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APPAREIL METALLURGIQUE.
En métallurgie, il est fait usage de nombreux appareils aux- -quels il est nécessaire de fournir de la chaleur pour en amener la charge aux conditions voulues de température. Ainsi on connaît notamment de nom- breux types de fours tels que par exemple les fours de fusion, d'affinage, de traitements thermiques, de réchauffage, de*cuisson etc... Dans les fours actuels les faces internes des parois latérales sont verticales comme dans les fours électriques et dans certains fours de réchauffage, de cuisson ou autres ou inclinées vers l'extérieur du four comme par exemple dans les fours Martin c'est-à-dire que la section droite reste de gran- deur constante ou bien va en croissant depuis la sole jusqu'à la voûte.
Par suite de ces modes de construction il existe dans le four proprement dit, des espaces morts qui provoquent des mouvements gazeux parasitaires très préjudiciables au rendement thermique et à la tenue du revêtement réfractaire de l'appareil.
La présente invention relative à un appareil métallurgique auquel il est apporté pour son fonctionnement, une quantité de chaleur à partir d'une source extérieure à la charge, consiste à donner aux faces internes des parois latérales constitutives de l'appareil une forme telle que si elles sont prolongées elles se rejoignent au-dessus de la sole.
Suivant une caractéristique essentielle de l'invention, les faces internes prolongées, pouvant être planes ou courbes, se rencontrent à une distante finie au-dessus du niveau de la sole. Dans le cas où les faces sont planes, elles sont inclinées vers l'intérieur du four et font, 2 avec le plan horizontal passant au niveau de la sole, un angle variable suivant le type d'appareil, les conditions de travail, etc... L'angle d'inclinaison des faces sur l'horizontale est généralement compris entre 45 et 85 . Si les faces internes des parois latérales sont courbes, la concavité est tournée vers l'intérieur de l'appareil.
Suivant des modes de réalisation, les faces courbes opposées possèdent, en des points au même niveau, des rayons de courbure identiques; les rayons de courbure peuvent aussi être différents de même qu'il est possible de donner aux parois latérales et à la voûte les mêmes rayons de courbure,
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Dans des modes de réalisation, les faces internes des parois latérales ont la forme de surface de révolution. Ces faces peuvent avoir même centre de courbure et des rayons de courbure identiques dans une même section transversale, en particulier, les dites faces internes peuvent, par exemple, avoir la forme parabolique ou encore dans un autre cas la forme d'un paraboloide de révolution à axe vertical.
Autrement dit les faces;internes peuvent être des surfaces de;révolution dont l'axe princi- pal est horizontal, vertical ou incliné sur l'horizontale, la génératrice de la surface pouvant être une ligne droite, brisée ou courbe.
La présente invention sera plus aisément comprise en.se référant à la description suivante des dessins annexés qui montrent, à titre illustra- tif seulement, quelques exemples d'application de l'invention à la réalisa- tion de fours.
Dans ces dessins :
Les figures 1 et 2 sont des vues schématiques, d'une section transversale, verticale, d'un four Siemens-Martin réalisé suivant l'in- vention.
La figure 3 est une vue .schématique d'une section faite sui- vant un plan vertical passant par'T'axe vertical d'un four électrique sui- vant l'invention.
Dans les figures, les mêmes chiffres de référence se rapportent aux mêmes éléments.
La figure 1 montre qu'un four du type d'un four Siemens-Martin comprend une sole 2 le long de laquelle sont montées les parois latérales 3 qui suivant l'invention sont inclinées vers l'intérieur du four c'est- à-dire que les faces 3' vont en se rapprochant vers le haut. En 4 est si- tuée la voûte. Dans la réalisation de la figure 1, les faces latérales op- posées 3 sont planes tandis que dans la réalisation de la figure 2 les fa- ces latérales sont courbes-
Dans le cas de la figure 3, relatif à un four électrique il est prévu de donner à la face interne 3' la forme représentée qui est avantageu- sement parabolique.
En général, l'invention est applicable aux appareils auxquels on fournit de la chaleur d'une façon quelconque que ce soit par combustion d'un solide, liquide ou gaz ou par un moyen électrique.
Une earactéristique d'un appareil construit suivant l'invention réside dans ce que la voûte possède une surface dont la projection sur un plan horizontal soit inférieure à celle de la sole projetée sur le même plan.
Parmi les divers avantages d'un four suivant l'invention on peut notamment citer la diminution'très sensible de la portée de la voûte ce qui se traduit par une diminution du poids du réfractaire, une solidité accrue et des réparations plus faciles.
De plus, dans le cas où les réfractaires de la voûte et des parois latérales ont des natures chimiques différentes pouvant donner lieu à des réactions destructrices pour l'une ou pour l'autre de ces parties, la confor- mation d'un four suivant l'invention empêche le contact direct entre les constituants des réfractaires et, par conséquent, une réaction chimique entre eux et la dégradation accélérée de ces revêtements comme cela se pro- duit par le ressuage de la voûte.
