LU86100A1 - Dispositif de deplacement d'une sonde de four a cuve - Google Patents

Description

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BL-3782/vdw r -1- "Dispositif de déplacement d'une sonde ! de four à cuve " I " ---------------- -- ·; La présente invention concerne un dispositif 1 de déplacement d'une sonde de four à cuve gui est i 5 introduite transversalement dans le four à travers ! un bloc de support et une garniture c'étanchéité ! fixés à la paroi du four , comprenant un châssis t disposé à côté du four dans l'axe d'introduction de j la sonde et pourvu de moyens pour introduire et j10 extraire la sonde.

| Ces sondes, bien connues en soi, sont destinées I à mesurer la température à différents points prédéter- | ; minés à l'intérieur du four et à prélever des échan-; tillons gazeux pour les analyser. Le résultat de ces : 15 mesures et analyses permet la surveillance et le | contrôle de la marche du four. Le brevet EP 0 056 941 j montre , par exemple, une telle sonde et plus particu- j lièrement, son bloc de support fixe à la paroi du j four.

. j 20 Etant donné que les fours à cuve , notamment ; les hauts fourneaux, opèrent actuellement à des pressions i ; de plus en plus élevées, un problème épineux se pose . au niveau de la garniture d'étanchéité r qui doit contenir la pression du four , non seulement pendant i 25 les mesures mais, et surtout., lors de 11 introduction et de l'extraction de la sonde. A cet effet, il est nécessaire de prévoir dans la garniture d'étanchéité i plusieurs jeux juxtaposés de bagues d'étanchéité . j Or, pour que celles-ci assurent une étanchéité efficace \ ,30 et durable, il faut que la sonde, lors de sor. déplacement, n'exerce aucune , eu le reins possible , de contraintes sur ces bagues c’étanchéité , c’est- j à-dire que la sonde doit, si possible , être toujours j déplacée suivant l’axe de la garniture d’étanchéité. · 35 Le déplacement de la sonde est généralement assuré au moyen de dispositifs,connus en soi , tels *' que des marteaux pneumatiques eu hydrauliques, ou t • t

* I

-2- i au moyen d'une chaîne de traction sans fin montée sur un châssis disposé en face de l'ouverture d'introduction , dans l'axe de celui-ci. Or, par suite des dilations thermiques , le blindage du 5 four subit des déplacements verticaux, de sorte que l'ouverture d'introduction ainsi que la garniture c'étanchéité peuvent " monter " ou " descendre " par rapport ; au mécanisme de déplacement de la sonde. En outre, ce dispositif qui est monté sur le plancher de 10 travail , lui-même solidaire de la tour carrée autour ; du four , peut subir des déplacements verticaux par \ suite de légers mouvements de la tour carrée. Par j \ suite de ces mouvements, l'axe de déplacement de la ! sonde peut s'écarter de l'axe de la garniture 15 d'étanchéité et cet écartement peut devenir relativement important si les mouvements de la paroi du ; four et de la tour se font en sens opposé. Or, : comme mentionné ci-dessus, si l'axe de déplacement de la sonde n'est pas confondu avec l'axe de la . 20 garniture d'étanchéité, la force nécessaire au i i déplacement de la sonde comporte une composante j verticale qui risque de détériorer la garniture j d'étanchéité si elle est trop grande. ! i

Par conséquent, le but de la présente ‘ 25 invention est de prévoir un nouveau dispositif ; de déplacement d'une sonde qui permet de réduire les ; influences de ces distorsions sur la garniture d'étanchexté er les produits d'appui et d'augmenter l'efficacité et 1s durabilité ce celle-ci. : 30 Pour atteindre cet objectif, le dispositif ! . ... - - .

i de déplacement ce is sonne sc-.. ; - j.a presente invention * i i est essentiellement caractérisé en ce que les moyens j pour introduire et extraire la sonde sont constitués . par un chariot coulissant le long du châssis et i 35 pourvus c·au moins un étrier monté sur le châssis de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe hori- f· zonta* orthoacnal su sens de eenlacement du chariot , r

~K

r___„________________________________________ _______________________________________________________

» I

! -3- » ledit étrier comprenant des moyens pour accrocher la sonde et l'entraîner dans la direction d*introduction de la sonde lorsque le chariot est déplacé j en direction du four. !

