Brevet FR2586473A1 — publié le 19870227

Dispositif de suspension d'un four de cuisson pour électrodes, pour fours électriques ou analogues ". L'invention concerne un dispositif de suspension d'un four de cuisson d'électrodes autour d'une électrode de carbone produite en liaison directe avec le four dans lequel cette électrode est consumée. Il est connu de produire des électro- des de carbone continues en liaison directe avec le four dans lequel ces électrodes sont consumées, par application d'énergie de chauffage.à une pâte d'électrode non cuite constituée de particules de matériau à base de carbone et d'un liant carboné. Le four de cuisson est placé au-des- sus du niveau o le courant électrique d'alimentation est amené à l'électrode. Une pâte d'électrode non cuite est chargée dans une enveloppe d'acier qu'on retire lorsque l'électrode a traversé le four de cuisson. De cette manière, le produit obtenu dans le four de fusion n'est pas contaminé par le fer de l'enveloppe en acier. Lorsque l'électrode est consumée, de nouvelles sections d'enveloppe en acier sont amenées au sommet de l'électrode, et de la pâte d'électrode non cuite supplémentaire est chargée dans 1l'enveloppe. Pour produire une électrode homogène, il est important que le four de cuisson se déplace de façon continue ou sensiblement continue par rapport à l'électrode, avec une vitesse correspondant à une vitesse de cuisson prédéterminée de l'électrode. Pendant la cuisson, la pâte d'élec- trode devient plus ou moins liquide, après quoi cette pâte d'électrode est cuite pour donner une électrode de carbone solide. Lorsque la température de cuisson est comprise en- tre 700 et 1300 C, l'enveloppe d'acier devient très molle dans la zone de cuisson située à l'intérieur du four de cuisson. L'électrode comprenant son enveloppe présente donc une solidité extrêmement faible lorsqu'elle se trouve à l'intérieur du four de cuisson. Pour produire une élec- trode continue, cette électrode doit donc être guidée dans le four de cuisson. Lorsque l'électrode doit passer par deux autres points fixes, à savoir les pinces électriques destinées à amener le courant électrique d'alimentation à l'électrode, et l'équipement de support et de glissement d'électrode, tout écart par rapport à une électrode parfai- tement droite conduit à un blocage ou à un coincement de l'électrode. Il en résulte alors, soit que l'électrode se brise un en point compris entre les trois points fixes par lesquels elle doit passer, soit qu'il devient impossible de faire glisser l'électrode dans le corps d'électrode. Il est également important que l'électrode soit maintenue au centre du four de cuisson pendant le processus de cuisson, pour obtenir des condi- tions de chauffage également réparties autour de la péri- phérie de l'électrode. L'invention a donc pour but de créer un dispositif de suspension du four de cuisson qui rende inutile le guidage de l'électrode par trois points fixes, mais qui maintienne en même temps l'électrode au centre du four de cuisson. La mise en oeuvre de l'invention a en outre montré que tout écart par rapport à une électrode parfaitement rectiligne se trouve automatiquement compensé. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de suspension d'un four de cuisson pour la pro- duction continue d'électrodes de carbone en association directe avec le four de fusion dans lequel les électrodes sont consumées, dispositif caractérisé en ce que le four de cuisson est suspendu à un châssis de four de cuisson au moyen d'au moins trois rails, ces rails étant reliés, par leurs extrémités supérieures, au châssis de four de cuis- son, par des premiers assemblages sphériques, et en ce que le four de cuisson est relié au rail par des seconds assem- blages sphériques, le four de cuisson comportant, à son extrémité supérieure, des moyens de guidage de l'électrode. De préférence, les rails sont consti- tués par des arbres filetés ou des cylindres'hydrauliques, de façon que le four de cuisson puisse être entraîné de façon continue ou sensiblement continue par rapport à l'électrode, à une vitesse égale à la vitesse de cuisson préférée de l'électrode. Selon une forme préférée de réalisa- tion de l'invention, trois roues de guidage de l'électrode sont placées à l'extrémité inférieure du four'de cuisson pour guider l'électrode à travers cette extrémité inférieu- re du four de cuisson. Lorsqu'on utilise des arbres comme rails, ces arbres