Brevet FR2686149A3 — publié le 19930716

FR 2686149 A3 19930716 FR 9200218 A 19920110 L'invention concerne un longeron de four de réchauffage de demi-produits métallurgiques tels que des brames d'acier. Dans le processus de fabrication de produits sidérurgiques on est amené à réchauffer à haute température les demi-produits. C'est ainsi que pour fabriquer des tôles à chaud ou des bobines on prend des demi-produits tels que des brames, on les chauffe à une température voisine de 1200"C et on les lamine par exemple sur un train à bandes. Pour réchauffer les demi-produits, on les fait passer dans des fours de réchauffage continus. Ces fours sont constitués d'une enceinte munie de brûleurs, d'une évacuation de fumée, d'une porte d'entrée et d'une porte de sortie pour les demi-produits. A l'intérieur de l'en- ceinte des longerons s'étendent sur toute la longueur du four. Les brames reposent sur ces longerons et constituent un lit continu. Certains longerons sont animés d'un mouvement qui fait avancer pas à pas le lit de brames de telle sorte que chaque brame introduite à une extrémité du four, se déplace sur toute la longueur du four et ressort à l'autre extrémité. Les longerons peuvent être tous fixes. Dans ce cas, chaque brame nouvellement enfournée vient pousser le lit de brames qui glisse sur les longerons et la dernière brame est poussée hors du four du côté de la sortie. Lors de la traversée du four les brames sont chauffées sous l'effet du rayonnement thermique issu des brûleurs et des parois du four et par contact avec les fumées chaudes. Ce chauffage se fait par la surface des brames qui reçoit le rayonnement ou qui est exposée aux fumées. Les parties des brames qui reposent sur les longerons sont protégées du rayonnement. Il en résulte que ces parties sont moins chauffées que le reste des brames et constituent ce qu'on appelle des traces noires. Les traces noires présentent un inconvénient au cours du laminage. En effet, le comportement du métal lors du laminage dépend de sa température et les hétérogénéités de température dans les brames conduisent à des hétérogénéités sur les produits laminés. Le but de la présente invention est de diminuer l'intensité des traces noires dans les demi-produits sortant d'un four de réchauffage à longerons de façon à réduire les hétérogénéités dans les produits laminés. A cet effet, l'invention a pour objet un longeron de four de réchauffage en continu de produits métallurgiques du type comprenant un tube métallique parcouru par une circulation d'eau et portant sur une arête supérieure une pluralité de supports de produits métallurgiques, et un habillage en matériau réfractaire qui peut être constitué de deux demi-coquilles enserrant le tube métallique et comportant également au moins deux résistances électriques chauffantes disposées à la surface de l'habillage de part et d'autre de l'arête supérieure et s'étendant sur une partie de la longueur du longeron. La barre en matériau réfractaire peut comporter deux faces planes longitudinales situées de part et d'autre de l'arête supérieure, lesdites faces planes étant inclinées par rapport à l'horizontale d'un angle supérieur à 25". Les résistances chauffantes peuvent être constituées par des bandes ondulées. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en regard de la planche de dessins annexée sur laquelle - la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un four de réchauffage continu à longerons. - la figure 2 est une vue en coupe transversale d'un longeron selon l'invention. - la figure 3 est une vue longitudinale partielle d'un longeron selon l'invention. - la figure 4 est une vue de dessus d'un longeron selon l'invention. Le four repéré généralement par 1 à la figure 1 comporte une enceinte 2 parallélépipédique munie d'ouvertures 3 et 4 à ses extrémités. Ces ouvertures 3 et 4 peuvent être fermées par des portes 5 et 6. La voûte 7 est munie d'une pluralité de brûleurs 8. Les murs verticaux latéraux sont également munis d'une pluralité de brûleurs 9. A l'intérieur du four 1, des longerons 10 s'étendent longitudinalement sur toute la longueur du four. Ces longerons 10 reposent sur une pluralité de colonnes 11. Sur les longerons 10 sont posées des brames 12 qui forment un lit quasiment continu. Certains longerons sont fixes. D'autres longerons sont mobiles et animés d'un mouvement cyclique qui permet de faire avancer le lit de brames. Les longerons mobiles sont soulevés ce qui soulève les brames puis déplacés vers l'avant, ce qui fait avancer les brames, puis redescendus ce qui permet de reposer les brames sur les longerons fixes dans une position avancée par rapport à la position antérieure, puis les longerons mobiles sont reculés pour être ramenés à leur position initiale. Ainsi, par ce mouvement, on fait avancer pas à pas le lit de brames. Une brame introduite par l'ouverture 3 traverse tout le four avant de ressortir par l'ouverture 4. Pendant cette traversée la brame est chauffée