* I

5 Selon un mode de réalisation préféré, le ;

F

chariot comporte une plaque de base , une paroi ! transversale avant du côté du four , une paroi j transversale arrière du côté opocsé , ces deux i parois comprenant chacune une découpe ouverte vers 1

10 le haut pour le passage de la sonde, tandis que I

l'étrier est monté sur la paroi avant et s'étend !

en direction de la plaque arrière. I

Les moyens de l'étrier pour accrocher la ! i sonde sont, de préférence, constitués par un bloc ! 15 monté de façon pivotante entre les extrémités libres j des deux branches de l’étrier et pourvus d'une j découpe pour le passage de la sonde , tandis que j celle-ci est pourvue d'une première bride circulaire j i destinée à être accrochée , par simule contact , ! i 20 avec ledit bloc.

La sonde comporte, de préférence, une seconde bride , analogue a la première et distante de celle- ci d'une longueur inférieure à la longueur dudit ! i étrier. | s 25 Le châssis est, de préférence, accroché par ;

une de ses extrémités par une articulation à axe I

de pivotement horizontal à la paroi du four et j repose, par son extrémité opposée , de façon pivotante, j sur un pied dresse sur le plancher de travail ! 30 installé autour du four.

D'autres particularités et caractéristique s ressortiront de la description d'ur. mode de réalisation préféré , présente ci-dessous, à titre d'illus-I tration , en référence aux figures annexées , dans i 35 lesquelles les mêmes chiffres de référence ont été | utilisés pour désigner des éléments correspondants j et dan= lesquelles : ? '...............................................................................

-4- la figure 1 montre schématiquement un exemcle d'un dispositif connu de déplacement d'une sonde ; la figure 2 montre schématiquement et | partiellement en coupe longitudinale un dispositif ! 5 selon la présente invention et occupant une position idéale ; | la figure 3 montre le dispositif de la I figure 2 dans une position de décalage des axes ; dans un sens ? 10 la figure 3a montre l'effet du décalage sur les forces de déplacement ; la figure 4 montre le dispositif de déplacement décalé dans le sens opposé par rapport à celui de la figure 3 ; 15 la figure 4a montre 1'*effet du décalage de la figure 4 sur les forces de déplacement ; la figure 5 montre une vue schématique latérale du chariot f en phase d'introductionï i la figure 6 montre schématiquement une coupe ’ 20 verticale suivant le plan VI-VI sur la figure 5 ; la figure 7 montre une vue en plan du ! chariot ·, ! la figure 8 montre le chariot lors ce t l'extraction de la sonde et j i 25 la figure 9 montre une vue en plan du chariot | 1 représenté sur la figure 8. ! I Sur la figure 1, on voit une sonde 10 se j S trouvant en position opérative dans un haut fourneau j j symbolisé par une partie de sa paroi 12. La réfé- j ï 30 rence 16 désigne schématiquement la oarrature d’étanchéité alors que la référence 14 rentre un rloc de ( support et de guidage du genre décrit dans le .

; document susmentionné EP 0 05r 941. Etant donné j que ce support est pourvu d'ur. -puni supérieur et ; 35 d’un appui inférieur distant l:ur. de l’autre, il *♦ a une raison supplémentaire peur introduire la sonde ! autant que possible suivant l’axe de la camture « -5- « d‘étanchéité et de l'axe défini par ces deux appuis.

