Brevet FR2766742A1 — publié le 19990205

1i 2766742 La présente invention est relative à un dispositif pour le traitement de produits sidérurgiques au sein d'enceintes métallurgiques. Elle vise plus précisément un dispositif de transfert permettant l'enfournement dans des fours de réchauffage de produits sidérurgiques tels que billettes, blooms, brames, ébauches, provenant d'un site de production situé en amont, du type notamment d'une coulée continue, d'un laminoir, ou d'un parc de stockage, avant leur utilisation dans un site de production situé en aval, particulièrement un train de laminoirs à chaud. Un autre aspect de l'invention consiste également dans une installation de traitement métallurgique de produits sidérurgiques, dans laquelle l'implantation géographique d'une première enceinte dite de préchauffage et d'une seconde enceinte dite de réchauffage, est optimisée en raison de l'utilisation du dispositif de transfert selon l'autre aspect de l'invention. Pour des questions d'économies d'énergie, de gains de productivité, d'amélioration de la qualité, on cherche à enfourner de manière continue dans les enceintes de réchauffage des produits chauds venant directement de la coulée continue. Cependant, il se peut que le procédé s'interrompe pour diverses raisons: la coulée continue suspend sa production ou celle-ci est insuffisante pour alimenter l'installation de laminage à chaud et dans ce cas, il faut, soit s'approvisionner à partir d'un parc de stockage de produits froids, soit compléter régulièrement la production de produits chauds issus de la coulée continue par ces mêmes produits froids issus du parc de stockage. Le recours à une alimentation du train de laminoirs à chaud à partir d'un lot de produits n'ayant pas la même température, induit des problèmes de qualité sur les produits du four en sortie. Il se produit des phénomènes de surchauffe des produits chauds ou des problèmes de sous- chauffe des produits froids, ce qui induit des pertes d'énergie et/ou une création anormale de calamine. 2 2766742 Il existe des installations qui solutionnent partiellement les inconvénients précédemment cités. Ainsi, on connaît une première solution consistant à utiliser une installation permettant de réaliser un enfournement intermédiaire des produits chauds. Les produits froids sont enfournés dès le commencement du four. Les produits chauds sont enfournés à partir d'une porte latérale du four, à un endroit o les produits froids ont pu atteindre la température des produits chauds qui sont enfournés. Cependant, cette solution présente un inconvénient majeur qui limite son application. En effet, l'enfournement latéral requiert l'utilisation d'un dispositif d'introduction proprement dit dont la manipulation n'est pas aisée et qui n'est donc généralement utilisé que pour l'enfournement de produits de dimensions réduites (billettes et éventuellement petits blooms). Par ailleurs, on connaît une deuxième solution consistant à utiliser un four de préchauffage. Dans ce cas, les produits chauds sont enfournés dans une enceinte de réchauffage. Quant aux produits froids, ils sont introduits dans un four de préchauffage qui les porte à la température des produits chauds, avant d'être transférés puis enfournés avec les produits chauds. Là encore, cette solution présente un inconvénient important. En effet, dans cette application, les produits froids arrivent devant le four de préchauffage par l'intermédiaire de tables à rouleaux. Un dispositif d'enfournement les prend et les dépose dans le four. Les produits froids sont alors préchauffés à la température des produits chauds, puis défournés par l'intermédiaire d'un dispositif de détournement et déposés sur des tables à rouleaux. Les produits chauds et les produits froids préchauffés sont alors transportés devant l'enceinte de réchauffage et sont alors saisis par l'intermédiaire d'un autre dispositif d'enfournement vers l'enceinte de réchauffage, dans 3 2766742 laquelle ils sont portés à la température de laminage à chaud. L'utilisation d'une installation de préchauffage nécessite obligatoirement le recours à un certain nombre de dispositifs de défournement et d'enfournement, de dispositifs de transfert (tables à rouleaux), qui génèrent une implantation décalée des deux enceintes de préchauffage et de réchauffage, d'o une occupation au sol importante, mais aussi un refroidissement plus important des produits entre les deux enceintes, phénomène qui est préjudiciable à une moindre consommation d'énergie. La présente invention vise donc à pallier les inconvénients des solutions connues de l'art antérieur, en proposant un dispositif qui améliore et simplifie les transferts de produits métallurgiques entre l'enceinte de préchauffage et l'enceinte de réchauffage qui peuvent de ce fait être mises face à face (ou alignées). A cet effet, le dispositif de transfert positionné entre une première enceinte et une deuxième enceinte de traitement métallurgique de produits sidérurgiques initialement disposés sur des longerons fixes, objet de l'invention, se caractérise en ce qu'il comporte un châssis muni d'un assemblage constitué par la juxtaposition d'une pluralité de longerons mobiles et éventuellement