Brevet FR2561664A1 — publié le 19850927

Récipient métallurgique, en particulier convertisseur d'aciérie échangeable". L'invention concerne un récipient métallur- gique, en particulier un convertisseur d'aciérie échan- geable, comportant une couronne porteuse et, fixés à la couronne porteuse, des pivots de basculement de même axe tourillonnant respectivement dans des paliers de basculement, les paliers de basculement reposant sur des montants de fondation; comportant en outre,des tirants fixés, avec articulation, à la face supérieure de la couronne porteuse, déplaçables dans des découpes, passant à travers la couronne porteuse et respectivement reliés de façon amovible, dans la zone de la face inférieure de la couronne porteuse, à une griffe, fixée au récipient, au moyen d'une tête de contrainte et d'un écrou de contrainte; et comportant des moyens de reprise de charge, dépassant entre la couronne porteuse et les griffes, pour la position horizontale du récipient. Une fixation de ce type d'un récipient sert comme portée (support), largement exempte de contrainte thermique, d'un récipient métallurgique sur la couronne porteuse qui l'entoure,à la réserve d'une fente. De telles fixations de récipient présentent en outre, l'avantage d'une portée sans jeu entre le récipient et la couronne porteuse, étant précisé que le récipient est relié à la couronne porteuse dans toutes les positions de basculement,- sous précontrainte des tirants. Il est connu (document DE-OS 1911 948 cor- respondant à la description de brevet US 3 684 265), lors de la pose ou de la dépose ainsi que de l'échange d'un récipient métallurgique, avant de supprimer la précontrainte, de transférer le poids du récipient sur un wagon d'échange de récipient introduit sous le récipient. Ensuite, on abaisse, d'une hauteur notable, le récipient, qui pèse entre 200 et 1600 tonnes. Cette hauteur dite de levée est notablement déterminée par le mode de construction des paliers de basculement et des montants de fondation. Dans le cas d'une construction très haute, il faut donc pour le wagon d'échange de récipient, des vérins de grande course. Ces vérins de grande course sont coûteux et donc désavantageux. Dans la mesure toutefois o l'on doit uti- liser des vérins de petite course, il apparait le problème que la faible hauteur de levée ne permet pas de dégager le récipient hors de sa fixation. L'invention a donc pour objet de permettre, en utilisant des tirants qui peuvent être précontraints ainsi que des moyens de reprise de charge, dépassant entre le récipient et la couronne porteuse, pour la position horizontale du récipient, ainsi que des vérins à petite course, comme prévu, sur le wagon d'échange de récipient, la pose et la dépose ainsi que l'échange du récipient dans des temps courts. Selon l'invention, dans le cas du récipient métallurgique désigné au début, on atteint l'objet indiqué par le moyen que les tirants, une fois desserré l'écrou de contrainte, peuvent être déportés, transversalement à la direction de l'axe longitudinal du tirant,pour venir hors de prise de la griffe, au moyen d'évidements, ouverts d'un côté, de la griffe. Ces mesures permettent l'emploi de tirants avantageux, étant précisé que l'on obtient une levée notablement diminuée du wagon d'échange de récipient, ce qui signifie que l'on peut utiliser de tels tirants même pour des récipients posés bas, par rapport au plancher de l'aciérie. De plus, on peut également fixer maintenant des récipients à l'aide des tirants dans des aciéries anciennes et les réaliser pour qu'ils soient facilement échangeables. il est avantageux que les évidements, ouverts dnun côté,des griffes courent respectivement dans le sens de la dépose du récipient. Cette mesure signifie que l'on -0 peut choisir relativement petites les distances entre les paliers de basculement et les montants de fondation, ce qui, pour les aciéries anciennes, représente l'une des caractéristiques défavorables de construction. Selon un autre développement de l'invention, !5 il est prévu que des chambres sont respectivement prévues pour les tirants dans la couronne porteuse et sont ouvertes, au moins dans la zone de la face inférieure de la couronne