Brevet FR2550617A1 — publié le 19850215

PROCEDE ET APPAREILLAGE POUR LE CHARGEMENT DE DECHETS METALLIQUES DANS DES FOURS DE FUSION La présente invention concerne un procédé et un arpareillage pour charger des déchets métalliques dans des fours de fusion. Ainsi qu'il est connu, pour charger des déchets métalliques dans des fours de fusion, il est courant de charger le matériau en vrac, tel au'entassé dans des dépôts, ou de prêcomprimer en blocs les déchets et de charger les blocs dans le four0 Bien que chaque procédé ait des avantages propres évidents, en particulier en ce -qui concerne les formes particulières des rognures des déchets, si l'on considère la densité optinale de la charge d'un four, on est amené à constater qu'aucun des deux procédés cités ne peut être déclaré satisfaisant, car les blocs, ou briquettes, ont en général une densité trop élevée, tandis que celle du matériau en vrac est trop basse, En effet, la densité des briquettes n'est pas déterminée par l'optimum pour la charge, mais par la condition suivant laquelle lesdites briquettes doivent avoir une consistance stable pour pouvoir être déplacées, et si le compactage ou pressage a lieu loin du four, on a alors intérêt à réduire au minimum le volume spécifique. Il existe une série de circonstances dans lesquelles les déchets parviennent en vrac à l'aciérie ou usine de refonte. Il serait ici désirable de pouvoir presser les déchets avec la densité de compactage la plus adaptée aux exigences du four. Mais, comme on l'a observé, ceci comporterait alors des difficultés pour la manipulation consécutive du matériau. Il faut d'ailleurs constater que les presses disponibles sur le marché tendent à fournir la compaction maximale possible et non pas une densité réglable. Un autre inconvénient du procédé de briquetage réside dans son court notable Eh faisant une analyse précise des coatis, on constate en effet que sur ceu;r-ci se répercute notablement le fait de devoir transférer le matériau d'un premier dépôt en vrac à un second dépôt de briquettes. Ceci du fait que le produit déchargé de la presse ne constitue pas une charge unitaire, et doit par suite être accumulé, avec une occupation supplémentaire d'espace et de voies de transport. Le but de l'invention est de permettre de disposer d'un procédé et un appareillage pour préparer et charger des déchets métalliques dans des fours de fusion qui évitent sensiblement les inconvénients de la technique connue, analysés ci-dessus. L'objectif précité est atteint, selon l'invention, par un procédé pour le chargement de déchets métalliques dans des fours de fusion, caractérisé par le fait qu'il consiste à: remplir à plusieurs reprises un conteneur de chargement avec des déchets en vrac, comprimer chaque fois sous une presse les déchets dans le conteneur à une densité réglée prédéterminée1 et charger dans un four de fusion une charge tassées directement à partir dudit conteneur de chargement. Selon une autre caractéristique de l'invention, on propose un appareillage pour le chargement de déchets dans des fours de fusion, caractérisé par le fait qutil comprend: un conteneur de chargement, un chariot pour le déplacement et le support du conteneur, et une presse dimensionée de façon propre à presser ou tasser les déchets chargés en vrac, directement dans ledit conteneur sur ledit chariot. D'autres caracéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement à la lecture de la description détaillée qui va suivre, de ses formes de réalisation préférées, données à titre d'exemples indicatifs, mais nullement limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 représente une vue schématique en élévation frontale d'une presse, conforme à l'invention, dans laquelle un conteneur de chargement de déchets est soumis à une action de tassement; la figure 2 est une vue suivant la flèche II de la figure 1, avec un conteneur éloigné de la presse sur son chariot; la figure 3 représente une vue en coupe d'une variante de réalisation de la figure 1; les- figures 4 et 5 représentent respectivement des détails de la figure 3 dans des phases opératoires différentes; et la figure 6 est une sue en coupe d'un détail