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CHEMISE INTERIEURE CIRCULAIRE DE RECUIS
La présente invention- concerne en général les chemises intérieures de recuit et, plus particulièrement, les chemises intérieures circulaires de re- cuit destinées à coiffer une- charge- d'acier pour 1.)-enfermer et poux- la protéger pendant le traitement thermique
Les chemises intérieures de recuit de ce genre sont placées par le bord de l'ouverture inférieure dans un joint de sable ou d'huile prévu autour et au-dessous du foyer sur lequel sont entassées-les pièces d'acier à traiter.
Le four,qu'on peut considérer comme l'enveloppe extérieure, est ensuite abais- sé sur la chemise intérieure, et la chaleur est appliquée à celle-ci en vue- du traitement thermique de 1 '-acier qui est ainsi porté à la température appropriée de recuit dans une atmosphère convenablement choisie De nombreux problèmes se posent pour les fours de- recuit de ce genre.
La chaleur doit être appliquée à la chemise intérieure de recuit, ensuite transmise à travers ses parois, après quoi elle est appliquée par un fluide gazeux en circulation à l'acier en vue de sa normalisation
Le principal but de la présente invention est de créer une chemise intérieure de recuit assurant un cycle de recuit plus rapide de la charge d'a- cier à traitera
Un autre but est de créer une chemise intérieure de recuit exigeant un apport de chaleur inférieur pour le recuit de la charge d'acier qu'elle con- tient.
. Un autre but est de créer une chemise intérieure plus efficace, cons- truite pour durer plus longtemps que les chemises similaires connueso
Un autre but. ast de créer une chemise intérieure de recuit accélé- rant les périodes de chauffage et de refroidissement
Un autre but est de créer une chemise intérieure circulaire de re- cuit présentant une surface sensiblement deux fois plus grande que les chemises connues ayant des dimensions similaires.
Un autre but est de créer une chemise intérieure de recuit capable de se dilater et de se contracter à des vitesses différentes et en des points différents, ce qui réduit les- déformations au minimumo
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Un antre but est de créer une chemise de recuit de construction symétrique, en soi robuste, et dont l'intérieur est complètement débarrassa de saillies encombrantes.
D'autres buts et avantages ressortiront de la description ci-après en regard du dessin annexé, représentant à titre d'exemples non limitatifs des modes de réalisation de l'objet de l'invention.,
La figure 1 est une vue en élévation avec partie arrachée de la che- mise intérieure de recuit suivant l'inventiono
La figure 2 est une vue en plan correspondant à la figure 1, avec un arrachement montrant la paroi latérale en coupe.
La figure 3 est une vue en bout à plus grande échelle de l'un des sept panneaux ondulés, incurvés transversalement par rapport aux ondulations, suivant le rayon de courbure de l'ensemble de la chemise intérieure.
La figure 4 est une vue en coupe à plus grande échelle d'un détail, et montre la base de la chemise intérieure ne comportant qu'un anneau plat de renforcement fixé à l'extrémité inférieure des ondulations.
La figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 4, mais mon- tre un anneau conique fixé à l'extrémité inférieure des ondulations.
La figure 6 est une vue similaire à celle de la figure 4, mais mon- tre une cormière circulaire de renforcement et un anneau conique fixés à l'ex- trémité inférieure de la chemise.,
La figure 7 est une vue similaire à celle de la figure 4, mais mon- tre un anneau plat de renforcement fixé à la base de la chemise ondulée et pro- longé par un anneau tronconique descendant d'une partie intermédiaire dudit an- nean.
La figure 8 est une vue à plus grande échelle d'un anneau plat de renforcement découpé pour s'adapter aux ondulations, et souder à celles-ci.
Ainsi que l'indiquent les figures 1 à 3 du dessin, la chemise in- térieure circulaire de recuit 1 est constituée par plusieurs panneaux en acier ondulés 2, dont chacun est incurvé dans le sens transversal des ondulations avec un rayon de courbure uniforme, de façon que les panneaux assemblés forment-=- cylindre ondulé d'un diamètre déterminé, lorsque les bords raccordés des pan- ne-aux sont réunis entre eux, en l'espèce par soudure. Les ondulations sont con- formées de façon que leurs sommets intérieurs et extérieurs circulaires soient raccordés entre eux par des cloisons tangentielles pour leur donner une grande profondeur.
La chemise intérieure de recuit est composée de sept panneaux 2 pré- sentant chacun neuf ondulations, de la manière indiquée sur la figure 3. Au fur et à mesure du façonnage de chaque ondulation, le panneau reçoit également la courbure prédéterminée. Lorsque le panneau est complètement Ondulé, il pré- sente également une courbure d'ensemble au rayon approprié.
