EP0513529B1

EP0513529B1 - Shaft furnace charging apparatus

Info

Publication number: EP0513529B1
Application number: EP92106210A
Authority: EP
Inventors: Pierre Mailliet; Emile Lonardi
Original assignee: Paul Wurth SA
Current assignee: Paul Wurth SA
Priority date: 1991-05-15
Filing date: 1992-04-10
Publication date: 1996-03-13
Anticipated expiration: 2012-04-10
Also published as: JP3118314B2; CS148092A3; CA2068499A1; DE69208929D1; UA26978C2; JPH05179326A; CN1044007C; CZ285152B6; EP0513529A1; US5299900A; RU2060280C1; LU87938A1; CN1066684A; DE69208929T2

Description

La présente invention concerne une installation de chargement d'un four à cuve, comprenant une goulotte de distribution rotative et pivotante, suspendue à la tête du four, des moyens d'entraînement de la goulotte, constitués d'une première et d'une seconde couronnes de roulements conçues pour faire tourner la goulotte autour de l'axe vertical du four et modifier son angle d'inclinaison par rapport à cet axe, par pivotement autour de son axe de suspension horizontal, des moyens pour actionner, indépendamment l'une de l'autre, les deux couronnes de roulements, une trémie centrale équipée d'un clapet d'étanchéité inférieur, deux traverses horizontales s'étendant parallèlement de part et d'autre de la goulotte, à l'intérieur de ladite seconde couronne de laquelle ledites traverses sont solidaires, la goulotte étant supportée de façon démontable par deux flasques latéraux comportant, chacun, un tourillon de support logé, chacun, dans un palier de chacune des dites traverses.The present invention relates to a loading installation of a shaft furnace, comprising a rotary and pivoting distribution chute, suspended from the head of the furnace, means for driving the chute, consisting of first and second bearing rings designed to rotate the chute around the vertical axis of the oven and modify its angle of inclination relative to this axis, by pivoting about its horizontal suspension axis, means for actuating, independently of one of the other, the two bearing rings, a central hopper fitted with a lower sealing valve, two horizontal crosspieces extending parallel on either side of the chute, inside said second ring from which the said crosspieces are integral, the chute being removably supported by two lateral flanges each comprising a support pin housed each in a bearing of each of the said sleepers.

Une installation de chargement de ce genre est connue par le document DE-A1-3928466. Cette installation connue a, entre autres, le mérite de permettre le démontage de sa goulotte à travers son mécanisme d'entraînement et de pouvoir être facilement adaptable sur des hauts fourneaux existants, en remplacement d'une installation de chargement classique à cloche.A loading installation of this kind is known from document DE-A1-3928466. This known installation has, among other things, the advantage of allowing the dismantling of its chute through its drive mechanism and of being able to be easily adaptable to existing blast furnaces, replacing a conventional bell loading installation.

Le but de la présente invention est de prévoir une installation de chargement perfectionnée de ce genre, qui est plus compacte et permet une transmission plus efficace et plus fiable des forces de pivotement sur la goulotte de distribution, et vice versa de réduire les efforts sur les engrenages sous l'effet du poids de la goulotte.The object of the present invention is to provide an improved loading installation of this kind, which is more compact and allows more efficient and more reliable transmission of the pivoting forces on the distribution chute, and vice versa to reduce the efforts on the gears under the effect of the weight of the chute.

Pour atteindre cet objectif, l'installation proposée par la présente invention est essentiellement caractérisée en ce que les deux flasques sont constitués par les pattes d'un étrier en forme de "U" s'étendant transversalement par rapport à la goulotte, en ce que ladite première couronne comporte une calotte en forme de secteur de surface sphérique dont le centre de courbure se trouve à l'intersection du dit axe vertical et du dit axe horizontal et qui est pourvu d'une rainure allongée à bords parallèles s'étendant suivant un méridien de ladite calotte, en ce que l'un desdits flasques est prolongé, en direction de la calotte par un bras dont l'extrémité pivote dans un patin coulissant dans ladite rainure et en ce que l'axe de pivotement entre ledit bras et le patin, ou vice versa passe par le centre de courbure de ladite calotte.To achieve this objective, the installation proposed by the present invention is essentially characterized in that the two flanges consist of the legs of a stirrup in the shape of a "U" extending transversely by with respect to the chute, in that said first ring comprises a cap in the form of a sector of spherical surface whose center of curvature is at the intersection of said vertical axis and of said horizontal axis and which is provided with an elongated groove with parallel edges extending along a meridian of said cap, in that one of said flanges is extended, in the direction of the cap by an arm, the end of which pivots in a sliding shoe in said groove and in that the pivot axis between said arm and the shoe, or vice versa passes through the center of curvature of said cap.

