Convertisseur d'élaboration de métal

Description

[0001] L'invention a pour objet un nouveau mode de réalisation d'un convertisseur d'élaboration de métal.

[0002] Les convertisseurs, utilisés en particulier pour la préparation et l'affinage de l'acier par soufflage d'air ou d'oxygène dans un bain de fonte, sont constitués, d'une façon générale, d'une cornue en forme de cuve allongée dans laquelle est chargé un bain de métal liquide à traiter, par exemple de la fonte.

[0003] La cuve est constituée par une paroi latérale, généralement de révolution autour d'un axe et limitant un espace de traitement fermé à une extrémité par un fond et s'ouvrant à son autre extrémité sur un orifice de chargement et de coulée, la paroi latérale et le fond étant recouverts d'un revêtement réfractaire.

[0004] On sait que la cornue doit être placée en position droite pour le soufflage d'air ou d'oxygène puis renversée par rotation autour d'un axe horizontal pour la coulée du métal après traitement. A cet effet, la cuve est placée entre deux supports fixes surélevés sur lesquels elle repose par l'intermédiaire de deux organes d'appui rotatif diamétralement opposés et centrés sur un même axe horizontal autour duquel la cuve peut basculer sous l'action d'un moyen de commande.

[0005] Ce genre d'appareil, connu depuis le début de l'industrie métallurgique, a évidemment fait l'objet de nombreux perfectionnements liés aux progrès de la technique et le mode de supportage de la cuve par rapport aux organes de support rotatifs qui définissent l'axe de basculement est particulièrement important car c'est de lui que dépend le comportement de la cuve et des organes porteurs et leur évolution dans le temps, d'autant plus que la masse de métal liquide traitée en une opération et, par conséquent, les dimensions et le poids du convertisseur sont devenus très importants.

[0006] D'une façon générale, les organes de support sont soumis, d'une part, aux charges mécaniques qui dépendent du poids propre de la cuve et des réfractaires, de la charge de fonte et/ou de ferraille et des vibrations occasionnées par le traitement et, d'autre part, aux charges thermiques dues à la température de la fonte chargée dans la cuve, à la température dégagée par le soufflage d'air ou d'oxygène pendant l'élaboration et au rayonnement lors du décrassage ou de la vidange.

[0007] Jusqu'à présent, il a donc semblé naturel de réaliser sous forme d'organes bien distincts, d'une part la cuve de traitement recouverte intérieurement d'un revêtement réfractaire de façon à supporter les hautes températures dues au traitement et d'autre part ses moyens de support qui comprennent, généralement, une ceinture circulaire délimitant un orifice dans lequel peut être enfilée la cuve, prenant appui sur les deux supports fixes, par l'intermédiaire de tourillons.

[0008] Le mouvement de basculement est appliqué sur la ceinture qui tourne autour de ses tourillons en entraînant la cuve. A cet effet, le couple de basculement peut avantageusement être appliqué sur une couronne d'assez grand diamètre calée sur l'un des tourillons et dont la rotation est commandée par un réducteur (FR-A-1.550.338). Une telle couronne, en forme de virole cylindrique centrée sur l'axe de basculement, peut aussi être montée rotative sur des galets de façon à servir d'organe d'appui de la ceinture (FR-A-1257664).

[0009] La fonction de traitement et la fonction de support et de basculement sont ainsi assurées par des organes séparés qui peuvent être prévus en conséquence par exemple, on peut prévoir un refroidissement de la ceinture par circulation d'eau, ce qui n'est pas possible dans la cuve. D'autre part, pour permettre les mouvements relatifs et les dilatations, la cuve n'est généralement supportée par la ceinture que par des points d'appui isolés.

[0010] Un tel mode de réalisation est, cependant, très lourd et onéreux puisque la ceinture doit supporter non seulement le poids de la cuve mais également les moments dûs au basculement. Le poids propre de la ceinture peut, d'ailleurs, être du même ordre que celui de la cuve.

[0011] En outre, la répartition des efforts de supportage de la cornue sur la ceinture est délicate et rarement isostatique si bien que des contraintes différentielles apparaissent, la répartition des charges est perturbée et les sollicitations déséquilibrées.

[0012] D'une façon générale, cependant, un tel mode de réalisation donne, apparemment, satisfaction et s'est donc généralisé, ses inconvénients pouvant être combattus par divers artifices mécaniques ou thermiques. Mais toutes ces dispositions compliquent l'installation, son exploitation et son entretien et en augmentent le coût sans, cependant, faire disparaître tous les problèmes.

[0013] L'invention a pour objet un nouveau mode de réalisation du convertisseur permettant de résoudre de façon satisfaisante l'ensemble de ces difficultés grâce à un mode de supportage beaucoup plus simple.

[0014] L'invention s'applique donc, d'une façon générale, à un convertisseur du type comprenant une cuve allongée placée entre deux supports fixes surélevés et constituée d'une paroi latérale creuse centrée sur un axe et limitant un espace de traitement fermé à une extrémité par un fond, l'ensemble étant recouvert intérieurement d'un revêtement réfractaire, deux organes d'appui rotatifs diamétralement opposés, prenant appui, respectivement, sur les deux supports fixes et centrés sur un même axe transversal de basculement orthogonal à l'axe de la cuve, et des moyens de commande du basculement de la cuve autour de l'axe transversal.

