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FOUR D'INDUCTION ELECTRIQUE.
On a proposé pour le traitement des matières conductrices de l'électricité.notamment de métaux,des fours d'induction électri- ques,dans lesquels deux creusets sont disposés diamétralement à l'axe médian du four et sont relias l'un à l'autre par une série de conduits horizontaux relativement étroits.Ces conduits passent par des noyaux de fer portant chacun un enroulement primaire de sorte que de forts courants de chauffage sont induits dans des corps mé- talliques en forme de barres,contenus dans ces noyaux et consti- tuant l'enroulement secondaire de chaque transformateur,cescourants se formant en passant par les masses métalliques contenues dans lès deux creusets,Pour obtenir un mélange des parties métalliques for- tement chauffées,avec les autres parties,
et les protéger contre un chauffage excessif,le four est établi de manière oscillante,de fa- çon à pouvoir le faire osciller sur son axe médian perpendiculaire aux gouttières de chauffage.
Jusqu'à présent des fours de ce genre n'ont été réalisé surtout que schématiquement,et les formes d'exécutions préposées semblent comporter l'inconvénient que les gouttières de chauffage suscitent,dans l'exploitation,des difficultés techniques considéra-
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blés,car elles sont rigidement reliées aux creusets et sont uen conséquence malaisément accessibles.D'autre part l'ordre d'induc- tion entre l'enroulement primaire et le conducteur secondaire,ne semble pas avoir permis d'obtenir un angle de déphasage aussi avan- tageux que possible,
Ces inconvénients sont supprimés par la présente invention et ce en premier lieu du fait que les gouttières da chauffage,entou- rées par les noyaux de transformateur,
sont montées de manière aisé- ment remplaçable entre les deux parties de four contenant les creu- sets externes.Dans cette disposition l'un ou les deux creusets sont de préférence amovibles,de façon à pouvoir enlever facilement les gouttières de chauffage serrées entre ces creusets,En fin de compte les conditions électriques du four sont notablement perfectionnées du fait que les gouttières de chauffage sont entourées par des noyaux tubulaires,recouverts sur l'ensemble de la périphérie de ma- nière pratiquement uniforme par la bobine primaire.Dans le cas,la bobine primaire est établie rationnellement en un seul enroulement du fait qu'elle entoure le noyau de fer sous forme d'une enveloppe cylindrique,divisée de l'extérieur pour l'arrivée et le départ du courant.
Les dessins ci-joints représentent un exemple d'exécution du four d'induction,de l'invention,pour courant tournant,dans sa disposition fondamentale.La Fig.I est une vue latérale du four.La Fig.2 est une vue en bout du récipient de creuset de droite.La Fig.
3 est une vue interne du récipient de creuset de gauche,La Fig.4 est un plan,avec coupe horizontale du récipient de droite,et la Fig,5 est,à plus grande échelle,une coupe verticale de l'une des gouttières de chauffage.avec l'ensemble du transformateur.
Le four confient deux creusets I et II,qui,ainsi que re- présenté sur la Fig.4,se compose de la manière usuelle d'une enve- loppe métallique externe I et d'un garnissage interne 2.Sur le cô- té interne,tourné vers l'autre creuset,on a noyé dans la paroi ex- térieure une forte tôle non magnétique,par exemple une tôle en cui- vre 3,de manière qu'elle enveloppe tous les points de départ pour les gouttières de chauffage.A cette tôle sont reliés des conduits métalliques 30,prévus pour un refroidissement à eau et entourant chacun des points de départ.
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Le four est destiné à être branché sur du courant tour- nant et on a prévu en conséquence trois gouttières de chauffage 4, disposées dans un plan horizontal et communiquant avec des conduits correspondants 4' prévus dans la paroi du four.Les gouttières de chauffage sont formées dans un corps en matière de garnissage.qui de fer, sera décrit dans la suite et qui est entouré par deux noyaux cylin- driques 5 disposés côte à côte et par un enroulement de cuivre 6 formant un cylindre creux.