sont reliés au four de cuisson par des écrous fixés à ce four de cuisson par l'intermédiaire de coussinets sphériques. Pour faire monter et descendre le four de cuisson, les arbres sont reliés par des pivots à un bloc d'entraînement commun, de façon que les trois arbres soient entraînés en rotation en même temps et à la même vitesse. Lorsque les cylindres hydrauliques sont utilisés comme rails, les mouvements des pistons de ces cylindres sont reliés entre eux de façon que les trois pistons se déplacent en même temps et à la même vitesse. D'autres formes de réalisation de l'invention sont caractérisées en ce que les rails sont des arbres filetés; le four de cuisson est relié aux arbres par des écrous; les écrous sont fixés au four de cuisson par l'intermédiaire de coussinets sphériques; les arbres sont reliés, par l'intermédiaire de pivots, à un bloc d'entraînement commun destiné à faire tourner ces arbres; les rails sont constitués par des cylindres hy- drauliques; les moyens de guidage de l'électrode dans la partie supérieure du four de cuisson sont constitués par une tige de guidage réalisée dans une tige de fer ou analogue, l'anneau de guidage présentant un diamètre égal ou légèrement supérieur à celui de l'électrode; dans la partie inférieure du four de cuisson sont disposées au moins trois roues de guidage destinées à guider l'électro- de. L'invention sera maintenant décrite en détails en se référant aux dessins ci-joints dans les- quels - la figure 1 est une vue schémati- que d'une électrode montée dans un four électrique, repré- sentant la disposition de la suspension du four de cuis- son selon l'invention; - la figure 2 est une vue agrandie de la partie supérieure de la figure 1, représentant le four de cuisson et le dispositif de suspension de ce four de cuisson; - la figure 3 est une vue en coupe verticale suivant la ligne I-I de la figure 2; et - la figure 4 est une vue schémati- que analogue à celle de la figure 2, représentant une autre forme de réalisation de l'invention. La figure I représente une électrode 1 montée dans un four de fusion 2. Le four de fusion com- prend une cheminée ou un toit 3, et le niveau de charge- ment dans le four est indiqué par la référence 4. -* Des pinces électriques classiques destinées à amener au four le courant électrique de fonc- tionnement, sont repérées schématiquement par ia référence 5. Les pinces électriques 5 sont pressées contre la surface de l'électrode par un anneau de pression 6. Les pinces électriques 5 et l'anneau de pression 6 comportent des passages intérieurs de circulation d'un fluide de refroi- dissement (non représenté). Les pinces électriques 5 sont suspendues à un châssis d'électrode 8 par des tiges 7. Sur le châssis d'électrode 8 sont montés deux anneaux classiques de support et de glissement 9, 10 de l'électrode 1. L'anneau de support et de glisse- ment inférieur peut se déplacer verticalement sous l'action de-cylindres hydrauliques ou pneumatiques 11 et 12. Le châssis d'électrode 8 est suspendu de façon classique dans la construction du four par des cylindres hydrauliques de réglage d'électrode 13 et 14. Sur le châssis d'électrode 8 est monté un châssis de four de cuisson 15. Trois rails 16 sont suspendus au sommet du châssis de four de cuisson 15. Les rails 16 sont suspendus par une suspension sphérique au châssis 15, au moyen d'assemblages universels tels que des roulements à billes ou à cardans 17. Dans la forme de réalisation repré- sentée sur la figure 2, les rails 16 se présentent sous la forme de broches munies de pas de vis 18. Un four 19 de cuisson de l'électrode, est monté sur les broches filetées 16 par des écrous 20. Comme indiqué sur la figure 3, les écrous 20 sont reliés au four de cuisson par des coussi- nets sphériques 25. Pour faire monter et descendre le four de cuisson 19 par rapport à l'électrode, les broches 16 sont reliées par des pivots 26 à un bloc d'entraine- ment commun 27 de façon que les broches 16 puissent tour- ner en même temps et à la même vitesse. le four de cuisson 19 est équipé, à son extrémité supérieure, d'un anneau de guidage 21 cons- titué par une poutre d'acier ou analogue. Le diamètre intérieur de l'anneau 21 est égal ou légèrement supérieur au diamètre de l'enveloppe d'électrode 22. L'anneau de guidage 21 est destiné à guider l'électrode à travers le four de cuisson 19. Au-dessous du four de cuisson 19 sont de préférence montées des roues de