Brevet FR2681937A3 — publié le 19930402

FR 2681937 A3 19930402 FR 9112002 A 19910930 L'invention est relative au chargement en continu de produits ferromagnétiques susceptibles d'être magnétisés, notamment de ferrailles, dans un four métallurgique par exemple dans un four à arc électrique pour élaboration de l'acier. Des dispositifs de chargement en continu de four électrique d'élaboration d'acier sont connus. Des bandes transporteuses amènent de la ferraille qui est déversée dans une goulotte débouchant dans le four à travers un trou percé dans la voûte. Ces dispositifs présentent l'inconvénient que les ferrailles tombent rapidement et de façon dispersée dans le four, ce qui, en particulier, ne permet pas de les préchauffer à l'aide des fumées produites dans le four et les répartit mal dans le bain d'acier liquide. Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient en proposant un dispositif permettant de contrôler la chute des ferrailles afin soit de les préchauffer soit de les faire tomber dans le four par paquets compacts. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de chargement en continu de produits métalliques ferromagnétiques susceptibles d'être magnétisés, notamment de ferrailles, dans un four métallurgique fermé à sa partie supérieure par une voûte, par exemple dans un four à arc électrique pour élaboration de l'acier, du type comprenant une conduite débouchant dans le four par un orifice percé dans la voûte et une bande transporteuse d'amenée des produits métalliques dans la conduite caractérisé en ce qu'au moins un électro-aimant associé à des moyens d'activation et de désactivation de ce dernier est disposé sur la paroi de ladite conduite à l'extérieur de celle-ci. Les moyens d'activation et de désactivation de l'électro-aimant peuvent être constitués par des moyens de commande de l'alimentation électrique des électro-aimants. Le ou les tronçons de la conduite autour du ou desquels sont disposés les électro-aimants est ou sont inclinés par rapport à la verticale. De préférence l'angle que fait ou font le ou les tronçons de la conduite autour du ou desquels sont disposés les électro-aimants avec la verticale est compris entre 20 et 40". La paroi de la conduite est réalisée en un matériau amagnétique, par exemple en acier inoxydable amagnétique au moins dans ses parties sur lesquelles sont disposés les électro-aimants. La conduite d'introduction des produits métalliques susceptibles d'être magnétisés peut être une conduite d'évacuation des fumées produites dans le four. L'invention concerne également un four métallurgique, notamment un four à arc électrique muni d'un dispositif selon l'invention. L'invention va maintenant être décrite de façon plus précise mais non limitative en regard des figures annexées. La figure 1 est une vue en coupe schématique d'un four à arc électrique à courant continu à une électrode de voûte muni d'un dispositif correspondant à un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 2 est une vue en coupe schématique d'un four à arc électrique à courant continu à trois électrodes de voûte muni d'un dispositif correspondant à un second mode de réalisation de l'invention. Le four repéré généralement par 1 à la figure 1 comprend une sole 2 en matériau réfractaire, des murs 3 verticaux et une voûte 4 fermant l'enceinte du four 1 à sa partie supérieure. Dans la sole 2 est implantée une électrode 5 de sole et une électrode 6 de voûte pénètre par la voûte 4. Les électrodes 5 et 6 sont connectées à un dispositif d'alimentation électrique non représenté. Le four contient un bain d'acier liquide 7. Une canalisation 8 d'évacuation des fumées débouche dans la voûte par une ouverture 9. Un dispositif selon l'invention, repéré généralement par 10 est implanté sur la voûte 4. Ce dispositif 10 comporte une canalisation 11 qui débouche dans le four par une ouverture 12 percée dans la voûte 4. La canalisation 11 comporte un premier tronçon 13 incliné par rapport à la verticale, un deuxième tronçon 14 vertical et un troisième tronçon 15 incliné par rapport à la verticale ; ce dernier tronçon se termine par une goulotte 16. Autour des tronçons 13 et 15 inclinés par rapport à la verticale sont disposés des électro-aimants 17 qui sont reliés à un dispositif 18 d'alimentation électrique et de commande de cette alimentation. Une bande transporteuse 19 dont l'extrémité 20 se trouve à l'aplomb de la goulotte 16, transporte des amas de ferraille 21 qui tombent dans la goulotte 16 et circulent dans la canalisation 11. Lorsque les électroaimants 17 sont activés, le champ magnétique engendré attire la ferraille qui vient s'agglomérer en des paquets compacts 22 sur la paroi de la conduite au droit des électro-aimants. Lorsqu'on désexcite les aimants les paquets 22 de ferraille se décollent de la paroi de la