[0015] Conformément à l'invention, chaque organe d'appui rotatif de la cuve comprend une pièce en forme de virole circulaire de grand diamètre, sur laquelle sont ménagées une pluralité d'échancrures régulièrement réparties limitant une pluralité de lames de liaison espacées dont les extrémités tournées vers la cuve sont fixées directement sur la paroi latérale de celle-ci le long d'un bord interne de liaison, lesdites lames de liaison étant calculées de manière à résister aux différents efforts de flexion, compression et cisaillement, tout en permettant les déformations de la cuve de sorte que l'emploi de ceinture de support indépendante de la cuve ne soit pas nécessaire.

[0016] D'une façon générale, le diamètre de chaque virole pourra être compris entre un quart et la moitié du diamètre de la cuve.

[0017] Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, chaque organe d'appui rotatif comprend une piste circulaire ménagée sur la face externe de la virole et prenant appui sur au moins deux galets rotatifs montés sur le support fixe correspondant et écartés l'un de l'autre.

[0018] Pour encaisser, dans de bonnes conditions, les efforts verticaux, chaque organe d'appui comprend, de préférence, une série de goussets placés à l'intérieur de la virole et associés respectivement auxdites lames de liaison, chaque gousset comportant deux côtés perpendiculaires fixés respectivement sur la paroi latérale de la cuve et sur la face interne de la virole.

[0019] Selon une autre disposition avantageuse, chaque support est muni d'au moins deux contre-galets de maintien de la virole, prenant appui sur celle-ci du côté opposé aux galets de support. Ces contre-galets peuvent être portés par un châssis annulaire entourant la virole en prenant appui de l'extérieur sur la même piste circulaire que les galets de support, à la partie supérieure de celle-ci. Mais on peut aussi ménager une seconde piste circulaire sur la face interne de la virole sur laquelle prennent appui des contre-galets opposés deux à deux aux galets de support placés de l'autre côté de la virole, l'ensemble des galets étant monté dans un châssis qui coiffe seulement la partie inférieure de la virole.

[0020] Selon une autre caractéristique intéressante, les galets et les pistes circulaires ont des formes arrondies, respectivement convexe et concave, coopérant entre elles pour la compensation des défauts d'alignement, les éventuelles distorsions mécaniques ou thermiques et le maintien latéral de la piste sur les galets.

[0021] L'invention présente également l'avantage de simplifier la commande du basculement de la cuve en utilisant l'une des viroles d'appui comme une couronne d'entraînement sur laquelle agit un mécanisme de basculement. A cet effet, on peut utiliser un flasque circulaire fixé sur sa périphérie sur l'une des viroles d'appui et au centre duquel est fixé un arbre de commande centré sur l'axe de basculement et relié par un mécanisme réducteur à au moins un moteur de commande du basculement.

[0022] On peut aussi ménager directement sur l'une des viroles d'appui ou sur un prolongement de celle-ci, une couronne dentée engrenant avec un ou plusieurs pignons entraînés en rotation.

[0023] Selon une disposition connue dans d'autres applications, chaque pignon pourrait être monté dans un carter portant des galets roulant sur des pistes circulaires adjacentes à la couronne dentée pour maintenir l'engrènement du pignon avec cette dernière.

[0024] De la sorte, comme du côté non motorisé, l'intérieur de la virole est entièrement libéré pour le passage de tuyauteries de fluides utiles au procédé métallurgique.

[0025] D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description suivante de certains modes de réalisation donnés à titre d'exemple et représentés sur les dessins annexés.

La figure 1 est une vue d'ensemble en élévation d'un convertisseur selon l'invention, en coupe par le plan passant par l'axe de la cornue et l'axe transversal de basculement.

La figure 2 et la figure 3 sont des vues de face des deux organes d'appui placés de part et d'autre de la cornue, respectivement suivant les flèches F1 et F2 de la figure 1.

La figure 4 est une vue de détail représentant une virole d'appui en coupe par un plan horizontal selon la ligne AA de la figure 1.

La figure 5 est une vue partielle en élévation de la cornue représentant un autre mode de réalisation de la virole d'appui.

La figure 6 est une vue en coupe de la virole par un plan perpendiculaire à son axe selon la ligne BB de la figure 5.

La figure 7 est une vue d'ensemble en élévation représentant une variante de réalisation de l'invention.

La figure 8 est une vue de face de la virole d'appui suivant la ligne F3 de la figure 7.

La figure 9 est une vue partielle en élévation représentant une variante de réalisation du mécanisme de basculement.

[0026] Sur la figure 1, on a représenté, en élévation, l'ensemble d'un convertisseur comprenant, d'une façon générale, une cornue 1 placée entre deux supports 2 et 2′ et reposant sur ces derniers par l'intermédiaire de deux organes d'appui rotatif 30 et 30′ diamétralement opposés et centrés sur un axe horizontal (15) autour duquel la cuve peut tourner, sous l'action d'un mécanisme 4 de commande de basculement, de façon à être d'abord dirigée vers le haut pour le chargement du métal liquide et, le cas échéant, de la ferraille, ainsi que pour le traitement d'élaboration, puis inclinée vers le bas pour la coulée du métal.

