Brevet FR2458594A1 — publié le 19810102

i 2458594 La présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux installations de traitement d'acier en poches. On sait que de telles instal- lations sont destinées à assurer le traitement du métal, et notamment son ré- chauffage à l'abri de l'air ou de toute autre atmosphère oxydante. Il est donc nécessaire de réaliser des installations dans lesquelles la poche, son couvercle, son conteneur éventuel, ainsi que les logements d'électrodes, constituent un ensemble étanche. Ces installations doivent répondre, entre autres, aux exigences sui- vantes: 1 - les logements d'électrodes se déplaçant verticalement à travers le cou- vercle de la poche ou de son conteneur, le maintien de l'étanchéité au passage de ces logements impose la mise en oeuvre de systèmes d'en- traînement et de guidage peu déformables; 2 - étant donné que les électrodes, constituant en général un assemblage par nipplage de tronçons disponibles dans le commerce, sont entièrement en- fermées dans leur logement, il est nécessaire de prendre toutes disposi- tions pour éviter leur casse en cours de fonctionnement, casse due à des efforts électrodynamiques trop importants. En effet, la casse de l'électrode, qui provoque l'immersion partielle de l'électrode dans le bain métallique, peut entraîner un retard considérable dans le déroulement de l'opération de traitement, un rebut de la coulée, une solidification commençante du métal, et également des dégâts pour le matériel. L'invention se propose d'apporter une installation assurant, notamment un minimum de déformation sur l'installation, par réduction des bras de levier et en prévoyant des guidages axiaux; - une longueur minimale de colonne d'électrode, et donc une résistance maxi- male aux contraintes électrodynamiques - la sécurité du matériel, en cas de casse d'électrode. L'installation selon l'invention est caractérisée en ce que chaque élec- trode de chauffage est disposée dans un logement étanche en plusieurs parties, qui comprennent des moyens assurant le guidage axial des électrodes en cours de déplacement, en ce que lesdites électrodes sont déplacées par un vérin dis- posé au-dessus de la pince d'électrode, et en ce qu'elles comportent un système de protection,en cas de rupture d'électrode, qui assure le déclenchement du 2 2458594 disjoncteur principal lors du passage d-un courant parasite entre ladite pince et la partie du logement d'électrode contenant la partie active de cette dernière. Selon l'invention, le logement étanche contenant chaque électrode de chauffage est réalisé en trois parties: une partie inférieure en forme de che- mise d'eau, sur laquelle est assurée l'étanchéité; la pince d'électrode, avec son dispositif de crampage; et une partie supérieure, formant logement de ré- serve, et dans laquelle se trouve la partie non utile de l'électrode. Selon une caractéristique de cette invention, les moyens assurant le guidage axial des électrodes comprennent, d'une part des galets isolants, por- tant sur la partie inférieure du logement d'électrode et disposés audessus des moyens assurant l'étanchéité, et, d'autre part, des galets situés dans la partie supérieure du logement d'électrodes et appuyant sur cette partie. Selon une autre caractéristique de l'invention, la tige du vérin assurant l'entrarnement des électrodes est fixée au niveau de la pince d' électrode ou de 1 5 la connexion fort courant, et son corps est fixé sur une plateforme portée par la charpente solidaire du couvercle de la poche. Selon une autre caractéristique de cette invention, le corps de chaque vérin qui assure l'entraînement des électrodes est fixé au niveau de la pince d'électrode ou de la connexion fort courant, et sa tige est montée sur une plate- forme portée par la charpente solidaire du couvercle de la poche. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés, qui en il- lustrent un exemple de réalisation non limitatif. Sur les dessins: - la Figure 1 est une vue schématique, en élévation latérale, d'une installation selon l'invention; - la Figure 2 est une vue schématique, en élévation, de l'installation représentée à la Figure 1; - la Figure 3 illustre une variante de l'installation que l'invention se propose d'améliorer; et, - la Figure 4 illustre, de façon schématique, le système de protection selon l'invention, en cas de casse d'électrode. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la Figure 1, on voit en 12 le couvercle de la poche 10, et en 14 l'une des électrodes de chauffage. Cette électrode 14 est positionnée dans un logement comprenant trois parties: 3 2458594 - une partie inférieure 16, sur laquelle l'étanchéité est assurée, par exemple, par le dispositif schématisé en 18; - une partie intermédiaire 20, constituée par la pince de crampage 22, re- froidie par eau, et ses moyens de commande, décrits plus loin; - une partie supérieure 24, formant logement de réserve, dans laquelle se trouve située la partie non utile de l'électrode 14, celle-ci étant descendue, comme connu, dans la pince au fur et à mesure de sa consommation, la consommation d'un tronçon entier entrainant la fixation par nipple d'un tronçon nouveau. La pince d'électrode comprend le dispositif de crampage, constitué par le poussoir 22, plaquant l'électrode 14 contre le corps de la pince 26, par l'intermédiaire d'un ressort 28. L'effet de plaquage est contrarié, pour