunitage de revêtement de poches métallurgiques, permettant de réaliser le gunitage de poches métallurgiques de capacités et de formes différentes d'une façon simple et fiable. Le dispositif de gunitage de revete- ment de poches métallurgiques selon la présente invention donne la possibilité d'automatiser le processus de gunitage en réduisant ainsi notablement la quantité de travail et en éliminant l'influence nocive du gunitage sur le personnel préposé. Dans un souci de clarté, on a utilisé, pour la description des modes particuliers de réalisation de la présente invention, une terminologie bien spécifique. Cependant, il convient d'avoir en vue que la présente invention n'est aucunement limitée à la terminologie adoptée et que chaque terme couvre tous les équivalents techniques remplissant la même fonction et utilisés pour la solution des mêmes problèmes. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'd 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 de gunitage de revêtement de poches utilisées en métallurgie, du type comprenant une plate-forme sur laquelle, au moyen d'un guide, est monté un curseur ou chariot portant un ajutage pour la projection de la gunite ou masse analogue à- déposer, caractérisé en ce que ledit guide a une forme générale courbe dont la courbure correspond à la- courbure du revêtement de la poche métallurgique à traiter; qu'il est installé sur la plateforme de façon à s'étendre vers le bas à partir de ladite plate-forme jusqu'à l'intérieur de la poche, tout en étant mobile en rotation autour daun axe vertical, et qu'il est relié à un mécanisme installé sur ladite plate-forme et assurant le déplacement radial dudit guide par rapport à cet axe vertical, ladite plate-forme étant équipée d'appuis réglables pour sa fixation sur la poche métallurgique à traiter. 2.- Dispositif de gunitage de revêtement de poches utilisées en métallurgie, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit mécanisme de déplacement radial du guide est réalisé sous forme d'une glissière montée de façon mobile sur le côté inférieur de la plate-forme et portant ledit guide, et d'un gabarit amovible monté sur le côté inférieur de la plate-forme et ayant une courbure similaire à la courbure de la section horizontale de la poche, ce gabarit portant un couple de rouleaux relié à ladite glissière.