Les creusets 1 et II sont montés sur un cadre 7,qui peut tourner sur des tourillons 9 au moyen d'une construction portante 8 et qu'on peut faire osciller sur les tourillons 9 au moyen d'un sys- tème de leviers II actionné par une commande hydraulique 10,de sor- te que le métal liquide contenu dans les creusets est chassé à tra- vers les gouttières et que le mélange énergique déjà effectué par l'effet Pinch peut être encore amélioré,cependant que l'action nui- sible de l'effet Pinoh est combattue par la suppression hydrostati- que alternante -de l'un ou l'autre récipient,Chacun des creusets repose tout d'abord par des pieds en forme de barre 12 sur des rails de glissement 13 du cadre 7,de manière à pouvoir écarter ou rappro- cher les creusets l'un de l'autre,Ce mouvement se fait au moyen de commandes hydrauliques 14,
dont les tiges du piston '15 sont fixées à de robustes saillants 16 des creusets,Dans certaines conditions,il suffit d'assurer la mobilité d'un seul creuset,
Les trous de coulée 17 des creusets sont disposés en face des gouttières de chauffage 4 et des gouttières 4' du garnissage 2 des creusets,gouttièras 4' communiquant avec les gouttières 4,et la disposition est telle que ces trous et les gouttières sont exacte- ment en ligne,de sorte qu'à l'ouverture des conduits de coulée,les gouttières peuvent être contrôlées sans difficultés et peuvent être ringardées ou traitées d'autre manière,En plus des trous de coulée 17,on a prévu sur le côté supérieur du creuset des ouvertures de chargement et de travail 18.ainsi que des ouvertures 19 qui sont utilisées pour l'affinage avec de l'air frais,
Dans l'exemple d'exécution de la Fig.5,
les gouttières de chauffage et les transformateurs sont établis de la manière suivan- te. Une rangée de cylindres creux 20 en magnésie sont disposés bout à bout et sont entourés par un cylindre 21 qui est tassé dans
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un moule et qui se compose d'un mélange de magnésie et de goudron.
Ce moule est constitué par un autre cylindre en argile 22,également composé de parties.Les joints des cylindres 20 et 22 sent décalés entre eux de manière à éviter le passage du métal à travers ces joints.Le cylindre 22 est disposé à l'intérieur d'un cylindre non magnétique 24 au moyen d'une chemise 23 qui se compose d'un mélange de goudron et d'argile.
L'enroulement primaire 6 repose sur ce cylindre.Cet enro lement se compose d'un cylindre de cuivre à paroi épaisse,dont la paroi externe 6' est rabattue en son milieu vers l'intérieur,sans toucher la paroi interne 6'',de façon à obtenir deux enveloppes an- nulaires,utilisant en commun la paroi interne 6''.Chaque enveloppe est pourvue d'une pièce de connexion robuste 25,au moyen de laquel- le le courant primaire de l'enroulement en forme d'enveloppe 6 arri- ve et s'en va.A l'intérieur des deux parties d'enveloppe,on a dispo- sé les noyaux de fer annulaires 5 formés de tôles empilées,
Dans ce but l'enveloppa de cuivre 6 est subdivisée à plusieurs reprises et est assemblée au moyen de boulons et de rivets non représentés.En- tre les parois de l'enveloppe de cuivre et les parties de noyau,on a laissé subsister des intervalles 31,dans lesquels l'air réfrigé- rant est introduit par les conduits'32,Cet air entre par des tubu- lures 33 (Fig.I),qui sont prévues sur le cadre 7 et sur lesquelles les transformateurs,dans leur disposition entre les creusets,s'ap- pliquent et s'adaptent;
En plus de ces tubulures,n a prévu des tu-' bulures 34 sur lesquelles les transformateurs reposent latéralement
Pour pouvoir facilementoremplacer les corps de garnissage contenus dans la gouttière de chauffage 4,corps en forme de cartou- ches et enveloppés par le pylindre métallique 24,on a prévu entre ces deux parties un joint à, baïonnette.A cet effet,la paroi interne 6'' de l'enveloppe constituant l'enroulement primaire,est pourvue de plusieurs saillants 26 s'étendant axialement quelque peu vers l'intérieur (Fig,5).Aveo ces saillants coopèrent des saillants en forme de crochets 27 du cylindre métallique,ces saillants se ver- rouillant réciproquement.Lors du montage de la cartouche,les sail- lants 27 pénètrent entre les saillants 26;
on fait ensuite tourner la cartouche-sur son axe longitudinal,au point d'obtenir l'engage- ment des parties de verrouillage 26,27.