séparé selon VI-VI de la figure 3. En se réf érant auxdites figures, on peut voir tout d'abord un appareillage complet pour tasser et charger des déchets métalliques dans des fours de fusions selon une première forme de réalisation préférée qui est désigné de façon générale par le repère numérique 1 dans les figures 1 eut 2. Ledit appareillage comprend comme parties essentielles une presse 2 de tasse- ment ou compactage, et un conteneur ou panier de charge- ment 3 de déchets, monté sur un chariot 4 qui fait également partie intégrante de l'invention.La presse 2 est de type à portique, à savoir sur deux montants latéraux 5 et une traverse en pont 6, sur laquelle est installé dans l'axe un cylindre oléodnamique 7 actionnant une étampe presseuse 8. Le socle 9 de la presse présente deux rails sur lesquels coulisse le chariot 4, et des poutres Il qui supportent le chassie 12 de base du chariot pendant la phase de pressagee Le chariot est caractérisé par un châssis très robuste apte à supporter toute la poussée de pressage à laquelle le chariot est soumis lorsque i' étampe 8 comprime dans celui-ci le matériau en vrac.Les roues 13 pour le coulissement du chariot dépassent assez peu dans le bas à partir du chassies 12 de façon que par suite d'un léger abaissement des tronçons d'enuagement ou contact des rails en position de pressage, le châssis 12 du chariot vienne reposer directerent sur les poutres portantes du socle 9 de la presse. Pour faire remonter les tronçons de rails abaissés et ramener avec eux le chariot sur le plan de coulissement, des vérins b'vdrau- lieues (oléodynamiques) 14 sont prévus sous les rails, dans le socle. Le fonctionnement de l'appeweillage est par suite clair Un conteneur 3, de préférence de forme cylindrique et à fond rabattable en mode de trappe, ou de benne, est en appui sur un chariot 4 coulissant sur rails, d'un poste de chargement de déchets en vrac, non renr6- senté, à la presse 2. Une fois rempli du matériau en vrac, le conteneur est amené sur la presse comme on peut le voir nettement dans la figure 2. Les vérins 14 font abaisser les tronçons d'engagement des rails et le chariot reste supporté par le bâti du socle sur les poutres 11. On fait abaisser l'étampe presseuse 8 de façon à presser les déchets dans le conteneur dans lequel elle pénètre en mode de piston. L'étampe est de nouveau soulevée, les tronçons de rails 10 sont remontés en ramenant le chariot 4 à sa condition de coulissement. On amène le chariot et le conteneur en position propre à recevoir une autre charge en vrac et toute l'opération de pressage est répétée, autant de fois qu'il est nécessaire pour remplir le panier 3, ou pour atteindre une dose de matériau prédéterninée. En général, plus d'un pressage est effectué pour araser un panier, en fonction du type de déchets et de la densité finale que l'on désire obtenir. Une fois le plein, ou la dose, atteint, on envoie le chariot au four, où une grue soulève le panier au-dessus de la bouche du four et y décharge toute la dose. Une analyse attentive démontre que les inconvénients de la technique connue, critiqués ci-dessus au début, sont en principe éliminés. En pratique, l'équipement décrit selon l'invention satisfait tous les objectifs, de point de vue opératoire. il peut survenir des difficultés logistiques, ou dtorga- nisation, lorsqu'on doit desservir plusieurs fours de dimensions et capacités différentes les unes des autres. Si l'on est en présence de fours différents, il est dispendieux de prévoir un équipement adapté complètement à chaque four individuel. D'autre part, il est pratiquement impossible de changer l'étampe 8 de la presse chaque fois qu'il se présente un panier dirférent, à savoir plusieurs fois par jour, étant donné que si l'on utilise plusieurs fours, ils doivent tous pouvoir fonctionner simultanément. Une solution pratique de ce problème difficile d'adaptation a été trouvée dans un perfectionnement de l'idée inventive, qui permet de desservir plusieurs fours avec une presse unique. La presse est adaptée à deux diamètres différents de conteneurs en prévoyant un anneau pouvant etre accroché et décroché autour de l'étampe, elle-même prévue de