par le rayonnement issu des brûleurs 8 et 9, par le rayonnement issu des parois du four qui sont portées à haute température et par contact avec les fumées chaudes produites par les brûleurs. Le longeron objet de l'invention est constitué de deux demi-coquilles 13 et 14 réfractaires (figure 2) qui enserrent un tube métallique 15 parcouru par de l'eau 16 de refroidissement. Les demi-coquilles constituent un habillage du tube métallique. Une pluralité de plots métalliques 17 sont soudés sur le tube métallique et dépassent de l'habillage sur l'arête supérieure 22 du longeron. Les brames reposent sur ces plots métalliques. Des inserts réfractaires 50 peuvent être interposés entre les plots métalliques 17. Chaque demi-coquille 13 ou 14 comporte à sa partie externe, une face plane 18, 18' inclinée par rapport à l'horizontale d'un angle compris entre 30O et 45 , et une surface cylindrique 19, 19'. Sur les faces planes sont posées des résistances électriques chauffantes 20, 20' maintenues par des plots 21, 21' suivant une disposition sinusoïdale. La partie inférieure des ondulations des résistances électriques déborde de la face plane correspondante 18 ou 18'. Ces résistances sont des rubans ou des bandes ondulés longitudinalement comme celà est représenté à la figure 3. Ces résistances 20, 20' sont reliées à un dispositif d'alimentation électrique et de régulation non représenté. Les faces planes 18 et 18' ont pour fonction de supporter les résistances lorsqu'elles sont à haute température de façon à ce qu'elles ne fluent pas. Les faces planes 18 et 18' sont inclinées par rapport à l'horizontale pour éviter que la calamine qui tombe des brames vienne s'accumuler sur les résistances électriques chauffantes et forme un écran thermique. La calamine tombant sur les faces planes est évacuée par les espaces libres à la partie inférieure des ondulations des résistances qui ne repose pas sur les faces planes. Les résistances électriques chauffantes ne s'étendent pas nécessairement sur toute la longueur des longerons, mais s' étendent au moins sur la partie située du côté de l'ouverture de sortie 4. En effet, on divise en général un four en plusieurs zones. En partant de l'entrée 3 et en allant vers la sortie 4 on a successivement - une zone de préchauffage, - une ou plusieurs zones de chauffage dans la ou lesquelles les brames sont portées progressivement à haute température, - une zone d'égalisation dans laquelle on homogénéise la température à l'intérieur des brames. On a constaté que pour effacer les traces noires, la présence de résistances chauffantes était efficace surtout dans la zone d'égalisation. Aussi, les résistances chauffantes s'étendent préférentiellement sur la partie des longerons qui correspond à la zone d'égalisation. Lorsque les brames arrivent dans la zone d 'éga- lisation, les traces noires qui se situent au droit des longerons viennent en regard des résistances électriques chauffantes. Les résistances électriques chauffantes, alimentées en courant électrique sont portées à haute température. Le rayonnement des résistances chauffantes est reçu par la partie des brames correspondant aux traces noires. Cet apport calorifique supplémentaire réchauffe le métal au droit des traces noires, ce qui tend à les faire disparaître ou au moins à les atténuer. On remarquera que le longeron peut comporter des glissières continues plutôt que des plots. REVENDICATIONS 1.- Longeron de four de réchauffage en continu de produits métallurgiques du type comprenant un tube métallique (15) parcouru par une circulation d'eau et portant sur une arête supérieure une pluralité (17) de supports des produits métallurgiques (12), et un habillage (10) en matériau réfractaire qui peut être constitué de deux demi-coquilles (13, 14) enserrant le tube métallique (15), caractérisé en ce qu'il comporte également au moins deux résistances électriques chauffantes (20, 20') placées à la surface de l'habillage en matériau réfractaire disposées de part et d'autre de l'arête supérieure (22) et s'étendant sur au moins une partie de la longueur du longeron. 2.- Longeron selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'habillage (10) en matériau réfractaire comporte deux faces planes (18, 18') situées de part et d'autre de l'arête supérieure (22) et inclinées par rapport à l'horizontale, sur lesquelles reposent les résistances électriques (20, 20'). 3.- Longeron selon la revendication 2, caractérisé en ce que les faces planes (18, 18') sont inclinées par rapport à l'horizontale d'un angle supérieur à 25 . 4.- Longeron selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les résistances électriques chauffantes (20, 20') reposant sur les faces planes (18, 18') inclinées par rapport à l'horizontale sont maintenues par des plots (21, 21') dans une disposition sinusoïdale. 5.- Longeron selon la revendication 1 à 4, caractérisé en ce que les résistances électriques chauffantes (20, 20') sont des bandes ondulées.