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La présente invention serapporte à un four électrique à bain de sel du type que l'on utilise pour le traitement ther- mique et autres traitements de métaux, pour la fusion de métaux et pour des fins de transfert de chaleur.
Un but de l'invention est de produire une circulation dirigée vers le haut dans un four à bain de sel qui tendra à aug- menter toute circulation thermique vers le haut, due à la con- vection, et qui s'opposera à toute tendance à la production d'une température anormalement basse sur le dessus du bain.
Un autre but est la production d'une construction d'é- lectrode qui soit moins sujette à la distorsion et qui présente une plus grande sécurité en service.
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Un autrebut est de fournir une connexion d'amenée de courant aux électrodes, dans le fond, et de disposer les électrodes vers le haut en relation d'écartement, de façon que l'effet de brassage électromécanique produit entre les électro- des tende à pousser le sel fondu vers le haut plutôt que vers le bas comme dans un grand nombre de constructions de la techni- que antérieure.
Un autre but est l'utilisation d'électrodes en forme de "L" ayant leurs amenées de courant au fond, avec un courant décroissant progressivement allant au bain de sel à travers les bras de'l'L dirigés versle haut.
Un autre but est d'encastrer les parties des électro- des dirigées vers le haut dans le revêtement, sensiblement au ras du revêtement, de sorte que le passage de'courant est limité à la partie des électrodes qui est exposée au bain.
Un autre but est d'accrocher les électrodes au revêtement de façon à supporter les électrodes pour s'imposer à toute tendance à la distorsion des électrodes.
Un autre but est de supporter les électrodes par le revêtement de façon à avoir une protection contre tout endomma- gement permanent des électrodes au cas où le four serait acciden- tellement surchauffé à une température suffisante pour le ra- mollissement des électrodes.
Un autre but encore est d'accrocher les élec- trodes au revêtement à un endroit près du so.amet des électro- des.
Un autre but est de disposer les électrodes dans une pluralité de poches du revêtement du four, chacune des poches ayant un nombre d'électrodes suffisant pour faire des raccordements complets à la source de puissance utilisée.
Un autre but est de concentrer la chaleur à la surface du bain de sel, qui est normalement le point, de pertes thermiques maxima aussi bien à l'atmosphère qu'à la pièce arrivante, par
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comparaison avec les parties inférieures du bain.
Un autre but est de disposer plusieurs jeux d'élec- trodes, dirigées vers le haut, l'un au-dessus de l'autre dans un four à cuve profonde.
D'autres buts ressortiront de la présente spécifica- tion et des revendications.
On a choisi, dans les dessins, quelques unes seulement des nombreuses réalisations possibles de l'invention, et les types représentés ont été choisis aux points de vue de commodité de représentation, de fonctionnement satisfaisant et de démons- tration claire des principes mis en ,cause.
La figure 1 est une vue en plan, de dessus, partielle- ment en coups horizontale suivant la ligne 1-1 de la figure 2.
La figure 1a est une variante fragmentaire de la figu- re 1.
La figure 2 est une coupe centrale, verticale, schéma- tique suivant la ligne 2-2 de la figure 1.
La figure 3 est une vue de face du four des figures 1 et 2, partiellement en coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 1.
La figure 4 est une coupe centrale verticale fragmen- taire correspondant à la figure 2 et représentant une variante dans laquelle on a plusieurs jeux d'électrodes, les uns au-dessus des autres.
La figure 5 est une vue en plan fragmentaire, représen- tant une paroi du revêtement munie de plusieurs poches et de plusieurs électrodes selon l'invention, disposées pour raccorde- ment à une source de puissance triphasée.
La figure 6 est une.vue semblable à la figure 5 repré- sentant les électrodes disposées pour raccordement à une source de puissance monophasée.
La figure 7 est une coupe en plan, fragmentaire, re- présentant les électrodes dans la même paroi du four.
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Dans.la technique antérieure, la pratique commune est de disposer les électrodes dans les fours électriques à bains de sel verticalement avec les connexions d'amenée près du sommet-.
Du fait du brassage électro-dynamique produit, il y a tendance à la production d'une circulation descendante du sel à partir d'une position entre les électrodes espacées, cette circulation électrodynamique s'opposant à la tendance du @1 à s'écouler vers le haut à cause de la convection thermique. Le résultat
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est que l'effet to-. a^ de l'a...;-;;a'3 es. siT;¯i2-¯ . ..,>31' l t r¯¯ . , . confection thermique et que le sel le plu, chaude qui 'Ji.::,:t d'être chauffe y0::, !#; 1'3.S3[1,-a':.l courjnt -(.'.1.:vi2LlF¯', u-ri. a,ti- sé près du fond du bain.
Lr- les opérations ordinaires 911 due sel, il y a tendance à la pro.J0lJ...::e : 1'¯1 s,: ,.::r:arû allor;:ale..:;.al'lt basse au voisinage de Li surface d -< 0,in, non Bjulexaenfc du fait que le refroidissement; par 1 es'c . ¯ ¯f'.'i.c:,:: sur le dessus, mais aussi paré que, selon lu irt;i,te les sont introduites 2:ir le hauu et a.;>20ibe:it de la chaleur du bain en cet endroit. En outre, du,-;'.;J 1'3 Ch:1u":'Z::::';0 par i:ii.:t3r3io': partielle, les pièces dépassant au d'3-3.;'13 et 3:1 .Lèvent de la chaleur en cet endroit.