Par conséquent, lorsque la première couronne de roulement effectue un mouvement relatif par rapport à la seconde couronne de roulement, soit par accélération, soit par inversion du sens de rotation, la calotte fait pivoter directement le bras et l'étrier autour de l'axe horizontal et cette force de pivotement est transmise directement sur la goulotte. Ce pivotement du bras est rendu possible par le coulissement du patin dans la rainure de la calotte. Etant donné que le pivotement du bras est transmis par l'intermédiaire d'un étrier, cette force est répartie uniformément sur les deux axes de suspension de la goulotte.Consequently, when the first rolling ring makes a relative movement with respect to the second rolling ring, either by acceleration or by reversing the direction of rotation, the cap directly pivots the arm and the caliper around the axis horizontal and this pivoting force is transmitted directly to the chute. This pivoting of the arm is made possible by the sliding of the pad in the groove of the cap. Since the pivoting of the arm is transmitted via a stirrup, this force is distributed uniformly over the two axes of suspension of the chute.

Le clapet d'étanchéité qui assure l'étanchéité entre la trémie et l'intérieur du four est, de préférence, actionné par un mécanisme d'entraînement à mouvements axial et rotatif connus en soi. Conformément à la présente invention, ce mécanisme d'entraînement est disposé de manière que son axe passe par le centre de courbure de la calotte. Cette disposition permet un encombrement minimal nécessaire à la manoeuvre du clapet d'étanchéité étant donné que celui-ci, lors de son ouverture et de sa fermeture, effectue un mouvement circulaire concentrique à la calotte, de sorte que le mouvement de celle-ci ne gêne pas la manoeuvre du clapet d'étanchéité et vice versa.The sealing valve which seals between the hopper and the interior of the oven is preferably actuated by a drive mechanism with axial and rotary movements known per se. According to the present invention, this drive mechanism is arranged so that its axis passes through the center of curvature of the cap. This arrangement allows a minimum space required for the operation of the sealing valve since the latter, when it opens and closes, performs a circular movement concentric with the cap, so that the movement of the latter does not does not interfere with the operation of the sealing valve and vice versa.

Selon un mode de réalisation avantageux, une tubulure d'alimentation est suspendue en dessous de ladite trémie et pénètre axialement dans l'espace cylindrique ouvert engendré par la rotation de la calotte autour de l'axe vertical. Cette tubulure est, de préférence, refroidie par un serpentin de refroidissement à eau traversant la paroi de la tubulure.According to an advantageous embodiment, a supply pipe is suspended below said hopper and penetrates axially into the open cylindrical space generated by the rotation of the cap around the vertical axis. This tubing is preferably cooled by a water cooling coil passing through the wall of the tubing.

D'autres particularités et caractéristiques ressortiront d'un mode de réalisation avantageux, présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en référence aux dessins annexés dans lesquels :

La figure 1 représente schématiquement, en coupe verticale, l'installation de chargement conformément à la présente invention;
La figure 2 représente une vue en plan de l'installation de la figure 1;
La figure 3 représente une vue suivant un plan de coupe perpendiculaire à celui de la figure 1;
La figure 4 illustre schématiquement le pivotement du bras par suite du mouvement de la calotte;
Les figures 5 et 6 montrent deux vues en perspective, sous des angles différents, de l'étrier de suspension de la goulotte et de sa calotte de manoeuvre;
Les figures 7, 8, 9, 10 et 11 représentent schématiquement cinq inclinaisons différentes réalisées sous l'action de la coupole et,
les figures 7a, 8a et 11a représentent en agrandi, les détails du mouvement du patin dans la rainure de la coupole.

Other features and characteristics will emerge from an advantageous embodiment, presented below, by way of illustration, with reference to the appended drawings in which:

Figure 1 shows schematically, in vertical section, the loading installation according to the present invention;
Figure 2 shows a plan view of the installation of Figure 1;
Figure 3 shows a view along a section plane perpendicular to that of Figure 1;
Figure 4 schematically illustrates the pivoting of the arm as a result of the movement of the cap;
Figures 5 and 6 show two perspective views, from different angles, of the suspension bracket of the chute and its operating cap;
FIGS. 7, 8, 9, 10 and 11 schematically represent five different inclinations produced under the action of the dome and,
Figures 7a, 8a and 11a show in enlarged view, the details of the movement of the shoe in the groove of the dome.

