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"Procédé et four de récupération de la chaleur contenue dans les laitiers métallurgiques en vue de l'utiliserpour des traitements thermiques de produits métallurgiques''
On sait que les laitiers métallurgiques possèdent et sont susceptibles de conserver assez longtemps une très grande quantité de calories qu'on laisse en général se dissi- per dans l'atmosphère et qui se trouve par conséquent perdue : on comprend donc tout l'interêt qu'il peut y avoir à récupérer ces calories et à les utiliser sur les lieux mimes où :lesdits laitiers sont produits;
c'est à quoi vise précisément la présente Inventions
Cette invention a pour objet un procédé pour la récupération de la chaleur contenue dans les laitiers métal- lurgiques en vue de l'utiliser pour des traitements thermiques
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de produits métallurgiques, par exemple pour des opéra- tiens de recuite de revenu, ou de refroidissement lent.
Ce précédé est essentiellement caractérisé par le fait
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qu'on amène danqon four, dont toutes les caractéristiques calorifiques sont conçues et qui est destiné $ traiter- des produits métallurgiques introduits à une température et en quantités connues, des quantités calculées de lai-
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tier dont le nom1r8 total de calories qu*il contient est étalement connu, qu'en BUr18iUe la température des pro- duits et que suivant la râleur de celle-ci on ajoute une nouvelle quantité calculée de laitier ou, au contraire, on laisse échapper rapidement, par des =yens appropries,
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tels quiomrertures par exemple, une certaine quantité de otaleur afin que la température du four suive une loi de variation déterminée à 1' rance.
L1nTeIltlon a étalement pour objet un i'our an moyen duquel peut être appliqué le pcoo6&d précité, ce decRier pouvant toutefois être mis en oeuvre dans un four d'un autre type.
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Un des modes de réalisation préfaci du :tour qui permet Inapplication du procédé ci- dessus déprit est es. sentiellement caractérisé par chacun des moyens suivants ams1à6rés isolément ou iris en combinaison t l - le four est enterré et soigneusement calo- , rifugé;
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2'- ii comporte une cuvette à laitier et un i' ùma1 incliné pour l'amenée du laitier à ladite cu'96tte; 41;. il comporte au-dessus de la cuvette précitée
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des sommiers servant de supports aux produits métallur- giques qui doivent subir le traitement thermique;
4 - il comporte des couvercles amovibles permet*' tant d'amener dans le four les produits métallurgiques à traiter ou de les en enlever;
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8'*' il comporte des registres permettant de n'utiliser qu'une ou plusieurs parties du four;
6 - il est associé à des appareils de transport et de manoeuvre tels que voie pour l'amenée de la poche à laitier à l'ouverture de la goulotte.de chargement du four et pont roulant pour la manoeuvre des produits métal- lurgiques et l'enlèvement du laitier solidifiée
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Sur le dessin annexé, on a représente sohénati guement et , titre d'exemple seulement un four établi ouaformément à l'invention et permettant l'application du procédé Qui.
fait l'omet de 1'$Invention* ledit four, qui va être décrit maintenant comme exemple, se rapporte spé-
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oral...:' à une installation de refroidissement lent de rails en acier nic1#l-cbrom8. bien qu'il puisse cL4ailleurs être utilisé pour le traitement thermique d .autres produits màtailurgigues. Sur ce àesxm 1 la fig. 1 montre en coupe un four établi conformément à l'invention: la fige en montre une vue en plan, à échelle . réduite. les couvercles étant enlevés.
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Ainsi qu'on le voit sur le dessin, dans 1"erem ple représenté, le four 1 est construit dans le sol, ce qui permet d'éviter l'emploi d'armature ou de blindage et ce qui ne demande qu'un emplacement restreinte Ce four est composé de parois 2 en briques réfractaires, par exemple, et est monté, si cela est nécessaire, sur une assise de béton 3.
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Jour recevoir le laitier en tUslont il est prévu une cuvette 4 de préférence nervurée et en toute spé-
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ovale, la hauteur de cette cuvette étant suffisante pour permettre d'y emmagasiner des quantités plus ou moins gran- des de laitier. la fond est soigneusement cglori46s, par
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exemple au moyen d'un remplissage de sable 5 étales
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zerois 1 le sont aussi au aen de tout calorifuge conve- nable 6
Les pièces à traiter sont supportées par des som-
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miera 7 trersnt appui latéralement dans des logements 8 ménagés dans les parois 2 au-dessus du laitier, ce qui permet d'empêcher le contact direct de ces pièces avec le
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laitier liquide.