Les bords des panneaux, indiqués en 3 et 4; s'arrêtent de préféren- ce au même point intermédiaire de la manière indiquée sur le dessin. Mais le point de départ peut être choisi le long du raccordement -tangentiel entre les sommets extérieure et intérieurs circulaires, ou dans les sommets-intérieurs mêmes. Les bords adj acents des panneaux sont soudés tranche sur tranche, sui- vant des joints- longitudinaux indiqués en 5 et 6 de la, figure 2. Lorsque les panneaux ondulés sont tous assemblés pour former un cylindre, les ondulations sont uniformessurtoutlepourtour. Il est en fait parfois difficile de trouver les cordon? de soudure. Il importe d'ohtenir des ondulations uniformes pour donner à la chemise intérieure une forme parfaitement symétrique.
La profondeur des ondulations est choisie pour 'l'obtention d'une surface deux fois supérieure à celle d'un cylindre lisse d'un diamètre sensible- ment égal au diamètre intérieur du cylindre ondulé. Cette profondeur est obte- nue par un allongement de la cloison de raccordement tangentiel entre les som- mets circulaires. Les chemises rectangulaires usuelles à ondulations n'augmen-
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tent que relativement peu la surface.
Une chemise de recuit rectangulaire à ondulations présente un pas de 150 mm., c'est-à-dire une distance de 150 mm. entre les axes des ondulationso La profondeur des ondulations de ces chemises est d'environ. 35 à 50 mmo Le pas des ondulations de la chemise intérieure de recuit que montrent les figures 1 à 3 est de 75 à 90 mm., tandis que leur pro- fondeur est de 55 à 90 mm. Le choix d'un nombre d'ondulations deux fois plus grand et une augmentation appréciable de la profondeur, par rapport aux ondula- tions des chemises rectangulaires connues assure une augmentation allant jusqu'à 60 % de la surface de la chemise intérieure circulaire ondulée.
Ce choix d'un pas relativement petit et d'une plus grande profondeur, pour obtenir une surface deux fois supérieure à celle d'un cylindre lisse, permet d'accélérer considéra- blement la période de chauffage du cycle de recuit, de même que-la période de refroidissement Il en résulte que la durée de l'ensemble du cycle de recuit est considérablement réduite, jusqu'à 50 %, par l'utilisation d'une chemise in- térieure circulaire de recuit par rapport à la chemise de recuit rectangulaire.
Les ondulations rapprochées et profondes de la chemise de recuit circulaire sont uniformes sur tout le pourtour, et symétriques par rapport à l'axe. Cet agencement permet un refroidissement forcé de la chemise chauffée, ce qui est impossible avec une chemise circulaire lisse, ou rectangulaire et ondulée, qui se déforme sous l'action d'une brusque variation de température.
Les caractéristiques de construction de la chemise de recuit circulaire et on- dulée représentent donc un progrès important, parce qu'elles permettent d'aug- menter la production en abrégeant le cycle de recuit grâce à une transmission de chaleur sensiblement plus rapide.
L'extrémité supérieure de la chemise de recuit circulaire est fer- mée par un couvercle 12, généralement plus épais que les panneaux latéraux, et façonné pour présenter une bride périphérique plane 13 perpendiculaire à l'axe et d'un diamètre légèrement supérieur à celui du cylindre ondulé, pour permettre sa soudure continue le long des ondulations intérieures-et extérieu- res, de la manière indiquée en 14 et 15. o Grâce à l'assemblage par soudure du couvercle et de-la chemise- ondulée, et à l'introduction de l'extrémité inférieu- re de celle-ci dans un j oint étanche, on obtient une chambre dans laquelle on peut faire régner une pression.
Le-cylindre ondulé est entouré de plusieurs frettes espacées fixées aux ondulations. Les frettes 16, 17, 18 sont séparées les unes des autres par des distances sensiblement égales-. De préférence, on prévoit une frette dans la zone de la température la plus élevée et qui peut ne pas- occuper les positions représentées. La zone de la plus haute température est déterminée par l'agen- cement du four dans lequel la chemise intérieure doit être utilisées Les fret- tes sont de préférence- soudées au sommet extérieur-de chaque ondulation, et elles entourent complètement le pourtour extérieur du cylindre ondulé, pour empêcher tout déplacement périphérique des ondulations.
