BE343387A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnements aux fours électriques. 



   La présente invention concerne les fours élec- triques du type à induction et particulièrement les fours opérant avec des courants de haute fréquence, et l'inven- tion a pour objets : premièrement un four capable de chauf- fer de manière effective des substances métalliques ou non métalliques ; deuxièmement des fours pratiques et sûrs pour chauffer à une échelle industrielle de fortes charges de plusieurs tonnes d'acier liquide ou d'autres métaux ou 

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 alliages ; troisièmement un four parfaitement adapté pour fonctionner au moyen de courants   polyphasés;     quatrièmement   des moyens pour chauffer par en dessous et par en dessus une chambre de four close ; cinquièmement un four particu- lièrement adapté pour chauffer des articles plats ;

   sixiè- mement un four adapté pour chauffer et brasser   vigoureuse-   ment un bain peu profond d'une substance liquide, en évi- tant entièrement l'emploi d'un creuset cylindrique profond avec toutes les limitations et difficultés qu'il comporte lorsqu'on chauffe une charge de Grand volume; et septième- ment un four à haute fréquence dans lequel la chaleur est engendrée principalement dans les couches les plus basses de la charge et est verticalement transmise par convection et conduction aux parties supérieures. 



   Les divers objets   mentionnés  ci-dessus sont réa- lisés au moyen d'un four comportant une ou plusieurs bobi- nes plates enroulées en spirale et reliées entre elles et à une source de courant à haute fréquence, ainsi   qu'à   l'aide de moyens particuliers pour élever le facteur de puissance du circuit, par exemple une machine synchrone, une batterie de condensateurs ou tout autre appareil capa- ble de débiter des courants déwattés au four. La bobine inductive plate se compose de plusieurs tours ou spires de diamètre augmentant graduellement de préférence en tube de cuivre, de façon à permettre la circulation d'eau ou d'un autre agent réfrigérant quelconque.

   La bobine est établie sous le creuset réfractaire dans lequel la chaleur doit être engendrée par des courants induits, soit directement dans la charge, soit dans un corps de chauffage spécial dtoù la chaleur peut être transmise aux articles situés dans le four et qu'on désire chauffer. Des bobines plates peu- vent aussi être placées au haut du four et même le long des surfaces verticales externes, et dans ce dernier cas la 

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 bobine peut être légèrement courbe pour suivre étroite- ment la forme de là paroi du four. 



   Les bobines peuvent être circulaires, rectangu- laires, oblongues ou peuvent comporter toute autre forme telle que requise par la construction du four ou la natu- re du travail à exécuter dans chaque cas particulier. Lors- qu' oh se sert d'énergie triphasée ordinaire, on peut em- ployer un four pourvu de trois, six ou d'un plus grand nom- bre encore de bobines établies à une distance convenable les unes des autres sous le fond du four, mais on peut aus- si employer deux bobines ou un multiple de deux bobines si on se sert du procédé   Scott     c.onnu   pour transformer des courants triphasés en courants diphasés. Ce dernier procé- dé est particulièrement convenable pour la base et le som- met d'un four' de recuiss on, des bobines de phase étant placées en dessous et en dessus. 



   Les bobines doivent être bien isolées électrique- ment les unes des autres et de la charge, en se servant de matières réfractaires d'épaisseur suffisante.- Des gouttiè- res ou conduits peuvent être prévus dans les matières ré- fractaires, près des bobines, dans lebut de constituer des moyens pour un refroidissement par de l'air comprimé ou d'autre manière. Les bobines peuvent être constituées par deux unités individuelles placées l'une près de l'autre et concentriquement dans le but d'augmenter la puissance in- ductive, si on le juge nécessaire. 



   Dans le dessin ci-joint : La fig. 1 est une cou- pe d'un type particulier de four à haute fréquence pourvu d'un système de bobines plates d'après la présente inven- tion. La fig, 2 montre une coupe d'un four d'affinage pourvu d'une seule bobine plate établie sous la sole et noyée dans la fondation du four. 



   Le four de la fig. 1 se compose d'une partie 

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 réfractaire inférieure 1 couverte par un ciel ou toit amovible 2. Une ouverture 3 est prévue dans la paroi latérale et un trou de coulée 4 permet   l'écoulement   d'une charge liquide. 5. Un article à chauffer est repré- senté en 6, Cet article peut être introduit par Couver- ture 3 ou en soulevant le toit. Pour engendrer la cha- leur, on a disposé sous le four un système de bobines pla- tes circulaires, rectangulaires ou oblongues 7, 8, 9, connectées aux conducteurs triphasés 10. Un autre systè- me de bobines semblables 11, 12,13 est prévu sur le som- met du toit, chaque bobine étant constituée par deux uni- tés placées l'une près de l'autre.

   On a établi sur la pa- roi latérale du four une autre bobine 14, pour montrer comment de la chaleur peut être engendrée à l'intérieur du four au moyen de bobines plates dont la forme s'adapte à la courbure de la paroi du four. 