[0027] La cuve 1 est constituée par une paroi latérale 11 de révolution autour d'un axe 10 orthogonal à l'axe de basculement 15, fermée à une extrémité par un fond 12 et s'ouvrant à son autre extrémité sur un orifice 13. La paroi latérale 11 a, généralement, une forme cylindrique dans sa partie centrale et se resserre à son extrémité ouverte de façon à limiter l'orifice 13. L'ensemble de la paroi latérale 11 et du fond 12 est recouvert intérieurement par un revêtement réfractaire 14.

[0028] Chaque organe d'appui 30, 30′ est constitué essentiellement d'une virole cylindrique 3, 3′, centrée sur l'axe transversal 15 et fixée directement sur la paroi latérale 11 de la cuve 1.

[0029] On voit donc que, selon la caractéristique essentielle de l'invention, les deux viroles d'appui 3 et 3′ font partie intégrante de la cuve 1 dont la paroi latérale 11 est entièrement dégagée entre les deux viroles 3, 3′ puisque aucune ceinture de support n'est nécessaire.

[0030] Chaque virole 3, 3′ est fixée sur la paroi latérale 11 de la cuve, le long de son bord circulaire 31 tourné vers cette dernière et le diamètre de la virole doit donc être déterminé de façon que la liaison soit assurée sur une longueur suffisante pour encaisser les contraintes résultant des efforts appliqués en service et des dilatations différentielles.Chaque virole aura donc un diamètre beaucoup plus grand que celui des tourillons classiques et qui pourra par exemple être de l'ordre de la moitié du diamètre de la cuve.

[0031] Chaque virole d'appui 3, 3′ repose, le long de sa face externe 36, sur une paire de galets de support 5 montés rotatifs chacun autour d'un axe 50 parallèle à l'axe transversal 15 sur un châssis 51 fixé lui-même à la partie supérieure du massif de support 2, 2′.

[0032] Comme on le voit sur les figures 2 et 3, les deux galets 5 sont écartés l'un de l'autre, de part et d'autre du plan médian P1 de la cuve passant par l'axe 10 de la cuve et l'axe 15 de basculement, de façon à ménager une bonne assise.

[0033] Pour encaisser dans de bonnes conditions les efforts d'appui, la virole 3 est montée sur une série de goussets 32 dirigés suivant des plans radiaux passant par l'axe 15, répartis régulièrement autour de cet axe et comprenant deux côtés perpendiculaires fixés respectivement sur la face interne 33 de la virole 3 et sur la paroi latérale 11.

[0034] Comme on le voit sur la figure 4, qui est une vue en coupe par un plan horizontal, la paroi latérale 11 de la cuve est entièrement dégagée sur ses deux faces 17 placées entre les deux viroles d'appui 3, 3′, c'est-à-dire, en fait, sur la plus grande partie de sa périphérie. En revanche, dans les dispositions utilisées jusqu'à présent, la paroi latérale 11 était complètement entourée par la ceinture d'appui qui constituait, avec les attaches de la cuve, des écrans susceptibles de gêner la ventilation de la tôle de la cuve et celle de la ceinture. Dans la disposition, selon l'invention, au contraire, la plus grande partie de la cuve peut être simplement refroidie par circulation naturelle.

[0035] Bien entendu, on ne peut pas éviter les dilatations relatives entre la paroi 11 de la cuve et les viroles d'appui mais il est possible de calculer ces contraintes par des méthodes simples et de déterminer en conséquence la longueur et le mode de réalisation de la liaison circulaire entre chaque virole et la paroi latérale.

[0036] De plus, pour permettre les dilatations relatives de la paroi latérale 11 par rapport à la virole 3, cette dernière est avantageusement munie d'échancrures 34 séparées les unes des autres et régulièrement réparties le long de la virole 3 sur le côté tourné vers la paroi latérale 11, la virole 3 n'étant, par conséquent, reliée à la paroi 11 que par des lames espacées 35 laissées entre les échancrures 34 et par les goussets 32 qui sont placés au centre des lames 35.

[0037] Le bord de liaison 31 de la virole 3 avec la paroi latérale de la cuve est alors constitué par les extrémités des lames 35 tournées vers la cuve. Bien entendu, le diamètre de la virole 3, de même que la dimension et le nombre des échancrures 34 doivent être déterminés pour que, au total, la liaison avec la paroi latérale (11) soit assurée sur une longueur suffisante.

[0038] La face externe de chaque virole 3 constitue donc une piste circulaire de roulement sur les deux galets de support 5, qui peut, avantageusement, être constituée par un bandage 36 enfilé ou soudé sur la virole 3.

