Brevet FR2517421A1 — publié le 19830603

t 421 L'invention se rapporte à un couvercle à refroi- dissement par eau pour récipients métallurgiques,en particu- lier pour fours à arc, poches de coulée, etc, comprenant une structure porteuse formée d'une couronne externe circulaire, d'une couronne interne et de bras radiaux de liaison, ainsi que des éléments de refroidissement, tandis que les couronnes porteuses et les bras porteurs précités sont formés de tubes parcourus par de l'eau de refroidissement, qu'en outre les éléments de refroidissement sont reliés mécaniquement à la structure porteuse et sont raccordés en ce qui concerne le refroidissement à la structure porteuse, et qu'au surplus sont prévus, dans la région centrale du couvercle, trois évidements d'introduction d'électrodes mutuellement décalés d'environ 1200 Il est connu en soi, dans le domaine des couvercles à refroi- dissement par eau, de prévoir des évidements d'introduction d'électrodes qui sont eux-mêmes refroidis par eau Toutefois, ici, aucun élément de la structure porteuse n'est conformé en vue du refroidissement des évidements d'introduction d'électrodes. Il s'agit en général, en matière de récipients métallurgiques, de récipients de traitement dont les couvercles comportent au surplus des ouvertures permettant d'effectuer le traitement métallurgique, par exemple d'introduire des produits de traitement au moyen d'une lance Le couvercle peut aussi être pourvu par ailleurs d'une ouverture permettant l'évacuation des gaz de fumée Les éléments de refroidissement sont posés sur la structure porteuse ou suspendus à celle-ci. Ils se composent en général de tubes de refroidissement dis- posés cote à côte ou avec un faible espacement mutuel, qui sont réunis au moyen de coudes de raccordement en en circuit sinueux de refroidissement Les tubes de refroidissement peuvent s'étendre en direction radiale ou, de préférence, en direction circonférentielle Les éléments de refroidissement eux-mêmes sont le plus souvent façonnés en forme de secteur. Dans les couvercles connus du genre considéré (demande de brevet allemand n O 2 917 755), la couronne interne présente aussi une forme circulaire Elle porte ce 251742 1 qu'on appelle un noyau, composé d'une matière réfractaire appropriée, et dans ce noyau sont disposées ou conformées des ouvertures d'introduction d'électrodes Cette disposition a fait en soi ses preuves; mais elle demande des jeux de valeur et de répartition particuliëexs pour éviter les con- traintes par suite de dilatations différentielles Il ap- parait en outre dans le noyau des températures élevées nui- sibles dans le cas de récipients métallurgiques conçus pour des électrodes de grande puissance. L'invention a pour but d'aménager un couvercle pour récipients métallurgiques du genre considéré, de telle manière qu'aucune contrainte due à des dilatations différen- tielles et à des températures élevées nuisibles n'apparais- sent plus dans la région des évidements d'introduction des électrodes. est Ce but/atteint selon l'invention à- par le fait que la couronne porteuse interne du couvercle entoure, par des éléments en forme d'arc de cercle, les trois évidements d'introduction d'électrodes sur une partie de leur pourtour, et que les éléments en forme d'arc de cercle sont réunis par des raccords courbes dont la convexité est tournée vers le centre du couvercle. Lorsque le récipient métallurgique est conçu pour des électrodes de très grande puissance, on peut prévoir, pour compléter les dispositions décrites, d'entourer exté- rieurement les éléments en forme d'arc de cercle ainsi que les raccords courbes par au moins un autre tube de refroidis- sement Il entre dans le cadre de l'invention de prévoir en correspondance un autre tube de refroidissement du côté intérieur de la couronne porteuse externe La région centrale du couvercle, voisine des évidements d'introduction d'élec- trodes, peut être recouverte ou fermée de toute manière ap- propriée Lorsqu'il est nécessaire de prévoir l'évacuation des gaz de fumée qui se forment, une possibilité simple existe dans le cadre de l'invention,qui est caractérisée par le fait qu'au centre du couvercle, entre les raccords courbes, est prévu un évidement supplémentaire dans lequel est dis- posé un manchon circulaire formé de tubes de refroidissement. Le manchon circulaire peut comporter des tubes de refroidis- sement verticaux reliés par des coudes de raccordement en un circuit de refroidissement sinueux Il entre dans le cadre de l'invention de prévoir en outre, dans les évidements d'in- troduction d'électrodes, des revêtements réfractaires. Les avantages obtenus consistent en ceci que, dans un couvercle à refroidissement par eau selon l'invention destiné à des récipients métallurgiques, des contraintes dues à des dilatations différentielles ne peuvent pratiquement plus apparaître et qu'également des températures élevées nuisibles peuven tefvitées dans la région centrale du couvercle Particulièrement avantageux est le fait que la réalisation de l'enseignement de l'invention n'entraîne aucune conséquence nuisible pour le circuit d'eau nécessaire au refroidissement efficace des couronnes porteuses et des bras porteurs ainsi que pour la liaison des éléments de refroidissement aux couronnes porteuses et aux bras porteurs Un refroidissement suffisant peut être réalisé sans difficulté en tous points du couvercle selon l'invention. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. La figure 1 représente une vue en plan d'un couvercle selon l'invention destiné à un four à arc. La figure 2 représente une coupe suivante la ligne A-B de l'objet de la figure 1. La figure 3 représente une autre forme d'exé- cution de l'objet de la figure 1. Le couvercle à refroidissement par eau repré- senté sur les figures est destiné à des récipients métallur- giques, dans le présent exemple à un four à arc Il comprend principalement une structure porteuse formée d'une couronne externe 1, d'une couronne interne 2,3 et de bras radiaux 4 de liaison, ainsi qu'une pluralité d'éléments de refroidis- sement Les couronnes porteuses 1, 2, 3 et les bras porteurs 4 sont formés de tubes parcourus par de l'eau de refroidis- sement Les éléments de refroidissement 5 sont reliés méca- niquement à la structure porteuse et sont raccordèsen ce qui concerne le refroidissement à la structure porteuse Dans la région centrale du couvercle se trouvent trois évidements 6 d'introduction d'électrodesmutuellement décalés d'environ 1200 On voit en particulier sur les figures l et 3 que la couronne porteuse interne 2, 3 entoure, par des éléments 2 en forme d'arc de cercle, les trois évidements 6 d'introduc- tion d'électrodes sur une partie de leur pourtour Les élé- ments 2 en forme d'arc de cercle sont réunis par des raccords courbes 3 dont la convexité est tournée vers le centre du couvercle Le contour correspondant ressemble plus ou moins à celui d'un trèfle à trois feuilles Dans la forme d'exécu- tion de la figure 3, les éléments 2 en forme d'arc de cercle et les raccords courbes 3 sont entourés extérieurement par deux autres tubes de refroidissement 7 Il en va de même, J 5 dans cette forme d'exécution, pour la couronne externe 1, o les tubes de refroidissement 8 complémentaires sont toutefois disposés du côté intérieur. Dans le cas du couvercle illustré aux figures l et 2, on voit qu'en son centre, entre les raccords courbes 3, est prévu un évidement supplémentaire 9 Dans celui-ci est disposé un manchon circulaire 10, 1 l formé de tubes de refroidissement 10 Cet évidement 9 peut être utilisé pour l'évacuation des gaz de fumée ou dans d'autres buts Le manchon circulaire se compose de tubes de refroidissement 10 verticaux reliés par des coudes de raccordement Il en un circuit de refroidissement sinueux Dans les évidements 6 d'introduction d'électrodes peuvent être en outre prévus des revêtements réfractaires, ce qui n'a pas été représenté. Le circuit d'eau de refroidissement est par ailleurs réalisé conformément aux données de la technique du refroidissement et peut être adapté à des buts très divers. REVENDICATIONS l Couvercle à refroidissement par eau pour récipients métallurgiques, en particulier pour fours à arc, poches de coulée, etc, comprenant une structure porteuse formée d'une couronne externe circulaire, d'une couronne in- terne et de bras radiaux de liaison, ainsi que des-éléments de refroidissement, tandis que les couronnes porteuses et les bras porteurs précités sont formés de tubes parcourus par de l'eau de refroidissement, qu'en outre les éléments de re- froidissement sont reliés mécaniquement à la structure por- teuse et sont raccordés en ce qui concerne le refroidissement à la structure porteuse, et qu'au surplus sont prévus, dans la région centrale du couvercle, trois évidements d'introduc- tion d'électrodes mutuellement décalés d'environ 1200, caractérisé par le fait que la couronne porteuse interne ( 2, 3) entoure, par des éléments ( 2) en forme d'arc de cercle, les trois évidements ( 6) d'introduction d'électrodes sur une partie de leur pourtour, et que les éléments( 2)en forme d'arc de cercle sont réunis par des raccords courbes ( 3) dont la convexité est tournée vers le centre du couvercle. 2 Couvercle selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que les éléments ( 2) en forme d'arc de cercle ainsi que les raccords courbes( 3)sont entourés exté- rieurement par au moins un autre tube de refrcidissement( 7), 3 Couvercle selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'en son centre, entre les raccords courbes ( 3), est prévu un évidement supplémentaire ( 9) dans lequel est disposé un manchon circulaire( 10, 11) formé de tubes de refroidissement ( 10). 4 Couvercle selon la revendication 3, carac- térisé par le fait que le manchon circulaire comporte des tubes de refroidissement ( 10) verticaux reliés par des coudes de raccordement ( 11) en un circuit de refroidissement sinueux. Couvercle selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé par le fait que dans les évide- ments ( 6) d'introduction d'électrodes sont prévus en outre des revêtements réfractaires.