Le dispositif pour déplacer la sonde 10 , montré sur j la figure 1, est un dispositif connu. Ce dispositif j comporte essentiellement un châssis 18 installé 5 sur le plancher de travail 20 en face de l'ouverture ! d'introduction de la sonde 10. Sur ce châssis 18 se trouve un chariot 22 pouvant coulisser le long de ce châssis sous l'action d'une chaîne 24 entraînée j par des moyens connus en soi. Ce chariot 22 comporte 1 10 des moyens pour accrocher la sonde en vue de l'introduire dans le four ou de l'en extraire. j

Le dispositif montré sur la figure 1 comporte \ \ déjà des moyens perfectionnés pour compenser les ! mouvements relatifs entre la paroi du four 12 et j 15 le plancher de travail 20 , mais il s'est avéré que ! ces moyens sont encore susceptibles de perfectionne- 1 t ments. Les moyens montrés sur la figure 1 j

consistent essentiellement en ce que l'extrémité J

avant du châssis 18 est accrochée par une articu- j " î 20 lation à axe de pivotement horizontal 26 à la paroi j 12 du four de sorte que l'extrémité avant du châssis i ! 18 peut suivre les mouvements de cette paroi 12. ! A l'arrière , le châssis 16 repose sur un pied 30 j dressé sur le plancher 20. Une articulation à axe ; 25 de pivotement horizontal 31 entre le pied 30 et i le châssis 18 permet les pivotements précités du châssis.

Pour réduire 1'influence des mouvements verticaux relatifs entre la paroi du four et le 30 plancher 20 ainsi que l'influence de la courbure | naturelle de la sc-nde 10 résultera de s un support | en porte-à-faux et sou? Z'action de son propre poids, | la présente invention propose un dispositif de dépla- I cernent dont un mode de réalisation préféré est ; 35 représenté à la figure 1. Ce cisposiu_f comporte essen- : tiellement un nouveau craruot 34 aepuaçable le long I d'un châssis 16 identique an châssis 16 de la figure 1.

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J

e -6-

La sonde 10 est représentée en position retirée, par exemple, en attente d'être introduite dans le four et reposant par sa tête sur un support intermédiaire 36 fixé sur le châssis.

5 Le chariot 34 , montré plus en détail sur les figures 5, 6 et 7, comporte essentiellement une plaque de base 38 pourvue d'une paroi transversale avant 40 et d'une paroi transversale arrière 42. Ces deux parois 40 et 42 comportent chacune 10 une découpe centrale 44, 46 ( voir figure 7 ) ouverte vers le dessus pour permettre le passage de la sonde 10. L'une de ces découpes , par exemple la découpe 46, peut être fermée au-dessus par le passage d'une tige transversale 48 enfoncée à travers la paroi 42 15 pour maintenir la sonde 10 dans la découpe 46.

Un étrier 50 constitue de deux branches latérales 52 , 54 montées de façon pivotante sur un axe horizontal 58 fixé sur la paroi avant 40 perpendiculairement au sens de déplacement du ’ 20 chariot 34 et d'un bloc 56 monté de façon pivotante entre les extrémités opposées à 1 ' axe 58 des deux branches,sert de liaison entre le chariot 34 et la sonde 10. A cet effet, le bloc 56 qui peut pivoter librement autour de son axe de suspension horizontal 25 60 est pourvu d'une découpe 62 ( voir figure 6 · pour le passage ce la sonde 10 alors que celle-ci est pourvue d'une bride circulaire 64 destinée à coopérer avec le bloc 56 de l’étrier 50. Etant donné que celui-ci peut pivoter librement autour 30 de son axe ce susoe— sior 58« i"’ est nécessaire r>c>ur * maintenir son action sur la sonde LC, d'emprisonner celle-ci dans la découpe 62, par exemple au moyen !

d'une tige 66 que l'on passe transversalement I

I trcivsr s uSs ouvsrprévues cens 1s psr^xe | 35 supérieure ces ceux branches entourant la découpe 62 i | ( voir figure 6 ,. ! «#> „ sonne i;- pourvue d'une deuxième triée Λ_............_.....