[0039] Pour assurer le maintien de chaque virole 3 sur la paire de galets de support 5, ces derniers sont associés à une paire de contre-galets 52 s'appuyant sur la virole du côté opposé. Par exemple, dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, les galets 5 sont montés sur un châssis 51 de forme annulaire entourant avec jeu la virole 3 et à la partie supérieure duquel sont montés les contre-galets 52, chacun tournant autour d'un axe parallèle à l'axe transversal 15 et prenant appui sur la même piste circulaire que les galets de support 5, constituée par le bandage 36. Ces galets sont appliqués avec une force contrôlée de manière à éviter les vibrations, notamment pendant la phase d'élaboration.

[0040] De préférence, les galets sont munis d'une paroi latérale convexe et la face externe 37 du bandage 36 a une forme concave correspondante, ce qui permet d'assurer le centrage des galets 5 et 52 sur la piste 36 ainsi qu'une bonne répartition des charges sur toute la surface du galet même lorsque les déformations de la cuve dues aux contraintes supportées entraînent un léger désaxement des viroles 3, l'axe 15 étant alors légèrement courbé.

[0041] Le moyen 4 de commande du basculement de la cuve comprend un ou plusieurs moteurs associés à un mécanisme réducteur 42. L'utilisation, selon l'invention, d'organes d'appui circulaires de diamètre relativement important, simplifie la commande. En effet, le mouvement peut être transmis directement à la virole 3 de l'un des organes d'appui 30 par l'intermédiaire d'un flasque 43 fixé sur le bord circulaire 38 de la virole du côté opposé à la cuve 1. Le mécanisme réducteur 42 peut, par exemple, être simplement monté en porte-à-faux sur un arbre de commande 44 solidaire du flasque 43 et centré sur l'axe 15.

[0042] De préférence, le flasque 43 est maintenu latéralement entre deux paires de galets 53 montés sur le châssis 51 de support des galets 5.

[0043] Pour assurer la libre déformation de l'ensemble des éléments sous l'action des contraintes mécaniques et thermiques supportées, le second organe d'appui rotatif, placé du côté opposé au mécanisme de commande 4, est amménagé de façon à pouvoir se déplacer légèrement par rapport à ces supports. En particulier, les galets de support 5′ et de maintien 52′ de la virole 3′, représentés sur la figure 2, peuvent être montés coulissants sur leurs axes de façon à se déplacer latéralement en cas d'augmentation du diamètre de la cuve. D'autre part, comme on le voit sur la figure 2, le châssis annulaire 51′ sur lequel sont montés les galets 5′ et les contre-galets 52′, est articulé autour d'un axe horizontal 21 sur une chape 22 fixée sur la partie supérieure du massif de support 2′. La possibilité du pivotement du châssis est limitée par des ressorts non représentés ou bien par une barre de torsion qui répartit les charges sur les deux galets.

[0044] L'invention se prête à différents modes de réalisation. Par exemple, sur les figures 1 et 4, les viroles d'appui 3 et 3′ sont des pièces moulées réalisées en une seule pièce avec les goussets 32 et la partie correspondante 16 de la paroi latérale 11 de la cuve qui est constituée d'une portion de paroi cylindrique limitée par un bord circulaire de diamètre un peu plus grand que celui de la virole 3 et qui est soudé le long d'un orifice circulaire de même diamètre ménagé sur le côté de la paroi 11. Dans ce cas, la pièce moulée 3 est calculée pour résister aux efforts supportés et la circonférence de la partie circulaire 16 doit être suffisante pour que la liaison soudée avec la paroi 11 permette d'encaisser les contraintes.

[0045] Sur la figure 5, on a représenté un mode de réalisation mécanosoudée qui permet notamment de réaliser la paroi latérale 11 de la cuve de façon homogène. La virole 3 est alors une simple tôle circulaire soudée sur la paroi 11 le long de son bord interne 31. On peut alors donner une plus grande possibilité de déformation à la virole 3 en donnant à celle-ci une plus grande largeur, ce qui conduit à allonger les lames de liaison 35 et augmenter la section des échancrures 34, les bandages 36 étant alors plus écartés de la paroi latérale 11 que dans le mode de réalisation précédent. L'allongement des lames de liaison 35 augmente la flexibilité de celles-ci et, par conséquent, la capacité d'adaptation de la forme de la virole aux contraintes supportées. De même, les ensembles à section en T constitués par chaque lame 35 associée à un gousset 32, comme on l'a représenté sur la figure 6, sont relativement indépendants les uns des autres et peuvent suivre les déformations de la virole 3.

[0046] Dans un autre mode de réalisation représenté sur les figures 7 et 8, le supportage des viroles d'appui 3 et 3′ est réalisé de façon plus compacte. En effet, les galets de support 5 sont associés chacun à un contre-galet 54 placé immédiatement de l'autre côté de la virole 3, c'est-à-dire sur la face interne 37 de celle-ci. Les deux paires de galets 5 et 54 peuvent alors être montées sur un châssis 55 de dimensions réduites qui coiffe simplement la partie inférieure de la virole 3.

[0047] Comme dans le mode de réalisation précédemment décrit, le châssis 55 de support des galets placés du côté du mécanisme de basculement est fixe et porte également des galets de guidage 53 montés rotatifs sur des axes dirigés radialement et s'appuyant de part et d'autre d'une paroi latérale 43′ qui, dans ce cas, a une forme annulaire de façon à laisser passer les contre-galets 54; le flasque 43 relié au mécanisme d'entraînement 4 est alors placé en retrait et fixé sur la face interne 37 de la virole 31.