On va d'abord se référer aux figures 1 à 3 pour faire une brève description des éléments constituant l'installation proposée par la présente invention. La référence 20 représente sur les figures 1 et 3 la tête d'un haut fourneau, sur la bride supérieure duquel est fixé un carter 22 contenant un mécanisme d'entraînement d'une goulotte de distribution 24 pour faire tourner celle-ci autour de l'axe central vertical X et pour modifier son inclinaison par rapport à cet axe, par pivotement autour de son axe horizontal de suspension Y. Au-dessus du carter 22 se trouve un boîtier 26 surmonté, à son tour, d'une trémie centrale d'alimentation 28. Cette trémie peut être isolée du boîtier 26 par un clapet d'étanchéité 30 coopérant avec un siège annuaire 32, fixé sur une bride 34, entre le boîtier 26 et la trémie 28.We will first refer to Figures 1 to 3 for a brief description of the elements constituting the installation proposed by the present invention. The reference 20 represents in FIGS. 1 and 3 the head of a blast furnace, on the upper flange of which is fixed a casing 22 containing a mechanism for driving a distribution chute 24 to rotate the latter around the vertical central axis X and to modify its inclination relative to this axis, by pivoting around its horizontal suspension axis Y. Above the casing 22 is a housing 26 surmounted, in turn, by a central feed hopper 28. This hopper can be isolated from the housing 26 by a sealing valve 30 cooperating with a directory seat 32, fixed on a flange 34, between the housing 26 and the hopper 28.

Le mécanisme d'entraînement de la goulotte 24 comporte essentiellement un premier et un second groupes de roulement constitués respectivement de deux anneaux 36, 38 solidaires de la paroi du carter 22 et de deux couronnes dentées de roulement 40, 42 gravitant autour des anneaux 36 et 38 par l'intermédiaire de moyens de roulement connus tels que des billes ou des rouleaux. Les deux couronnes dentées 40, 42 sont actionnées indépendamment par des pignons non représentés et qui font partie d'un système d'entraînement permettant, soit de faire tourner les deux couronnes 40, 42 en synchronisme, soit de retarder ou d'accélérer la couronne 40 par rapport à la couronne 42.The drive mechanism of the chute 24 essentially comprises a first and a second rolling groups respectively constituted by two rings 36, 38 integral with the wall of the casing 22 and by two toothed rolling rings 40, 42 gravitating around the rings 36 and 38 by means of known rolling means such as balls or rollers. The two toothed crowns 40, 42 are actuated independently by pinions not shown and which are part of a drive system making it possible either to rotate the two crowns 40, 42 in synchronism, or to delay or accelerate the crown 40 relative to the crown 42.

Chacune des deux couronnes 40, 42 comporte un profilé annulaire de support 40a, respectivement 42a disposés coaxialement l'un au-dessus de l'autre. Deux traverses horizontales parallèles 44, 46 sont soudées à l'intérieur du profilé de support 42a de la couronne inférieure 42 à une distance suffisante de l'axe central X pour permettre la suspension de la goulotte 24. La suspension de cette goulotte 24 est réalisée par l'intermédiaire de flasques latéraux 48a, 48b, chacun de ces flasques étant pourvu d'un tourillon extérieur 52, 54 qui sont supportés, de façon pivotante dans des paliers prévus dans chacune des traverses 44, 46. L'inclinaison de la goulotte 24 par rapport à l'axe vertical X peut donc être modifiée par pivotement des tourillons 52, 54 autour de leur axe de suspension horizontal Y dans les traverses 44, 46.Each of the two rings 40, 42 comprises an annular support profile 40a, 42a respectively arranged coaxially one above the other. Two parallel horizontal crosspieces 44, 46 are welded inside the support profile 42a of the lower ring 42 at a sufficient distance from the central axis X to allow the suspension of the chute 24. The suspension of this chute 24 is carried out by means of lateral flanges 48a, 48b, each of these flanges being provided with an external pin 52, 54 which are pivotally supported in bearings provided in each of the crosspieces 44, 46. The inclination of the chute 24 relative to the vertical axis X can therefore be modified by pivoting the pins 52, 54 about their horizontal suspension axis Y in the crosspieces 44, 46.