   Si les propriétés physiques de la charge 5 ne permettent pas de s'en servir   comae   corps de chauffage, on peut prévoir des corps de chauffage particuliers 15 et 
16, corps constitués par des alliages de nickel et de chrome, du carbone, du carborundum, ou toute autre   matiè-   re convenable. Si la charge est par exemple de   l'argent,   ces corps de chauffage peuvent êure en fonte brute. Pour refroidir le corps réfractaire, on peut prévoir des con- duits 17 pour la circulation   d'eau   ou de préférence d'air froid, de la manière indiquée. 



   Le four de la fig. 2 se compose d'une partie in- férieure 1, d'un toit amovible 2 et d'une bobine plate 7. Un trou de coulée 4 permet l'écoulement de la char- ge liquide 5, et un autre trou prévu au centre du toit peut être utilisé pour introduire une charge ou des addi-   tions,   ou pour la surveillance. La bobine plate engendre un flux de lignes de force magnétiques, indiqué par les 

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 lignes pointillées encerclant la bobine en directions ra- diales. Ces lignes de force sont plus concentrées Vers le bord central de la   bobine+et,   en conséquence, elles provo- quent un chauffage plus intense de la charge dans une zone annulaire autour du centre.

   En raison de la température plus élevée dans les parties centrales, il se produit un mouvement ascendant dans la charge, en provoquant en même temps un mouvement de descente dans les parties situées près de la paroi latérale, où la température est quelque peu plus basse. D'autres mouvements de circulation sont provoqués par des forces d'induction. En conséquence, on se rend compte qu'un bain de métal, chauffé de cette ma- nière, est brassé doucement mais de manière effective et que les réactions chimiques désirables sont considérable- ment facilitées. 



   L' invention n'est pas limitée à une fréquence donnée quelconque ou à un nombre défini quelconque de bo- bines ou phases, mais comprend l'emploi de bobines plates dans tout type de four à induction de haute ou basse fré-   quence,   quelle que soit la construction générale ou l'ap- plication visée, tant que ces bobines sont disposées con- formément à la description et au dessin ci-joint. Des ex- périences pratiques démontrent que des métaux peuvent être facilement fondus dans des creusets peu profonds en les plaçant sur le haut d'une bobine plate à haute fréquence. 



  De même, une pièce de tôle de fer de forme quelconque, placée sur le sommet d'une bobine de ce genre peut être rapidement chauffée au blanc et peut être fondue.

Claims (1)

1. -: REVENDICATIONS:- 1 Dans un four électrique la combinaison avec un creuset de fusion, d'une bobine plate sans fer, établie sous la surface plate inférieure de ce creuset et à proxi- mité étroite, et de moyens pour alimenter la bobine par un courant à haute fréquence.

   2 Dans un four électrique la combinaison avec un creuset de fusion, d'un système de bobines plates sans fer, établies à peu près horizontalement sous ce creuset et d'un autre système de bobines semblables au-dessus et près du toit.

   3 Dans un four électrique la combinaison avec un creuset de fusion d'un système de bobines plates sans fer, établies sous l@ surface de fond du four pratiquement plate et de moyens pour l'alimenter avec du courant à hau- te fréquence.

   4 Dans un four électrique la combinaison avec un creuset de fusion d'une bobine plate sans fer, de forme adaptée à la courbure de la paroi latérale et fixée à cet- te paroi, et de moyens pour alimenter cette bobine avec du courant à haute fréquenc e.

   5 Dans un four électrique la combinaison avec un creuset de fusion d'une bobine plate sans fer, pratique- ment horizontale,d'un corps générateur de chaleur situé à l'intérieur du four en relation d1 induction avec la bobine plate et de moyens pour alimenter la bobine de courant à haute fréquence.

   6 Dans un four à haute fréquence, la combinai- son avec un creuset de fusion, d'une bobine plate sans fer, pratiquement horizontale, disposée sous le four, d'une <Desc/Clms Page number 7> bobine semblable placée sur le toit, et de corps généra- teurs de chaleur, en relation d'induction avec ces bobines et disposés sur le fond.et sous le toit de la chambre du four.

   7 Dansun four à haute fréquence la combinai- son avec un creuset de fusion d'une bobine plate sans fer et de conduits d'air situés près de la bobine dans le corps réfractaire du four.

   8 Dans un four à haute fréquence, la combinai- son avec un creuset de fusion d'une charge dans le creuset, d'une bobine plate sans fer disposée sous le creuset et en relation d'induction avec la charge, de moyens pour admet- tre à cette bobine un courant alternatif avec un faible dé- phasage et d'autres moyens pour contrôler le déphasage dans certaines limites.

   9 Dans un four électrique la combinaison avec un creuset de fusion d'au moins une bobine plate pratique- ment horizontale, en relation d'induction étroite avec une charge contenue dans le creuset de fusion, d'une source de haute fréquence opérant à une fréquence d'au moins 400 à la seconde, d'une autre source de courants déwattés et des mo- yens pour contrôler le degré de self induction et de capacité dans le système.

   10 Dans un four électrique la combinaison avec un creus'et de fusion d'une bobine plate sans fer pratique- ment horizontale, noyée dans la fondation sous le creuset de fusion et en relation d'induction avec une charge conte- nue dans le four d'une source de courants à haute fréquence et de moyens pour admettre ces courants à la bobine.