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"PROCEDE ET FOURS POUR LE TRAITEMENT THERMIQUE DES METAUX" formée par
Certains procédés de traitement thermique de métaux tels que les aciers dits "rapides" et les alliages analogues comprennent un traitement préillifuinaire à une tempé- rature relativement basse et un traitement subséquent à haute température, suivi d'une trempe dans l'huile ou un bain analogue. Ces divers stades ont jusqu'ici été réalisés dans des fours distincts, ce qui obligeait à transférer la ma- tière traitée d'un four à un autre, cette matière étant par suite exposée à l'air et par conséquent sujette à s'oxyder.
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La présente invention a pour objet un procédé et un appareil de traitement thermique multiple qui utilisent pour les divers stades du traitement des chambres de four dis- tinctes mais communicantes, de façon à faciliter le transfert de la matière d'une de ces chambres à une autre, et dans lesquels on fait en sorte qu'il règne dans chacune des cham- bres et dans les conduits de communication des conditions atmosphériques telles qu'elles excluent l'air atmosphérique externe et maintiennent une atmosphère enveloppante de cons- titution prédéterminable, appropriée à la nature de la matière en cours de traitement.
Fig. 1 des dessins annexés est une vue perspective d'un four de traitement multiple à chauffage électrique suivant un des modes de réalisation de l'invention.
Fig. 2 est une coupe horizontale du four de fig. 1.
Fig. 3 est une coupe suivant 3-3 (fig. 2) à plus grande échelle.
Fig. 4 est une coupe horizontale d'une construction modifiée.
Le four multiple 10 représenté dans les fig. 1 à 3 comprend un four de traitement préliminaire 11, un four à haute température 12 et un conduit enveloppé 13 constituant une chambre intermédiaire qui relie entre elles les ouvertu- res de chargement 14 et 15 des chambres 11 et 12.
Chacune des chambres est garnie d'une matière calo- rifuge 16 et renferme des éléments de chauffage 17. Le conduit 13 présente dans sa paroi inférieure une ouverture 19 munie d'un rebord inférieur 20 qui descend à l'intérieur d'un bac de trempe 21 muni d'un panier 22 destiné à recevoir les pièces.
Le conduit 13 présente une ouverture de porte 23 dont la paroi de base présente une fente d'injection étroite 24 servant à admettre des gaz brûlés provenant d'une chambre
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de combustion 25 alimentée de gaz combustible et d'air par des tuyaux 26: 27. Des robinets (non représentés) prévus sur ces tuyaux permettent de régler les quantités de gaz passant dans ces tuyaux.
On décrira le fonctionnement du four en se référant particulièrement au traitement thermique à plusieurs stades d'un acier spécial. On introduit d'abord l'acier dans la chambre de chauffage préliminaire 11 où sa température peut être élevée à 8700 C environ. Par l'ouverture 23, qui permet d'avoir accès à l'intérieur de la chambre 11, on transfère alors le métal chaud à la chambre à haute température 12 où ce métal peut être porté à 1290 C environ. Aussitôt que la température élevée désirée se trouve atteinte, on enlève le métal à haute température du four 12 et on le laisse tomber à travers l'ouverture 19 dans le bac de trempe à l'huile 21 dont l'huile est de préférence maintenue à 1500 C environ.
Ces opérations successives sont réalisées dans une atmos- phère réglée obtenue en dirigeant les gaz brûlés provenant de la chambre de combustion 25 de bas en haut à travers la fente d'injection 24 de façon que ces gaz constituent un rideau excluant l'air en travers de l'ouverture 23, viennent frapper la paroi supérieure de cette ouverture et, de là, pénètrent dans les chambres 11 et 12 et le conduit 13 de façon à les remplir. Les gaz brûlés sont incolores et trans- parents et ne gênent en aucune façon les mouvements de l'o pérateur qui transfère le métal traité d'un four à l'autre ou au bac detrempe; et ces gaz maintiennent efficacement le métal à l'abri de l'air atmosphérique pendant ce traitement et ces mouvements.
Dans le cas du traitement d'aciers dits "rapides", auquel cas il est usuellement désirable de maintenir un léger excès d'oxyde de carbone dans l'atmosphère environnante, il est facile de réaliser cette condition en réglant conve-
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nablement les quantités de gaz et d'air admises pour créer une atmosphère de gaz complètement brûlés. En observant un indicateur à bloc de charbon de bois placé dans le four à haute température, on peut se rendre compte si les conditions désirées règnent, étant donné que, aussitôt que les propor- tions de l'air et des gaz admis à la 'chambre de combustion assurent une combustion complète, le charbon de bois, qui est porté à l'incandescence chaque fois que de l'oxygène est présent, s'éteint immédiatement.
Le traitement thermique peut être effectué sans interruption pour des charges succes- sives de matière puisqu'on peut enlever le panier 22 du bac de trempe et le vider d'une façon répétée sans déranger l'exclusion d'air atmosphérique.
Sous certaines conditions, on peut pratiquer aes fentes d'injection supplémentaires dans les ouvertures 14 et 15, comme indiqué dans la fig. 4, ces fentes supplémen- taires étant reliées à la chambre de combustion par des tuyaux d'alimentation commandés par des robinets, ou ins- taller pour chaque four une chambre de combustion distincte munie de sa propre fente et de ses propres tuyaux d'alimen- tation, de façon à obtenir soit un réglage commun, soit un réglage individuel de 1'atmosphère enveloppante des fours, suivant qu'on le désire.
Pour certains traitements thermiques dans lesquels l'échelle des températures admissibles est étendue, on peut substituer à des chambres séparées des chambres de four comportant des zones de différentes températures.
Inapplication de rideaux et d'atmosphères de gaz brûlés n'entraîne pas de mouvements rapides des gaz dans les chambres de four ni d'introduction de gaz de températu- res sensiblement différentes; et la projection des gaz brûlés contre la paroi supérieure de l'ouverture d'entrée assure
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une circulation lente de ces gaz dans les chambres de traite- ment sans déranger la distribution de chaleur ou l'uniformité du chauffage à l'intérieur des dites chambres.