[0048] Du côté opposé au mécanisme, les galets de support 5′ et les contre-galets 54′ sont avantageusement montés coulissants axialement sur le châssis 51′ et ce dernier, comme on l'a décrit précédemment en se référant à la figure 2, est lui-même monté pivotant autour d'un axe horizontal 21′ sur une chape 22′ fixée sur le massif de support 2′.

[0049] Sur la figure 9, on a représenté schématiquement un autre mode de réalisation, particulièrement avantageux, du mécanisme de basculement. Dans ce cas, on ménage directement sur l'une des viroles d'appui 3, ou sur un prolongement 40 de celle-ci, une couronne dentée 45 sur laquelle est appliqué directement le mouvement de commande du basculement, au moyen d'un ou plusieurs pignons entraînés en rotation.

[0050] Comme représenté sur la figure 9, il est intéressant d'utiliser deux pignons 6 diamètralement opposés, montés chacun dans un carter 61 porté par une ou plusieurs paires de galets 62 roulant sur une piste 63 ménagée sur la face interne du prolongement 40 de la virole.

[0051] Les deux carters 61 diamétralement opposés prennent appui sur une barre de torsion 64 perpendiculaire au plan de la figure, fixée sur le massif d'appui 2 et portant à ses extrémités deux manivelles clavetées 65, chacune reliée au carter correspondant 61 par une bielle 66 articulée à ses extrémités.

[0052] Les deux pignons peuvent être entraînés par un même moteur, par exemple au moyen de réducteurs montés sur chacun des carters 61.

[0053] D'autres modes d'entraînement sont envisageables, par exemple celui qui fait l'objet du brevet français n° 1.550.338 et qui comprend deux pignons écartés montés dans un carter flottant.

[0054] Cette disposition permet, d'une part, d'appliquer le couple de basculement sur un grand cercle, en diminuant les contraintes de cisaillement et, d'autre part, de libérer tout l'intérieur de la virole, comme du côté non motorisé, pour y faire passer les différentes tuyauteries de fluides utiles au procédé.

[0055] Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux détails des différents modes de réalisation qui viennent d'être décrits à titre d'exemple, d'autres variantes pouvant encore être imaginées, sans s'écarter du cadre de protection défini par les revendications.

[0056] C'est ainsi que d'autres systèmes d'appui ou d'autres mécanismes connus pour commander le basculement de la cuve, par exemple au moyen de plusieurs moteurs, pourraient être adaptés à l'invention en apportant leurs avantages propres.

[0057] En résumé, l'invention présente de nombreux avantages.

[0058] La suppression de la ceinture simplifie la construction, allège l'ensemble et permet un meilleur refroidissement de la cuve qui n'est plus masquée et enfermée sous des capots mal ventilés.

[0059] Le grand diamètre du bandage formé par chaque virole permet de réduire et de répartir les efforts de supportage et de basculement sur une portion de tôlerie plus importante que dans les systèmes classiques. En outre, la possibilité de légère déformation des viroles d'appui, et notamment la liaison à la cornue par des lames relativement flexibles calculées de manière à résister aux différents efforts de flexion, compression et cisaillement, permet de laisser libre l'expansion axiale et diamétrale de la cuve sous l'effet des contraintes thermiques.

[0060] Contrairement aux modes de réalisation classiques utilisant une ceinture indépendante, la cuve peut être supportée isostatiquement puisqu'elle est supportée uniquement par deux organes d'appui ayant une certaine possibilité d'adaptation à la répartition des charges.

[0061] De plus, l'utilisation de simples galets pour supporter les bandages est moins onéreuse et plus facile d'entretien que les paliers utilisés hermétiquement pour supporter les tourillons des poches.

[0062] Enfin, le grand diamètre de la virole d'appui permet de laisser libre un large passage pour les différentes tuyauteries de fluides nécessaires aux procédés métallurgiques.

Revendications

1. Convertisseur comprenant:

― une cuve allongée constituée d'une paroi latérale (11) creuse centrée sur un axe (10) placé dans un plan vertical et limitant un espace de traitement fermé à une extrémité par un fond (12), la paroi latérale (11) et le fond (12) étant recouverts d'un revêtement réfractaire (14),

― deux supports fixes surélevés (2) (2′) placés de part et d'autre de la cuve,

― deux organes (30, 30′) diamétralement opposés, d'appui rotatif de la cuve (1), diamétralement opposés, prenant appui, respectivement, sur les deux supports fixes (2) (2′) et centrés sur un axe transversal de basculement (15) orthogonal à l'axe (10) de la cuve (1),

― et des moyens (4) de commande du basculement de la cuve (1) autour de l'axe transversal (15), caractérisé par le fait que chaque organe d'appui rotatif (30) (30′) de la cuve comprend une pièce en forme de virole circulaire (3, 3′) sur laquelle sont ménagées une pluralité d'échancrures (34) régulièrement réparties limitant une pluralité de lames de liaison espacées (35) dont les extrémités tournées vers la cuve sont fixées directement sur la paroi latérale (11) de celle-ci le long d'un bord interne de liaison (31), lesdites lames de liaison (35) étant calculées de manière à résister aux différents efforts de flexion, compression et cisaillement, tout en permettant les déformations de la cuve de sorte que l'emploi de ceinture de support indépendante de la cuve ne soit pas nécessaire.

