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B R E 7 E'T ])1 INTENTION
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Four éleatxique
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Monsieax Christian Andrë .ur3.cé RIPOCHE
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Priorité d'une demande de brevet déposée en France le 15 murs :L946.
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Dans les fours électriques connus, du type à bain
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de sel à électrode, Ilamorgage 4le'ffectue souvent, au moyen de deux éleetrocles spéciales dites élebtrodes çllamorçag, que Iton oourt'-'cirouite au moyen d''on.e 'barre dç graphite,' Ce.dispositif eat encombrant et népassite cles. élec. troiles,péoialemenv. foxgëestr On peut aussi court-circuit er deùx,dee électrodes de
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travail. par un dispositif quelconque, soit directement, soit indirectement* La résistance de contact crée,un 'échauffement
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local qui fond le sel, permettant ainsi ltàloxçage, Mais des .arbe alamorcent entre les'électrodes et l:
es piècces qui les ' court-cirouitent ; de'ce fait les électrodes, de travail sont rapidement détériorées. ".
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La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients.
Elle concerne un four electrique à bain de sel c arac- térisé par une électrode d'amocage disposée à proximité des électrodes de travail, ce qui permet de supprimer l'usure de ces électrodes de travail dû à l'amorçage.
Suivant une forme de l'invention, l'électrode d'amer- çage est amovible, ce qui permet de retirer cette électrode après l'amorçage et de réduire son usure par l'attaque due aux sels.
L'intention s'étend également à un four caractérisé parce que les électrodes de travail sont au nombre de quatre et sont disposées en carré, ce qui permet de réalisai: un bras- sage régulier du bain de sel dans lequel elles sont plongées.
Suivant une forme de l'invention, les électrodes sont supportées au-dessus du creuset par un dispositif de fixation amovible à grande portée de contact et serrage par vis, ce qui permet d'assurer une bonne conductibilité électrique de l'as- semblage.
Suivant l'invention, le bain de sel dans lequel plon- gent les électrodes est surmonté d'un coffre formant hotte, .et comportant des moyens d'évacuation, ce qui permet de re, cueillir et évacue les vapeurs et fumées émanant du bain de sel.
L'invention s'étend également à dTautres caractéisti- ques ci-après décrites et à leurs diverses combinaisons possibles.
Un four électrique conforme à, 1t invention est repré- senté,à titre d'exemple, sur le dessin ci-joint, dans lequel:
La figure 1 est une coupe longitudinale d'une premiè- re forme de réalisation de ce folie*
La figure 2 est une vue en plan de ce/four.
La figure 3 est une vue de bout.
La figure 4 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne 4-4 de la figure 1.
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la figure 5,est une coupe longitudinale d'aune deuxiè- me forme de réalisation du four de l'invention.
La figure 6 est une vue en plan de ce four..
La figure'7 7 est une* coupe transversale.
La figure 8 est une coupe horizontale suivant la .ligne 8-8 de la figure 7.
La figure 9,,,est une vue de l'électrode mobile d'amor- çage.
La figure 10 est une vue de profil, de la cosse de ser- rage de cette électrode..
Le four électrique représenté sur les figures de 1 à 4, comporte les éléments-essentiels suivants.; a) un creuset 1 en acier doux, logé dans un tain de produit pulvérulente tel que aiment 2,lui=même contenu dans un pot métallique 3, Ce produit a'pour but .d'absorber le sel en cas de fissuration du creuset et de permettre le démontage fa- ' aile du. creuset. '
Le pot métallique 3 repose, par l'intermédiaire d'un socle en brique dure 4 sur le fond surélevé 5 d'une ouve exté- rieure 6, par exemple de forme cylindrique.
Une masse calorifuge 8 remplit le vide .laissé entre cette cuve extérieure 6 et le pot métallique 3.
Des entretoises rayonnantes 71 72 ... en briques dures peuvent être interposées entre ce* pot métallique 3 et/la cu- ve extérieure'6 6 et noyées dans le calorifuge 8 pour maintenir lécartement entre ces deux récipients 3. et 6. b) Un dispositif' de support d'électrodes et d'amenée de courante comportant un coffre 9. monté .sur la olive extérieure 6 et recouvrant la moitié du creuset 1.
Ce coffre comporte.une paroi inclinée 91 formant hotte et'un conduit latéral 10 pour'l'évacuation des gaz et fumées recueillis.
La paroi supèriaure horizontale 92 de ce coffre forme,
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plateforme support pour les barres 111 112 113 d'amenée de courant.
Dans le cas de l'exemple, le four est alimenté au moyen de courant triphasé. Il y a trois barres 111 112 113 d'amenée de courant fixées sur la plateforme 9 au moyen de boulons isolés 12 et avec interposition de plaques d'isolement 13.
