<Desc/Clms Page number 1>
FOUR DE FUSION A INDUCTION
La plupart des fours à induction connus,dans lesquels les canaux de fusion qui forment l'enroulement secondaire d'un transformateur, ont une section relativement faible et débouchent dans un bassin servant de bain de fusion, utilisent l'effet de pincement, l'effet de moteur, l'effet de répulsion et l' act ion mécanique de la chaleur ou une combinaison de ces actions électrodynamiques et thermiques du courant élactrique.
Les canaux de fusion sont aussi disposés par cons- truction de façon correspondante. Tous ces fours ont ceci de commun qu'une accumulation de chaleur a lieu à une z8ne dé- terminée du canal de fusion. Cette zône résulte de la cons- truction symétrique du four ou on la connait par expérience, cat c'est là quele garnissage céramique du four est le plus souvent abîmé par le métal en fusion.
<Desc/Clms Page number 2>
Il est facile de voir que la circulation causée par l'action de la chaleur et qu'on appellera brièvement par la suite circulation calorifique, commence à cette zone.Cette circulation est .'de préférence dirigée dans un seul sens, et elle se superpose aux mouvementsproduits dans le canal de fusion par les forces électrodynamiques.
Suivant l'invention, on agit dans une grande mesure sur l'accumulation de chaleur et par suite sur la circulatior. calorifique de façon à éliminer les effets nuisibles de celle-ci qui consistent en une surchauffe du produit de fusion en un ou plusieurs points et en une forteattaque du garnissage céramique du four d'où résulteune misehors demploirapide de celui-ci .
Les fig. 1 et 2 montrent des exemples de réalisation de l'invention qui sont expliqués par la suite.
La fig, 1 montre une coupe longitudinale d'un four induction. La boucle secondaire c servant de canal da fusion et débouchant dans le bain de fusion d est disposée autour de la bobine primaire a munie d'une armature en fer b
Par suitdes forces électrodynamiques, il se produit unecirculation importante dansle canal de fusion c, circula- tion étant dirigée également vers l'extérieur et vers l'intérieur aux deux extrémités du canal. L'importance de cettecirculation est fonction du carré de l'intensité du courant divisé par la section. La forme de cette circulation est représentée à la fig. 1. On voit que cette circulation présente une zône d'in- version en e de sorte que le produit de fusion ne peut être que très mal évacué de cettezone.
En outre, par suitede la résistance par frottement, la vitesse de circulation électro- dynamique diminue fortement le long du chemin, de sortque la plus grande vitesse a lieu au voisinage des embouchures @ et, g
<Desc/Clms Page number 3>
du canal et la plus pet ite à l'endroit e, Il en résult e que l'évacuation du produit de fus ion de la zône e est encore ralent ie pour cette raison, de sortee qu'à cette zône le produit de fusion est soumis relat ivement longtemps à l'action de chauffage du courant électrique et est fortement surchauffé.
On sait que les canaux de fusion des fours à induction ont une section nominale déterminée suivant les 'conditions de fonctionnement à remplir. On pourrait alors essayer d'éliminer l'inconvénient décrit ci-dessus en agrandissant la section nominale de construction. Cela présente cependant l'inconvénient d'une part, de diminuer le rendement du four et d'autre part de diminuer l'action mécanique du flux électrodynamique. Il est difficile d'établir si, par suitede la diminution de la résistance de frottement, la circulation électrodynamique atteint encore ou non la même zône que précédemment, pour une section plus petite.
Si cette z8ne n'est pas atteinte, un agrandissement de la section ne permet d'obtenir aucun résultat; au contraire, une action plus énergique de la chaleur, c'est- à-dire de nouveau une plus grande élévation de température est nécessaire pour évacuer le produit de fusion de la zône e.
Pour surmonter les difficultés décrites ci-dessus, on propose suivant la présenteinvention, d'agrandir la section du canal de fusion sur une partie de sa longueur, à partie la section nominale d'un côté du canal et de la rétrécir de nouveau à la section nominale de l'autre côté du canal. Le point où a lieu l'accumulation de chaleur se trouve,suivant l'exemple ci-dessue (voir fig.1) au point au canal de fusion qui est équidistant des deux enroulements du canal, L'élargis-
EMI3.1
sement est représenté par h à la f ig. 1. On laisse de préf é- rence la section revenir progressivement à ses anciennes limit es.
La longueur de la partie élargie du canal de fusion par rapport à la longueur totale du canal dépend des condi-
<Desc/Clms Page number 4>
tions d'emploi du produit à fondre et de la forme du canal de fusion. Naturellement deux cas limites, qui ont du resteune signification pratique, sont possibles. Dans le premier cas, on n'élargit que la sect ion au voisinage immédiat de la zône d'accumulation maxima de chaleur et dans l'autre cas on part d'une des sections d'embouchure du canal de fusion et on élargit progressivement la section de ce canaljusqu'au point où se fait la plus grande accumulation de chaleur. C'est 18 que la section du canal est maxima et elle diminue progressivement jusqu'à l'autre embouchure du canal de fusion. Cette dernière réalisa- tion est représentée à la fig. 2.
Les diversespartice corres- pondent à celles de la fig. 1 et les références sont les mêmes.
Dans les fours qui utilisent l'action de répulsion de la bobine primaire, le canal de fusion a souvent uneforme d'hélice, pour obtenir une circulation dans un seul sens dans les canaux de fusion. Pour obtenir ce résultat, il faudrait ren- dre très forte l'action de répulsion, pour qu'elle puisse vaindre la circulation dirigée vers l'intérieur et l'extérieur (voir fig. l) produitepar l'effet de pincement. Une forteaction de répul- sion de la bobine a cependant comme conséquence un mauvais fac- teur de rendement. On se contentera donc en général d'une faible action de répulsion qui a pour effet qu'une circulation dans un seul sens se superpose à la circulât ion'dirigée vers l'intérieur et l'extérieur.
Par suite, la zone où se produit l'accumulation de chaleur est déplacéedu côtédu canal où la circulation pro- duite par l'effet de pincement est dirigée vers l'extérieur et opposée au flux produit par l'effet de répulsion. L'élargisse- ment de la section du canal doit alors avoir lieu à la même zône Cette zone ne se trouve plus, comme indiqué plus haut, équidis- tant des deux embouchures du canal, mais est déplacée vers l'une d'elles.
<Desc/Clms Page number 5>
L'invention a été décrite en référence à deux exemples de réalisation. Elle peut aussi être appliquée sous une autre forme, suivant la construction du canal de fusion et le but à att eindre. Elle peut naturellement aussi êt re employée quand les embouchures du canal de fusion, par exemple, ont des sections différentes. En particulier, la posit ion relative des canaux de fusion par rapport au bain de fusion, leur disposition verticale, horizontale ou inclinée et la forme de leur section droite sont sans importance.
Ré sumé
La présenteinvention a pour objet un four de fusion à induction dans lequel les canaux de fusion forment l'enroule- ment secondaire d'un transformateur, caractérisé notamment par les particularités suivantes, considérées séparément ou en combinaison :
1 ) La section des canaux de fusion est, à partir de la section nominale d'un côtédu canal, élargie sur une part ide sa longueur ou sur sa longueur t ot ale, et est rétrécie à nouveaujusqu'à la section nominale de l'autre côté du canal.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.