Selo, -.3. prés-n!;3 invention, le (l'aSS169 électro-dyna- mique eut diri' 7 5io le haut et -non pas 'J8.!.;:- le bas..Par suite, l'effet de ce ..¯¯ :: tszr::.. , . i lo ;,-...,-. J1octro-:1yu nique rendent tous d-:j.x à pr((-:À:¯ .n 0 jo ;.l ¯i;. ,'t. Nv1 dans le m3iB3 sens au lieu do f'iyG,;W: l'un 3, l'Ci.iCi-j. Su -atraj le ;3G1 l.l vient d'être chauffé par le cuunnt 01..::;;:tr'Ü1LlG eat entraîné vers le dfc-3:/i:3 où il peut surmontai- 1:; t#ld-Ül;e de la surface di bain à se refroidir anormalement, et, si on. le désire, peut pro- duire une surface chaude sur le bain.
Un des problèmes que l'on rencontra continuellement dans le fonctionnement des fours à bain de sel est la détério- ration rapide des électrodes dans certains modèles Je fours.
Selon la présente invention, les électrodes sont disposées
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d'une façon qui augmente la duree utile des électrodes, non seulement en ce qui concerne leur résistance à l'usure pendant le fonctionnement normal du four, mais aussi en ce qui concerne la possibilité de dét@ ioration des électrodes par une surchauf.- fe accidentelle.
Selon la présente invention, dans la réalisation préférée, les électrodes sont encastrées dans la paroi du four, de préférence au ras de l'intériear, et sont 'accrochées à la paroi du four et supportées par'elle, de façon à dimi- @@er le degré d'exposition des électrodes 'au sel fonda et à obtenir la protection la meilleure possible contre l'érosion i et la distorsion.
Les principes de l'invention sont applicables dans des jeux uniques d'électrodes et également dans dès jeux multi- ples d'électrodes qui peuvent être disposés verticalement, les uns au dessus des autres, ou latéralement, dans des poches, comme on le désire.
On comprendra que lorsque les électrodes sont en saillie par rapport à l'intérieur du revêtement, il y a un risque de dété- rioration mécanique des électrodes, soit par contact accidentel avec les pièces ou avec l'équipement de manutention des pièces, comme par exemple un équipement transporteur, soit par contact non intentionnel avec les électrodes pendant le nettoyage ou la vidange de la cuve.
La présente invention offre l'avantage que les électrodes peuvent être placées dans une position où. elles sont protégées et ne sont pas plus exposées aux détériorations mécaniques que la paroi du revêtement elle-même.
On comprendra également que l'action de raclage qui est couramment utilisée pour le décrassage des fours est gênée lors- que les électrodes sont en saillie et la présente invention facilite le décrassage car on peut racler la cuve en un endroit voisin de l'électrode sans précautions spéciales.
S on considère maintenant les dessins en détail, et particulièrement la forme des figures 1 à 3, on y voit un four
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'ayant une enveloppe métallique extérieure, 20, qui entoure de façon appropriée, une couche réfractaire, thermiquement isolan- te 21 qui, à son tour, reçoit un revêtement de four 22 en maté- riau approprié pour contenir du sel fondu. A l'intérieur du revêtement se trouve une chambre de four 23 qui reçoit un bain de sel fondu 24. La chambre de four peut être de toute forme appropriée, mais, sous sa forme représentée, elle est rectangu- laire.
La chambre de foui est munie d'un espace d'électrodes 25 vers l'arrière, et d'un espace pour le^ pièces 26 vers l'a- vant, l'accès à l'espace pour les pièces étant obtenu , dans ce modèle de four particulier, en enlevant un couvercle 27 qui fait partie du toit 28.
La température est réglée par un équipement de régala- tion approprié 30, de façon connue.
Dans la réalisation préférée de l'invention, telle que représentée, les électrodes sont substantiellement en forme de L se composant de parties d'électrodes debout 31 qui sont, de préférence, encastrées dans des logements 32 du revêtement, et qui sont accrochées de façon appropriée au revêtement, par exemple en prévoyant des biseaux 33 au sommet des électrodes, qui s'engagent dans des parties creuses en pointe d'accrochage 34 correspondantes du matériau de revêtement.
A sa partie inférieure, chacune des électrodes a une partie d'amenée de courant électrique 35 qui se prolonge à l'extérieur à travers une ouverture 36 dans le revêtement, à travers une ouverture correspondante 37 dans l'isolation ther- mique et à travers une ouverture relativement très large 38 dans l'enveloppe métallique de sorte que l'enveloppe'métallique ne vient pas en contact avec les électrodes. Une seule ouverture 38 est prévue, commune à toutes les électrodes de chaque jeu.
Il est évident que dans la forme représentée, l'isolation thermique et le revêtement sont en matériaux isolants électriques suffisam.