Ses sommiers sont plus ou moins ra>pro- . chés suivant la nature des pièces qui doivent être géné-
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retlemmt traitées dans le tour* Ces sommiers sont, par mmrple, en acier coulé< Le four est fermé à la partie supérieure par des
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couvercles 9 for¯- de tronçons de trois à cinq Mètres, par exemple, à partir de 'triques calorifuges* les pua- nia il peuvent, à leur partie supérieure, présenter des rainures 10 dans lesquelles s'engageront les côtés des ooeverales 9 et qui permettront de luter ces derniers ou de réaliser un joint de sable,,
Des registres mobiles 11 susceptibles de coulisser
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b88 des glissières la pratiquées dans les parois a per-
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mettent, si on le désire,
de sectionner le 1bur et de n'u- tins- que la longueur nécessaire* Un chenal l'a permet à'aoeml le laitier dans le four à partir de la poche à laitier lot qui peut tre amenée en face de l'ouverture du chenal grâce, par exempts, à
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une iole 15.
Ce chenal présente une inclinaison assez prononcée pour donner une grande Titesse au laitier en fusion et en assurer une répartition unitarme dans la cuvette, cette dernière ayant e 11e-dme une légère 10011. naison pour corriger l'effet de la viscosité du laitier.
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Qe che 11 peut être par exemple en fonte et reposer sur un lit de sable 16;
des murs calorifugoe 17 #U'Vratlt marne complètement le chehal peuvent être prévus*
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Un tel four à fermeture hermétique constitue un vase clos qui permet d"obtenir une température régu- lière en tous points par l'apport de laitier
Si l'on conna@t la chaleur totale du laitier par unité de poids, la température et la quantité des produite à traiter et enfin le rayonnement du four, on conçoit qu'on peut alors déterminer la quantité de lai- lier qui doit étre amenée au t'our pour obtenir le résul- tat voulu.
D'autre part, on peut surveiller le cours de l'opération en suivant régulièrement la température du four, par exemple au moyen de cannes pyrom@triques: par de nouveaux apports de laitier en fusion ou par dissipa- tion voulue de chaleur (par exemple au moye d'ouvertures convenables normalement fermées), en conçoit qu'on peut régler parfaitement la température voulue et lui faire suivre toute loi déterminée à l'avance :refroidissement lent des produits, recuit ou revenu régulièrement mené, traitements thermiques quelconques avec, ou non, si on le désire, des paliers de température, etc..
Pour être mitre ainsi de la loi des tempe- ratures, ilest nécessaire de disposer d'un moyen de chauffage; pour de petites pièces, ce moyen est facile à réaliser (on peut utiliser des brûleurs, par exemple), mais, lorsqu'il s'agit de pièces de grandes dimensions telles que arbres, tiges, produits laminés de toutes sortes et surtout de rails de chemins de fer qui atteignent des longueurs de 18 à 30 mètres, il en est autrement@ l'im- portance du four devient considérable et sa mise en tem- pérature régulière est un problème de chauffage difficile et coûteux tant au point de vue de l'installation qu'à celui de l'expleitation.
Le procédé qui. consiste, con- fermement à l'invention, à utiliser, comme moyen de chauffage du laitier en fusion permet de résoudre le problème d'une façon satisfaisante; en outre, les frais
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dtinatallation et de%p101t&t1on sont notablement réduits, la dépense d'exp1oita.ti#. principale ne consistant qu'en quelques frais de sain d'oeuvre pour l'enlèTament du laitier aires chaque opération.
On arrive donc, comme on vient de le voir,
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ell8tormémmt" à 1' mwntion à obtenir dans des conditions économique a un chauffage parfait et replier et des températures déterminées susceptibles de suivre une loi également déterminée et cela sans appoint d'aucun com-
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bUstib1e. ce qui est extramaent amntage=4, D'autre part, les t'rais à'ànstallation, come en l' dit xrécé4eDllll!ltt. sent très faibles puisque le four ne nécessite ni lerftleurg ni cmrneauxs ni cheminée.