En outre, le profil plus rationnel du laboratoire du four produit une meilleure répartition des gaz dans le foûr et l'élimination des espaces morts qui, dans les fours actuels à profil transversal droit ou évasé vers le haut favorisent le mouvement ascencionnel des gaz.-chauds,
Enfin pour une même surface de sole les revêtements réfractaires surplombant la sole ayant une surface radiante moindre que dans les fours correspondants connus, la déperdition de-chaleur dans un four conformé sui- vant l'invention sera évidemment moindre que dans ceux-ci-
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METALLURGIC APPARATUS.
In metallurgy, use is made of many devices to which it is necessary to supply heat in order to bring the load to the desired temperature conditions. Thus, many types of furnaces are known in particular, such as, for example, furnaces for melting, refining, heat treatment, reheating, baking, etc. In current furnaces, the internal faces of the side walls are vertical. as in electric ovens and in certain reheating, baking or other ovens or inclined towards the outside of the oven such as for example in Martin ovens, that is to say that the cross section remains constant or else goes in increasing from the sole to the vault.
As a result of these construction methods, there are dead spaces in the furnace proper which cause parasitic gas movements which are very detrimental to the thermal efficiency and to the resistance of the refractory lining of the apparatus.
The present invention relating to a metallurgical apparatus to which it is supplied for its operation, a quantity of heat from a source external to the load, consists in giving the internal faces of the side walls constituting the apparatus a shape such that if they are extended they meet above the sole.
According to an essential characteristic of the invention, the extended internal faces, which may be planar or curved, meet at a finite distance above the level of the sole. In the case where the faces are flat, they are inclined towards the interior of the oven and form, 2 with the horizontal plane passing at the level of the sole, a variable angle depending on the type of appliance, the working conditions, etc. .. The angle of inclination of the faces on the horizontal is generally between 45 and 85. If the internal faces of the side walls are curved, the concavity is turned towards the interior of the device.
According to embodiments, the opposite curved faces have, at points at the same level, identical radii of curvature; the radii of curvature may also be different, just as it is possible to give the side walls and the vault the same radii of curvature,
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In some embodiments, the inner faces of the side walls are in the form of a surface of revolution. These faces can have the same center of curvature and identical radii of curvature in the same cross section, in particular, said internal faces can, for example, have the parabolic shape or in another case the shape of a paraboloid of revolution. with vertical axis.
In other words, the internal faces can be surfaces of revolution whose main axis is horizontal, vertical or inclined to the horizontal, the generatrix of the surface being able to be a straight, broken or curved line.
The present invention will be more readily understood by reference to the following description of the accompanying drawings which show, by way of illustration only, some examples of application of the invention to the production of ovens.
In these drawings:
FIGS. 1 and 2 are schematic views, of a transverse, vertical section, of a Siemens-Martin oven produced according to the invention.
Figure 3 is a schematic view of a section taken along a vertical plane passing through the vertical axis of an electric furnace according to the invention.
In the figures, the same reference numbers refer to the same elements.
Figure 1 shows that an oven of the type of a Siemens-Martin oven comprises a hearth 2 along which are mounted the side walls 3 which according to the invention are inclined towards the interior of the oven, that is to say. say that the 3 'faces are approaching towards the top. In 4 is located the vault. In the embodiment of FIG. 1, the opposite side faces 3 are plane while in the embodiment of FIG. 2 the side faces are curved.
In the case of FIG. 3, relating to an electric oven, provision is made to give the internal face 3 ′ the shape shown which is advantageously parabolic.
In general, the invention is applicable to apparatus to which heat is supplied in any way whether by combustion of a solid, liquid or gas or by electrical means.
One characteristic of an apparatus constructed according to the invention resides in that the arch has a surface whose projection on a horizontal plane is less than that of the sole projected on the same plane.
Among the various advantages of a furnace according to the invention, mention may in particular be made of the very substantial reduction in the span of the vault, which results in a reduction in the weight of the refractory, increased strength and easier repairs.
Moreover, in the case where the refractories of the vault and of the side walls have different chemical natures which can give rise to destructive reactions for one or the other of these parts, the conformation of a following furnace the invention prevents direct contact between the constituents of the refractories and, consequently, a chemical reaction between them and the accelerated degradation of these coatings as occurs by the bleeding of the vault.
In addition, the more rational profile of the furnace laboratory produces a better distribution of gases in the furnace and the elimination of dead spaces which, in current furnaces with a straight transverse profile or flared upwards, promote the upward movement of the gases. hot,
Finally, for the same sole surface, the refractory coatings overhanging the sole having a smaller radiant surface than in the corresponding known furnaces, the heat loss in a furnace conformed according to the invention will obviously be less than in these.