guidage 23 fixées au four de cuisson 19 par des consoles 24. Les roues de guidage 23 sont destinées à guider l'électrode cuite. La figure 4 représente une autre forme de réalisation de l'invention dans laquelle les rails 16 se présentent sous la forme de cylindres hydrau- liques 16. Les extrémités inférieures des cylindres 16 sont reliées au four de cuisson par des Joints universels tels que des assemblages à roulements à billes ou à car- dans. Pour obtenir un mouvement continu ou sensiblement continu du four de cuisson, les alimentations en fluide hydraulique des cylindres 16 sont reliées entre elles. Le four de cuisson 19 est équipé de moyens d'alimentation en énergie de chauffage, ces moyens étant par exemple constitués par d es brûleurs à mazout ou à gaz, ou par des éléments de chauffage électriques (non représentés). Lorsque l'électrode est consumée dans le four de fusion, on fait glisser cette électrode vers le bas, à travers les pinces électriques, en manoeuvrant l'anneau de support et de glissement 9, 10. Le mouvement du four de cuisson 19 est de préférence associé à l'équipement de glissement d'électrode de façon que lorsqu'on fait glisser l'élec- trode sur une certaine longueur à travers les anneaux de support et de glissement 9, 10, le four de cuisson 15 soit automatiquement entraîné vers le bas sur une longueur égale. De cette manière, la position du four de cuisson est maintenue dans la même position par rapport à la zone de cuisson de l'électrode. Comme le four de cuisson selon l'invention est suspendu à des rails reliés au châssis du four de cuisson et au four de cuisson par des assemblages universels, et comme l'électrode est guidée au moins dans la partie supérieure du four de cuisson; tout écart par rapport à une électrode parfaitement droite a pour conse- quence que le four de cuisson se trouve automatiquement ,entraIné radialement vers l'extérieur, par rapport à l'axe d'électrode, tandis que cette électrode reste en centre du four de cuisson. On évite ainsi que les écarts par rap- port à une électrode parfaitement droite risquent de blo- quer cette électrode. On a également constaté de façon surprenante, que si un écart par rapport à une électrode parfaitement droit se produit, et si par conséquent le four de cuisson s'écarte de l'axe d'une électrode parfai- tement droite, cette électrode revient aussitôt vers l'axe d'une électrode parfaitement droite. Cela signifie que le dispositif de suspension du four de cuisson selon l'inven- tion est auto-centreur. REVENDICATIONS _ E V E N D I C A T I 0 N S ) Dispositif de suspension d'un four de cuisson pour la production continue d'électrodes de carbone en association directe avec le four de fusion dans lequel les électrodes sont consumées, dispositif caractérisé en ce que le four de cuisson (19) est suspendu à un châssis de four de cuisson (15) au moyen d'au moins trois rails (16), ces rails (16) étant reliés, par leurs extrémités supérieures, au châssis de four de cuisson (15), par des premiers assemblages sphériques (17), et en ce que le four de cuisson (19) est relié au rail par des seconds assemblages sphériques (25), le four de cuisson comportant, à son extrémité supérieure, des moyens (21) de guidage de l'électrode. 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rails (16) sont des arbres filetés. 3 ) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le four de cuisson (19) est relié aux arbres par des écrous (20). 4 ) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les écrous (20) sont fixés au four de cuisson par l'intermédiaire de coussinets sphéri- ques (25). 5 ) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les arbres (16) sont reliés, par l'intermédiaire de pivots (26), à un bloc d'entraînement commun (27) destiné à faire tourner ces arbres (16). 6 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rails (16) sont constitués par des cylindres hydrauliques. 7 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de guidage de l'élec- trode dans la partie supérieure du four de cuisson. (19) sont constitués par une tige de guidage (21) réalisée-dans une tige de fer ou analogue, l'anneau de guidage (21) présentant un- diamètre égal ou légèrement supérieur à celui de l'électrode (1). ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans la partie inférieure du four de cuisson (19) sont disposées au moins trois roues de guidage (23) destinées à guider l'électrode.