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ment bons pour les potentiels utilisés, de sorte qu'il est inu- tile d'isoler séparément les électrodes de l'isolation thermique et, du revêtement.
Dans la réalisation des figures 1 à 3 qui est desti- née à être raccordée au moyen d'un transformateur approprié à une source de puissance triphasée,'les électrodes sont'disposées dans des parois différentes du revêtement, l'électrode centrale, en 40,étant placée de façon convenable au milieu de la paroi ar- rière, et la partie debout 31 de cette électrode étant en ali- gnement avec la partie d'amenée de coupant 35,tandis que les électrodes 41 et 42 sont placées dans (les parois latérales avec les parties debout 31 connectées à un côté des parties d'amenée de courant. Comme on l'a représenté par, le triangle, en traits mixtes, les centres des électrodes respectives sont équidistants les uns des autres, ce qui donne un dispositif triphasé équi- libré.
Comme on l'a représenté, les dispositions appropriées sont prises pour le refroidissement à l'eau des électrodes, l'eau entrant en 43 et sortant en .44-.
Il est évident que dans la forme des figures 1 à 3 des connexions disposées en triphasé, partant du secondaire du trans- formateur sont amenées aux électrodes respectives.
La figure 1a illustre une variante disposée pour fonctionnement en monophasé, les-électrodes, dans ce cas, étant opposées en 45 et 46 sensiblement au ras des parois latérales opposées et de préférence adjacentes à la paroi arrière.
Dans certains cas, comme représenté dans la figure 4, il est avantageux de prévoir plusieurs jeux d'électrodes, sem- blables aux jeux représentés dans les figures 1 à 3 ou dans la figure 1a, disposés verticalement, les uns au. dessus des autres.
On a représenté ici des jeux d'électrodes 47, 48 et 50 pour sugjé- rer qu'un nombre approprié quelconque peut être placé dans les espaces d'électrodes pour le chauffage du four, comme représenté.
Il est évident, également, que les jeux d'électrodes
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peuvent tre disposés latéralement, cornue représenté dans les figures 5 et 6. Dans la représentation de la figure 5 il y a plusieurs poches 51,52 et 53 disposées le long des parois du . revêtement, et ayant des jeux triphasés d'électrodes 54, 55 et .
56 dans les poches respectives. La figure 6 représente une dis- position analogue avec des poches 51 ', 52' et 53'ayant des paires monophasées d'électrodes 54', 55' et 56' disposées dans les poches respectives.
Dans certains cas, des paires d'électrodes selon la présente invention sont disposées, dirigées vers le haut, dans la même paroi du four. La figure 7 représente des paires d'élec- crodes 57 et 58 encastrées dans la paroi'réfractaire 22, de pré- férence à ras de l'intérieur, l'espacement entre les paires étant de façon appropriée plus grand que l'espacement des électrodes d'une même paire.
Il est évident que la durée utile des électrodes dans la disposition selon la présente invention, est augmentée dans beaucoup de cas) en plaçant les électrodes relativement loin
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les unes des autres par comparaison avec la pratique &ntiëuet ihSi on peut, dans certains eau, utiliser des lipaeementi d'- Itatrodon de l'ordre de 1; & 30 0--too @t on eheigiasant la tension de faon voulue pour obtenir le courant E'Ii6 désirée Par oxem,410 'Jli1tJ toiiriionc dê 1 loraile ai 1a à 30 volto eo,wi9Rnsnt dans des eau ,i' 113ed.
Il est évident, naturallarteût, 1 qU -È8ua lia Yi@thu; u..Jj}l'oprUs paavant 0-ble utilisa ,3 eut les 1=3so, 1 eotlllllo pas :a:altS des alliages 4fatHiïëa M r.1e 1:'ar.
Il est évident allument qua la 001(\JMi 'Hon du bain je Bel lui-même peut Saïs da toute nature bien coliii-aot y compris les halo4inuru utiliodu eouramtent duno les fraisa dg gels de Irai Lement thermique.
L'invontion et la dafsàftr3, étant deIfilâê1 dos vueiantun et: riss mod11'io,t]-tiCJfiEJ pour oa-brai¯r-d 'L011b e1.1t'ige tY1,li\l'ilo\w ou b un bÚ[joiL pQ1I bÜ:,t1J.Qf de iloiidroni- o6rt&dfil'àfJit'l'b
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évidentes à d'autres personnes versées dans cette technique pour obtenir tout ou partie des avantages de ,la présente invention, sans copier la structure représentée et par suite on revendique -toutes ces variantes et modifications pour autant qu'elles tombent raisonnablement dans l'esprit et dans le domaine des revendica- tions.
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;ge:V ID IC4!lQlLê.
1. Dans un four électrique à bain de mel, un revêtement de four prévu pour contenir un bain de sel fondu, et plusieurs éledtrodes espacées isolées électriquement chacune passant à travers la pa- roi du revêtement par une partie d'amenés de courant et dirigée vers le haut à partir de la partie d'amerée de courant, ce qui fait qu'une circulation montante est établie dans le bain de sel entre les électrodes espacées, augmentant les courants éventuels de convection thermique qui peuvent exister.