dimensions réduites. Convenablement, pour utiliser ledit chariot pour conteneurs différents, le chariot luimême est réalisé de façon adaptable aux deux dimensions différentes. On se référera maintenant aux figures 3-5 dans leur ensemble. L'étampe presseuse 8'est complétée par un anneau 15, qui l'entoure, en lui conférant un diamètre efficace augmenté, et qui peut entre accroché par commande à ladite étampe. Pour l'accrochage sont prévus des palettes ou clavettes noyées, mobiles en mode de levier, 16, qui sont distribuées sur la périphérie de l'étampe 8', extensibles et rétractables à partir de rainures circonférencielles 17 de l'étampe, pour s'engager et se désengager dans des rainures d'embrayage 18 correspondantes de l'anneau 15. les clavettes 16 sont oscillables autour des pivots 19 respectifs de l'étampe, dirigés axialement, et elles sont faites osciller chacune par une bielle 20 articulée par une charnière 21 à la clavette et ancrée pour la commande à un collier 22, rotatif sur le moyeu 23, par l'intermédiaire d'artioulations 24. le collier 22 qui synchronise les oscillations d'engagement et de désengagement de toutes les clavettes 16 est actionné par un petit cylindre oléodynamique recevant ses impulsions à partir d'une conduite flexible 26 tendue par un trolley 2?. lorsqu'il est accroché, comme dans les figures 4 et 5, l'anneau de l'étampe 15 est supporté par des consoles rabattables 28, placées en position de butée l'une sur chaque colonne 5 de la presse. Les consoles 28 sont amenées à rabattement, comme dans la figure 4, flèche 29, chacune par un cylindre oléodynamique 30, articulé sur la colonne 5 correspondante, ou sont amenées en retrait, en position de désengagement, comme dans la figure 3, par ladite commande, en syn- chronisme et coordination avec le petit cylindre 25 qui fait osciller les clavettes 16.On voit ainsi que l'étampe 8' peut avancer pour tasser un conteneur de grande dimension 3a, comme dans la figure 3, ou de petite dimension 3b, comme dans la figure 5 sans aucune perte de temps, car la commande d'accrochage ou de décrochage peut être impartie durant la course de descente, sans pour autant ralentir l'avancement de l'étampe. Convenablement, l'anneau de l'étampe est muni de crochets fixes 31 qui l'agrafent sur les bords de l'étampe interne 8' lorsque celle-ci remonte, indépendamment de la position des clavettes 16 et des consoles 28. Ceci permet de prévoir l'état d'accrochage et de décrochage pendant les stades de montée-inversiondescente, pendant tout le temps pendant lequel l'étampe 8' est au-dessus des consoles 28. Dans la figure 3, dans la partie du bas, on voit également clairement la façon dont le chariot 4a a été modifié pour pouvoir s'adapter à servir de support rigide pour des conteneurs cylindriques de diamètres différents. Le chariot 4a a encore une base en forme de boitier 32 portant des profils de butée 33, sur lesquels repose un conteneur 3a ou 3b. kes profils de butée 33 pour le conteneur sont dans ce cas transférables dlune grande base, désignée par une ligne en trait continu à une petite base désignée par une ligne en traits interrompus et portant le repère numérique 33'. Le déplacement S'effectue an moyen d'organes oléody- namiques 34 fixés à une structure de support centrale 35. la description précitée fait également d6Jà ressortir clairement Le fonctionnement du perfectionne- ment introduit pour travailler dans une meme usine avec des conteneurs de dimensions différentes. l'es économies évidentes que l'on obtient en desser vant avec deux mesures de paniers et une seule presse, plus de deux fours ne sont pas préjudiciables , dans ce sens que l'on dispose toujours de la commodité dçutili- ser également l'invention dans sa forme plus simple des figures 1 et 2, en prévoyant une presse appropriée et un équipeinent complet pour c:iaque four, ou un type de four effectivement opérant. Eh effet, na réduction des temps morts pour la charge du four, par rapport aux deux systèmes précites7 entraîne une augmentation de productivité et une économie de coûts directement pour l'opération de charge, telles que l'amortissement de tout l'équipement selon la fourme des figures 