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BREVET D'INVENTION ---------Au nom de : OFFICINE VEZZANI S. p. A.
---------- "PROCEDE ET APPAREILLAGE POUR LE CHARGEMENT DE DECHETS METALLIQUES DANS DES FOURS DE FUSION" ---------Invention : Luciano VEZZANI ---------- A toutes fins utiles La Demanderesse signale qu'une demande de brevet a été déposée en Italie le 3.5. 1979 sous le n 22 335 A/79 (non encore accorde à. ce jour)
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La présente invention concerne un procédé et un appareillage pour charger des déchets métalliques dans des fours de fusion.
Ainsi qu'il est connu, pour charger des déchets métalliques dans des fours de fusion, il est courant de charger le matériau en vrac, tel qu'entassé dans des dépots, ou de précomprimer en blocs les déchets et de charger les blocs dans le four.
Bien que chaque procédé ait des avantages propres
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0 évidents, en particulier en ce qui concerne les formes particulières des rognures des déchets, si l'on considère la densité optimale de la charge d'un four, on est amené à constater qu'aucun des deux procédés cités ne peut être déclaré satisfaisant, car les blocs, ou briquettes, ont en général une densité trop élevée, tandis que celle du matériau en vrac est trop basse.
En effet, la densité des briquettes n'est pas déterminée par l'optimum pour la charge, mais par la condition suivant laquelle lesdites briquettes doivent avoir une consistance stable pour pouvoir être déplacées, et si le compactage ou pressage a lieu loin du four, on a alors intérêt à réduire au minimum le volume spécifique.
Il existe une série de circonstances dans lesquelles les déchets parviennent en vrac à l'aciérie ou usine de refonte. Il serait ici désirable de pouvoir presser les déchets avec la densité de compactage la plus adaptée aux exigences du four. Mais, comme on l'a observé, ceci comporterait alors des difficultés pour la manipulation consécutive du matériau. Il faut d'ailleurs constater que les presses disponibles sur le marché tendent à fournir la compaction maximale possible et non pas une
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densité réglable.
Un autre inconvénient du procédé de briquetage réside dans son coût notable. En faisant une analyse précise des coûts, on constate en effet que sur ceux-ci
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se répercute notablement le fait de devoir transférer le matériau d'un premier dépôt en vrac à un second dépôt de briquettes. Ceci du fait que le produit déchargé de la presse ne constitue pas une charge unitaire, et doit par suite être accumulé, avec une occupation supplémentaire d'espace et de voies de transport.
Le but de l'invention est de permettre de disposer d'un procédé et un appareillage pour préparer et charger des déchets métalliques dans des fours de fusion qui évitent sensiblement les inconvénients de la technique connue, analysés ci-dessus.
L'objectif précité est atteint, selon l'invention, par un procédé pour le chargement de déchets métalliques dans des fours de fusion, caractérisé par le fait qu'il consiste à : remplir à plusieurs reprises un conteneur de chargement avec des déchets en vrac, comprimer chaque fois sous une presse les déchets dans le conteneur à une densité réglée prédéterminée, et charger dans un four de fusion une charge tassée, directement à partir dudit conteneur de chargement.
Selon une autre caractéristique de l'invention, on propose un appareillage pour le chargement de. déchets dans des fours de fusion, caractérisé par le fait qu'il comprend : un conteneur de chargement, un chariot pour le déplacement et le support du conteneur, et une presse dimensionée de façon propre à presser ou tasser les déchets chargés en vrac, directement dans ledit conteneur sur ledit chariot.
D'autres caracéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement à la lecture de la description détaillée qui va suivre, de ses formes de réalisation préférées, données à titre d'exemples indicatifs, mais nullement limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
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la figure 1 représente une vue schématique en élévation frontale d'une presse, conforme à l'invention, dans laquelle un conteneur de chargement de déchets est soumis à une action de tassement ; la figure 2 est une vue suivant la flèche II de la figure 1, avec un conteneur éloigné de la presse sur son chariot ; la figure 3 représente une vue en coupe d'une variante de réalisation de la figure 1 ; les figures 4 et 5 représentent respectivement des détails de la figure 3 dans des phases opératoires différentes ;
et la figure 6 est une vue en coupe d'un détail séparé selon VI-VI de la figure 3.
