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"PERFECTIONNEMENTS AUX FOURS ELECTRIQUES POUR LE TRAITEMENT DE MATIERES TELLES QUE, EN PARTICULIER, LE VERRE".
Le présente invention est relative aux fours dans lesquels une matière telle que, en particulier, le verre, est chauffée par le passage d'un courant électrique amené par des électrodes en graphite traversant les parois de la cuve et plongeant dans ladite matièreo
Dans de tels fours, les différents points de la surface de 1' électrode se trouvent à des températures différentes, qui sont fonction, d'une part, de la température du bain dans lequel plonge la partie avant de l'électrode, et d'autre part, de celle du mi- lieu extérieur dans lequel se trouve la partie arrière de l'éleo- trode portant la connexion d'amenée du oourant, Or, on sait que le graphite brûle en présence d'oxygène à partir d'une température de l'ordre de 600 .
Suivant la température du bain, il peut donc se trouver, hors du bain, des parties de l'électrode où le gra- pnite est exposé à brûler si des précautions convenables n'ont pas été prises pour les mettre à l'abri de l'air.
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D'autre part, il est désirable, pour permettre de régler la puissance transmise au bain, compenser l'usure de l'électrode, équilibrer les phases, et faciliter le remplacement de l'électro- de usée ou avariée, que celle-ci puisse aisément être déplaoée suivant son axe.
La présente invention concerne un procédé et des dispositifs assurant la protection de l'électrode contre la combustion et per- mettant ses déplacements suivant son axée
Elle consiste à entourer étroitement l'électrode, dans la partie à protéger de la combustion, d'une pièce en matériau ayant un ooeffioient de dilatation voisin de celui du graphite et un faible coefficient de frottement par rapport au graphite.
Cette pièce peut notamment être constituée en carbone et en particulier en graphite. Elle peut être elle-même protégée, notamment mise à l'abri de l'air et, à cet effet, revêtue d'une gaine, par exemple sur une partie de sa longueur. Cette pièce ou éventuellement la gaine qui l'entoure peuvent être refroidies(,
La pièce suivant l'invention, dont une des formes de réa- lisation peut être un manohon, et qui sera désignée sous ce nom par la suite, a l'avantage de pouvoir être montée aveo un jeu très faible sur l'électrode, puisqu'elle est constituée en un matériau ayant exactement ou sensiblement la même loi de dila- tation en fonction de la température. Elle met donc avec sécu- rité et à tout instant l'électrode à l'abri de l'air et écarte ainsi le danger de combustion.
De plus, tout risque de grippage est éliminé en raison du choix du matériau utilisé, qui, notamment dans le cas de graphite, possède, même à chaud, un très faible coefficient de frottement.
La présence du manchon autour de 1'électrode reporte sur le mancnon le risque de combustion ; le manchon étant fixe, sa protection est toutefois plus facile à assurer. On peut par exemple recouvrir le manchon extérieurement d'une gaine ayant pour objet de le mettre à l'abri de l'air dans certaines régions ou suivant une certaine longueur, si on craint que sa température atteigne ou dépasse la température minimum au-dessus de laquelle
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commence la combustion du carbone ou da graphitée Cette gaine peut être constituée par un métal ou alliage.
Ledit métal ou alliage peut âtre utilisé sous la forme d'une feuille maintenue bien serrée sur le manchon, par exemple par agrafage ou frettage sous la forme d'une enveloppe ajustée sur le manchon ou d'un dépot obtenu par exemple par voie eleotrolytique, par pulvérisa- tion ou par tout autre moyen appropriée D'autres produits suf- fisamment imperméables à l'air peuvent également servir à consti- tuer la gaine, parmi lesquels on peut citer notamment les sili- cates ayant un point de fusion élevé, On observera que dans le cas d'une gaine métallique, celle-ci agit également par conduc- tibilité et rayonnement calorifique pour limiter ou réduire la température du manchon.
Le manchon peut d'autre part être refroidi de toute mahière connue. La demanderesse a cependant constaté qu'il y a intérêt en pratique, à opérer le refroidissement par circulation d'un fluide gazeux. Ce procédé a l'avantage capital de permettre de faire varier dans des limites très étendues, la quantité de calo- ries extraites par unité de temps, simplement en faisant varier le débit du fluide gazeux utilisé ; il est en particulier possi- ble de régler de débit à des valeurs très faibles, ce qui permet de n'emtralner que des quantités de calories très Modérées.