. I----------- ! -7- i \ circulaire 68 servant à son extraction. Cette î j seconde bride 68 est prévue du côté du four par rapport S à la bride 64 à une distance de celle-ci tel que , j ' i lorsque cette bride 64 est au contact du bloc 56 , un • ** j 5 jeu représenté par la longueur *a* sur les figures 5 ' t et 7 subsiste entre cette bride 68 et la paroi avant ! | 40 du chariot 34. j t ; I Le fonctionnement du dispositif ressort j clairement des figures. Pour introduire la sonde ; | * ! 10 10 dans le four, celle-ci est mise en position selon j la figure 2, c'est-à-dire que sa tête repose sur le | support 36 tandis que la partie arrière est supportée ; par les parois transversales40 et 42 du chariot 34.

j L'étrier 50 est ensuite attaché à la sonde 10 par j 15 pivotement autour de son axe 58 et en enfermant la ! sonde 10 dans la découpe 62 par la tige 66. La j sonde 10 se trouve dès lors en position d'attente i pour son introduction , position représentée sur ; la figure 2.

. | 20 Pour introduire la sonde 10 , il suffit I d'avancer le chariot 34 dans le sens de la flèche ! en traits pleins sur la figure 5 , en actionnant la j chaîne 24. Le bloc 56 de l’étrier 50 vient immédia-| tement au contact de la première bride 64 et entraîne j I 25 la sonde 10 dans son mouvement jusqu'à ce que celle- j ci occupe la oosition voulue. ) * i i L'extraction de la sonde est représentée sur 1 i les figures 8 et 9. A cet effet, le chariot 34 est ! | j ; déplacé dans le sens inverse suivant la flèche en ] >30 traits pleins sur la figure c. Le jeu 'a' qui,aura- ! : ravant, subsistait entre la deuxième bride 68 et la paroi avant 40 du chariot 34 se retrouve maintenant ; entre la première bride 64 et le bloc 56 de l'étrier 5C. Par contre, la paroi avant 4C du chariot 34 3d vient au contact de la face avant de la bride 65 entraînant celle-ci et la sonde 10 dans le sens ce la flèche jusqu * S la position voulue.

* t -8- B ·

Les avantages du dispositif selon l’invention ressortent des figures 2 à 4. La figure 2 représente j la position idéale dans laquelle la direction de | i ; i déplacement du chariot 34 est parallèle à l’axe 0 j 5 de la garniture d'étanchéité 16, c'est-à-dire que ; i ; j l’axe 58 de pivotement de l'étraer 5C évolue perpen- f ί | diculairement le long de l'axe C. Dans cette ! j position,1'avantage de l'étrier pivotant n’intervient ; j î que dans le cas d’un fléchissement de la sonde 10.

i 10 En effet, lorsque , lors de son avancement, la sonde ! pénètre dans la garniture d'étanchéité 16, sa j pointe est maintenue dans celle-ci, alors que la j partie arrière , qui n'est pas supportée verticalement j i

par le chariot 34, se trouve en porte-à-faux et I

15 fléchit légèrement sous l’influence de son propre j poids. C'est ici qu'intervient l'action de l'étrier |

50 car, tiré par le chariot 34 dans la direction I

de l’axe O et accroché par son bloc 56 à la bride | 64, l'étrier 50 se place, sous l'effet de cette !

• 20 traction , automatiquement dans la direction de I

traction. A cause du contact frottant entre le j bloc 56 et la bride 64 de la sonde 10, celle-ci : i est redressée et conserve son alignement avec } 1'axe O.

25 II en serait autrement . si l'étrier 50 n'était pas présent , c1est-à-dure que la poussée sur la sonde 10 aurait lieu par le contact entre la bride 56 et la paroi arrière 42 du charter 34.

Or, à cause du fléchissement de la sonde, l'axe de 30 celle-ci se trouverait , à cet endroit, en dessous | du prolongement de l'axe O, de sorte que la force j de poussée serait exercée parallel errent s 1 ' axe C

j et non suivant cet axe. D'un autre côté, à cause du frottement entre la paroi 42 en la bride 36 , 35 la sonde ne peut se redresser. Au contraire,.

la poussée cesaxée engendre une composante verticale ; cul devient même de plus en dus uranie au ---r et a -9- mesure que le chariot 34 se rapproche de la garniture d'étanchéité ce oui risque de détériorer rapidement cette ! dernière et augmente les forces de guidage dans les appuis L’effet contraire se produit lors de l'extraction 5 de la sonde. En effet, le contact entre la paroi 40 du j j { chariot 34 et la bride 6S de la sonde 10 devient avan- I • |

i tageux, car, à cause de la traction, la force de frotte- I

! ί j ment entre les surfaces de contact empêche la sonde de ; ! j fléchir sous l'influence de son poids, c'est-à-dire j i10 qu'elle est extraite suivant le prolongement de l’axe i j de la garniture d'étanchéité 16 et des points d’appui, j quelle que soit l’inclinaison par rapport à l’alignement i j idéal.