2. Convertisseur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque organe d'appui rotatif (30, 30′) comprend une piste circulaire (36) ménagée sur la face externe de la virole (3) et prenant appui sur au moins deux galets rotatifs (5) montés sur le support fixe (2) (2′) correspondant et écartés l'un de l'autre.

3. Convertisseur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que chaque organe d'appui (30, 30′) comprend une série de goussets (32) placés à l'intérieur de la virole (3) et associés respectivement auxdites lames de liaison (35), chaque gousset (32) comportant deux côtés perpendiculaires fixés respectivement sur la paroi latérale (11) de la cuve et sur la face interne (33) de la lame de liaison (35).

4. Convertisseur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que chaque support (2) (2′) est muni d'au moins deux contre-galets (52, 54) de maintien de la virole (3), prenant appui sur celle-ci du côté opposé aux galets de support (5).

5. Convertisseur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les galets de support (5) et les contre-galets de maintien (52) sont portés par un châssis annulaire (51) entourant la virole (3) et que les contre-galets (52) prennent appui de l'extérieur sur la même piste circulaire (36) que les galets de support (5), à la partie supérieure de celle-ci.

6. Convertisseur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les galets de support (5) et les contre-galets de maintien (54) sont placés dans un châssis (55) coiffant la partie inférieure de la virole (3), et que les contre-galets (54) prennent appui de l'intérieur sur une seconde piste circulaire (37) ménagée sur la face interne (33) de la virole (3).

7. Convertisseur selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par, le fait que les galets (5, 52, 54) et la ou les pistes circulaires (36) (37) ont des formes arrondies respectivement convexe et concave coopérant entre elles pour le maintien latéral de la piste (36) (37) sur les galets (5) (52) (54).

8. Convertisseur selon l'une des revendications 2 à 7 caractérisé par le fait que le châssis (51′) portant les galets de support (5′) d'au moins l'une des viroles (3′) est monté pivotant sur le support fixe correspondant (2′) autour d'un axe parallèle à l'axe (15) de basculement de la cuve (1).

9. Convertisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens (4) de commande du basculement comprennent un mécanisme (42, 43) agissant directement sur l'une des viroles (3).

10. Convertisseur selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les moyens de commande (4) du basculement comprennent un flasque circulaire (43) fixé sur sa périphérie sur l'une des viroles (3) et au centre duquel est fixé un arbre de commande (44) centré sur l'axe de basculement (15) et relié par un mécanisme réducteur (42) à au moins un moteur (41) de commande du basculement.

11. Convertisseur selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les moyens de commande (4) du basculement comprennent une couronne dentée (45) ménagée directement le long de l'une des viroles (3) et sur laquelle engrène au moins un pignon (6) entraîné par un moteur de commande de basculement.

12. Convertisseur selon la revendication 11, caractérisé par le fait que chaque pignon d'entraînement (6) est monté flottant dans un carter (61) muni de moyens de maintien dudit pignon (6) au contact de la couronne dentée (45).

13. Convertisseur selon la revendication 12, caractérisé par le fait que les moyens (4) de commande du basculement comprennent deux pignons (6) montés chacun dans un carter individuel (61) et placés symétriquement de part et d'autre du plan vertical passant par l'axe de basculement et que les deux carters (61) prennent appui séparément sur une même barre de torsion (64) perpendiculaire au plan vertical de symétrie et sur laquelle sont clavetées deux manivelles (65) reliées chacune à l'un des carters (61) par une bielle (66) articulée sur le carter (61) et sur l'extrémité de la manivelle (65).

14. Convertisseur selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisé par le fait que la virole (3) reliée au mécanisme de basculement (4) est associée à des galets fixes (5) (52, 54) alors que la virole opposée (3′) est associée à des galets (5′) (52′; 54′) montés coulissants sur leur châssis (51′) selon la direction de l'axe de basculement (15) de façon à suivre les dilatations de la cuve (1) et des pièces associées à celle-ci.