C'est ainsi qu'il est possible de régler le refroidissement du manonon de façon que le verre qui vient au voisinage du manohon demeure à une température suffisamment élevée pour ne pas se figer et compromettre la mobilité de l'éleotrodeo
On a décrit dans ce qui suit à titre d'exemples non limita- tifs deux modes de réalisation du procédé suivant l'invention.
Les figures 1 et 2 du dessin annexé auquel on se réfère dans cette desoription sont des vues schématiques, en coupe verticale, relatives respectivement à ces deux modes de réalisation.
Dans ces figures, on a représenté en 1 la paroi du four que traverse l'électrode de graphite, en 2 le bain de verre que le four contient, en 3 l'électrode de graphite.
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Pans la figure 1, l'électrode est entourée, conformément à l'invention, d'un manchon protecteur par exemple ( ou en parti- culier) en carbone ou en grapnite 4, fixé à une plaque 5 en maté** riau isolant et convenablement isolé électriquement qui détermine sa position par rapport à la paroi du tour, La position de la plaque 5 peut être réglable afin de permettre de faire varier l'enfoncement du manchon danq la paroi de la ouve. Le manohon 4 est revêtu sur une partie de sa longueur d'une gaine métallique 6. Autour de cette gaine est disposée une enveloppe 7 montée sur la gaine 6 par l'intermédiaire de flasques isolante 8 et 9. Cette enveloppe est munie de deux orifices 10 et 11. L'orifice 10 est raccordé à une soufflerie.
Le fluide gazeux s'échappe dans l'et.. mosphère par l'orifice 11 après avoir refroidi à son contact la gaine métallique 6 et par suite le manohon 4.
On pourrait utiliser d'autres dispositifs permettant de re- froidir la gaine ou le manchon en les munissant par exemple d'ai - lattes destinées à augmenter la surface de refroidissement.
Dans la figure 1, le manchon est représenté en retrait par rapport à la paroi intérieure de la ouve, mais il pourra être introduit plus ou moins profondément, la profondeur étant choisie telle que le bain qui se refroidit au contact de la paroi soit encore assez fluide au droit du manchon pour permettre un ooulis- sement facile de l'électrode,
En cas d'usure ou d'avarie,le manchon détérioré peut être fa- cilement remplacé par introduction autour de l'électrode, d'un nouveau manchon que l'on fait coulisser jusqu'à ce qu'il ait pris la position du premier. Dans son mouvement, le nouveau manchon repousse le manonon détérioré ; en ramenant au besoin ]L'électrode en arrière, on fait tomber le manchon détérioré dans le bain d'où on peut éventuellement l'enlever.
Dans le cas particulier représenté à la figure 2, le manchon
4 est réalisé sous la forme d'un bloc de cuve en carbone ou, en graphite qui constitue un des éléments entrant dans l'appareillage de la cuve.
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La partie extérieure de 1'électrode 3 est entourée par une boite 7 qui ne vient pas à aon contact ou qui en est isolée éleo.. triquement. Cette boite reçoit d'une soufflerie, par l'orifice 10, un courant gazeux qui s'échappe par des busettes 11 convena- blement réparties. Les jeta gazeux soufflent directement sur la surface extérieure du bloc de ouve constituant le manchon.
Dans les figures 1 et 2, on a considéré le cas où la paroi du four que traverse l'électrode est verticale. Il doit être bien entendu toutefois que le procédé suivant l'invention s'appli- que également quand la paroi du four est horizontale ou quand elle présente toute inclinaison désirée. L'invention est égale- ment applicable à des fours pour le traitement de matières autres que le verre lorsque la température de ces matières est telle que l'électrode risque de brûler à l'extérieur du bain.
EMI5.1
tt i4 Y 1 N D x C A l I 0 N S.
1 - Un perfectionnement aux fours pour le traitement des matières telles que, en particulier, le verre, du type dans le- quel la matière est chauffée par le passage d'un aourant éleatri- que amené par des électrodes en graphite traversant les parois de la cuve et plongeant dans ladite matière, ae perfectionnement con- sistant à entourer étroitement l'électrode, dans la partie qui doit être protégée de la oombustion, d'une pièce en un matériau ayant un coefficient de dilatation voisin de celui du graphite et un faible coefficient de frottement par rapport au graphite, '
2 - un perfectionnement suivant 1, dans lequel la pièce pro- tégeant l'électrode est constituée en carbone et en particulier en graphite.
3 - Une forme de réalisation du perfectionnement suivant 1, dans laquelle la pièce entourant l'élect@ode a la forme d'un manchon.
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