La description donnée ci-dessus de la suspension et de l'entraînement de la goulotte de distribution 24 correspond exactement à l'installation conformément au document DE-A1-3928466. Par contre, l'installation proposée par la présente invention diffère de l'installation connue par la transmission du mouvement de la couronne de roulement 40 en vue du pivotement de la goulotte 24 autour de son axe horizontal de suspension Y. Contrairement à l'installation connue, les deux flasques latéraux 48a et 48b ne sont pas des flasques indépendants mais constituent, en fait, les pattes d'un étrier 48 en forme de "U" s'étendant transversalement par rapport à la goulotte 24 (voir également figures 5 et 6). Cette conception présente déjà l'avantage que l'étrier 48 peut être démonté en bloc avec les flasques 48a et 48b après démontage de la goulotte 24. Il n'est donc pas nécessaire, code dans l'installation connue, de démonter les flasques séparément et de devoir, en plus, repérer et fixer la position d'un flasque par rapport à l'autre.The description given above of the suspension and of the drive of the distribution chute 24 corresponds exactly to the installation in accordance with document DE-A1-3928466. On the other hand, the installation proposed by the present invention differs from the known installation by the transmission of the movement of the rolling ring 40 for the purpose of pivoting the trough 24 around its horizontal axis of suspension Y. Unlike the installation known, the two lateral flanges 48a and 48b are not independent flanges but constitute, in fact, the legs of a stirrup 48 in the shape of a "U" extending transversely with respect to the trough 24 (see also FIGS. 5 and 6). This design already has the advantage that the stirrup 48 can be dismantled in block with the flanges 48a and 48b after dismantling the chute 24. It is therefore not necessary, code in the known installation, to dismantle the flanges separately and having, in addition, to identify and fix the position of one flange relative to the other.

Comme le montrent les figures 5 et 6, le profilé annulaire 40a de la couronne dentée 40 présente, sur un arc d'environ 120°, un secteur cylindrique 56 s'étendant vers le dessus jusque dans le boîtier 26. Ce secteur cylindrique 56 est capoté par une calotte 58 en forme de secteur de surface sphérique dont le centre de courbure O se trouve à l'intersection de l'axe vertical X et de l'axe horizontal Y de pivotement de la goulotte 24. Cette calotte 58 comporte une rainure allongée 60 ou découpe, à bords parallèles, dont l'axe longitudinal s'étend suivant un méridien de la surface sphérique de la calotte 58. Cette rainure 60 sert au guidage et au coulissement d'un patin 62 prévu à l'extrémité d'un levier 64 qui est solidaire de l'étrier 48 et qui peut être formé par le prolongement d'un des flasques 48a ou 48b. L'extrémité de ce bras de levier 64 est conçue sous forme de tourillon 66 sur lequel est logé le patin 62 de manière que celui-ci puisse pivoter par rapport au bras de levier 64 et vice versa, autour de l'axe A du tourillon. Cet axe de pivotement A est orienté, selon l'une des particularités de l'invention, de manière à passer par le centre de courbure O de la calotte 58. Dans l'exemple représenté, le patin 62 glisse simplement dans la rainure 60 par frottement le long des parois. Pour améliorer ce glissement, il est possible de munir le patin 62 d'un système de roulement.As shown in Figures 5 and 6, the annular profile 40a of the ring gear 40 has, on an arc of about 120 °, a cylindrical sector 56 extending upward into the housing 26. This cylindrical sector 56 is covered by a cap 58 in the form of a spherical surface sector whose center of curvature O is at the intersection of the vertical axis X and the horizontal axis Y of pivoting of the chute 24. This cap 58 has a groove elongated 60 or cut, with parallel edges, the longitudinal axis of which extends along a meridian of the spherical surface of the cap 58. This groove 60 is used for guiding and sliding a shoe 62 provided at the end of a lever 64 which is integral with the stirrup 48 and which can be formed by the extension of one of the flanges 48a or 48b. The end of this lever arm 64 is designed in the form of a pin 66 on which the shoe 62 is housed so that it can pivot by relative to the lever arm 64 and vice versa, around the axis A of the journal. This pivot axis A is oriented, according to one of the features of the invention, so as to pass through the center of curvature O of the cap 58. In the example shown, the shoe 62 simply slides in the groove 60 by friction along the walls. To improve this sliding, it is possible to provide the shoe 62 with a rolling system.