‘

La figure 3 illustre la situation résultant d’un :15 déplacement vertical relatif entre la paroi 12 du four * et le plancher 20, situation dans laquelle la direction i de déplacement du chariot est oblique par rapport à l'axe 0. Il est à souligner toutefois que les inclinai- i sons mutuelles sont exagérées sur les figures pour les 20 besoins de l’explication.

; Il est également à noter que dans la situation qui se présente dans le cas de la figure 3, le défaut I d’alignement entre l’axe G et la direction de la traction • exercée par le chariot/ est, suivant son amplitude, par- î 125 tiellement ou même totalement compensé par le fléchisse- j ! .

I ment de la sonde 10 dû à son porte-à-faux. Si, malgré j j celui-ci, il existe une divergence comme représenté sur j i : i la figure 3, la direction de la force de traction exer- ! cêe par l'étrier 50 sur la sonde 10 au niveau de la bride | i ; 30 64, fait un angle ci avec l’axe G. Cette force F possède donc selon la ficure 3a une composante F -, suivant l’axe G et une composante f2 perpendiculaire à l’axe O qui est, ; , en principe, néfaste pour l'alignement de la sonde par les points d'appui. Toutefcis, compte tenu de l'absence 35 de frottement, cr-ce à la suspension pivotante de l'étrier 50, ainsi que de la faible valeur de l'angle oC , cette ^ composante verticale f2 est négligeable par rapport -10- * Φ, fe ê la composante Fj. En outre , par suite de l'inclinaison du châssis le grâce à son articulation avec la paroi 12 du four et grâce à la suspension pivotante de l'etrier 50, l'angle ch diminue au fur 5 et à mesure que le chariot 34 se rapproche de la garniture d'étanchéité 16, c'est-à-dire que l'influence de la composante verticale F2 devient de plus en plus faible. Par contre, si, en l'absence de l'étrier pivotant, la sonde était enfoncée par 10 simple poussée du chariot, l'angle oL resterait constant tout le long du trajet du chariot et l'influence de la composante verticale F2 non seulement augmenterait mais il s'y ajouterait une composante verticale non négligeable dû au frottement 15 entre la bride 64 et la paroi 42 du chariot 34.

Lors de l'extraction de la sonde 10, lorsque la bride 68 est entraînée par la paroi 40 du chariot, on ne bénéficie plus de l'avantage de l'étrier pivotant 50. Par contre, lors de l'extraction inter-20 viennent deux autres facteurs favorables. D'abord, le fléchissement naturel de la sonde au fur et à mesure de son extraction. tend à compenser l'effort transversal de la traction oblique du chariot. En plus, la force d'extraction étant généralement plus 25 faible que la force d'introduction de la sonde 10 dans le four, la force de frottement au niveau du contact entre la bride et la paroi du chariot est j beaucoup plus faible et un glissement relatif entre ! s

ses deux surfaces est possible. I

30 La figure 4 montre une situation résultant ‘ j î j c'un déplacement relatif entre la paroi 12 du j tour et ±e plancher 2C en sens contraire de celui I * j qui a amené la situation de la figure 3. Dans ce = cas, la Direction ce la force de traction exercée r: par l'étrier 5C fait également un angle par rapport - -'axe C , mars cans le sens contraire de celui de -1—. -= figure 3. Dans la situation de la figure 4, » » i ~ *i S -11- i I toutes les remarques faites au sujet des figures 2 et 3 sont également valables. Autrement dit, à cause i

: I

: de la suspension pivotante de l’étrier 50 et de j l'absence de frottement entre les surfaces de contact, j

5 la composante transversale F2 est négligeable et I

en plus diminue au fur et à mesure eue le chariot : : - " j ! 50 se rapproche de la garniture d'étanché!te 16.