Ces barres 111 112 113 se prolongent au-dessus du oreu- set par des bras supports rectilignes. tels que 14 ou recourbés tels que 15, en nombre suffisant pour supporter isolément cha- que électrode.
Ces bras sont par exemple en bronze à 7 d'aluminium, ce qui leur permet de réaliser la double fonction. a) d'être bons conducteurs du courant. b) de résister à l'action corrosive des vapeursqui se dégagent du bain de sel.
Chaque bras comporte à son extrémité un dispositif de serrage de l'électrode comportant une portée d'appui fixe 16 de longueur notable, contre laquelle l'électrode peut être ser- rée par une bague 17 solidaire d'une via 18 vissée dans un manchon 19 solidaire du bras. On peut aussi réaliser un serra- ge efficace sur une grande portée 'd'appui, ce qui est favora- ble au passage du courant qui s'effectue avec le minimum de résistance. b) des électrodes au nombre de 5 et comprenant:
Deux électrodes de travail 20, 21 reliées à la barre 112 et alimentées par exemple par la deuxième phase.
Deux électrodes de travail 22, 23 disposées en carré avec les deux précédentes, l'une de ces électrodes étant reliée à la barre 113 et alimentée par la troisième phase, l'autre électrode/étant reliée à la 'barre 111 et alimentée par la première phase.
Une électrode d'amorçage disposée par exemple dans le prolongementdes électrodes 20, 22, reliée à la barre 111 et
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alimentée par la première phase, en même temps que 1 électrode 22. Ces électrodes pavent/être constitues par des bar- res d'acier,'doux ou extra doux, non forgées, reotilignes et de section carrée de 30 x 30 m/m'ou 40 x 40 m/m par exemple L'intervalle entre deux électrodes voisines et iden- tiques est vantageusement prévu égal au côté du carré de la section commune de ces électrodes.
La longueur totale de chaque électrode est un multi ple de la profondeur du bain.. @ d) un Dispositif de fermeture du creuset 1 comportant un couvercle en deux parties 251 252 coulissant dans des glis- sières 26 portées par le oouverole 27 de la cuve extérieure
6 et susceptible de fermer la moitié du creuset laissée li- bre par le coffre 9.. e) Un dispositif''de contrôle de température, oonstitué par une canne pyrométrique 28 immpergée dans le bain et oommuni- quant par-un tube extérieur 29 avec les appareils indicateurs ou enregistreurs de température,, non représentés.
Cette canns pyrométrique est .remplacée par une lunette pyrométrique dans le cas de fours fonctionnant au-dessus de 10000. f) Un support de, charge constitué par une 'barretrans- versale 30 supportée au-dessus de la partie/@uverte du creuset 1 par deux consoles 311 312 portées par le couvercle 27 de la cuve extérieure 6.
Le four électrique ci-deseus décrit: est utilisé de la façon suivante : @
Les électrodes 20, 21, 22, 23 sont mises en placée le creuset 1 est rempli de sel solide., Les barres 111 Il ?. 113 sont reliées aux trois phases de landistribution. L'électrode mobile (fig.9) est branchée par sa oosse (fig.10) sur la barre 113. Cette électrode comporte une tige 40 d'acier doux @ laminé de 20. m/m de diamètre par exemple,, reliée par un câble
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isolé 41 à une cosse de serrage 42 brassée sur ltâme du oâ- ble 41. L'opération amène l'électrode mobile au contact de l'électrode d'amorçage 24.
Par suite de la résistance de contact il se produit un échauffement local qui fond le sel au voisinage des électrodes 22, 23, 24, la fusion du sel s'accélère, l'amorçage est terminé. La totalité du sel entre rapidement en fusion et lTéleotrode amovible d'amorçage 24 est démontée, ce qui limite son usure, et ce qui permet alors le passage normal du courant entre les quatre électrodes 20, 21, 22, 23. Les électrodes étant disposées symétriquement les unes par rapport aux autres, on assure, de ce fait, un brassage régulier du bain..
Le four électrique représenté sur les figures de 5 à 8, diffère du précédent par la constitution du creuset.
Le creuset 33 est dans ce cas en produit réfraotaire susceptible de résister à 1350 , tandis que le creuset métallique de la forme de réalisation précédente ne peut résister qu'à
1000 environ.
Ce creuset 33 est, comme dans le eas précédent, logé dans un bain de matière pulvérulente 34 lui-même contenu dans un pot 35. Le pot 35 repose sur un massif 36 en briques réfrac- taires dures, supporté par le fond 37 de la cuve extérieure 1 2 3 4 38 et calé par les entretoises 39 , 392, 39 , 394.
Le reste du foux est analogue à celui décrit plus haut.
Par contre l'électrode d'amorçage 24 est de section réduite par rapport aux électrodes de travail 20, 21, 22, 23.