En se référant auxdites figures, on peut voir tout d'abord un appareillage complet pour tasser et charger des déchets métalliques dans des fours de fusion, selon une première forme de réalisation préférée,'qui est désigné de façon générale par le repère numérique 1 dans les figures 1 et 2. Ledit appareillage comprend comme parties essentielles une presse 2 de tassement ou compactage, et un conteneur ou panier de chargement 3 de déchets, monté sur un chariot 4 qui fait également partie intégrante de l'invention. La presse 2 est de type à portique, à savoir sur deux montants latéraux 5 et une traverse en pont 6, sur laquelle est installé dans l'axe un cylindre oléodynamique 7, actionnant une étampe presseuse 8.
Le socle 9 de la presse présente deux rails sur lesquels coulisse le chariot 4, et des poutres 11 qui supportent le chassis 12 de base du chariot pendant la phase de pressage.
Le chariot est caractérisé par un châssis très robuste apte à supporter toute la poussée de pressage à laquelle le chariot est soumis lorsque l'étampe 8 comprime dans celui-ci le matériau en vrac. Les roues 13 pour le coulissement du chariot dépassent assez peu dans le bas
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à partir du châssis 12 de façon que par suite d'un léger abaissement des tronçons d'engagement ou contact des rails en position de pressage, le châssis 12 du chariot vienne reposer directement sur les poutres portantes du socle 9 de la presse. Pour faire remonter les tronçons de rails abaissés et ramener avec eux le chariot sur le plan de coulissement, des vérins hydrauliques (oléodynamiques) 14 sont prévus sous les rails, dans le socle.
Le fonctionnement de l'appareillage est par suite clair. Un conteneur 3, de préférence de forme cylindrique et à fond rabattable en mode de trappe, ou de benne, est en appui sur un chariot 4 coulissant sur rails, d'un poste de chargement de déchets en vrac, non représente, à la presse 2. Une fois rempli du matériau en vrac, le conteneur est amené sur la presse comme on peut le voir nettement dans la figure 2... Les vérins 14 font abaisser les tronçons d'engagement des rails et le chariot reste supporté par le bâti du socle sur les poutres 11. On fait abaisser l'étampe presseuse 8 de façon à presser les déchets dans le conteneur dans lequel elle pénètre en mode de piston. L'étampe est de nouveau soulevée, les tronçons de rails 10 sont remontés en ramenant le chariot 4 à sa condition de coulissement.
On amène le chariot et le conteneur en position propre à recevoir une autre charge en vrac et toute l'opération de pressage est répétée, autant de fois qu'il est nécessaire pour remplir le panier 3, ou pour atteindre une dose de matériau prédéterminée. En général, plus d'un pressage est effectué pour araser un panier, en fonction du type de déchets et de la densité finale que l'on désire obtenir. Une fois le plein, ou la dose, atteint, on envoie le chariot au four, où une grue soulève le panier au-dessus de la bouche du four et y décharge toute la dose. Une analyse attentive démontre
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que les inconvénients de la technique connue, critiqués ci-dessus au début, sont en principe éliminés.
En pratique, l'équipement décrit selon l'invention satisfait tous les objectifs, de point de vue opératoire.
Il peut survenir des difficultés logistiques, ou d'organisation, lorsqu'on doit desservir plusieurs fours de dimensions et capacités différentes les unes des autres. Si l'on est en présence de fours différents, il est dispendieux de prévoir un équipement adapté complètement à chaque four individuel. D'autre part, il est pratiquement impossible de changer l'étampe 8 de la presse chaque fois qu'il se présente un panier différent, à savoir plusieurs fois par jour, étant donné que si l'on utilise plusieurs fours, ils doivent'tous pouvoir fonctionner simultanément. Une solution pratique de ce problème difficile d'adaptation a été trouvée dans un perfectionnement de l'idée inventive, qui permet de desservir plusieurs fours avec une presse unique.
La presse est adaptée à deux diamètres différents de conteneurs en prévoyant un anneau pouvant être accroché et décroché autour de l'étampe, elle-même prévue de dimensions réduites. Convenablement, pour utiliser ledit chariot pour conteneurs différents, le chariot luimême est réalisé de façon adaptable aux deux dimensions différentes.
On se référera maintenant aux figures 3-5 dans leur ensemble. L'étampe presseuse S'est complétée par un anneau 15, qui l'entoure, en lui conférant un diamètre efficace augmenté, et qui peut être accroché par commande à ladite étampe. Pour l'accrochage sont prévus des palettes ou clavettes noyées, mobiles en mode de levier, 16, qui sont distribuées sur la périphérie de l'étampe 8', extensibles et rétractables à partir de rainures circonférencielles 17 de l'étampe, pour s'engager et se désengager dans des rainures d'embrayage
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18 correspondantes de l'anneau 15.