Pour qu'en puisse se rendre compte d'une façon plus complète des avantages que l'on peut obtenir
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gee au xooédé qui fait l'objet de l'invention. en Ta déar3re ciessoU8. à titre d'exemple seulement. de quelle façon peut être conduit dans un four, tel que celui qui a été décrit ci-dessus, m traitement thermi-
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que Particulier,, à sa-voir le refroidissement lent il* produits chauds,, talz que des rails, à la sortie des laminoirs,@ On procède de la façon qui va être indiquée:
Le four étant bien fermé, on coule une quan- tité de laitier donnée pour assurer- la. mise en tempéra- tare de 1*ensemble des maçonneries, température qui peut atteindre de 4 à 600 par exemple
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BD.'V1rcn une Inure après, en retire les cou- cercles et on procède, au moyen d'un pont roulant, à une cadence très rapide, à l'enfournement des barres chau- des sortant du laminoir.
Dès que le tour est rempli,, on place les couvercles, on fait le joint de sable, on mastique tous
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les joints et on place une ou deux Mmn #.nnea wromâ-
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laïques pour contrôler la température: puis on coule aussi- tôt après une deuxième quantité déterminée de laitier en fusion.
Après quelques heures, la température se sta- bilise et, si elle est convenable, on ferme avec du sable le chehal d'amenée du liquide. A ce moment, le refroidisse- ment lent commence et, pour respecter une loi déterminée à l'avance, il suffit d'apporter du laitier si la chute de tem- pérature est trop rapide ou de soulever un tant soit peu un ou plusieurs couvercles (ou laisser partie la chaleur par 1 un ou plaueieurs orifices prévus à cet effet) Si la chute est trop lente.
Après refroidissement complet, le défournement s'opère au poit roulant comme l'enfournement. L'enlèvement du laitier solidifié est aisé et peu coûteux; il peut se faire au moyen de 'bennes et du pont roulant qui sert à la manipulation des produite à traiter. après l'enlèvement du laitier, une nouvelle opération peut être effectuée.
Ce procédé de refroidissement lent dans, un four hermétiquement clos maintenu aux températures voulues par l'apport de laitier en fusion donne des avantages très intéres- santa en ce qui concerne les pièces d'acier provenant des lingots et allongées par forgeage ou laminage On sait, en effet, que de telles pièces, lorsqu'elles sont refroidies à l'air libre, présentent des défauts tels que la tapures, fissures et ce qu'on appelle "flocons", aorte de petites fissurez* Tous ces défauts sont évités lorsqu'on procède à un refroidissement lent et bien conduit des pièces d'acier en question.
tour réaliser ce refroidissement, il faut que
Chaque usine détermine, par expériences par exemple, la loi de refroidissement optima pour les aciers qu'elle fabriqua et l'usine en question doit alors disposer du four nécessaire pour lui permettre de se rapprocher de la loi idéale détermi-
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née par des essais. 0*est ce que permet de réaliser d'une façon particulièrement avantageuse et économique le procède! qui fait l'objet de l'invention et qui consiste principale- ment à placer les pièces à traiter dans un four hermétique- ment clos mis en température et suivant des températures déterminées au moyen de laitier en fusion.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exem-
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})le qui rient d'étre donné pour le refroidissement lent des pièces laminées. Le procédé et le four qui ont été décrits ci-dessus peuvent s'appliquer également aux opérations de recuit et de revenu; dans ce cas, les pièces, au lieu l'#-
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tre enfouenées abanies dans le four en question, seront en- fournées froides dans le four obaul qui a été mis en tem- pérature au moyen du laitier en fusion, de nouveaux apports
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de laitier ou des dissipations de chaleur oonvenable8 pou- want âtre fa1ts au cours de 1'opération pour que les tempe* raturée des produits placés dans le four suivent une loi déterminée.
Le procédé et le :tour qui font 1*objet de l'in-
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mention pourraient s'aDid,quer également à tout autre trai- tement thermique de produits métallurgiques.
Il est évident que des modifications pourraient être
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apportées dans les dispositifs den:ro1.IrJ:1emeIlt et de détour- nement du four ainsi que dans la construction de celui-ci, afin d'adapter ledit four à tout traitement particulier sans
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que l'économie générale de l'inTention s'en trouve pour cela altérée.