En revanche, les sommets inté- rieurs des ondulations- peuvent- se dilater ou se contracter librement, et ils empêchent ainsi la rraissance de contraintes ou de- tensions dans les parties ex- térieures des ondulations
Pour la construction de cette chemise cylindrique on peut utiliser de l'acier doux ou de l'acier inoxydable. Les chemises en acier doux peuvent servir à normaliser jusqu'à des températures de 9000 C environ, tandis que les chemises en, acier inoxydable peuvent être utilisées avec succès jusqu'à des tem- pératures de 1150 Co Les panneaux en acier à faible teneur de carbone doivent recevoir une épaisseur d'au moins 6 à 9 mm.,
tandis-que l'épaisseur des panneaux en acier inoxydable peut être réduite- à 3 mm. ou moins. Les frettes sont de préférence faites en acier inoxydable, qu'elles soient placées sur des cylindres ondulés en acier-doux ou en acier inoxydable.
Deux crochets ou anses, indiqués en 20 et 21, sont soudés à des pla- ques de base 22 qui s'étendent sur une ou plusieurs ondulations, et sont soudées à ces conditlations en vue de soulever la chemise. Pour empêcher les chaînes élévatrices- d'endommager le couvercle 12, on soude deux pontets 23 et 24 à l'ex- trémité supérieure d'une ou de plusieurs ondulations. Ces pontets doivent être en saillie au-delà de la bride 13. Les câbles ou chaînes utilisés pour l'élé- vation passent sur ces pontet et n'endommagent donc pas la bride du couvercle.
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L'extrémité inférieure ou base de la chemise intérieure de recuit est de préférence renforcée par un anneau plat 25 d'une largeur suffisante pour pouvoir être soudé aux sommets intérieurs et extérieurs des ondulations. Cet anneau est soudé aux deux côtés des condulations. La figure 4 représente un anneau de renforcement de ce genre auquel on donne de préférence une épaisseur de 9 mmo L'anneau 25 que montre la figure 1 comporte un prolongement cylindri- que descendant 26, soudé au bord intérieure Le pourtour: intérieur de ce prolon- gement cylindrique 26 est d'un diamètre égal au plus petit diamètre intérieur de la chemise, et il se trouve sensiblement au niveau axial des ondulations.
Ce prolongement peut recevoir une largeur de 250 mm. ou plus. Il ne sert pas seulementà renforcer la base de la chemise,mais intervient également pour l'é- tablissement d'un oint étanche. On introduit le sable dans une gouttière an- nulaire profonde, et on y enfonce le prolongement 26 lorsque la chemise recou- vre l'acier à recuireo L'anneau 25 et le prolongement 26 peuvent être consti- tués en partant d'une cornière avec une bande plus courte soudée à l'une des ailes et dans le prolongement de celle-ci. Un ensemble ainsi soudé présente l'aspect indiqué sur la figure 1.
Dans l'agencement que montre la figure 5, l'anneau 25 est supprimé, tandis que le prolongement 27 est tronconique. L'extrémité inférieure des pan- neaux 2 est découpée de façon que l'ensemble des ondulations forme une surface conique continue destinée à recevoir le prolongement tronconique 27, dont le bord extérieur partant du pourtour extérieur des ondulations est également dé- coupé pour s'adapter- aux ondulations.
Dans l'agencement que montre la figure 6, l'anneau plat 25 est fixé à la base du cylindre ondulé 1, tandis que le prolongement tronconique descen- dant 27 est soudé au pourtour extérieur des ondulations en 28 et renforcé par une entretoise extérieure 29 descendant du bord extérieur 30 de l'anneau 25 vers un point au milieu du prolongement tronconique 27. L'entretoise extérieure de renforcement 29 peut présenter des ouvertures indiquées en 31 pour permettre la.circulation de l'aire L'extrémité inférieure extérieure 32 du prolongement tronconique 27 peut comporter des dispositifs auxiliaires destinés à coopérer avec des joints d'étanchéité différents, par exemple avec un joint d'huile.
Les prolongements peuvent être perpendiculaires aux anneaux 25 ou inclinés par rapport à ceux-ci, et ils peuvent être fixés en un point quelconque à l' anneau correspondant. Mais, de préférence, le prolongement part du bord intérieur et inférieur de l'anneau.
Dans le cas de la figure 7. le prolongement annulaire 27 est soudé en un point radial intermédiaire de l'anneau 25, de sorte qu'il est espacé du bord intérieur et inférieur 28 de l'anneau 25. Cet agencement n'est pas très indiqué, parce qu'on ne voit pas l'angle 28 pour le centrer convenablement sur la charge d'acier ou sur le foyer.
Dans le cas de la figure 8,. l'anneau de renforcement 33 est découpé pour s'adapter aux ondulations. On peut utiliser cet anneau pour remplacer les frettes 16, 17, 18 ou l'anneau de base 25 Dans ce dernier cas, on peut le pla- cer à l'intérieur ou à l'extérieur. L'anneau de renforcement 33, ainsi découpé pour épouser la forme des ondulations, contribue à maintenir la forme de ces ondulations.