porteuse, en direction du déport. Ces chambres permettent en princpe, unr refroidissement des autres zones de l'espace interne de la couronne porteuse. Lors de l'échange du récipient, le côté ouvert facilite la mise des tirants hors de la prise des griffes. Cette mise des tirants hors de la prise des gr-iles peut, par ailleurs, se réaliser facilement par le - moen que les tirants peuvent pivoter autour de l'articu- !ation superieure qui se trouve sur la face supérieure de la couronne porteuse. On réalise une autre construction pour une mise facile des tirants hors de la prise des griffes par le moyen que les tirants s subdivisent en au moins deux troncons longAtudinaux étant précisé que respectivement neux des trongons longitudinaux sont réunis au moyen d'une -aicu!ation mobile et reprenant les forces de traction. Xi cet se facgn la hauteur de levée nécessaire pour la mise bors le prise des moyens de reprise de la charge pour la position horizontale du récipient reste toujours à l'inté- rieur de la hauteur de levée nécessaire pour la mise hors de prise des tirants. En outre, des écarts géométriques, de forme et de dimension, entre la couronne porteuse et les griffes,se rattrapent de façon particulièrement favorable. Une réalisation particulièrement avantageuse d'un tirant, qui puisse se replier, consiste en ce que l'articulation mobile d'un tirant divisé en tronçons longi- tudinaux est disposée au voisinage de la face inférieure de la couronne porteuse. La conception d'un tronçon longitudinal, qui puisse pivoter vers l'extérieur et se replier, d'un tirant est de plus favorisée par le moyen qu'un tronçon longitu- dinal supérieur d'un tirant est constitué de faisceaux de fils d'acier flexibles; et qu'un tronçon longitudinal infé- rieur est formé d'un corps massif qui présente une articu- lation mobile et la tête i contrainte avec l'écrou de contrainte. La transmission des forces du tirant sur la griffe est en outre,améliorée par le moyen que l'écrou de contrainte, sphérique extérieurement, est disposé dans une calotte de forme sphérique qui, en position de travail, s'appuie contre la griffe. Le dessin représente un exemple d'exécution de l'invention, décrit en détail ci-dessous: - la figure 1 représente en élévation,un convertisseur d'aciérie avec fixation de récipient et en- trainement pour basculement, - la figure 2 représente,en élévation,le même convertisseur d'aciérie pendant le processus d'échange avec un wagon d'échange de récipient, - la figure 3 représente, en vue de côté, le même convertisseur d'aciérie après transfert du récipient sur le wagon d'échange de récipient, - la figure 4 représente, à échelle agrandie, :_ne coupe partie]le verticale de la couronne porteuse avec -iant t griffes en position de travail du récipient, - la figure 5 représente une coupe verticale e!lon la ligne V-V de la figure 4 (griffe non dessinée), - 5 -la figure 6 représente une vue partielle le:a couronne porteuse, du récipient avec la griffe et i'es tirants qui sont hors de la prise de la griffe et - la figure 7 représente une vue de dessus dans la direction A de la figure 6. 1C0 Le récipient métallurgique i est constitué snr exenmple,du convertisseur d'aciérie représenté. Le rucipient 1 est porté par la couronne porteuse 2, c'est- a-dire c-ue le réc-pient9 i s'appuie sur la couronne porteuse 2 2ui ll emueme tourillonne dans les paliers de basculement 5 et 6 anu moyen des pivots de basculement de même axe 3 et 4. Les Daliers de basculement 5 et 6 reposent sur les montants de fondation 7 et 8 ancrés dans le sol 9 de Le récipient i est entrainé au moyen du méca- 2C niase de basculement 10, constitué d'un moteur électrique d', un accouplement 12, d'un réducteur primaire 13, d'un antre accouplement l d'un autre étage réducteur 15 et de la couronne dentée 16, étant précisé que le récipient ô peut prendre des positions de basculement entre la posi- tion debout L -prsentée (figure 1) et toute autre position de uascu3.eent uelconrue, c'est-à-dire un angle de bascu- lei:,ent d 0 a 360c Dans ces positions de basculement, le réci- pient' est respectivement fixé dans la couronne porteuse 2 Sr au maoyen de tirants 17a et 17b correspondant des deux cts - -la