Lorsque les deux couronnes de roulement 40, 42 sont actionnées en synchronisme, à la même vitesse angulaire, la goulotte de distribution 24 tourne autour de l'axe vertical X avec une inclinaison constante pour déposer la matière de chargement suivant des cercles sur la surface de chargement. Par contre, si la couronne de roulement 40 effectue, sous l'action du mécanisme d'entraînement planétaire, un mouvement relatif par rapport à la vitesse de rotation de la couronne 42, la calotte 58 agit sur le bras de levier 64, en faisant pivoter l'étrier 48 autour de l'axe horizontal Y pour modifier l'inclinaison de la goulotte 24 par rapport à l'axe vertical X. Ce pivotement du bras de levier 64 est accompagné d'un coulissement du patin 62 dans la rainure 60.When the two rolling rings 40, 42 are actuated in synchronism, at the same angular speed, the distribution chute 24 rotates around the vertical axis X with a constant inclination to deposit the loading material in circles on the surface of loading. On the other hand, if the rolling crown 40 performs, under the action of the planetary drive mechanism, a relative movement relative to the speed of rotation of the crown 42, the cap 58 acts on the lever arm 64, making pivot the stirrup 48 about the horizontal axis Y to modify the inclination of the chute 24 relative to the vertical axis X. This pivoting of the lever arm 64 is accompanied by a sliding of the shoe 62 in the groove 60 .

Théoriquement il est possible de réduire la longueur de l'arc de la calotte, et, à l'extrème, jusqu'à la présence d'un bras sphérique nécessaire à la définition de la rainure. En pratique il est toutefois préférable d'élargir la calotte, par exemple jusqu'à environ 120 ° comme représenté dans l'exemple pour avoir une meilleure répartition des forces sur le profilé 40a.Theoretically it is possible to reduce the length of the arc of the cap, and, in the extreme, until the presence of a spherical arm necessary for the definition of the groove. In practice, it is however preferable to widen the cap, for example up to approximately 120 ° as shown in the example to have a better distribution of the forces on the profile 40a.

Les figures 3 et 4 illustrent schématiquement trois positions angulaires différentes de la goulotte 24 sous l'action de la calotte 58. La position en traits pleins est une position moyenne correspondant à une orientation verticale du bras de levier 64, dans laquelle le patin 62 se trouve dans sa position la plus élevée dans la rainure 60. Les positions en traits interrompus 24a et 24b de la goulotte correspondent respectivement à des inclinaisons maximales et minimales de la goulotte, la dernière étant la position verticale. Comme le montrent les figures 3 et 4, ces inclinaisons extrêmes sont obtenues à partir de l'inclinaison moyenne par rotation relative de la calotte 58 par rapport au roulement 42 soit dans un sens, soit dans le sens opposé et accompagnées par une descente du patin 62 dans la rainure 60 de la calotte 58. Comme le confirme la figure 4, l'amplitude de rotation de la calotte 58 nécessaire au pivotement de la goulotte 24 de la position verticale vers celle d'une inclinaison maximale 24a est inférieure à 1/4 tour.Figures 3 and 4 schematically illustrate three different angular positions of the chute 24 under the action of the cap 58. The position in solid lines is a medium position corresponding to a vertical orientation of the lever arm 64, in which the shoe 62 found in its highest position in the groove 60. The positions in broken lines 24a and 24b of the chute correspond respectively to maximum and minimum inclinations of the chute, the last being the vertical position. As shown in Figures 3 and 4, these extreme inclinations are obtained from the average inclination by relative rotation of the cap 58 relative to the bearing 42 either in one direction or in the opposite direction and accompanied by a descent of the skate 62 in the groove 60 of the cap 58. As confirmed in FIG. 4, the amplitude of rotation of the cap 58 necessary for the pivoting of the chute 24 from the vertical position to that of a maximum inclination 24a is less than 1 / 4 turn.

