LU87761A1 - Dispositif d'accouplement automatique d'une lance d'insufflation a une tete de raccord - Google Patents

Description

DISPOSITIF D'ACCOUPLEMENT AUTOMATIQUE D'UNE LANCE

D'INSUFFLATION A UNE TETE DE RACCORD

La présente invention concerne un dispositif d'accouplement automatique d'une lance d'insufflation à un collecteur qui est en communication avec des conduites véhiculant des fluides destinés à être injectés dans un bain métallique en fusion à travers des canaux évoluant à travers la lance qui est montée sur un chariot porte-lance déplaçable verticalement le long d'une glissière, le collecteur comportant des moyens pour être accouplés, de manière étanche à la tête de lance.

L'invention vise plus particulièrement les lances utilisées pour la conversion de la fonte en acier et qui sont plongées dans le convertisseur pour injecter les substances d'affinage dans le bain métallique. Ces lances comportent, à cet effet, une série de canaux, généralement concentriques, pour l'insufflation de ces substances et pour le refroidissement de la lance.

Le brevet US 3,972,515 propose un dispositif pour accoupler une telle lance de manière étanche, à un collecteur qui est en communication avec les conduites desservant la lance en substances d'affinage et en liquide de refroidissement. Les surfaces de contact entre la lance et le collecteur doivent, bien sûr, être conçus comme surface d'étanchéité pour empêcher toute fuite de ces substances gazeuses et liquides, tandis que le serrage entre le collecteur et la lance doit être suffisamment puissant pour préserver cette étanchéité.

Dans le dispositif connu d'après le document précité, la fixation de la lance au collecteur est réalisée manuellement à l'aide de boulons de serrage. Dans le dispositif proposé dans le document DE-A1-38 28 928 la fixation de la lance au collecteur est réalisée automatiquement par l'intermédiaire de crochets pivotants actionnés par des vérins hydrauliques.

Le but de la présente invention est de prévoir un dispositif perfectionné du genre décrit ci-dessus, dans lequel l'accouplement de la lance au collecteur est également réalisé par voie automatique , mais dans lequel, contrairement au dispositifs connus, les surfaces de contact et de joint entre le collecteur et la lance ne sont pas exposées aux vibrations, voire aux chocs que subit la lance lors de son opération et de sa manipulation.

Pour atteindre cet objectif, le dispositif d'accouplement automatique proposé par la présente invention est essentiellement caractérisé en ce que sont prévus des moyens pour accrocher la lance rigidement au chariot porte-lance, en ce que le collecteur est montée par l'intermédiaire de moyens élastiques sur un chariot porte-collecteur pouvant soit être rendu solidaire, par l'intermédiaire du collecteur et de la lance du chariot porte-lance, soit être immobilisé, par gravité, par rapport à la glissière de ce dernier.

Le collecteur comporte, selon un mode de réalisation avantageux, une bride périphérique par laquelle il est supporté entre trois paires de ressorts verticaux fixés sur un plateau solidaire du chariot porte-collecteur.

Le chariot porte-lance est déplaçable par l'intermédiaire de galets de guidage par rapport au chariot porte-collecteur lorsque ce dernier est immobilisé par rapport à la glissière. Cette immobilisation peut être réalisée par un taquet déplaçable sous l'action d'un vérin pour supporter le chariot porte-lance par rapport à la glissière.

Contrairement aux dispositifs connus, selon lesquels la lance est accrochée rigidement au collecteur, le dispositif proposé par la présente invention prévoit d'accrocher la lance de manière rigide au chariot porte-lance et de connecter le collecteur par l'intermédiaire de moyens élastiques à son chariot. Les vibrations et chocs auxquels est exposée la lance sont donc transmis au chariot porte-lance et ensuite absorbés par les moyens élastiques qui supportent le collecteur. Par contre, grâce à sa suspension élastique, le collecteur peut, lorsqu'il est solidaire de la tête de lance, suivre les vibrations de celle-ci sans perturber l'étanchéité au niveau de son joint avec la lance.

En vue de la fixation de la lance au collecteur, ce dernier peut comporter deux crochets pivotant sous l'action de vérins hydrauliques par l'intermédiaire de biellettes excentriques par rapport à l'axe des crochets.

En vue de l'accrochage de la lance au chariot porte-lance, la lance peut comporter deux paires de tourillons, tandis que le chariot comporte deux paires de supports, munis chacun d'encoches pour recevoir et porter les tourillons de la lance, tandis que chacune desdites encoches est associée à un crochet actionné par un vérin pour bloquer les croisillons dans les encoches et solidariser la lance avec le chariot porte-lance.

D'autres particularités et caractéristiques ressortiront de la description détaillée, d'un mode de réalisation avantageux, présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en référence aux figures 1 à 5 qui montrent, par des vues schématiques latérales, le dispositif proposé par la présente invention ainsi que les différentes séquences d'accrochage d'une lance à · un collecteur.