i Lors de l'extraction de la sonde, la situation j i * se présente de manière analogue à celle de la figure 2, ! j ; j10 c’est-à-dire que le frottement au niveau du contact I entre la paroi 40 et la bride 68 s'oppose à la force j i résultant du fléchissement de la sonde 10, c’est- ! i · ! ! à-dire que celle-ci a tendance à se redresser. On i

• I

j constate donc que le chariot avec son étrier pivotant j j15 présente des avantages dans chacune des situations 1 ' illustrées par les fiqures 2 et 4, aussi bien lors j de l’introduction de la sonde que lors de son j ; extraction. j ; Au lieu de prévoir un seul étrier pivotant, ; - 20 comme représenté sur les figures, il est possible j d’en prévoir deux , le deuxième étant monté sur la ! 1 \ i paroi arrière 42 du chariot et s’étendrait ve^s ; i .

; l’avant en direction de la paroi 40. Pour éviter I que ces deux étriers ne se gênent mutuellement , i : 25 leur branches latérales seraient, de préférence , p arquées en sens inverse. !

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l ? \ g v ί ! _ !

Claims (5)

1. Dispositif de déplacement d'une sonde de four à cuve, qui est introduite transversalement dans le four à travers un bloc de support et une 5 garniture d'étanchérté fixés à la paroi du four, comprenant un châssis disposé à côté du four dans l'axe d'introduction de la sonde et pourvu de moyens pour introduire et extraire la sonde , caractérisé en ce que lesdits moyens sont constitués 10 par un chariot (34) coulissant le long du châssis (18) et pourvus d'au moins un étrier (50) monté sur le châssis (18) de manière à pouvoir pivoter autour ! i d'un axe horizontal (58) orthogonal au sens de déplacement du chariot (34), ledit étrier (50; I 15 comprenant des moyens pour accrocher la sonde (10) ! et l'entraîner dans la direction d'introduction i î de la sonde lorsque le chariot (34; est déplacé en i direction du four. j

2. Dispositif selon la revendication 1, ! , 20 caractérisé en ce que le chariot (34* comporte une j plaque de base (38) , une paroi transversale avant j (40) , une paroi transversale arrière (42) du côté opposé , les deux parois (40, 42) comprenant chacune ( une découpe (44, 46) ouverte vers le haut pour le 25 passage de la sonde (10) et en ce que ledit étrier I i (50) est monté sur la paroi avant (40) et s'étend ! en direction de la paroi arrière (42;.

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de 30 l'étrier (50) pour accrocher la sende ‘10) sont ! constitués par un bloc (56) monté de ---on "·ΐ----snte ί j entre les extrémités libres de deux tranches latérales | (52, 54} de l'étrier (50) et pourvu d'une découpe ; pour le passage de la sonde {10} et en ce que le 35 sonde (10) est pourvue d'une première bride circu- ‘ r laire (64) destinée à être accrochée simti^ Il ' —L. contact avec ledit bloc (56). j- * * . r--------------! I ... ’13'

4. Dispositif selon la revendication 3 , caractérise en ce que la sonde (10) est pourvue d'une seconde bride (68) analogue à la première bride (64) i ‘ e"t distante de celle-ci d'une ioncrueur inférieure à j 5 la longueur dudit étrier (50. | s. Dispositif selon l'une quelconque des s revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le châssis j (18) est accroché par une ce ses extrémités par | l'intermédiaire d'une articulation (28) à axe de i 10 pivotement horizontal à la paroi (12) du four et | repose par son extrémité opposée , de façon pivotante, j | sur un pied (30) dressé sur le plancher de travail j i (20) installé autour du four. j ) i

6. Dispositif selon les revendications 2 et : ! I | 15 3, caractérisé en ce que les découpes de la paroi 1 | arrière f42) du chariot (34) et celle (62) du bloc j i (56) sont pourvues de verrous (60, 62) de fermeture. i i i I I / { i ^ I i ' ! ! s I ï i i î 1 i « ! i ; l ’ i ? · * f „ r j »