conduite et tombent dans le four après avoir circulé dans la conduite 11. On introduit ainsi des paquets plus réguliers, ce qui permet d'obtenir une meilleure maîtrise du débit de ferraille que celle apportée par la bande transporteuse seule. Pour favoriser le fonctionnement de ce dispositif il est préférable que les tronçons 13 et 15 de la canalisation soient réalisés en acier inoxydable amagnétique. A la figure 2 on a représenté un deuxième mode de réalisation de l'invention. Le four repéré généralement par 30 comporte une sole 31, des murs 32 et une voûte 33. C'est un four à arc à courant continu comportant trois électrodes de sole 34 (deux seulement sont visibles) et trois électrodes de voûte 35 (deux seulement sont visibles). Les électrodes de voûte sont disposées en cercle autour de l'axe du four. Entre les électrodes 35 de voûte, la voûte 33 comporte un trou 36 permettant à la fois l'évacuation des fumées produites dans le four et l'alimentation en continu des ferrailles. Le trou 36 est l'extrémité d'une conduite 37 inclinée par rapport à la verticale d'un angle compris entre 20C et 40 . La conduite 37 est ouverte à son extrémité la plus éloignée du four et par cette ouverture 38 on peut introduire des ferrailles 39 amenées par une bande transporteuse 40. Pres de l'extrémité 38, une canalisation 41 est branchée sur la conduite 37. La canalisation 41 sert à l'évacuation des fumées ; elle est reliée à un dispositif d'extraction de fumées non représenté. Autour de la conduite 37 sont disposés en quinconce contre sa paroi externe, des électro-aimants 42 reliés à un dispositif 43 d'alimentation électrique et de commande de l'alimentation. De préférence, la conduite 37 est réalisée, au moins au droit des électro-aimants en acier inoxydable amagnétique. Lorsque les électro-aimants 42 sont activés, le champ magnétique qu'ils créent attire la ferraille qui est déversée par la bande transporteuse et l'agglomère en des paquets 44. Ces paquets de ferraille sont léchés par les fumées chaudes qui sont émises par le four. Ces fumées échauffent les paquets de ferraille et assurent ainsi un préchauffage de la ferraille. Lorsqu'on désactive les électro-aimants, les paquets de ferraille se détachent de la paroi de la canalisation et tombent dans le four. En activant et désactivant alternativement les électro-aimants, on peut réguler le débit de ferraille qui passe par la canalisation et ainsi ajuster le préchauffage. I1 est à noter que des dispositifs tels qu'ils viennent d'être décrits peuvent être installés sur tout type de four métallurgique pour l'élaboration de l'acier et en particulier sur des fours à arc électrique à courant alternatif. Ils trouvent application dans le cadre général du chargement continu de tout produit métallifère en vrac comme les ferrailles, mais aussi les préréduits, etc dans la mesure où leur taux de métallisation est suffisamment élevé pour qu'ils se comportent comme des ferrailles sous l'influence d'un champ magnétique. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de chargement en continu de produits métalliques ferromagnétiques en vrac dans un four métallurgique (1, 30) fermé à sa partie supérieure par une voûte (4, 33) par exemple dans un four à arc électrique pour élaboration de l'acier, du type comprenant une conduite (11, 37) débouchant dans le four (1, 30) par un orifice (12, 36) percé dans la voûte (4, 33) et une bande transporteuse (19, 40) d'amenée des produits métalliques dans la conduite (11, 37), caractérisé en ce qu'au moins un électro-aimant (17, 42) associé à des moyens (18, 43) d'activation et de désactivation de ce dernier est disposé sur la paroi de ladite conduite (11, 37) à l'extérieur de celle-ci. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'activation et de désactivation de l'électro-aimant sont constitués par des moyens (18, 43) de commande de l'alimentation électrique de 1 'électro-aimant. 3.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'électro- aimant est disposé sur au moins un tronçon de la conduite (11, 37) incliné par rapport à la verticale. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'angle que fait le tronçon incliné (13, 15, 37) de la conduite (11, 37) sur lequel est disposé l'électro-aimant avec la verticale est compris entre 20 et 40". 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la paroi de la conduite (11, 27) est réalisée en un matériau amagnétique par exemple en acier inoxydable amagnétique, au moins dans sa partie sur laquelle est disposé l'électro-aimant. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la conduite (37) d'introduction des produits métalliques est une conduite d'évacuation des fumées produites dans le four. 7.- Four métallurgique, notamment four à arc électrique muni d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.