couronne porceuse 2 fermée ou en forme de fer - chva- atean;-',rAcisé que les tirants 17a, 17b sont co-strant s avsc une force de nrécontrainte en direction dSous l rcpent 1, c'est-à-dire entre lesri saet l o0us 'le rcipient 1, est-a-dire entre lea montants de fondation 7 et 8, court la voie l8 pour le wagon d'échange de récipient 19 (figure 2). Sur la figure 2, le récipient I se trouve déjà sur le wagon d'échange de récipient 19, prat au départ. Dans le cas o elle présente une structure fermée, lors du transfert du récipient 1 sur le wagon 19 d'échanve de récipient, pendant le départ, on incline obliuuement 'a couronne porteuse 2 et simultanément,on abaisse le razipient 1, après avoir dégagé hors des griffes la et 1- les tirants 17a, 17b et les moyens de reprise de charge 21a, 20b. Après le départ du wagon d'éch.Enge de récl- pient 19 avec le récipient 1, la couronne porteuse 2 reste sur le bâti du convertisseur avec le mécanisme de bascu- lement 10, de même que le tablier anti-scories 21. Le capot anti-scories 22 est fixé à la couronne porteuse 2 et reste donc également sur le bâti du convertisseur. La figure 3 représente la phase ou le récipient 1 quitte le bêti du convertisseur, la couronne porteuse 2 étant ici supposée avoir la forme d'un fer à chevl. Le sens de la dépose 23 indique le mouvement pour quitter la couronne porteuse 2, pendant que lestirantsi7a, 17b viennent hors de prise de la griffe lb (fla). On abaisse alors d'une hauteur de levée minimale, pour venir dans sa Dositian la plus basse, la table de levée 19a du wagon d'échange de récipient 19. Par rapport aux réalisations connues d'un bâti de convertisseur, l'invention permet de gagner var exemple 1200 mm sur 1a hauteur de levée, de sorte qu'en partant d'une hauteur totale de levée antérieure de 20QO cm, il suffit maintenant d'une hauteur de lvée de Dj0 mm. Les figures 4 à 7 représentent, à échelle agradi-e, la serrage et le desserrage des tirants 17a, 1i7b. Chacun des tirants 17a 17b présente, sur la face supérieure 2a de la couroanne porteuse, une articulation supérieure mobile 24e constituée d'une cuvette 25 et de la calotte 26 et de la tete Se con- trainte supérieure 27. Dans la tête de 7ntrainte 27 sont respectivement fixés les fils d'acier 2B qui, en exploitation, courent à-peu --près parallèlement à l'axe longitudinal 29 des tirants et se raccordent au corps massif 30. Les fils d'acier 28 constituent ici un tronçon longitudinal supérieur 31 tandis que le corps massif constitue un tronçon longitu- dinal inférieur 32 des tirants 17a et 17b. Le corps massif est formé par l'articulation mobile 33, la tête de contrainte inférieure 34 et l'écrou de contrainte 35. L'écrou sphérique de contrainte 35 porte dans la calotte de forme sphérique 36 et pour le transfert de la force de précon- trainte. il est prévu, sous la tête inférieure de contrainte 34,une pièce de traction 37 pour un dispositif de précon- trainte non représenté. Après avoir desserré l'écrou de contrainte , on déporte les tirants 17a et 17b, grâce aux évidements 38 ouverts d'un côté, transversalement par rapport à la direction de l'axe longitudinal 29 des tirants, pour les mettre hors de contact avec la griffe la ou lb. Il est avantageux que cette direction du mouvement soit-dans le sens de la depose 23 du récipient 1 (figure 3). Le déport 2û des tirants.7a et 17b dans ce sens de la dépose 23 est particulièremernt avantageux dans le cas des aciéries an- ciennes, pour Lesquelles les paliers de basculement 5 et 6 et les montants de fondation 7 et 8 se trouvent à une dis- tance relativement faible. Le déroulement de ce mouvement se fait, par exemple,p--r pivotement des tirants 17a et 17b à travers des chambres 39 prévues dans la couronne porteuse 2, étant précisé qu'au voisinage de la face inférieure 2b de la couronne porteuse les chambres 39 sont respectivement ouvertes de sorte que les tirants 17a et 17b peuvent pivoter vers l'exterieur autour des articulations supérieures 24. La chambre 39 peut également être munie d'une paroi 40 li- mitant la zone de pivotement (figure 6 - partie droite du dessin). Sur la figure 6, le récipient 1, avec la griffe lb, est déjà descendue assez bas pour que l'on