Grâce à l'étrier 48, le couple du bras de levier 64 est réparti uniformément sur les deux tourillons 52 et 54, ce qui, comparé au cas où la goulotte n'est actionnée que d'un côté, élimine les couples de renversement sur les tourillons. Etant donné que le bras de levier 64 peut être relativement long, le rapport de transmission des forces est d'autant plus favorable. La longueur de ce bras 64 dépend d'ailleurs de la hauteur du secteur 56. Par ailleurs, comparé aux mécanismes connus, celui proposé par la présente invention offre l'avantage que la force de pivotement de la goulotte agit toujours perpendiculairement au bras 64 quelle que soit l'inclinaison de la goulotte.Thanks to the stirrup 48, the torque of the lever arm 64 is distributed uniformly over the two pins 52 and 54, which, compared to the case where the chute is actuated only on one side, eliminates the overturning torques on the journals. Since the lever arm 64 can be relatively long, the force transmission ratio is all the more favorable. The length of this arm 64 also depends on the height of the sector 56. Furthermore, compared to known mechanisms, that proposed by the present invention offers the advantage that the pivoting force of the chute always acts perpendicular to the arm 64 which whatever the inclination of the chute.

Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, l'étrier 48 passe au-dessus de la goulotte 24. Il est toutefois possible de disposer l'étrier de manière qu'il soit orienté dans le sens opposé, c'est à dire qu'il passe en dessous de la goulotte 24. Dans ce cas il peut être conçu sous forme de berceau pour l'extrémité supérieure de la goulotte 24.In the embodiment illustrated in the figures, the stirrup 48 passes over the chute 24. It is however possible to arrange the stirrup so that it is oriented in the opposite direction, that is to say that 'it passes below the chute 24. In this case it can be designed as a cradle for the upper end of the chute 24.

On va maintenant décrire plus en détail en référence aux figures 7 à 11 le pivotement de la goulotte 24 autour de son axe de suspension Y, sous l'effet d'un mouvement relatif de la couronne 40 par rapport à la couronne 42. La figure 7 représente une inclinaison moyenne de la goulotte 24, correspondant à l'inclinaison en trait plein de la figure 3. Dans cette position le bras de levier 24 occupe sa position verticale, le patin 62 étant, de ce fait, automatiquement au sommet de sa course dans la rainure 60. Lorsque la calotte 58 est tournée d'un angle, dans le sens de la figure 8, sous l'effet d'une rotation relative de la couronne 40 par rapport à la couronne 42, le bras de levier 24 est pivoté dans le sens d'un relèvement de la goulotte 24, c'est à dire vers une augmentation de l'inclinaison par rapport à l'axe vertical X. Ce mouvement s'accompagne forcément par une descente du patin 62 dans la rainure 60 de la coupole 58, ce qui est illustré par la figure 8a.We will now describe in more detail with reference to Figures 7 to 11 the pivoting of the chute 24 about its suspension axis Y, under the effect of a relative movement of the crown 40 relative to the crown 42. The figure 7 represents an average inclination of the chute 24, corresponding to the inclination in solid lines in FIG. 3. In this position the lever arm 24 occupies its vertical position, the shoe 62 being, therefore, automatically at the top of its travel in the groove 60. When the cap 58 is rotated at an angle, in the direction of FIG. 8, under the effect of a relative rotation of the crown 40 relative to the crown 42, the lever arm 24 is pivoted in the direction of a raising the chute 24, that is to say towards an increase in the inclination relative to the vertical axis X. This movement is necessarily accompanied by a descent of the shoe 62 in the groove 60 of the dome 58, which is illustrated in Figure 8a.

Si la calotte 58 poursuit le mouvement relatif dans le même sens, on approche de la position selon la figure 9, qui illustre le décalage angulaire maximal β de la calotte 58, correspondant à une inclinaison maximale de la goulotte 24, pour laquelle le patin 62 est positionné au fond de la rainure 60.If the cap 58 continues the relative movement in the same direction, we approach the position according to FIG. 9, which illustrates the maximum angular offset β of the cap 58, corresponding to a maximum inclination of the chute 24, for which the shoe 62 is positioned at the bottom of the groove 60.

Lorsque, en partant des positions selon la figure 7, la calotte 58 est tournée d'un angle dans le sens opposé à celui de la figure 8, on se retrouve dans la situation symétrique par rapport à la figure 7, telle que illustrée sur la figure 10. L'inclinaison de la goulotte 24 est donc réduite par rapport à l'axe vertical X, alors que le patin 62 occupe la même position dans la rainure 60 que dans la position de la figure 8a. La poursuite de la rotation de la calotte 58 vers le décalage angulaire maximal d'un angle β abaisse la goulotte 24 dans la position verticale selon la figure 11. Dans cette position le patin 62 se retrouve, à nouveau, comme le montre la figure 11a, au fond de la rainure 60, dans la même position que celle qu'il occupe sur la figure 9.When, starting from the positions according to FIG. 7, the cap 58 is turned by an angle in the opposite direction to that of FIG. 8, we find ourselves in the situation symmetrical with respect to FIG. 7, as illustrated in the Figure 10. The inclination of the chute 24 is therefore reduced relative to the vertical axis X, while the shoe 62 occupies the same position in the groove 60 as in the position of Figure 8a. Continued rotation of the cap 58 towards the maximum angular offset by an angle β lowers the chute 24 in the vertical position according to FIG. 11. In this position the shoe 62 is again found, as shown in FIG. 11a , at the bottom of the groove 60, in the same position as that which it occupies in FIG. 9.

