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PERFECTIONNEMENT AUX FOURS ELECTRIQUES
La présente. invention se réfère aux fours électriques dans lesquels la matière à traiter ou la partie du four qui renferme cette matière est chauffée par l'intermédiaire d'une masse fondue et conductrice, recevant l'énergie électrique.
Suivant l'invention, on utilise, en qualité de masse intermédiaire, un bain d'étain.
L'étain, qui fond à 232 C, et bout seulement à 2.200 C, permet d'atteindre et de dépasser la température de 1500 C, qu'il est difficile de maintenir avec les fours à résistances métalliques solides.
Il présente en outre l'avantage d'être complètement inertes vis à vis de beaucoup de corps, et, en particulier, du car- bone, ce qui permet l'utilisation commede des réfractaires à base de charbon ou de graphite.
De même, l'étain est sans effet sur l'azote, ce qui permet d'employer des fours suivant l'invention pour des synthèses à haute température,portant sur l'azote et ses composés.
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Enfin, il présente l'avantage important de permettre le chauffage à haute température en dehors de toute trace de car- bone.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux modes d'application du perfectionnement objet de l'invention.
La fig. 1 montre, en coupe verticale schématique, un four à creuset pour verreries.
La fig. 2 est une vue analogue d'un four de passage, vertical, à haute fréquence.
Dans la fig. 1, 1 désigne le creuset réfractaire conte- nant la composition 2 à fondre. Ce creuset plonge dans la masse in- termédiaire liquide 3 qui remplit elle-même le creuset 4. Celui- ci est entouré complètement d'un revêtement calorifuge 5. Le chauffage est obtenu par induction en courant monophasé. Le creu- set 4 est traversé par une tubulure 4a dans laquelle se loge une partie du circuit magnétique 6. Autour de ce dernier est représenté en 7 l'enroulement primaire, refroidi et protégé à la manière ordinaire.
C'est la masse intermédiaire conductrice et liquide qui constitue le secondaire du transformateur et,qui est ainsi portée à la température nécessaire.
Dans la variante de la fig. 2, le creuset à double paroi 8 contient la masse liquide intermédiaire. Ce creuset est entouré d'un calorifuge 9 qui remplit le boîtier isolant 10, ,le- quel porte l'enroulement inducteur 11.
L'énergie électrique est alors appliquée au bain conducteur par induction et c'est ce dernier qui, conformément au principe de l'invention, échauffe le tube réfractaire constituant le laboratoire du four.
Il est bien évident que l'invention @@@@@@@@@@ n'est limitée ni'aux formes ni aux détails de construction décrits et représentés, mais qu'elle peut donner lieu à des variantes nombreuses. L'étain présente des avantages marqués, mais le
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gallium pourra également être utilisé dans des conditions aussi satisfaisantes pour des températures moins élevées quand sa produe- tion aura atteint l'échelle industrielle. Il est en effet liquide à la température ordinaire et ne bout que vers 15000C.
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Natl1rellement, ;jillJb:biJa..x*n.m!!,;, on doit prendre toute disposition utile pour éviter l'oxydation du mé- tal et pour en réduire le plus possible la quantité employée. Dans ce double but, il est tout indiqué de placer dans le bain des blocs de graphite, provenant par exemple de déchets d'électrodes.
Le perfectionnement objet de l'invention présente l'a- vantage de permettre d'utiliser l'énergie électrique avec un bon rendement, lorsqu'il n'est pas possible de l'appliquer directement à la matière à chauffer.
On remarque que, dans les exemples envisagés, on sup- prime toute consommation d'électrode; la masse de métal constitue une immobilisation faite une fois pour toutes.
Le récipient contenant la masse intermédiaire doit comporter les orifioes nécessaires pour le soutirage de celle-ci.
Cette opération peut utilement se faire de la manière suivante,lors- qu'on emploie successivement plusieurs fours. On peut, enfin. de chauffage, soutirer le bain d'un four et l'amener dans un nouveau four froid, prêt à être mis en service. On assure ainsi la récupéra- tion d'une quantité importante de chaleur, récupération qui serait impossible dans un four ordinaire.
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IMPROVEMENT IN ELECTRIC OVENS
The current. The invention relates to electric furnaces in which the material to be treated or the part of the furnace which contains this material is heated by means of a molten and conductive mass, receiving electrical energy.
According to the invention, a tin bath is used as an intermediate mass.
Tin, which melts at 232 C, and only boils at 2,200 C, makes it possible to reach and exceed the temperature of 1500 C, which is difficult to maintain with furnaces with solid metal resistances.
It also has the advantage of being completely inert with respect to many bodies, and in particular carbon, which allows the use as of refractories based on carbon or graphite.
Likewise, tin has no effect on nitrogen, which makes it possible to use ovens according to the invention for high temperature syntheses, relating to nitrogen and its compounds.
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Finally, it has the important advantage of allowing heating at high temperature without any trace of carbon.
The appended drawing represents, by way of example, two modes of application of the improvement which is the subject of the invention.
Fig. 1 shows, in schematic vertical section, a crucible furnace for glassworks.
Fig. 2 is a similar view of a vertical, high frequency passage furnace.
In fig. 1, 1 designates the refractory crucible containing the composition 2 to be melted. This crucible is immersed in the liquid intermediate mass 3 which itself fills the crucible 4. The latter is completely surrounded by a heat-insulating coating 5. Heating is obtained by induction in single-phase current. The crucible 4 is crossed by a pipe 4a in which is housed a part of the magnetic circuit 6. Around the latter is shown at 7 the primary winding, cooled and protected in the ordinary manner.
It is the conductive and liquid intermediate mass which constitutes the secondary of the transformer and which is thus brought to the necessary temperature.
In the variant of FIG. 2, the double-walled crucible 8 contains the intermediate liquid mass. This crucible is surrounded by a heat insulator 9 which fills the insulating casing 10, which carries the inductor winding 11.
Electric energy is then applied to the conductive bath by induction and it is the latter which, in accordance with the principle of the invention, heats the refractory tube constituting the furnace laboratory.
It is obvious that the invention is not limited either to the forms or to the construction details described and shown, but that it can give rise to numerous variations. Tin has marked advantages, but the
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gallium could also be used under such satisfactory conditions for lower temperatures when its production has reached industrial scale. It is indeed liquid at ordinary temperature and only boils around 15000C.
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Naturally,; jillJb: biJa..x * n.m !!,;, all useful measures must be taken to avoid oxidation of the metal and to reduce the quantity used as much as possible. For this dual purpose, it is advisable to place blocks of graphite in the bath, for example from electrode waste.
The improvement that is the subject of the invention has the advantage of making it possible to use electrical energy with good efficiency, when it is not possible to apply it directly to the material to be heated.
It will be noted that, in the examples considered, all electrode consumption is eliminated; the mass of metal constitutes an immobilization made once and for all.
The receptacle containing the intermediate mass must include the orifioes necessary for the withdrawal thereof.
This operation can usefully be done as follows, when several ovens are used successively. We can, finally. heating, remove the bath from an oven and place it in a new cold oven, ready to be put into service. This ensures the recovery of a large quantity of heat, recovery which would be impossible in an ordinary furnace.
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