Brevet FR2663881A1 — publié le 19920103

PRESSE A FABRIQUER DES BRIQUETTES D'EPONGE DE FER L'invention concerne une presse à fabriquer des briquettes d'éponge de fer, comportant deux galets qui sont situés en face l'un de l'autre, présentent des conduites de refroidissement et sont constitués d'un corps de base du galet et d'un revêtement qui y est fixé et présente les évidements de moulage pour mise en forme des briquettes dans une ligne de pincement formée par les deux galets. L'éponge de fer est un minerai dont on a enlevé les composants non ferreux de sorte qu'il subsiste ensuite une structure spongieuse à volume de pores très élevé Cette éponge de fer est mise en briquettes à des températures d'environ 700 C avant de la traiter ensuite dans des fours Le matériau à mettre en briquettes est substantiellement constitué d'oxyde de fer et de matériau formant gangue, c'est-à-dire de produits minéraux conduisant à une forte usure du revêtement du galet La particularité de l'éponge de fer à mettre en briquettes consiste en fait en ce que l'éponge de fer elle-même peut être mise en forme relativement bien du fait de la température élevée du traitement d'environ 700 'C, mais que les produits minéraux subsistant dans l'éponge de fer conduisent néanmoins à une forte usure. Par conséquent, depuis environ 20 ans on utilise pour fabriquer des briquettes d'éponge de fer des presses à fabriquer des briquettes dans lesquelles le revêtement est constitué d'un matériau spécialement dur, résistant à l'usure C'était un matériau qui est connu sous la désignation M 3 selon la norme US et sous la désignation 5653 (code acier 1 3344) selon la norme DIN Ce matériau donne des surfaces relativement dures et résistant à l'usure pour le revêtement et les évidements de moulage qui y sont formés. A partir de ce matériau on a fabriqué des segments annulaires qui étaient bridés sur le corps de base du galet au moyen d'anneaux de bridage venant latéralement en prise On utilisait, pour le revêtement, des segments non seulement du fait que le matériau est trop fragile de sorte qu'il n'est pas possible de le traiter en plus grandes dimensions, mais aussi du fait des fortes différences de température et de la dilatation et du retrait thermique du revêtement des galets qui leur sont reliés. Malgré la force de pression spécifique relativement élevée des galets qui vaut 120 à 140 k N/cm (largeur de la ligne de pincement), les durées de service des segments sont relativement longues Toutefois, des dommages dus à des surcharges ponctuelles locales se produisent toujours à nouveau et sont provoqués par des corps étrangers contenus dans l'éponge de fer Il serait possible en soi, de n'échanger que des segments individuels dans le cas de tels dommages Toutefois cet échange n'est possible que si le segment échangé présente la même condition d'usure. Etant donné que de tels segments ne sont que rarement disponibles sous forme de segment individuel, c'est généralement l'ensemble des segments qu'il faut échanger Ceci réduit la durée de service moyenne des segments et conduit avant tout à des arrêts non programmés. En dehors du fait que la production du revêtement utilisé jusqu'ici est difficile du fait du matériau utilisé, les revêtements sont également coûteux. Par conséquent le but de la présente invention est d'améliorer la presse à fabriquer des briquettes d'éponge de fer de façon que les revêtements de galet soient moins coûteux, plus faciles à traiter et moins sensibles aux surcharges locales. Selon l'invention, on atteint ce but par le fait que le revêtement est fabriqué sous forme d'un cylindre fermé d'acier au nickel chrome molybdène et qu'il est maintenu sur le corps de base du galet à ajustement serré et par le fait que les conduites de refroidissement sont formées par des rainures ouvertes produites sur la surface latérale de la base du galet ou sur la face intérieure de l'anneau, rainures dont les côtés ouverts sont recouverts par la face intérieure de l'anneau ou par la surface latérale du corps de base du galet dans la condition assemblée des galets. L'anneau fermé d'acier au chrome nickel molybdène est moins dur que le matériau utilisé