On va maintenant revenir à la figure 1 pour illustrer les possibilités avantageuses offertes par le dispositif d'entraînement proposé par la présente invention. Lors de la rotation de la goulotte 24 autour de l'axe vertical X, l'encombrement horizontal de la calotte 58 correspond sensiblement à une surface annulaire équivalant à la projection de la calotte 58 dans un plan horizontal. Autrement dit, un espace cylindrique reste disponible au centre pour y installer une tubulure d'alimentation 70 guidant la chute de la matière de chargement sur la goulotte 24. Cette tubulure 70 peut être simplement posée sur un anneau de support 74 solidaire de la bride 34. Cette tubulure est de préférence refroidie à l'eau, grâce à un serpentin de refroidissement 72 noyé dans une couche de béton conducteur thermique appliquée autour de la paroi de la tubulure. Ce reroidissement, outre son action directe sur la paroi de la tubulure, protège, entre autres, le joint mou du clapet des rayonnements thermiques.We will now return to FIG. 1 to illustrate the advantageous possibilities offered by the drive device proposed by the present invention. During the rotation of the chute 24 about the vertical axis X, the horizontal size of the cap 58 corresponds substantially to an annular surface equivalent to the projection of the cap 58 in a horizontal plane. In other words, a cylindrical space remains available in the center for installing a supply tube 70 guiding the fall of the loading material on the chute 24. This tube 70 can be simply placed on a support ring 74 integral with the flange 34 This tubing is preferably cooled with water, thanks to a cooling coil 72 embedded in a layer of thermal conductive concrete applied around the wall of the tubing. This cooling, in addition to its direct action on the wall of the tubing, protects, among other things, the soft seal of the valve from thermal radiation.

Un autre avantage est offert par la possibilité d'utilisation d'un clapet d'étanchéité tel que proposé dans le document EP-B1-0252342. Ce document propose un clapet porté par un bras de manoeuvre actionné par un mécanisme à mouvement axial et rotatif et dont l'axe est incliné par rapport à l'axe du siège du clapet. La référence 80 désigne un tel mécanisme de manoeuvre du clapet d'étanchéité 30. Ce mécanisme est fixé sur la paroi du boîtier 26. Le bras de manoeuvre du clapet 30 est constitué par une fourche 82 pouvant être mise en rotation par le mécanisme d'entraînement 80 autour de son axe de manoeuvre B. Le clapet d'étanchéité 30 est porté par l'extrémité d'un bras de levier 84 pivotant autour de l'extrémité de la fourche 82, l'autre extrémité du bras de levier 84 étant actionnée dans le sens axial par le mécanisme 80 pour faire pivoter le levier 84 autour de son point de fixation à la fourche 82. L'ouverture du clapet d'étanchéité 30 comporte d'abord un mouvement axial du mécanisme 80 pour faire pivoter le levier 84 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre afin de dégager le clapet 30 de son siège 32. Ensuite la fourche 82 est tournée autour de l'axe de rotation B pour déplacer le clapet 30 d'un mouvement rotatif vers une position de garage. La fermeture du clapet comporte, bien entendu, les mêmes phases en sens inverse.Another advantage is offered by the possibility of using a sealing valve as proposed in document EP-B1-0252342. This document proposes a valve carried by an operating arm actuated by a mechanism with axial and rotary movement and whose axis is inclined relative to the axis of the valve seat. The reference 80 designates such a mechanism for operating the sealing valve 30. This mechanism is fixed to the wall of the housing 26. The operating arm of the valve 30 is constituted by a fork 82 which can be rotated by the drive 80 around its operating axis B. The sealing valve 30 is carried by the end of a lever arm 84 pivoting around the end of the fork 82, the other end of the lever arm 84 being actuated in the axial direction by the mechanism 80 to rotate the lever 84 around its point of attachment to the fork 82. The opening of the sealing valve 30 first comprises an axial movement of the mechanism 80 to rotate the lever 84 anticlockwise in order to release the valve 30 from its seat 32. Then the fork 82 is turned around the axis of rotation B to move the valve 30 in a rotary motion to a garage position. Closing the valve, of course, has the same phases in reverse.