L'utilisation du four électrique des figures de 5 à 8, se fait de la même façon que'pour celui des figures 1 à 4.
Des fours électriques faisant l'objet du présent breveta permettant ainsi de réaliser notamment les avantages techniques suivants :
1 ) L'usure des électrodes de travail est réduite par
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suite de itutiiiéati'on d'orne électxôde.damorçage 2. 5usure de cette dernière est également réduite du fait de son usage
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au moment de 1-lamorça-ge seulement.
2 - Le brassage du bain, sl,effectue régulièrement.du fait de la disposition symétrique des quatre électrodes de travail.
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' 3 - La fixation des électrodes aux bras 15 1Llëamenée du courant est rapide, et permet un excellent serrage sur une grande surface d'appui.
4 - La partie extérieure des électrodes et les supports
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sont protégés des vapeurs corrosifs s?échappant du bain, par .le couvercle 21, 25 et par la hotte 9-qui capte ces vapeurs 'et les.évacue à extérieur par le conduit 10t .b)- pour toutes ces raisons. Ituaure des électrodes et supporta est réduite au minimum, ce qui permet d'abais- ser les prix de revient des opérations,,
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IOEVBNDI CÀTIONB 1 - Four électrique à bain de sel, caractérisé par une
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'61eotrode'cllamorçage'24 disposée à proximité-des électrodes de travail ze, 31, zze,23, ce qui permet de supprimer l'usure de ces électrodes de travail due à ll'amorçage.
20,,-'FOur éle ctrique conforme à la revendication 1 et caractérisé parce que 1'tél,,Ootro(le .(Ilamo-xçake 3 est/amovible, ce qui. permet de retirer cette électrode après l'amorçage et de réduire son usure par l'attaque due aux sels.
3 - Four électrique conforme aux revendications 1 ou
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2 et caractérisé paroelque les électrodes de travail 20 21, 22, 23, sont au nombre -de quatre et sont disposées en carrée ce qui permet de réaliser un brassage''régulier du bain de sel dans le** quel elles sont plongées,
4 - Four électrique.
conforme à la revendication 3 et
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caractérisa parce que lea quatre ala.otrodea de travail 30, 21,
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22, 23 sont alimentées par les trpis phases de oourant tri- phesé, deux électrodes voisines 20, 21 étant alimentées par une phase, les deux autres 22,23 étant alimentées respect!- -cernent par les deux autres phases, l'électrode d'amorçage 24 voisine de ltune de ces deux dernières électrodes 22, 23 étant alimentée/par la même phase qui alimente l'électrode de tra- vail 22 voisine.
5 - Four électrique confonne à la revendication 3 caractérisé parce que les électrodes de travail 20, 21, 22, 23, sont de section carrée et sont disposées à une distance l'une de l'autre égale au oôté du carré de cette section.
6 - Four électrique conforme aux revendications de 1 à 5 et caractérisé parce que les électrodes 20....24 sont sup- portées au-dessus du creuset par un dispositifde fixation amovible 16,17 à grande portée de contact 16 et serrage par vis 18, ce qui permet d'assurer une bonne conductibilité électrique de l'assemblage.
7 - Four électrique conforme à la revendication 7 et caractérisé parce que l'électrode 20 est serrée contre une portée dappui 16 solidaire du bras support 15 par une bague 17 engagée sur l'électrode 20 et solidaire d'une vis de ser- rage 18..
8 - Four électrique conforme aux revendications de 1 à 7 et caractérisé parce que les bras supports 14, 15 des électrodes sont réalisés en bronze, à 7% d'aluminium, par exemple, ce qui permet d'assurer: : a) une bonne conductibilité électrique. b) une bonne résistance aux vapeurs corrosives prove- nant du bain.,
9 - Four électrique conforme à la revendicaton 1 , et caractérisé parce que le bain de sel dans lequel plongent les électrodes 20, 21, 22, 23, 24, est surmonté d'un coffre 9
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formant hotte et comportant' des moyens d'évacuation 10, ce qui permet de re cueillir et d'évacuer les vapeurs et fumées éma- nant du bain de se. la - Four électrique conforme aux :
revendications de 1 à 9 et caractérisé parce que le'.bain de sel dans lequel plon- gent les électrodes est contenu dans un creuset 1, a) métallique b) en produit réfractaire logé dans un bain de matière pulvérulente, ce qui permet d'absorber le sel en, cas de, fissuration du creuset 1.
11 -Eeur électrique conforme aux revendications 'de 1 à 10 et caractérisé parce que le creuset 1 est en partie re- couvert par le coffre 9 d'évacuation des ,buées et fuméees, la . partie restante .étant fermée par un couvercle amovible 251 252, ce qui permet d'éviter la corrosion des supports 15, 14 d'é- lectrodes par les vapeurs corrosives s'échappant du bain. de . sel..