Brevet FR2487624A1 — publié le 19820129

L'invention concerne un dispositif de porte-électrode pour four de fusion électrothermique, dans lequel le porte-électrode est suspendu de façon mobile par des moyens de suspensibn convenables. Le dispositif de porte-électrode comprend un certain nombre de patins ou éléments de contact poussés contre l'électrode par un ou plusieurs moyens de compression, ainsi qu'un élément extérieur entourant circulai- rement l'électrode. Plus particulièrement, mais sans que cela soit limitatif, l'invention est destinée à être associée à des fours fermés équipés d'un toitdi four permettant d'évacuer de façon contr8lée, vers l'extérieur, l'oxyde de carbone (Co) non brûlé. Un tel dispositif de porte-électrode permet d'appli- quer des forces radiales sur l'électrode. Dans un dispositif du type ci-dessus, il est important d'obtenir une pression de contact suffisante entre le porte-électrode et l'électrode. De plus ce dispositif de porte-électrode doit Otre aussi simple et rigide que possible par réduire au minimum le temps de coupure du four nécessaire à l'entretien du porte-électrode. D'autre part les différentes parties du dispositif de porte-électrode doivent être faciles à démonter et/ou à remplacer par des tiges droites. Enfin, il faut réduire au minimum les parties de structure nécessaires au refroidissement du four. Classiquement le courant électrique est amené au dispositif de porteélectrode par des conducteurs flexibles constitués par exemple par un certain nombre de c&bles ou de fils flexibles, ces câbles pouvant être secs ou refroidis à l'eau. La présence de ces conducteurs flexibles constitue unJaconvénient très important, essentiellement du fait que ces conducteurs prennent beaucoup de place et nécessitent des opérations d'entretien très fréquentes par suite des charges importantes qu'ils supportent. Ces opérations d'entretien nécessitent la coupure complète du four. Les dispositifs de porte-électrode classiques assurent les fonctions ci-dessus de façon satisfai- sante mais leur fabrication en série et leur entretien ne répondent plus aux besoins modernes. L'invention a pour but de pallier l'inconvénient ci-dessus et concerne à cet effet un dispositif de porte-électrode pour électrode de four de fusion électro- thermique dans lequel le porte-électrode est suspendu de manière mobile par des moyens de suspension et comporte un certain nombre de patins de contact poussés contre-l'électrode par des moyens de compression, et un élément extérieur de forme annu- laire, le porte-électrode étant équipé de moyens d'alimentation de l'électrode en courant électrique, dispositif de porte- électrode caractérisé en ce que l'élément annulaire extérieur constitue un élément de poussée, cet élément de poussée servant d'écran de refroidissement muni, sur sa surface intérieure, d'un certain nombre de rails conducteurs du courant, rails contre lesquels vient glisser une partie de contact des moyens de compression. Selon l'invention les moyens de compres- sion font partie intégrante des patins de contact tandis que les éléments extérieurs entourant les patins de contact servent d'éléments de poussée permettant'de comprimer les patins de contact contre l'électrode. Sur sa face intérieure, l'élément de poussée extérieur servant également d'écran à refroidissement par eau, est muni d'un certain nombre de rails conducteurs de l'électricité, contre lesquels vient glisser un élément de contact des moyens de compreaion. Les rails sont de préférence isolés électriquement de l'écran et la pression de contact entre les patins et les rails est de préférence obtenue en poussant les contacts glissants contre les rails. On utilise de préférence pour cela les moyens de compression poussant les patins de contact contre l'électrode. Dans une forme préférée de réalisation de l'inven- tion, l'écran de refroidissement est fixe par rapport à l'élec- trode et constitue une partie intégrante de l'ensemble de toit/ hotte du four, cet ensemble étant étanche aux gaz. L'écran de refroidissement descend dans l'ensemble de toit/hotte jusqu'à un niveau inférieur à celui o les patins de contact doivent venir pendant le fonctionnement normal du four. L'écran de refroidissement est isolé, étanche aux gaz et fixé physiquement à l'ensemble de toit/hotte. Cet écran de refroidissement vient de préférence à travers et au-dessus du toit/hotte. Le nombre de rails conducteurs de courant correspond exactement au nombre de patins de contact ou constitue un multiple entier de ce nombre. Les rails conducteurs de courant sont montés sur la surface intérieure de l'écran, ces rails étant disposés radialement au voisinage du centre de chaque dispositif de compression. Ce dispositif de compression faisant de préférence partie intégrante des patins, pousse un élément de contact monté glissant sur les patins, contre les rails de l'écran de refroidissement. Quand les moyens de compression sont en action, ceux-ci poussent à la fois les patine de contact contre les électrodes et le corps de contact glissant contre les rails conducteurs montés sur la face intérieure de l'écran de refroidissement. On obtient ainsi un contact élec- trique direct entre les rails conducteurs de courant de l'écran de refroidissement, et l'électrode. Pendant cette étape de montage, l'écran de refroidissement sert d'élément de poussée des moyens de compression. Les rails conducteurs de courant verticaux de l'écran de refroidissement peuvent de préférence être branchés à une source de courant par un branchement rigide fixe, à l'inverse du cas des branchements flexibles classiques. Pendant son mouvement vertical, l'électrode est alimentée en courant par ce contact glissant. L'invention est décrite ici dans le cas d'un écran de refroidissement fixe mais il est évident que l'invention ne se limite pas à ce type d'application particulier et peut-également s'utiliser avec un écran de refroidissement mobile par rapport à l'ensemble de toit/hotte. Dans ce dernier cas il faut alors utiliser des connexions flexibles classiques entre la source de courant et les rails conducteurs de l'écran de refroidissement. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et qui se réfère aux dessins ci-joints dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe verticale suivant la ligne 1-1 de la figure 2, la coupe étant effectuée à travers une électrode munie d'un dispositif de porte-électrode selon l'invention, et - la figure 2 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 1 représente une coupe verticale d'une moitié d'électrode 1 munie d'un dispositif de porte-électrode 2 selon l'invention. Le dispositif de porte- électrode 2 comprend un certain nombre de patins de contact 3 régulièrement répartis sur le pourtour de I'électrode 1, ces patins de contact étant poussés par des moyens de compression convenables 4, contre l'électrode 1, de manière à assurer ainsi un contact électrique suffisant. Comme élément de poussée des moyens de compression 4 on utilise un écran de refroidis- sement extérieur 5. Cet écran 5 est monté fixe par rapport à l'électrode 1 et fait partie intégrante d'un ensemble de toit/ hotte étanche aux gaz, du four. L'écran de refroidissement 5 comporte une extension verticale montée par rapport à l'ensemble-de toit/hotte 6 de telle manière que l'écran 5 descende dans le four à un niveau inférieur à celui o les patins de contact 3 sont destinés à descendre au cours du fonctionnement normal du four. Un certain nombre de rails conducteurs de courant verticaux 7 sont disposés sur la surface intérieure de l'écran de refroidis- sement 5,. Ces rails 7 sont isolés électriquement de l'écran de refroidissement 5 par des moyens d'islement repérés par la référence 8. Les rails 7 comportent une extension verticale correspondant exactement à la hauteur à laquelle les patins de contact 3 sont destinés à monter pendant le fonctionnement normal du four. A leur extrémité supérieure les rails 7 sont reliés à des lignes d'alimentation de courant (non représentées) par des connexions électriques 9. Le courant passe des rails 7 aux patins de contact par l'intermédiaire d'un contact glissant 10. Les moyens de contact glissant 10 sont branchés et se déplacent dans le sens radial de ltélec- trode grâce aux moyens de compression 4. Les patins de contact 3 et le contact glissant 10 sont soumis à une pression de contact par les moyens de compression 4. Les patins de contact 3 sont suspendus à un châssis (non représenté) par desi.-moyens de suspension convenables 11. Les-patins de contact 3 et les moyens de compression 4 sont en outre munis de tuyaux d'alimentation en réfrigérant et/ou en fluide de pression. Cependant, comme elles ne font pas partie de la présente invention, ces caracté- ristiques ne sont pas représentées sur les figures pour plus de clarté. Les figures ne représentent pas non plus les équipements accessoires classiques utilisés pour déplacer l'électrode vers le haut et/ou vers le bas. A son extrémité supérieure le dispo- sitif de porte-électrode est équipé d'un joint d'étanchéité aux gaz 12. Le dispositif de porte-électrode selon l'invention peut s'utiliser aussi bien sur des électrodes de type pré-calées que sur des électrodes de type auto-calées telles que les électrodes "Soderberg" par exemple. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de porte-électrode (2) pour électrode (1) de four de fusion électrothermique dans lequel le porte-électrode (2) est suspendu de manière mobile par des moyens de suspension (11) et comporte un certain nombre de patins de contact (3) poussés contre l'électrode (1) par des moyens de compression (4), et un élément extérieur de forme annulaire (5), le portç-électrode (2) étant équipé de moyens d'alimentation de l'électrode en courant électrique, dispositif de porte- électrode caractérisé en ce que l'Eément annulaire extérieur (5) constitue un élément de poussée, cet élément de poussée servant d'écran de refroidissement muni, sur sa surface intérieure, d'un certain nombre de rails (7) conducteurs du courant, rails (7) contre lesquels vient glisser une partie de contact (10) des moyens de compression (4). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rails (7) sont isolés électrique- ment de l'écran (5). 3.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la partie de contact glissant (10) est poussée contre les rails (7) par les moyens de compression (4), ces derniers servant également à pousser les patins de contact (3) contre l'électrode (M). 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'écran de refroidissement (5) est monté fixe par rapport à l'électrode (1) et fait partie intégrante d'un ensemble de toit/hotte du four cet ensemble étant étanche aux gaz. 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'écran de refroidissement (5) descend dans le four à travers l'ensemble de toit/hotte et comporte une extension verticale descendant au moins jusqu'au niveau inférieur atteint par les patins de contact (3) lorsque ceux-ci se déplacent en cours de fonction- nement normal du four. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le nombre d'éléments conducteurs de courant (9) correspond au moins à celui des patins de contact (3). 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le nombre d'éléments conducteurs de courant (9) correspond à un multiple entier du nombre de patins de contact (3).