atteigne la position de départ de la figure 3. Le dégagement 41 est maintenu juste à la valeur nécessaire pour une faible course de levée. Lors de la rentrée du récipient 1, on fait pivoter l'axe longitudinal 29 du tirant jusque dans la position 29a et de plus, on replie l'articulation mobile 33. Dans une telle disposition, les pièces de traction 37 se trouvent respectivement dans la position 37a représentée en tireté. Dans cette phase, lors de la rentrée du récipient 1, c'est d'abord le moyen de reprise de charge 20b (pour la position horizontale du récipient) qui se loge dans la poche 42 de la griffe lb, de sorte que ce moyen de reprise de charge 20b assume avantageusement ici une deuxième fonc- tion, c'est-à-dire qu'il sert de moyen de centrage. En poursuivant, on soulève le récipient 1, les appuis 43 sur le récipient étant en face des contre-appuis 44 analogues sur la couronne porteuse 2, jusqu'à ce qu'ils butent, après quoi on fait pivoter vers l'intérieur et on redéploie les tirants 17a et 17b, on exerce la force de précontrainte par l'intermédiaire des pièces de traction 37, on serre 2 l'écrou de précontrainte 35, on supprime la force de traction exercée sur la pièce de traction 37, la force de précon- trainte étant alors transférée sur les tirants 17a et 17b. REVENDICATIONS 1 ) Récipient métallurgique, en particulier convertisseur d'aciérie échangeable, comportant une couronne porteuse et, fixés à la couronne porteuse, des pivots de basculement de même axe tourillonnant respectivement dans des paliers de basculement, les paliers de basculement re- posant sur des montants de fondation; comportant en outre, des tirants fixés, avec articulation, à la face supérieure de la couronne porteuse, déplaçables dans des découpes, passant à travers!a couronne porteuse et respectivement il reies, ode façon amovible, dans la zone de la face inférieure de la couronne porteuse, à une griffe, fixée au récipient, au moven d'une tête de contrainte et d'un écrou de contrainte; et comportant des moyens de reprise de charge, dépassant entre!a couronne porteuse et les griffes, pour la position horizontale du récipient, caractérisé en ce que les tirants (l7a, 1 d'un côte, de la griffe (la, lb). 2?) Récipient métallurgique selon la reven- dicf'oiQn- 1 caractérisé en ce que les évidements (38), ouverts d'un côté, des griffes (la, ib);courent respectivement dans le sens de la dépose (23) du récipient (1). 3c)" Récipient métallurgique selon les reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce que des chambres (39) sont respectivement prévues pour les tirants (17a, 17b) dans la couronne porteuse (2) et sont ouvertes,au moins dans la zone de la tace inférieure de la couronne porteuse (2b), en direction du déport. 4') Récipient métallurgique selon les reven- dtcations 1 ' 3, caractrise en ce que les tirants (17a, 17b) peuvent Divoter autour de l'articulation supérieure (24) qui se trouve sur la face supérieure (2a) de la couronne porteuse. ) Récipient métallurgique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les tirants (17a, 17b) se subdivisent en au moins deux tronçons longitudinaux (31, 32), étant précisé que respec- tivement deux des tronçons longitudinaux (31, 32) sont réunis au moyen d'une articulation (33) mobile et reprenant les forces de traction. 6C) Récipient métallurgique selon la reven- dication 5, caractérisé en ce que l'articulation mobile (33) d'un tirant (17a, l7b,) divisé en tronçons longitudinaux (31, 32) est disposée au voisinage de la face infeérieure (2b) de la couronne porteuse. ) Récipient métallurgique selon les rever.- dications 5 et 6, caractérisé en ce qu'un tronçon longitu- dinal supérieur (31) d'un tirant (17a, 17b) est constitué de faisceaux de fils d'acier flexibles (28); et en ce qu'un tronçon longitudinal inférieur (32) est formé d'un corps massif (30) qui présente une articulation mobile {33) et la tête de contrainte (34) avec l'écrou de contrainte (35).3 8C) Récipient métallurgique selon ia reven- dication 7, caractérisé en ce que l'écrou de contrainte (35), sphérique extérieurement, est disposé dans une calotte (36) de forme sphérique qui, en position de travail, s'appuie contre la griffe (la, lb).