Brevet FR2510607A2 — publié le 19830204

FR 2510607 A2 19830204 FR 8115011 A 19810803 La présente invention concerne les installations pour la production d'acier comportant un convertisseur, une lance verticale placée au-dessus du convertisseur et permettant d'insuffler de l'oxygène dans le bain de métal et une hotte reliée à une cheminée et servant à capter et à évacuer les fumées produites pendant le soufflage. Dans le brevet principal, on a décrit une installation de ce type dans laquelle la hotte et la lance de soufflage sont entièrement supportées par un support unigue qui est monté pivotant autour d'un axe vertical situé latéralement par rapport au convertisseur. Plus précisément, l'axe de rotation du support est disposé, dans le mode de réalisation décrit, à l'écart du plan médian vertical, perpendiculaire à l'axe de basculement de la cornue. Cette disposition ne convient pas lorsque le bec de la cornue est tronqué de telle sorte que son ouverture soit située dans un plan incliné par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe de la cornue et admette un plan de symétrie vertical perpendiculaire à l'axe de basculement de la cornue.En effet, il serait nécessaire dans ce cas de prévoir un écart important entre le bord inférieur de la hotte et le bec de la cornue, pour éviter que la hotte vienne heurter le bec quand on fait pivoter le support rotatif, ce qui diminuerait très fortement l'efficacité de la hotte. Pour remédier à cet inconvénient, il est proposé conformément à la présente invention de disposer l'axe de rotation du support de la hotte et de la lance dans le plan de symétrie vertical, perpendiculaire à l'axe de basculement de la cornue ou au voisinage de ce plan. On connait une installation d'affinage comportant un four rotatif du type KALDO dans laquelle la hotte peut pivoter autour d'un axe vertical placé dans le plan médian vertical du four. Dans cette installation, la hotte est supportée, d'une part, par un pivot reposant sur le sol de l'aciérie et, d'autre part, par une couronne de roulement fixée à l'extrémité inférieure d'une conduite à laquelle la hotte est raccordée. Cette solution est difficilement adaptable à une installation comportant un convertisseur de grosse capacité car elle conduirait à un ensemble très lourd et encombrant, inconvénient que n'appas la solution de l'invention. L'installation objet de la présente invention est caractérisée en ce que l'axe de rotation du support de la hotte et de la lance est disposé approximativement dans le plan médian vertical, perpendiculaire à l'axe de basculement de la cornue1 et ledit support est monté pivotant sur une poutre surélevée disposée transversalement audit plan médian vertical et se prolonge vers l'arrière, au-delà de son axe de rotation, pour permettre un équilibrage au moins partiel du poids de la hotte et de la lance et réduire les efforts de torsion dans ladite poutre. Cette construction équilibrée permet d'utiliser une simple couronne de roulement, au lieu d'un pivot, pour monter le support sur la poutre. La poutre peut être fixée sur les piliers de la halle de coulée ou supportée à ses deux extrémités par des poteaux de façon à former un portique. Le conduit auquel est raccordé la hotte se prolonge également vers l'arrière, au-delà de l'axe de rotation du support et est supporté par celui-ci pratiquement sur toute sa longueur; la partie arrière du conduit participe à I'équi- librage de l'ensemble rotatif. Un contrepoids peut être monté sur la partie arrière du support pour parfaire l'équilibrage. Le chariot porte-lance est monté à l'extrémité avant du support. Dans le cas où les déplacements du chariot portelance sont commandés par un système à câble et treuil, le treuil et son moteur d'entraînement seront avantageusement disposés sur ledit support près de son axe de rotation pour réduire les efforts de flexion dûs à cette charge; en variante, ils peuvent être montés sur la partie arrière du support pour participer à l'équilibrage de l'ensemble. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit et se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, à titre d'exemple nonlimitatif un mode de réalisation de l'invention et sur les quels La figure 1 est une vue en plan d'une installation réalisée conformément à l'invention ; et La figure 2 est une vue en élévation de l'installation de la figure 1. L'installation représentée sur les dessins comporte un convertisseur 10, une hotte 12 reliée par un conduit 14 à une cheminée non représentée et destinée à évacuer es gaz qui se dégagent du bain de métal contenu dans la cornue du convertisseur pendant l'opération de soufflage, et une lance 16 servant à insuffler de l'oxygène dans le bain de métal. La hotte et la lance sont portées par un même support 18 monté pivotant autour d'un axe vertical X-X situé à l'écart du convertisseuret dans le plan médian vertical, perpendiculaire à l'axe de basculement Y-Y, de la cornue du convertisseur. Le support 18 comporte deux bras 20 et 22 diamétralement opposés. Chaque bras a la forme d'un cadre et est constitué par deux poutres longitudinales 24 fixées à l'une de leurs extrémités sur un caisson central 26 et entretoisées à leur autre extrémité par une traverse 28. Le bras avant 20 qui est situé du même côté que le conver tisseur par rapport à l'axe X-X est incliné de telle sorte que la traverse 28 se trouve à un niveau supérieur à celui du caisson 26. Le bras arrière 22 est horizontal. Le support 18 repose, par l'intermédiaire d'un moyeu 30 fixé sous le caisson