1 et 2 de l'invention est prévisible en yeu de temps En outre, du fait que les pressions clevées du briquetage sont évitées, la durabilité des équipements est effecti- tivement plus grande Lorsqu'on est en présence de fours de capacités différentes, la presse à étampe équipée de l'anneau de la figure 3 permet d'alimenter les fours de petite dimension avec un typc de panier, et ceux de dimension moyenne et grande avec un type de panier plus vaste. Mais ceci n'est seulement qu'une possibilité. Une autre possibilité offerte, qui peut être plus corrode avec des fours très divers, consiste à prévoir une première presse pour paniers (et fours) de petite ou moyenne dimension, et une seconde presse pour paniers, grands-et très très grands, étant entendu qu'il est aisé, sur la base des données ci-dessus exposées, d'établir un calcul d'optimisation. Il demeure également entendu que lton peut mettre en oeuvre l'invention, en dehors des deux solutions précitées données à titre d'exemple, suivant de no- breuses autres modifications et variantes sans pour autant s'écarter du cadre et de l'esprit de ladite invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour le chargement de déchets métalliques dans des fours de fusion, caractérisé par le fait qu'il consiste à: remplir à plusieurs reprises un conteneur de chargement avec des déchets en vrac, comprimer chaque fois sous une presse les déchets dans le conteneur à une densité réglée prédéterminée, et charger dans un four de fusion une charge tassée, directement à partir dudit conteneur de chargement. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit conteneur est amené sous la presse installé sur un chariot coulissant sur des rails et est soumis à un pressage ou compactage tandis qutil est supporté par le chariot, dont le chassis est amené en position telle qu'il vient reposer directement sur un socle de la presse. 3. Appareillage pour le chargement de déchets dans des fours de fusion, caractérisé par le fait qusil comprend: un conteneur de chargement (3,3a,3b), un chariot (4,4a) pour le déplacement et le support du conteneur, et une presse (2) dimensi.onnée de façon propre à presser ou tasser les déchets chargés en vrac, directement dans ledit conteneur (3) sur ledit chariot (4). 4. Appareillage selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il prévoit des rails (10) pour amener le chariot (4) sous la presse (2) ainsi qu'un dispositif pour faire passer le chariot de 1'appui sur les roues ) à celui direct de son châssis (12) sur la structure portante du socle (9) de la presse (2). 5. Appareillage selon la revendication 3 ou 4 caractérisé par le fait que le chariot (4) est muni de profilés saillants formant un siège de support pour le conteneur de chargement (3) et par le fait que lesdits profilés sont déplaçables pour adapter le chariot au transport de conteneurs de diamètre différent. 6. Appareillage selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que la presse (2) est une presse à portique. 7. Appareillage selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la presse est dotée d'une étampe presseuse (8,8'), entouré par un anneau (15) apte à augmenter la section efficace de ladite étampe, et de moyens d'accrochage aptes à accrocher solidairement ou à décrocher sur commande, ledit anneau (15) à ladite étampe ou de celle-ci. 8. Appareillage selon la revendication 7, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'accrochage sont constitués par des clavettes mobiles (16) radialement à la périphérie de ladite étampe (8') et pouvant venir s'insérer dans des cavités G' gorges d'accouplement dudit anneau (15). 9. Appareillage selon l'une quelconques des re .rendications 6 et 7 caractérisé par le fait que sur ledit portique sont prévues des consoles rabattables (28) sur commende et aptes à venir en contact avec ledit anneau (15) de ladite étampe presseuse (8t) pour le supporter lorsque ledit anneau (15) est décroché de ladite étampe. 10. Appareillage selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'anneau (15) de l'étampe (8') est muni de crochets rigides qui assurent une attache par suspension dudit anneau (15) à l'étampe (8').