jusqu'ici pour les revêtements et peut donc être traité sensiblement plus facilement Un tel refroidissement efficace de l'anneau peut s'obtenir en prévoyant les conduites de refroidissement à la couche limite entre le corps de base du galet et l'anneau de façon que la surface de l'anneau présente une température de seulement environ 1500 C malgré la mise en briquettes de l'éponge de fer qui a encore une température de 7000 C Un autre avantage de cette conception des rainures de refroidissement est que, en cas d'échange du revêtement, ces rainures sont soit également échangées, soit peuvent être facilement nettoyées, selon la question de savoir si les rainures se trouvent sur la face intérieure de l'anneau ou sur la surface latérale du corps de base du galet De cette façon il n'y a pas à craindre que l'efficacité du refroidissement se détériore avec le vieillissement croissant de la presse à fabriquer des briquettes Ce qui est inattendu en ce qui concerne cette solution, c'est que le comportement du revêtement à l'usure est aussi bon queds Fs le cas des segments d'un matériau plus dur et plus fragile précédemment utilisé Les durées de service sont en générale plutôt encore plus longues, du fait qu'il ne se produit pratiquement plus d'éruptions dues à une surcharge locale, de sorte qu'un échange prématuré du revêtement n'est plus nécessaire Du fait de l'absence de ces éruptions limitées localement, et du fait d'une usure plutôt uniforme, l'échange des outils de mise en forme peut, de cette façon, se programmer à l'avance et mieux s'intégrer dans le cours de la production. Ce résultat est également surprenant car jusqu'ici on avait la conviction de ne pouvoir obtenir des durées de service élevées des revêtements au cours de la mise en briquettes de l'éponge de fer que si l'on utilisait un revêtement à dureté particulièrement grande Dans d'autres cas d'application, par exemple au cours de la mise en briquettes du charbon, de sels, de poussières métallurgiques et analogues, on utilise des revêtements sous forme d'anneaux fermés et en matériaux relativement doux Toutefois, on a jamais fait l'essai de ces anneaux de revêtement pour la mise en briquettes de l'éponge de fer du fait de la particularité du matériau éponge de fer. Bien qu'il soit également concevable de prévoir les conduites de refroidissement sous forme de rainures hélicoldales, à spires multiples, dans la surface latérale du corps de base du galet, on préfère que les conduites de refroidissement présentent dans chaque cas une rainure hélicoidale, à spires multiples, dans l'anneau, des perçages de connexion substantiellement radiaux étant formés dans le corps de base du galet, au niveau du début et de la fin de l'hélice L'avantage en est que les conduites de refroidissement sont également échangées lorsque l'on échange l'anneau de refroidissement de sorte qu'un effet uniforme de refrodissement est maintenu avec les anneaux de revêtement pour toute la durée de service de la presse à fabriquer des briquettes. Le fait de prévoir des conduites de refroidissement dans l'anneau présente en outre l'avantage que la surface d'échange thermique disponible entre l'anneau et les conduites de refroidissement augmente Par conséquent il est possible, au moyen du refroidissement direct par l'eau, de maintenir l'anneau suffisamment froid pour que le retrait de l'anneau soit maintenu à pratiquement toute sa valeur. Selon une réalisation particulièrement préférée, les anneaux sont fabriqués en acier DIN 56 Ni Cr Mo V 7 3 Cet acier est excellent du fait que l'usinage mécanique en est simple et il contribue de façon particulièrement avantageuse aux longues durées de service des anneaux de revêtement. On explique ci-dessous plus en détail au moyen d'un dessin l'exemple de réalisation de l'invention L'unique figure représente, en partie en coupe longitudinale, un galet d'une presse à fabriquer des briquettes d'éponge de fer selon un exemple de réalisation de l'invention Le galet est constitué d'un corps de base 1, monté, avec liberté de rotation, dans deux roulements de galet à auto-alignement. Un anneau de revêtement 4 est monté par retrait sur la surface latérale 