Ansprüche

1. Konverter bestehend aus:

― einer langlichen Pfanne mit einer hohlen Seitenwand (11), die auf eine in einer senkrechten Ebene angeordneten Achse (10) zentriert ist und einen an einem Ende durch einen Boden (12) geschlossenen Behandlungsraum abgrenzt, wobei die Seitenwand (11) und der Boden (12) mit feuerfestem Material verkleidet sind,

― zwei überhöhten, beiderseits der Pfanne angeordneten, feststehenden Auflagen (2) (2′),

― zwei einander entgegengesetzten Elemente (30) (30′) zur drehbaren Abstützung der Pfanne (1), die sich jeweils auf den beiden feststehenden Auflagen (2) (2′) abstützen und auf einer orthogonal zur Achse (10) der Pfanne (1) querverlaufenden Kippachse (15) zentriert sind,

― und Mittel (4) zur Steuerung der Kippbewegung der Pfanne (1) um die Querachse (15), dadurch gekennzeichnet, dass jedes drehbewegliche Stützelement (30) (30′) der Pfanne ein als Ring ausgebildetes Teil (3, 3′) aufweist, das mehrere regelmässig verteilte Ausschnitte (34) umfasst, welche mehrere im Abstand angeordneten Verbindungsbleche (35) begrenzen, deren zur Pfanne hin ausgerichteten Enden unmittelbar an deren Seitenwand (11) entlang einer inneren Verbindungskante (31) befestigt sind, wobei die Verbindungsbleche (35) so ausgelegt sind, dass sie den verschiedenen Biege-, Druck- und Scherkräften standhalten und gleichzeitig Verformungen der Pfanne zulassen, sodass es nicht die Verwendung eines unabhängigen Tragringes der Pfanne nicht erforderlich ist.

2. Konverter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes drehbewegliche Stützelement (30, 30′) eine kreisförmige, an der Aussenseite des Ringes (3) angeordneten Bahn (36) umfasst, die auf mindestens zwei drehbaren, im Abstand voneinander angeordneten, auf der entsprechenden feststehenden Auflage (2, 2′) montierten Rollen (5) aufliegen.

3. Konverter nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Stützelement (30, 30′) eine Reihe innen in dem Ring (3), jeweils den Verbindungsblechen (35) zugeordneten Versteifungsbleche (32) aufweist, wobei jedes Versteifungsblech (32) zwei senkrechte Seiten aufweist, die jeweils an der Seitenwand (11) der Pfanne und an der Innenseite (33) von dem Verbindungsblech (35) befestigt sind.

4. Konverter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Auflage (2, 2′) zum Halten des Ringes (3) mindestens zwei Gegenrollen (52, 54) aufweist, die sich auf demselben an der zu den Stützrollen (5) gegenüberliegenden Seite abstützen.

5. Konverter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrollen (5) und die Gegenhalterollen (52) von einem den Ring (3) umgebenden kreisförmigen Rahmen (51) getragen werden, und dass die Gegenrollen (52) sich von aussen auf derselben kreisförmigen Bahn (36) wie die Stützrollen (5) an deren Oberteil abstützen.

6. Konverter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützrollen (5) und die Gegenhalterollen (54) in einem das Unterteil des Ringes (3) abdeckenden Rahmen (55) angeordnet sind, und dass die Gegenrollen (54) sich von innen auf der zweiten auf der innenseite (33) des Ringes (3) angeordneten kreisförmigen Bahn (37) abstützen.

7. Konverter nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (5, 52, 54) und die kreisförmige(n) Bahn bzw. Bahnen abgerundete jeweils konvexe und konkave Ausbildungen aufweisen, die zum seitliche Halten der Bahn (36, 37) auf den Rollen (5, 52, 54) miteinanader zusammenarbeiten.

8. Konverter nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der die Stützrollen (5′) mindestens eines Ringes (3′) tragenden Rahmen (1′) auf der entsprechenden feststehenden Auflage (2′) schwenkbar um eine zur Kippachse (15) der Pfanne (1) parallelen Achse montiert ist.

9. Konverter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (4) zur Steuerung der Kippbewegung ein unmittelbar auf einen Ring (3) einwirkenden Mechanismus (42, 43) umfassen.

10. Konverter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (4) der Kippbewegung einen kreisförmigen, an seiner Peripherie an einem der Ringe (3) befestigten Flansch (43) umfassen, in dessen Mitte eine auf die Kippachse (15) zentrierte und über ein Reduziergetriebe (42) mit mindestens einem Antriebsmotor (41) der Kippbewegung verbundene Antriebswelle (44) befestigt ist.

11. Konverter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (4) der Kippbewegung einen unmittelbar entlang einer der Ringe (3) angeordneten Zahnkranz (45) umfassen, auf dem mindestens ein über einen Antriebsmotor der Kippbewegung angetriebenes Zahnrad (6) eingreift.

12. Konverter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Antriebsrad (6) in einem Gehäuse (61) beweglich untergebrahct ist, das Haltemittel für das Zahnrad (6) beim Eingriff mit dem Zahnkranz (45) aufweist.

13. Konverter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (4) der Kippbewegung zwei Zahnräder (6) umfassen, die jeweils in einem getrennten Gehäuse (61) untergebracht und beiderseits der durch die Kippachse verlaufenden senkrechten Ebene symetrisch angeordnet sind, und dass sich die beiden Gehäuse (61) getrennt auf ein und demselben senkrecht zur vertikalen Symetrieebene verlaufenden Torsionsstab (64) abstützen, mit zwei verkeilten Kurbeln (65), die jeweils mit je einem der Gehäuse (61) über eine an dem Gehäuse (61) und am Ende der Kurbeln (65) angelenkten Stange (66) verbunden sind.