d'une pluralité de rouleaux, lesdits longerons mobiles coopérant à la fois avec un châssis de levage/dépose et avec un châssis de translation avant/arrière, lesdits châssis permettant de faire décrire un mouvement de pas rectangulaire aux longerons mobiles, de manière à assurer, le transfert des produits sidérurgiques entre la première et la seconde enceinte, ou l'enfournement des produits sidérurgiques dans la seconde enceinte. A cet effet, l'installation de traitement métallurgique de produits sidérurgiques se caractérise en ce qu'elle comprend une première enceinte de préchauffage, dont l'une des extrémités débouche en face d'un dispositif de transfert, qui assure la continuité avec une deuxième enceinte de réchauffage, l'alimentation en produits 4 2766742 sidérurgiques s'effectuant au niveau de la première enceinte de préchauffage et/ou au niveau de la seconde enceinte de réchauffage. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures: - la figure 1 illustre l'utilisation d'une installation selon l'art antérieur (enfournement intermédiaire); - la figure 2 illustre l'utilisation d'une autre installation selon l'art antérieur (four de préchauffage); - la figure 3 est une vue illustrant l'intégration du dispositif objet de l'invention entre une enceinte de préchauffage et une enceinte de réchauffage; - la figure 4 est une vue en coupe, en élévation latérale, du dispositif objet de l'invention. Sur la figure 1, les produits froids sont désignés par la référence 1, tandis que les produits chauds sont désignés par la référence 2. Les produits froids sont enfournés à l'entrée du four 4, tandis que les produits chauds sont introduits par l'intermédiaire d'une ouverture latérale 3 réalisée dans le four 4. Sur la figure 2, on a représenté par la référence 1 les produits froids, et par la référence 2 les produits chauds. Les produits froids 1, après avoir cheminé grâce à un dispositif de transfert 7, sont introduits dans une enceinte de préchauffage 5 par l'intermédiaire d'un dispositif d'enfournement 6. Après avoir traversé l'enceinte de préchauffage 5, les produits froids qui se sont réchauffés, sont déchargés par l'intermédiaire d'un dispositif de défournement 8 et sont ensuite positionnés sur une autre ligne de transfert 9 qui les conduit, en même temps que les produits chauds 2, vers l'enceinte de réchauffage 10 qui doit amener la température de ces produits à la température du laminage à chaud. Les produits chauds 2 et les produits froids 1 sont enfournés, grâce à 2766742 un dispositif 11, dans l'enceinte 10 et en sont extraits par l'intermédiaire d'un dispositif 12. Celui-ci dispose les produits qui ont atteint la température voulue de laminage, sur une ligne de transfert 13 qui les fait cheminer vers le laminoir 14. Sur la figure 3, on a représenté par la référence 1 les produits froids, par la référence 2 les produits chauds, et par la référence 14 le laminoir. Les produits froids 1 cheminent, par l'intermédiaire d'une ligne de transfert 15 (table à rouleaux), vers l'enceinte de préchauffage 16. Ces produits 1 sont introduits, grâce à un dispositif d'enfournement 17, dans l'enceinte 16. Les produits froids atteignent au cours de leur cheminement à l'intérieur de l'enceinte 16, la température des produits chauds 2. Un dispositif de transfert 18, qui fait l'objet de l'invention, est positionné entre l'enceinte de préchauffage 16 et l'enceinte de réchauffage 19. Celui-ci assure la manipulation des produits froids 1 préchauffés à la température des produits chauds 2 (ceux-ci arrivant vers le dispositif 18 grâce à un moyen de transfert 20). Lorsque les produits 1 et 2 sont introduits dans l'enceinte de réchauffage 19 et après avoir cheminé au sein de 19 pour atteindre la température adéquate en vue du laminage, ils sont extraits par l'intermédiaire d'un dispositif de défournement 21, qui les dépose sur une ligne de transfert 22, en direction du laminoir à chaud 14. Selon un mode préféré de réalisation du dispositif de transfert 18 objet de l'invention, celui-ci comporte (on se reportera à la figure 4) un châssis disposé entre l'enceinte de préchauffage 16 et l'enceinte de réchauffage 19. Ce châssis est muni d'un assemblage constitué d'une juxtaposition d'une pluralité de longerons mobiles 24 et d'une pluralité de rouleaux 30, ces derniers étant positionnés dans le même plan et dans la continuité du moyen de transfert 20. Des longerons fixes 23 se situent également dans le même plan que des soles des enceintes de préchauffage 16 et de réchauffage 19, ainsi que dans un 6 2766742 plan parallèle au moyen de transfert 20 (table à rouleaux) qui achemine les produits chauds 2. Selon un autre mode de réalisation, les rouleaux 30 ne sont pas incorporés au châssis du dispositif de transfert 18, mais rapportés sensiblement dans le même plan que les longerons fixes 23, à partir d'un châssis annexe qui coopère par exemple au niveau des enceintes de préchauffage 16 et de réchauffage 19. Les longerons mobiles 24 décrivent une cinématique d'un pas rectangulaire consistant en quatre mouvements principaux: - un mouvement de levage, - un mouvement de translation avant, - un mouvement de dépose, - un mouvement de translation