Les figures montrent un chariot porte-lance 8 conçu pour être déplacé verticalement, p.ex. à l'aide de galets de guidage 12 le long d'une glissière 10 ou chemin de roulement 10 , p.ex. à l'aide de câbles ou de chaînes évoluant autour de poulies 14 afin de plonger une lance 16 accrochée au chariot 10 dans un convertisseur non représenté et pour l'en extraire.

En vue de l'accrochage d'une lance 16 au chariot 8, celui-ci comporte une paire de supports supérieurs 18 et une paire de supports inférieurs 20. Sur les figures l'un des supports de chaque paire est caché par celui qui est visible sur les figures. Les deux supports de chaque paire sont suffisamment écartés l'un de l'autre pour pouvoir engager entre eux la lance 16 transportée à l'aide d'un crochet 22. Les deux supports 18, 20 sont pourvus d'encoches 30, 32 correspondant à une paire de tourillons supérieurs 28 et à une paire de tourillons inférieurs 26 prévus sur la lance 16 et par lesquels celle-ci est déposée dans les encoches 30, 32 au moyen du crochet 22, une autre paire de tourillons 24 servant à l'accrochage de la lance 16 au crochet 22.

Chacune des encoches 30, 32 est associée à un ou plusieurs de préférence deux paires de crochets supérieurs et inférieurs 34, 36 (l'un des crochets de chacune des paires étant seulement visible sur les figures) pour assurer la fixation de la lance 16 dans les encoches 30, 32 et la solidarisation entre la lance 16 et le chariot 8. Chaque paire de crochets 34, 36 est actionnée par un, de préférence une paire de vérins 38, 40. Les crochets 34 et 36 sont montés comme dans le document DE-AÏ-38 28 928 sur des axes excentriques de manière à effectuer, de façon connue en soi, un mouvement composés d'un pivotement et d'une translation. En effet, sous l'action du ou des vérins 38, les crochets 34 effectuent un pivotement autour de leur axe, suivi d'un léger mouvement de descente de leur axe pour enfermer les tourillons 24 dans les encoches 30. Les crochets 36, par contre, effectuent sous l'action du ou des vérins 40, par suite de leur montage excentrique, essentiellement un mouvement de translation horizontal, de faible amplitude, afin de coincer ou de libérer les tourillons 26 dans les encoches 32.

La référence 42 désigne un collecteur qui est en communication avec les conduites 44 qui transportent les substances d'affinage, ainsi que les conduites de refroidissement 46. La manière dont ces conduites sont connectées au collecteur 42 et traversent celui-ci est montrée plus en détail dans les deux documents précités illustrant l'état de la technique.

Selon l'une des particularités de la présente invention, le collecteur 42 est monté par l'intermédiaire de moyens élastiques sur un chariot porte-collecteur 48 qui peut coulisser verticalement par rapport au chariot porte-lance 8 et vis-versa, par l'intermédiaire de galets de roulement 50. Le collecteur 42 comporte une bride périphérique 52 par laquelle il est porté entre un groupe de plusieurs ressorts hélicoïdaux supérieurs 54 et un groupe de ressorts hélicoïdaux inférieurs 56 certains de ces ressorts supérieurs et inférieurs étant cachés sur la figure. Chacun de ces ressorts supérieurs et inférieurs 54 et 56 sont attachés par l'intermédiaire d'une tige coaxiale à un plateau 60 qui est solidaire du chariot porte-collecteur 48. Le collecteur 42 possède, par conséquent, une certaine liberté de mouvement entre les ressorts supérieurs 54 et les ressorts inférieurs 56.

Le dispositif proposé comporte, en outre, des moyens pour immobiliser le chariot porte-collecteur 48 par rapport à la glissière 10, le chariot porte-lance 8 restant toutefois libre pour coulisser verticalement par rapport au chariot porte-collecteur 48 et la glissière 10. Dans l'exemple représenté, ces moyens sont constitués par un taquet 62 déplaçable horizontalement sous l'action d'un vérin 64. Lorsque le vérin 64 se trouve en extension comme représenté sur la figure 1, le taquet 62 pénètre endessous du chariot 48 et forme une butée supportant le chariot et le collecteur 42. Au lieu de prévoir un taquet coulissant il est également possible de prévoir un taquet pivotant.

Les différentes séquences d'accouplement d'une lance 16 au collecteur 42 seront maintenant décrites en référence aux figures 1 à 5. Une lance 16 est amenée par le crochet 22 et est déposée par les tourillons 24 et 26 dans les encoches 30 et 32. Ensuite le crochet 22 peut être descendu jusqu'à ce que la lance 16 soit portée par les tourillons 24 et 26 dans les encoches 30, 32 après quoi le crochet 22 peut être dégagé (voir figure 2). Ensuite

Ensuite les vérins 38 et 40 sont actionnés pour coincer les tourillons 24 et 26 de la lance 16 dans les encoches 30 et 32 (voir figure 3) et rendent la lance 16 tout à fait solidaire du chariot 8.