14. Konverter nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass feststehende Rollen (5) (52, 54) dem mit dem Kippmechanismus (4) verbundenen Ring (3) zugeordnet sind, während der entgegengesetzte Ring (3′) mit Rollen (5′) (52′, 54′) verbunden ist, die gleitbar in ihrem Rahmen (51′) gemäss der Richtung der Kippachse (15) derart montiert sind, um den Ausdehnungen der Pfanne (1) und den zugehörigen Teile zu folgen.

Claims

1. Converter, comprising:

― an elongate tank having a hollow side face (11) centred on an axis (10) located in a vertical plane and delimiting a treatment space closed at one end by a base (12), the side wall (11) and the base (12) being covered by a refractory lining (14),

― two elevated stationary stands (2) (2′) located on either side of the tank,

― two diametrically opposed members (30, 30′), for rotary bearing of the tank (1), diametrically opposed, respectively bearing on the two stationary stands (2) (2′) and centred on a transverse axis (15) of tilting perpendicular to the axis of the tank (1),

― and means (4) for controlling tilting of the tank (1) about the transverse axis (15), characterized in that each rotary bearing member (30) (30′) of the tank comprises an element in the shape of a circular hoop (3, 3′) on which there are arranged a plurality of evenly distributed recesses (34) delimiting a plurality of spaced connection tongues (35) whereof the ends facing the tank are secured directly on the side wall (11) of the latter along an inner connection edge (31), said connection tongues (35) being designed to withstand the various bending, compressing and shearing stresses, while allowing deformations of the tank, such that the use of a support belt independent of the tank is not necessary.

2. Converter according to Claim 1, characterized in that each rotary bearing member (30, 30′) comprises a circular track (36) arranged on the outer face of the hoop (3) and bearing on at least two rotary rollers (5) mounted on the corresponding fixed support (2) (2′) and spaced from one another.

3. Converter according to one of Claims 1 and 2, characterized in that each bearing member (30, 30′) comprises a number of gussets (32) placed inside the hoop (3) and associated respectively with the said connection tongues (35), each gusset (32) comprising two perpendicular sides secured respectively on the side wall (11) of the tank and on the inner face (33) of the connection tongue (35).

4. Converter according to Claim 2, characterized in that each support (2) (2′) is equipped with at least two counter-rollers (52, 54) for holding the hoop (3), bearing on the latter on the side opposite the support rollers (5).

5. Converter according to Claim 4, characterized in that the support rollers (5) and the counter-rollers for holding (52) are supported by an annular frame (51) surrounding the hoop (3), and in that the counter-rollers (52) bear from the outside on the same circular track (36) as the support rollers (5), on the upper part of the track.

6. Converter according to Claim 4, characterized in that the support rollers (5) and the counter-rollers for holding (54) are placed in a frame (55) covering the lower part of the hoop (3), and in that the counter-rollers (54) bear from the inside on a second circular track (37) arranged on the inner face (33) of the hoop (3).

7. Converter according to one of Claims 5 and 6, characterized in that the rollers (5, 52, 54) and the circular track or tracks (36) (37) are of a rounded shape, respectively convex and concave, cooperating with one another for lateral holding of the track (36) (37) on the rollers (5) (52) (54).

8. Converter according to one of Claims 2 to 7, characterized in that the frame (51′) carrying the support rollers (5′) of at least one of the hoops (3′) is pivotally mounted on the corresponding stationary stand (2′) about an axis parallel to the axis (15) of tilting of the tank (1).

9. Converter according to one of the preceding claims, characterized in that the means (4) for controlling tilting have a mechanism (42, 43) acting directly on one of the hoops (3).

10. Converter according to Claim 9, characterized in that the means (4) for controlling tilting have a circular flange (43) secured on its periphery on one of the hoops (3) and in the centre of which there is secured a control shaft (44) centred on the axis (15) of tilting and connected by a reduction mechanism (42) to at least one motor (41) for controlling tilting.

11. Converter according to Claim 9, characterized in that the means (4) for controlling tilting have a toothed ring (45) arranged directly along one of the hoops (3) and on which there meshes at least one pinion (6) driven by a motor for controlling tilting.

12. Converter according to Claim 11, characterized in that each drive pinion (6) is floatably mounted in a housing (61) equipped with means for holding the said pinion (6) in contact with the toothed ring (45).

13. Converter according to Claim 12, characterized in that the means (4) for controlling tilting have two pinions (6), each mounted in an individual housing (61) and placed symmetrically on either side of the vertical plane passing through the axis of tilting, and in that both housings (61) bear separately on one and the same torsion rod (64) which is perpendicular to the vertical plane of symmetry and on which there are wedged two cranks (65), each connected to one of the housings (61) by a connecting rod (66) articulated on the housing (61) and on the end of the crank (65).

14. Converter according to one of Claims 9 to 13, characterized in that the hoop (3) connected to the tilting mechanism (4) is associated with stationary rollers (5) (52, 54), whereas the opposite hoop (3′) is associated with rollers (5′) (52′; 54′) slidably mounted on their frame (51′) according to the direction of the axis (15) of tilting so as to follow the expansions of the tank (1) and of the elements associated therewith.

Dessins