3 du corps de base 1, anneau dans la surface latérale extérieure duquel sont formés les moules à briquettes L'anneau de revêtement 4 est fabriqué en un acier de désignation DIN 56 Ni Cr Mo V 7 3 (code acier 1 2714) Une rainure hélicoidale à spires multiples 6 est formée sur la face intérieure de l'anneau de revêtement 4 qui fait face à la surface latérale 3, rainure qui est ouverte en direction de la surface latérale 3 La rainure 6 s'étend hélicoidalement depuis la première spire 7 jusqu'à la dernière spire 8. Des perçages de connexion radiaux correspondants 9 et 10 sont formés dans le corps de base 1 du galet et sont reliés à une arrivée centrale 11 de réfrigérant. L'action et le fonctionnement de la presse à fabriquer des briquettes d'éponge de fer conforme à l'invention sont les suivants: on fait chauffer l'anneau de façon appropriée et on le fait glisser sur le corps de base 1 pour monter l'anneau de revêtement 4 Du fait du refroidissement, l'anneau de revêtement 4 prend alors son assise à ajustement serré sur la surface latérale 3 du corps de base 1, et de façon plus précise de façon telle que dans chaque cas la première spire 7 de la rainure de refroidissement 6 soit reliée au perçage de connexion 9 et que la dernière spire 8 soit reliée au perçage de connexion 10 de l'arrivée centrale 11 de refrigérant. Au cours du fonctionnement de la presse à fabriquer des briquettes d'éponge de fer, le réfrigérant s'écoule par la rainure 6 du réfrigérant, et de façon plus précise de telle façon que malgré que la mise en briquettes de l'éponge de fer se fasse à une température d'environ 700 'C, la température de surface de l'anneau de revêtement 4 n'est que d'environ 1500 C Ce refroidissement est suffisant pour maintenir substantiellement l'anneau de revêtement 4 sur le corps de base 1 au moyen de l'ajustement serré De plus l'usure de l'anneau de revêtement 4 est réduite par le refroidissement De façon surprenante, le matériau utilisé pour l'anneau de revêtement 4 est résistant à l'usure malgré sa dureté relativement faible et de plus il ne risque pas d'éruptions de matériau provoquées par des surcharges locales dues à des corps étrangers de la façon que ces éruptions peuvent survenir du fait du matériau formant la gangue de l'éponge de fer. REVENDICATIONS 1 Presse à fabriquer des briquettes d'éponge de fer, comportant deux galets qui sont situés en face l'un de l'autre, présentent des conduites de refroidissement ( 6) et sont constitués d'un corps de base ( 1) du galet et d'un revêtement ( 4) qui y est fixé et présente les évidements de moulage ( 5) pour mise en forme des briquettes dans une ligne de pincement formée par les deux galets, caractérisée par le fait que le revêtement est obtenu sous forme d'un anneau fermé ( 4) d'acier au nickel chrome molybdène et qu'il est maintenu sur le corps de base ( 1) du galet à ajustement serré et par le fait que les conduites de refroidissement ( 6) sont formées par des rainures ouvertes produites sur la surface latérale ( 3) du corps de base ( 1) du galet ou sur la face intérieure de l'anneau ( 4), rainures dont le côté ouvert est obturé par la face intérieure de l'anneau ( 4) ou par la surface latérale ( 3) du corps de base ( 1) du galet dans la condition assemblée des galets. 2 Presse à fabriquer des briquettes d'éponge de fer selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les conduites de refroidissement présentent dans chaque cas une rainure hélicoidale ( 6), à spires multiples dans l'anneau ( 4), des perçages de connexion substantiellement radiaux ( 9,10) étant formés dans le corps de base du galet, au niveau du début ( 7) et de la fin ( 8) de l'hélice. 3 Presse à fabriquer des briquettes d'éponge de fer selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que les anneaux ( 4) sont fabriqués en un acier DIN 56 Ni Cr Mo V 7 3. 4 Anneau pour une presse à fabriquer des briquettes d'éponge de fer selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'anneau est fabriqué en acier au chrome nickel molybdène et présente une rainure hélicoidale ( 6) à spires multiples sur sa face intérieure qui fait face à la surface latérale du corps de base ( 1) du galet.