En orientant le mécanisme d'entraînement du clapet 30 de manière que son axe B de rotation de la fourche 82 passe par le centre O de la calotte 58 le clapet d'étanchéité 30 évolue, lors de sa manoeuvre, suivant une courbe circulaire qui est concentrique à la calotte 58. Autrement dit, dans la position de garage, le clapet 30 peut occuper l'espace très réduit entre la calotte 58 et la paroi du boîtier 26, tandis que lors de sa manoeuvre, il peut également évoluer dans cet espace sans que le clapet 30 ne gêne le mouvement de la calotte 58 ou vice versa.By orienting the valve drive mechanism 30 so that its axis B of rotation of the fork 82 passes through the center O of the cap 58 the sealing valve 30 evolves, during its operation, along a circular curve which is concentric with the cap 58. In other words, in the garage position, the valve 30 can occupy the very reduced space between the cap 58 and the wall of the housing 26, while during its operation, it can also move in this space without the valve 30 interfering with the movement of the cap 58 or vice versa.

La conception de l'installation de chargement selon la présente invention n'exclut pas d'autres modes d'exécution avantageux décrits dans le document DE-A1-3928466. Par exemple, le système de refroidissement de la suspension de la goulotte et de son mécanisme d'entraînement est adaptable sans modifications à l'installation selon la présente invention. De même, malgré la présence de l'étrier 48 selon la présente invention, il est possible de prévoir un dispositif d'accrochage amovible de la goulotte comme dans le document précité.The design of the loading installation according to the present invention does not exclude other advantageous embodiments described in the document DE-A1-3928466. For example, the cooling system of the suspension of the chute and its drive mechanism is adaptable without modifications to the installation according to the present invention. Similarly, despite the presence of the stirrup 48 according to the present invention, it is possible to provide a removable attachment device for the chute as in the aforementioned document.

Claims

Shaft furnace charging apparatus comprising a rotating and pivoting distribution chute (24) suspended at the top of the furnace (20), means for driving the chute (24), comprising a first and second running ring (40), (42) designed to make the chute (24) rotate about the vertical axis X of the furnace (20) and to alter its angle of inclination with respect to this axis X by pivoting about its horizontal suspension axis Y, means for actuating the two running rings (40), (42) independently of each other, a central hopper (28) equipped with a lower isolating flap valve (30), two horizontal crosspieces (44), (46) extending parallel to each other on both sides of the chute (24), inside the said second ring (42), to which the said crosspieces (44), (46) are rigidly attached, the chute (24) being supported in a removable manner by two lateral flanges (48a), (48b) each comprising a supporting journal (52), (54) each housed in a bearing in each of the said crosspieces (44), (46), characterised in that the two flanges (48a), (48b) consist of the lugs of a U-shaped yoke (48) extending transversely with respect to the chute (24), in that the said first ring (40) carries a curved element (58) whose centre of curvature O is located at the intersection of the said vertical axis X and the said horizontal axis Y and which is provided with an elongated groove (60) with parallel sides extending along a meridian of the said element (58), in that one of the said flanges (48a) is extended in the direction of the element (58) by an arm (64) whose end pivots in a runner (62) sliding in the said groove (60) and in that the axis of pivoting A between the said arm (64) and the runner (62), or vice versa, passes through the centre of curvature O of this element (58).
Apparatus according to Claim 1, characterised in that the said element (58) is a cap in the form of a sector of a spherical surface extending horizontally over an arc of about 120°.
Apparatus according to Claim 2, characterised in that the said cap (58) is fitted on a cylindrical sector (56) attached firmly to an annular supporting member (40a) of the first running ring (40).
Apparatus according to Claim 1, characterised in that the isolating flap valve (30) is actuated by a driving mechanism (80) having axial and rotatory movements and whose rotation axis B passes through the centre of curvature 0 of the curved element or cap (58).
Apparatus according to Claim 1, characterised by a feed pipe (70) suspended below the hopper (28) and entering axially into the open cylindrical space created by the rotation of the curved element or cap (58) about the vertical axis X.
Apparatus according to Claim 5, characterised by a cooling coil (72) containing water and passing through the wall of the pipe (70).