Les clavettes 16 sont oscillables autour des pivots 19 respectifs de l'étampe, dirigés axialement, et elles sont faites osciller chacune par une bielle 20 articulée par une charnière 21 à la clavette et ancrée pour la commande à un collier 22, rotatif sur le moyeu 23, par l'intermédiaire d'articulations 24. Le collier 22 qui synchronise les oscillations d'engagement et de désengagement de toutes les clavettes 16 est actionné par un petit cylindre oléodynamique recevant ses impulsions à partir d'une conduite flexible 26 tendue par un trolley 27.
Lorsqu'il est accroché, comme dans les figures 4 et 59 l'anneau de l'étampe 15 est supporté par des consoles rabattables 28, placées en position de butée l'une sur chaque colonne 5 de la presse. Les consoles 28 sont amenées à rabattement, comme dans la figure 4t flèche 29, chacune par un cylindre oléodynamique 30, articulé sur la colonne 5 correspondante, ou sont amenées en retrait, en position de désengagement, comme dans la figure 3, par ladite commande, en syn- chronisme et coordination avec le petit cylindre 25 qui fait osciller les clavettes 16.
On voit ainsi que l'étampe 8'peut avancer pour tasser un conteneur de grande dimension 3a, comme dans la figure dz ou de petite dimension 3b, comme dans la figure 5 sans aucune perte de temps, car la commande d'accrochage ou de décrochage peut être impartie durant la course de descente, sans pour autant ralentir l'avancement de l'étampe.
Convenablement, l'anneau de l'étampe est muni de crochets fixes 31 qui l'agrafent sur les bords de l'étampe interne 8'lorsque celle-ci remonte, indépendamment de la position des clavettes 16 et des consoles 28. Ceci permet de prévoir l'état d'accrochage et de décrochage pendant les stades de montée-inversiondescente, pendant tout le temps pendant lequel l'étampe
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8'est au-dessus des consoles 28.
Dans la figure 3, dans la partie du bas, on voit également clairement la façon dont le chariot 4a a été modifié pour pouvoir s'adapter à servir de support rigide pour des conteneurs cylindriques de diamètres différents. Le chariot 4a a encore une base en forme de boîtier 32 portant des profils de butée 33, sur lesquels repose un conteneur 3a ou 3b. Les profils de butée'33 Pour le conteneur sont dans ce cas transférables d'Une. grande base, désignée par une ligne en trait continu à une petite base désignée par une ligne en traits interrompus et portant le repère numérique 33'.
Le déplacement s'effectue au moyen d'organes oléodynamiques 34 fixés à une structure de support centrale 35.
La description précitée fait également déjà ressortir clairement le fonctionnement du perfectionnement introduit pour travailler dans une même usine avec des conteneurs de dimensions différentes.
Les économies évidentes que l'on obtient en desservant avec deux mesures de paniers et une seule presse, plus de deux fours ne sont pas préjudiciables, dans ce sens que l'on dispose toujours de la commodité d'utiliser également l'invention dans sa forme plus simple des figures 1 et 2, en prévoyant une presse appropriée et un équipement complet pour chaque four, ou un type de four effectivement opérant. En effet, la réduction des temps morts pour la charge du four, par rapport aux deux systèmes précités, entraîne une augmentation de productivité et une économie de coûts directement pour l'opération de charge, telles que l'amortissement de tout l'équipement selon la forme des figures 1 et 2 de l'invention est prévisible en peu de temps.
Ea outre, du fait que les pressions élevées. du briquetage sont évitées, la durabilité des équipements est effectitivement plus grande.
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Lorsqu'on est en présence de fours de capacités différentes, la presse à étampe équipée de l'anneau de la figure 3 permet d'alimenter les fours de petite dimension avec un type de panier, et ceux de dimension moyenne et grande avec un type de panier plus vaste.
Mais ceci n'est seulement qu'une possibilité. Une autre possibilité offerte, qui peut être plus commode avec des fours très divers, consiste à prévoir une première presse pour paniers (et fours) de petite ou moyenne dimension, et une seconde presse pour paniers, grands et très très grands, étant entendu qu'il est aisé, sur la base des données ci-dessus exposées, d'établir un calcul d'optimisation.
Il demeure également entendu que l'on peut mettre en oeuvre l'invention, en dehors des deux solutions précitées données à titre d'exemple, suivant de nombreuses autres modifications et variantes sans pour autant s'écarter du cadre et de l'esprit de ladite invention.