per- mettre le décrampage, par un vérin incorporé 30. La pince d'électrode com- prend, par ailleurs, une pièce de connexion 32 sur laquelle se raccordent les câbles souples d'amenée de courant 34, reliés, par leurs extrémités, au trans- formateur de chauffage. On décrira maintenant les moyens prévus par l'invention pour assurer le guidage de l'électrode avec un minimum de déformation de l'installation. Ces moyens de guidage comprennent, d'une part, des galets 36, revêtus d'isolant, portant sur la partie inférieure 16 du logement de l'électrode, et positionnés au-dessus de l'anneau portant les joints d'étanchéité 18, et, d'autre part, des galets 38, placés dans la partie supérieure 24 du logement d'électrode, et as- surant le guidage de cette partie supérieure. Grâce à ces doubles moyens, le guidage est réalisé selon l'axe du déplacement de l'électrode. Le déplacement de l'électrode est réalisé par un système d'entraîne- ment à vérin 40, dont la tige 42 est liée, par une chape 44, à la pièce de con- nexion 32, avec interposition d'un isolant. Le corps du vérin repose, par l'in- termédiaire d'un cardan 46, sur une plateforme 48. Cette plateforme est mon- tée, avec interposition de blocs anti-vibratoires 50, sur une charpente 52, por- tée par le couvercle 12 de la cuve ou de la poche. Les galets de guidage 38 sont eux-mêmes solidaires de la plateforme 48. Dans l'exemple de réalisation décrit ci-dessus, en regard de la Fi- gure 1, le vérin 40 étant disposé la tige 42 vers le bas, le corps n'intervient pas dans la course, et, de ce fait, la pince de crampage 26 peut, en position basse, s'approcher au maximum de l'anneau portant le système d'étanchéité 18. Ainsi qu'on peut le voir sur le schéma de la Figure 2, cette disposition permet 4 2458594 de diminuer la longueur de la colonne 1 de l'électrode 14 par rapport à la valeur 1' de cette longueur (Fig. 3), lorsque le vérin 40 repose directement sur le couvercle 12 de la cuve 10. Toutes choses égales, par ailleurs, le mo- ment critique de rupture de l'électrode dépendant de la longueur utile de la colonne, l'ensemble présentera une robustesse améliorée. L'invention prévoit enfin un système de sécurité, en cas de casse d'électrode (Fig. 4). La pince 26 est isolée de la partie 16 du logement de l'électrode par un anneau isolant 54. Entre la pince et cette partie de logement, on dispose un circuit électrique constitué d'une résistance de limitation 56, d'un transfor- mateur 58, et d'un relais d'intensité 60. En cas de casse, si le tronçon non crampé vient au contact de la partie 16 du logement, le courant électrique passe à travers ce circuit et déclenche le relais 60, qui ouvre le disjoncteur principal de façon pratiquement instantanée. On élimine ainsi tout risque de percée,par arc parasite, de la partie refroidie 16 du logement de l'électrode. Bien entendu, cette invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisa- tion décrit et représenté, mais elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Installation de traitement d'acier en poche, caractérisée en ce que chaque électrode de chauffage est disposée dans un logement étanche, réa- lisé en plusieurs parties, qui comprennent des moyens assurant le guidage axial des électrodes en cours de déplacement, en ce que lesdites électrodes sont déplacées par un vérin disposé au-dessus de la pince d'électrode, et en ce que l'on prévoit un système de protection, en cas de rupture d'électrode, qui assure le déclenchement du disjoncteur principallors dupassage d'un cou- rant parasite entre ladite pièce et la partie de logement d'électrode contenant la partie active de cette dernière. 2 - Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le logement étanche contenant chaque électrode de chauffage est réalisé en trois parties: une partie inférieure (16), sur laquelle est assurée l'étanchéité; la pince d'électrode (20) avec son dispositif de crampage; et une partie supé- rieure (24) formant logement de réserve, et dans laquelle se trouve la partie non utile de l'électrode. 3 - Installation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens assurant le guidage axial des électrodes comprennent, d'une part, des galets isolants (36), portant sur la partie inférieure (16) du logement d'électrode; et, d'autre part, des galets (38), disposés au-dessus des moyens assurant l'étanchéité et situés dans la partie supérieure (24) du logement d'électrode, et appuyant sur cette partie. 4 - Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, carac- térisée en ce que la tige (42) du vérin assurant l'entralhement de l'électrode est fixée au niveau de la pince d'électrode ou de la connexion fort courant, et en ce que son corps est fixé sur une plateforme (48) portée par la charpente (52) solidaire du couvercle de la cuve. - Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, carac- térisée en ce que le corps du vérin assurant l'entraînement de l'électrode est fixé au niveau de la pince de crampage, et en ce que sa tige est montée sur une plateforme portée par la charpente solidaire du couvercle de la poche. 6 - Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le dispositif de sécurité, en cas de casse d'électrode, est un circuit électrique composé d'une résistance de limitation (56), d'un transformateur (58) et d'un relais d'intensité (60), qui déclenche à l'ouverture le disjoncteur principal lorsqu'il est excité.