arrière. Les longerons mobiles 24 coopèrent à la fois à un châssis 25 de levage et de dépose et à un châssis 26 de translation avant/arrière. Les mouvements de levage/dépose du châssis 25 et de translation avant/arrière du châssis 26 sont assurés respectivement par des moyens de levage 27 et par des moyens de translation 28 mécaniques, hydrauliques, ou autres. Dans un premier temps, des produits 1 se présentant en sortie de l'enceinte de préchauffage 16, se trouvent positionnés en appui sur les longerons fixes 23. Le châssis de levage se trouve alors en position basse et le châssis 26 de translation en position arrière. Dans cette configuration, les longerons mobiles 24 se trouvent alors en dessous des produits 1 à transférer vers l'enceinte de réchauffage 19. Dans un deuxième temps, les moyens de levage 27 (grâce à l'action combinée de vérins et de pans inclinés 29) assurent une élévation du châssis 25 et donc des longerons mobiles 24, ce qui soulève les produits 1. Dans un troisième temps, les moyens 28 assurent un mouvement de translation avant du châssis 26 de translation afin de transférer les produits 1 qui se situent sur les 7 2766742 longerons mobiles 24 à l'intérieur de l'enceinte de réchauffage 19. Dans un quatrième temps, les moyens de levage 27 assurent le positionnement des longerons mobiles 24 au niveau des longerons fixes 23 situés dans un même plan que la sole du four 19, de manière à déposer les produits 1 dans l'enceinte de réchauffage 19. La dernière opération consiste à amener le châssis 26 de translation et les longerons mobiles 24 qui y coopèrent en position arrière, grâce aux moyens de translation 28, qui constitue la position de départ de cycle. Bien entendu, le cheminement des longerons mobiles 24, par l'intermédiaire des châssis 25 et 26, en relation avec des produits 1, est identique au fonctionnement de ces mêmes longerons 24 pour le transfert de produits 2 venant de la ligne de transfert 20, en direction de l'enceinte 19. Dans ce cas, les rouleaux fixes 30 jouent le rôle des longerons fixes 23, les rouleaux fixes 30 étant positionnés en bout et sensiblement dans le même plan que la ligne de transfert 20. L'invention telle que décrite précédemment offre de multiples avantages. Elle permet la disposition alignée des fours de préchauffage et de réchauffage, ce qui offre un gain considérable d'espace au sol. Elle permet également d'enfourner des produits chauds dans l'enceinte de préchauffage afin de réaliser un stockage temporaire à chaud lorsque le laminoir est arrêté et que la coulée continue est en fonctionnement. Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés ci-dessus, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. 8 2766742 REVENDICATIONS 1 - Dispositif de transfert (18) positionné entre une première enceinte (16) et une deuxième enceinte (19) de traitement métallurgique de produits sidérurgiques (1, 2) initialement disposés sur des longerons fixes (23), caractérisé en ce qu'il comporte un châssis muni d'un assemblage constitué par la juxtaposition d'une pluralité de longerons mobiles (24) et éventuellement d'une pluralité de rouleaux (30), lesdits longerons mobiles (24) coopérant à la fois avec un châssis (25) de levage/dépose et avec un châssis de translation (26) avant/arrière, lesdits châssis (25, 26) permettant de faire décrire un mouvement de pas rectangulaire aux longerons mobiles (24), de manière à assurer, le transfert des produits sidérurgiques (1, 2) entre la première et la seconde enceinte, ou l'enfournement des produits sidérurgiques (1, 2) dans la seconde enceinte (19). 2 - Dispositif de transfert selon la revendication 1, caractérisé en ce que les longerons fixes (23) sont positionnés au sein de la première enceinte (16) de traitement métallurgique et de la seconde enceinte (19). 3 - Dispositif de transfert selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rouleaux fixes (30) sont positionnés entre la première enceinte (16) de traitement et la deuxième enceinte (19) de traitement, et à l'extrémité d'une ligne de transfert (20) des produits sidérurgiques (2). 4 - Dispositif de transfert selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le châssis (25) de levage/dépose est pourvu de moyens de levage (27). - Dispositif de transfert selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le châssis (26) de translation avant/arrière est pourvu de moyens de translation (28). 6 - Dispositif de transfert selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les 9 2766742 longerons mobiles (24) décrivent un mouvement de pas rectangulaire comportant quatre phases: un mouvement de levage, un mouvement de translation avant, un mouvement de dépose, un mouvement de translation arrière. 7 - Installation de traitement métallurgique de produits sidérurgiques, caractérisée en ce qu'elle comprend une première enceinte (16) de préchauffage, dont l'une des extrémités débouche en face d'un dispositif de transfert (18), qui assure la continuité avec une deuxième enceinte de réchauffage (19), l'alimentation en produits sidérurgiques (1, 2) s'effectuant au niveau de la première enceinte de préchauffage (16) et/ou au niveau de la seconde enceinte de réchauffage (19).