central et d'une couronne de roulement à billes ou à rouleaux 32, sur une poutre 34 qui est elle-même supportée, à ses extrémités, par deux poteaux 36 dont les pieds sont ancrés au sol. La rotation du support 18 est commandée par un moto-réducteur 38 dont l'arbre de sortie porte un pignon engrénant avec un segment de couronne dentée fixé sur le moyeu 30. La hotte 12 est raccordée à l'extrémité inférieure d'un conduit 40 qui est coudé vers le bas et traverse le cadre formé par le bras 20. Ce conduit est supporté par les bras 20 et 22 et son axe est situé dans le plan de symétrie vertical, contenant l'axe de rotation X-X du support 18; il se place au bout du conduit 14 quand la hotte est centrée sur la cornue comme représenté en traits pleins sur la figure 1. La lance 16 est montée sur un chariot 42 déplaçable le long d'un chemin de roulement constitué par une poutre verticale 44 montée à l'extrémité du bras 20. Cette poutre est supportée, d'une part, par la traverse 28 du bras 20 et, d'autre part, par une charpente 46 fixée sur ce bras. Les déplacements du chariot sont commandés par un treuil 48 qui est monté avec son moteur d'entraînement sur la charpente 46 près de l'axe X-X. Le chariot 42 est supporté par deux câbles qui passent sur des poulies de renvoi montées à l'extrémité supérieure de la poutre 44 et s'enroulent sur le tambour du treuil 48. La lance 16 est reliée par des tuyaux flexibles à une bride de raccordement 50 qui est elle-même reliée à des tuyauteries fixes 52 par des tuyaux flexibles ou des joints tournants. Une ouverture est prévue dans la hotte 12, à la verticale de la lance, pour permettre d'introduire cette dernière dans la cornue. Une goulotte 54 fixée sur la hotte permet d'introduire des additifs solides dans le bain de métal quand la hotte est en place au-dessus de la cornue. La hotte et éventuellement l'extrémité attenante du conduit 40 sont refroidies par circulation d'eau dans des tubes tapissant leur surface intérieure ou dans une double enveloppe. L'amenée et l'évacuation de cette eau s'effectuent au moyen de joints tournants 56 dont l'axe coïncide avec l'axe de rotation XX du support 18. Le centre de gravité de ltensemble rotatif constitué essentiellement par le support 18, la hotte 12, le conduit 40, la lance 16, le chariot 42, la poutre 44 et la charpente 46 se trouve sur une verticale rencontrant le plan de la couronne de roulement 32 à l'intérieur de celle-ci ce qui évite de prévoir un roulement supplémentaire pour reprendre le moment de basculement de cet ensemble. Un contrepoids peut éventuellement être monté sur le bras 22 pour atteindre ce but. Pendant le soufflage, la hotte et la lance se trouvent au-dessus de la cornue du convertisseur, comme représenté en traits pleins sur la figure 1. En fin de soufflage, la hotte et la lance sont écartées du convertisseur par rotation- du support 18 dans le sens de la flèche F. De nombreuses modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit par l'emploi de moyens techniques équivalents et il doit être entendu que toutes ces modifications entrent dans le cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1. Installation pour la production d'acier comportant un convertisseur, une lance de soufflage verticale montée sur un support pivotant autour d'un axe vertical et une hotte fixée à l'extrémité inférieure d'un conduit coudé vers le bas et porté par ledit support, caractérisée en ce que l'axe de rotation (X-X) dudit support (18) est disposé approximativement dans le plan médian vertical, perpendiculaire à l'axe de basculement (Y-Y) de la cornue du convertisseur (10) et ledit support est monté pivotant sur une poutre surélevée (34) disposée trans versalement audit plan médian vertical et comporte deux bras (20, 22) diamétralement opposés dont l'un (20) supporte la lance (16), la hotte(l2) et l'extrémité du conduit (40) attenante à la hotte, l'autre bras (22) supportant l'autre extrémité dudit conduit. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite poutre (34) est supportée à ses extrémités par deux poteaux (36) ancrés au sol. 3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit support (18) repose sur la poutre (34) par l'intermédiaire d'une couronne de roulement à billes ou à rouleaux. 4. Installation selon la revendication 1, 2 ou 3, caractéri sée en ce que lesdits bras (20, 22) ont la forme de cadres et le bras avant (20) supportant la hotte (12) et la lance (16) est incliné et est traversé par l'extrémité coudée dudit conduit (40), de telle sorte que la hotte(l2) se trouve au-dessous dudit bras tandis que l'autre extré mité dudit conduit se trouve au-dessus du bras (22) qui la supporte. 5. Installation selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caracté risée en ce que la lance (16) est portée par un chariot (42) déplaçable sur un chemin de roulement vertical (44) fixé à l'extrémité du bras avant (20) et suspendu à un câble enroulé sur le tambour d'un treuil (48) qui est monté, avec son moteur d'entraînement, sur.ledit support près de son axe de rotation (X-X). 6. Installation selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisée en ce que la lance (16) est portée par un chariot (42) déplaçable sur un chemin de roulement verti cal (44) fixé à l'extrémité du bras avant (20) et suspen du à un câble enroulé sur le tambour d'un treuil (48) qui est monté, avec son moteur d'entraînement, sur le bras arrière (22) dudit support. 7. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le bras arrière (22) porte un contrepoids d'équilibrage.