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BREVET D'INVENTION. Société dite: SOCIETE ANONYME DES MANUFACTURES DES GLACES ET PRODUITS CHIMIQUES DE SAINT-GIBAIN, CHAUNY & CIREY. lbis, Place des Saussaies, Paris 8 - France. FOUR ELECTRIQUE POUR LA FABRICATION DE PRODUITS CONDENSABLES. Ayant fait l'objet d'une demande de brevet en France, en date du 24 juin 1940, N 3990.
La présente invention a pour- objet un four électrique rotatif ou oscillant et fonctionnant en atmosphère à pression réduite pour la fabrication de produits condensables et particulièrement de métaux tels que le magnésium, par réactions chimiques susceptibles de donner lieu à un dégagement de va-peurs séparables par condensation.
Le four suivant l'invention comprend essentiellement une chambre de réaction de préférence de forme générale cylindrique, d'axe horizontal, montée de manière à pouvoir recevoir un mouvement de rotation ou d'oscillation autour de cet axe; une ou plusieurs résistances de chauffage ou "resistors"-, cons tituées respectivement par une tige en graphite ou matière équivalente montée dans l'axe de la chambre de réaction ou au voisinage de cet axe, et supportée à ses extrémités par des électrodes d'amenée de courant électrique, et un condenseur amovible muni de moyens de refroidissement, pour recueillir et condenser les vapeurs dégagées par la réaction.
Suivant une caractéristique de l'invention, le condenseur
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est constitué par une enveloppe métallique montée de façon amovible dans un capot qui est relié de façon étanche, et également amovible, à la chambre de réaction, ce capot portant sur sa paroi les moyens de refroidissement (tubes d'eau par exemple). Cette disposition permet notamment un remplacement facile du condenseur au cours du traitement des matières réagissantes, le condenseur proprement dit pouvant être séparé du capot qui le porte, pour un traitement ultérieur du produit condensé, tel que la fusion de ce produit. En outre, la mise sous vide simultanée du capot et du condenseur permet de réaliser ce dernier avec des parois minces assurant une bonne conductibilité thermique.
La construction qui vient d'être définie du condenseur amovible est particulièrement avantageuse dans le cas où le condenseur est disposé axialement à l'une des extrémités de la chambre de réaction du four, l'amenée de courant à cette extrémité du four se faisant à travers le capot qui supporte le condenseur. On peut toutefois également l'appliquer à un condenseur disposé latéralement dans la porte de chargement du four.
Dans tous les cas, les réfrigérants disposés sur le canot nortant le condenseur peuvent être multiples et être munis de moyens de réglage donnant la possibilité de déterminer les :3011812 du condenseur où doit s'effectuer le dépôt du produit à condenser.
Suivent une autre caractéristique de l'invention, l'électrode d'amenée de courant supportant le résistor du côté opposé au condenseur est avantageusement reliée par une membrane ondulée et sounle l'enveloppe du four, de manière à permettre la libre dilatation du resistor tout en assurant la fermeture étanche du four, des ressorts réglables étant prévus pour compenser l'action de la pression atmosphérique sur la membrane souple et par suite sur le résistor.
Une forme de réalisation du four, objet de l'invention, est re- présentée à titre d'exemple non limitatif aux dessins ci-annexés.
Dans ces dessins:
Fig.l est une coupe axiale longitudinale schématique du four; Fig.2 est une vue en bout à plus grande échelle du canot por- tant le condenseur amovible ;
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Fig.3 est une coupe axiale longitudinale, également à plus grande échelle, du joint souple compensé portant l'électrode d'a- menée de courant du côté opposé au condenseur.
Tel qu'il est représenté dans cet exemple, le four suivant 13 invention comprend une chambre de réaction @ cylin- drique 1 dont l'axe est disposé horizontalement, et dont la paroi la est constituée en matériaux réfractaires. Cette chambre est pourvue dans sa paroi cylindrique d'un orifice 2 de chargement et de déchargement obturé par une porte constituée par un tampon 3 monté sur une plaque 4 assujettie par des boulons 5 à desserrage rapide. Cette plaque 4 assure en même temps le serrage d'un joint plastique 6 contre un cadre en saillie 7 prévu autour de l'orifi- ce 2.
La chambre 1 est munie extérieurement de chemins de roule- ment 8a, 8b, qui reposent sur des galets 9a, 9b, et qui permettent de lui imprimer un mouvement de rotation ou d'oscillation autour de son axe.
A ses extrémités, la chambre de réaction 1 comporte deux ou- vertures axiales 10a, lOb dans lesquelles sont disposés deux blocs 11a, llb en graphite ou matières équivalentes qui servent de support à un résistor 12 également en graphite, placé dans, l'axe du four. Au lieu d'un résistor, il pourrait en être prévu plusieurs, montés au voisinage de l'axe du four. Les blocs 11a, llb sont respectivement solidaires de deux électrodes métalliques creuses 13a, 13b munies à leurs extrémités libres de disques mé- talliques 14a, 14b qui plongent dans des bains de métal liquide contenus dans des auges 15a, 15b auxquelles sont connectés des conducteurs 16a, 16b reliés d'autre part aux.bornes d'une source de courant électrique (non représentée).