La prochaine étape, représentée par la figure 4, consiste à réaliser l'accouplement entre le collecteur 42 et le plan de joint 70 de la lance 16. A cet effet, le collecteur 42 comporte une paire de crochets 66 actionnés par une paire de vérins hydrauliques 68. Ces crochets 66 sont comparables aux crochets 34, c'est-à-dire qu'ils sont montés sur un axe qui, en pivotant, effectue une légère translation dans le sens vertical grâce à des biellettes excentriques par rapport à l'axe des crochets.

En vue de l'accouplement, le chariot porte-lance 8 est remonté dans la position de la figure 4 jusqu'à ce que le plan de joint 70 de la lance 16 soit au contact de la face inférieure du collecteur 42 ou à proximité immédiate de celle-ci, qui, à cet effet, peut comporter une cuvette de réception de la lance 16 avec les joints appropriés. Ensuite on actionne les vérins 68 pour fermer les crochets 66 et accrocher les tourillons 24 comme représenté sur la figure 5. Le collecteur 42 est, dès lors, tout à fait solidaire de la lance 16 et, par conséquent, du chariot porte-lance 8.

L'opération suivante consiste à actionner le vérin 64 et rentrer la tige de celui-ci afin de dégager le taquet 62 du chariot porte-collecteur 40 et de libérer celui-ci par rapport à la glissière 10. Le chariot 48 est désormais supporté par le chariot porte-lance 8 par l'intermédiaire des ressorts 54, 56, du collecteur 42 et de la lance 16. Il suffit dès lors de descendre l'ensemble formé par les deux chariots 8 et 48 le long de la glissière 10 pour plonger la lance 16 dans le convertisseur.

Le démontage d'une lance 16 comporte, bien entendu, le même scénario en sens inverse, c.à.d., d'abord la remontée du chariot 8 pour sortir la lance 16 du convertisseur, la manoeuvre du vérin 64 pour caler le chariot porte-collecteur 48, l'ouverture des crochets 66, la descente du chariot porte-lance 8, l'ouverture des crochets 34 et 36 et le dégagement de la lance 16 par l'intermédiaire du crochet 22.

Claims (6)

1. Dispositif d'accouplement automatique d'une lance d'insufflation à un collecteur (42) qui est en communication avec des conduites véhiculant des fluides destinés à être injectés dans un bain métallique en fusion à travers des canaux évoluant à travers la lance (16) qui est montée sur un chariot porte-lance ( 8 ) déplaçable verticalement le long d'une glissière, le collecteur (42) comportant des moyens pour être accouplé, de manière étanche, au plan de joint (70) de lance (16), caractérisé en ce que sont prévus des moyens pour accrocher la lance (16) rigidement au chariot porte-lance (8), en ce que le collecteur (42) est monté, par l'intermédiaire de moyens élastiques, sur un chariot porte-collecteur (48) pouvant, soit être rendu solidiaire, par l'intermédiaire du collecteur (42) et de la lance (16) du chariot porte-lance (8), soit être immobilisé, par gravité, par rapport à la glissière de ce dernier.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de la lance (16) comporte deux paires de tourillons (26, 28) et en ce que le chariot porte-lance. (8) comporte deux paires de supports (18, 20) munis chacun d'encoches (30, 32) pour recevoir et porter les tourillons (26, 28) de la lance (16) et en ce que chacune desdits encoche (30, 32) est associée à un crochet (34, 36) actionné par des vérins (38, 40) pour bloquer les tourillons (26, 28) dans les encoches (30,32) et solidariser la lance (16) du chariot porte-lance (8).

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chariot porte-lance (8) est déplaçable, par l'intermédiaire de galets de guidage (50), par rapport au chariot porte-collecteur (48) lorsque ce dernier est immobilisé par rapport à la glissière (10).

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendication 1 à 3, caractérisé par un taquet (62) déplaçable sous l'action d'un vérin (64) pour supporter le chariot porte-collecteur (48) par rapport à la glissière (10).

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le collecteur (42) comporte deux crochets (66) pivotant sous l'action de vérins (68) et des biellettes excentriques par rapport à l'axe des crochets, pour rendre le collecteur (42) solidaire du plan de joint (70) de la lance (16).'

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le collecteur (42) comporte une bride périphérique (52) par laquelle il est supporté entre plusiers paires de ressorts verticaux (54, 56) fixés sur un plateau (60) solidaire du chariot porte-collecteur (48).