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Le cylindre- de garnissage interne 20 de la gouttière de chauffage dépasse axialement le copps de cartouche externe 33/34, et est poussé contre la partie annulaire 28 du creuset, partie quel- que peu en retrait,et pour assurer l'étanchéité le mélange de gou- dron et de magnésie de l'anneau tassé 21 est également prévu sur la surface de bout.L'étanchéité est alors assurée du fait qu'après mise en position des trois cartouches et des transformateurs entre les sreusets I et II,ces creusets sontactionnés l'un vers l'autre par les commandes hydrauliques 14,jusqu'à ce que les cartouches soient fortement serrées et qu'ainsi les communications entre les gouttières 4 et les Conduits 4' soient établies,Par suite du re- froidissement d'eau intense 30 des points de liaison,
le métal sor- tant en premier se figera instantanément et une étanchéité absolue sera automatiquement réalisée.
Les avantages du four da l'invention sont nombreux.Tout d'abord,l'ensemble de la forme et de la maçonnetie des creusets est extrêmement simple,La disposition des cartouches dans les gout- tières de chauffage et leur remplacement sont également très simples Il suffit de démonter avec le transformateur une gouttière de chauf- fage endommagée,et d'introduire dans le transformateur une nouvelle cartouche,après quoi ces parties peuvent être immédiatement insé- rées entre les deux creusets;
La fabrication d'une nouvelle cartou- che peut s'effectuer de manière simple et rapide,du fait que les diverses parties concentriques de garnissage sont formées à l'inté- rieur de l'enveloppe métallique externe,et autour d'une barre ou d'un tube représentant la gouttière,en introduisant et tassant la matière,Le remplacement peut se faite même lorsque le four est chargé,à, condition d'incliner ce four de manière que les gouttières de chauffage soient vides.
La facilité de remplacement des cartouches permet d'em-* ployer à volonté des gouttières de chauffage de section différente; on peut ainsi employer suivant désir des garnissages-acides ou ba- siques pour ces gouttières.
La disposition particulière des transformateurs assure une jonction parfaite des flux de force primaire et secondaire,et la faible section des gouttières assure une résistance de chauffa- ge élevée de façon à obtenir un facteur de puissance cos =0,9
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et à pouvoir appliquer des puissances très fortes,De plus on peut sans difficulté assurer la marche avec des nombres de périodes éle- vés.
En fin de compte le rapport de transformation I : I chois. pour les transformateurs dans l'exemple d'exécution représenté,est avantageux,car on obtient ainsi de basses tensions à l'enroulement primaire.Il n'existe en conséquence pas de différence de tension notables entre le côté primaire et le côté secondaire,ni par rap- port à la terre,de sorte que l'enroulement primaire peut être tou- che par les personnes chargées du service du four.
Il est évident que,dans certaines conditions,on peut em- ployer,en combinaison avec les cartouches des gouttières de chauf- fage,un enroulement primaire comportant plusieurs spires.Dans ce cas les spires entourent le noyau de manière aussi uniforme que pos sible.Les spires sont alors rationnellement protégées par une enve- loppe.L'air réfrigérant est conduit entre l'enveloppe et les spires, et entre ces spires et le noyau de fer.