Cette disposition assure le passage du courant dans le résistor 12 pendant la rotation ou l'oscillation du four autour de son axe. Dans les électrodes 13a,
13b, pénètrent des tuyaux 17a, 17b assurant en leur intérieur une circulation d'eau de refroidissement.
A l'une des extrémités du four est agencé un condenseur amo- vible 18, à parois métalliques minces et de'forme sphérique. Ce condenseur est disposé dans l'axe du four et il com-
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porte une ouverture 19 qui communique par l'ouverture lOb avec l'in térieur de la chambre de réaction. Il est supporté et maintenu con- tre l'extrémité du four,-munie pour le recevoir d'un évidement 1b de forme appropriée-, par un capot métallique 20 muni de consoles
21 et fixé de manière étanche par des serre-joints 22 sur la paroi frontale du four. Une garniture plastique 23, en caoutchouc par exem- ple, assure l'étanchéité de ce joint.
Le capot 20 supporte en outre l'électrode creuse correspondante 13b entourée d'un fourreau isolant
24 et il reçoit une tubulure 25 reliée à un appareil à faire le vi- de (non représenté), cette tubulure étant protégée par des déflec- teurs 26 convenablement disposés dans le condenseur. Sur la paroi latérale du capot sont montés des tubes à circulation d'eau 27-28 munis de robinets de réglage et destinés à la réfrigération du con- denseur .
L'ouverture 10a du four, opposée au condenseur 18, est obturée par un couvercle 29 (fig.3) fixé sur la paroi correspondante du four. Le couvercle 29 est prolongé vers l'extérieur par une membrane ondulée et souple 30 soudée sur lui à l'une de ses extrémités, et dont l'autre extrémité est soudée sur un manchon 31 fixé rigidement et de façon étanche sur l'électrode d'amenée de courant 13a. Le joint ainsi constitué assure une fermeture étanche du four, tout en permettant la libre dilatation du résistor 12, l'électrode 13a nou- vant se déplacer axialement grâce à la faculté d'extension de la membrane ondulée 30 à laquelle elle est reliée.
Pour compenser l'ac- tion de la pression atmosphérique sur le résistor 12 lorsque le vi- de est fait dans la chambre de réaction 1, et éviter ainsi la défor- mation susceptible d'en résulter pour le dit résistor, des ressorts comprimés 32 sont prévus pour exercer sur l'électrode 13a une ac- tion antagoniste de celle de la pression atmosphérique. Ces ressorts prennent respectivement appui, d'une nart sur des butées 33 ménagées sur des tiges 34 disposées autour de l'électrode 13a et solidaires du couvercle 29, et d'autre part, sur un disque 35 monté librement sur le manchon 31 mais qui bute contre un volant 36 vissé sur ce dernier.
En vissant plus ou moins le volant 36 sur le manchon 31, on modifie le degré de compression des ressorts 32 et l'on peut ainsi régler leur action compensatrice.
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Le four ainsi constitué fonctionne de la façon suivante, par exemple dans le cas où il est utilisé pour la fabrication du magnésium:
On applique le condenseur amovible 19 dans l'évidement 1b de la paroi du four, en serrant de façon à rendre étanche le joint du capot 20. Puis, ayant chargé au préalable, ou seulement après cette réunion, les matières à traiter qui consistent par exemple en un mélange d'oxydes ou de composés oxygénés alcalino-terreux plus ou moins riches en magnésium, et de corps réducteurs tels que des siliciures, du ferro-silicium, etc-, on fait le degré de vide voulu dans la chambre de réaction puis on fait passer le courant électrique dans le résistor 12 et l'on met en mouvement l'ensemble du four.
Les vapeurs de magnésium qui se dégagent de la masse en réaotion passent par l'ouverture lOb et viennent se condenser dans la capacité intérieure du condenseur. Lorsque l'on veut enlever le condenseur, on rétablit la pression atmosphérique à l'intérieur de la chambre de réaction, on libère les serre-joints 22, on sépa- re le capot 20 du four, ce qui permet d'enlever le condenseur 18 pour recueillir le magnésium condensé ou procéder à son traitement ultérieur.
En agissant sur le débit des différents réfrigérateurs 27-28 pendant la réaction, on peut déterminer à volonté les zones du condenseur dans lesquelles doit s'effectuer le dépôt du produit.
Bien entendu, et ainsi qu'il ressort déjà de ce qui précède, l'invention n'est pas limitée dans sa réalisation aux dispositifs représentés sur les dessins annexés. Le condenseur peut notamment recevoir une forme différente de la forme sphérique et, ainsi qu'il a été dit plus haut, l'ensemble capot-condenseur peut être disposé en une autre partie du four, par exemple contre l'orifice de chargement 2, de manière à servir de fermeture étanche à cet orifice, aux lieu et place de la porte constituée par le tampon 3 et la plaque 4.
REVENDICATIONS.
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