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VOUTE POUR FOURS ELECTRIQUES A ARC CONSTRUITE SUR CHASSIS A
REFROIDISSEMENT PAR EAU.
Les voûtes ou couvercles des fours électriques à arc sont cons- truite- en briques réfractaires acides, par exemple silico-alumineuses ou siliceuses sous forme d'un élément sphérique au travers duquel passent les électrodes du four. Ces voûtes ou couvercles ont une durée limitée étant . donne que la matière réfractaire., absorbe des substances qui en abaissent sensiblement le point de fusion.
Habituellement la durée d9une voûte est comprise entre 80 et 150 coulées et la manutention comporte de sensibles dépenses d'énergie,, tant pour la matiè- re réfractaire que pour la main-d'oeuvre.
D9autre parte on observe que le rendement thermique d'un four électrique à arc ne dépend pas., comme c9est le cas pour le four Martin de la réduction des pertes à un minimum ni d9une récupération poussée au ma- ximum de la chaleur du gaz de combustion et de réaction.
Un bon four Mar- tin n'a pas de sortie de flamme; celle-ci après avoir traversé les chambres et éventuellement,,, les récupérateurs, arrive au bas de la cheminées à une température qui dépasse de peu 200 c.Le four électrique à arc travaille au contraire avec dispersion complète des gaz de réaction et la voûte constitue un simple couvercle de protection des installations sus-jacentes (porte-élec- trodes, à étaux ou dispositifs analogues)o
Le bon rendement thermique, c'est-à-dire la transformation des
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en calories., dépende presque exclusivement , d9un bon fonctionnement.. obtenu par un convenable mouvement des électrodes, à son tour obtenu au moyen du régulateur automatique, et par une conduite de marche rationnelleo
En effets dans le four électrique à arc,,, la fusion d'une charge de riblon (mi- traille) a lieu de la manière suivante; l'électrode perce rapidement la masse de mitraille et arrive au fond du four, où commence la fusion,, un bain de métal étant obtenu., sous une couche de mitraille relativement froide.
La fu- sion, à ce moments n'est pas du tout influencée par la voüte, c'est-à-dire
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qu'il se présente un phénomène analogue à celui qui se vérifie dans le fonctionnement des fours pour alliages de fer ou fontelesquels, com-
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me on le sait9 dont des fours à marché continuée sans'voute.
Lorsque le bain coulé est obtenu et pendant 19affinagé, un bon fabricant d'acier a constamment la préocupation de procéder de manière à avoir un bain d'acier chaud avec revêtement et voûte fraîcheso La voûte "coule" seu- lement lorsque l'opération est mal conduite et, dans la plupart de ces cas., on a de l'acier froid. Quelquefois,,,,'Il faut pousser-légèrement la charge d' énergie), ce qui provoque conséquemment le dégouttement de la voûte et, par suite., un préjudice dans la formation des scories de même que dans la mé-
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tallurgie de lpacier.
La présente invention a pour objet une voûte pour four électri- que à arc apte à éviter les inconvénients techniques précités;) à réaliser une économie de matière réfractaire et à donner à la voûte une résistance pratiquement illimitée, sans toutefois éliminer sa plus petite influence possible sur le rendement thermique du fouro
La voûte pour four électrique à arc suivant l'invention est ca- ractérisée par le fait qu'elle est constituée par urie armature ou grille ou analogue, à son tour constituée par des éléments creux,,, réfrigérés et réfri- gérants,,, lesdits éléments creux comprenant entre eux des blocs,, ou analogues. de matière réfractaire.
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La voûte suivant 193nventionest en outre caractérisée par le fait que l'intérieur des éléments de l'armature ou grille ou analogue est en com- munication avec un récipient d'eau de refroidissement, préférablement avec l'intérieur du récipient d'eau de refroidissement du moyen de protection des électrodes contre la flamme.
La voûte suivant l'invention se caractérise encore par le fait
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que les espaces existant entre deux éléments creux réfrigérants, continus de l'armature ou grille ou analogue ont des dimensions plus petites vers le bas que vers le haut.
La voûte est en outre caractérisée par'le fait que les espaces existant entre les éléments creux réfrigérants contigus de l'armature ou grille sont occupés par des éléments en matière réfractaire de qualité in- férieure et à bas prix de revient., qui y sont simplement placés et qui, pouvant être préfabriqués,, peuvent être presque tous égaux entre eux et peu- vent être remplacés avec le four en marcheo
Dans un autre mode de réalisation, la voûte est caractérisée par lé-fait que les espaces existant entre les éléments creux réfrigérants con- tigus de l'armature ou grille sont occupés par un pisé de matières réfrac- taire qui est aussi de qualité inférieure et de prix de revient peu élevé.
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Le dessin ci-annexés représente,,, à titre dexemple9 1?un des mo- des de réalisation de 193.nventiono La figure 1 montre une coupe verticale faite suivant la ligne I-I de la figure 2; la figure 2 montre une vue sché- matique en plane la figure 3 montre.. à plus grande échelle., une coupe, fai-
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te suivant le plan vertical 111-111 d'une partie de la voûte;
la figure 4 montre le' schéma de circulation de Peau de refroidissemento
La voûte présente un châssis extérieur 1, qui soutient., de tou-
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te manière appropriée un certain nombre d'éléments creux 2p3ooa7,9 paral- lèles entre eux. de section transversale telle que la distance entre les a*tes su- riau 910 de deux éléments creux successifs soit plus grande que la dis- tance séparant les arêtes inférieures des mêmes éléments. Les éléments creux 4,5 et 6 qui constituent l'armature sont disposés de manière à pas- ser par les axes 11, 12 et 13 des électrodes.
Il est prévu extérieurement au châssis 1 et passant de 1?une des extrémités de Isolément 2 à l'extrémi-
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té correspondante de 1?élément 8 une chambre à1alimentation l4 reliée, par des conduits 15, munis de dispositifs de régulation 16, à l'intérieur des éléments 2 à 8; les autres extrémités des éléments 2 à 8 sont reliées., par des conduits 17, à un tuyau ou conduit ramasseur 18, préférablement disposé
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à une hauteur supérieure à celle de la chambre 14;'une soupape ou analogue 19 est placée entre la chambre 14 et une chambre d'eau 20, à laquelle ar- rivent les conduits 21 et 22, respectivement reli0sà là chambre 14 èt au conduit 18.
Le récipient 20 peut avantageusement être le'réservoir d'eau de refroidissement du dispositif de protection des électrodes contre la flamme. Les éléments creux 4,5 et 6, en rencontrant les axes des électro- des,, forment une chambre annulaire'23 que traversera l'électrode; l'ou- -, - verture supérieure de cette chambre sera fermée par une brique 249 'façonnée de manière à empêcher de toute manière appropriée,, le contact de 19électro- de avec le châssis. les espaces existant entre deux éléments creux réfrigérants consécutifs de la grille ainsi constituée seront occupés par de la matiè- re réfractaire, indiquée au dessin par 25,26 et 27.
Cette matière réfrac- taire pourra être constituée par du pisé ou par des blocs façonnés et dans ce dernier case on aura soin de veiller à ce que la plus grande partie des blocs à utiliser ait des dimensions uniformes., de manière qu'ilS puissent également être éventuellement remplacés pendant le fonctionnement du four.
En tous cas, la matière réfractaire pourra être de qualité inférieure et de bas prix de revientpuisque le refroidissement empêche d'atteindre des températures élevées.
Le mode de fonctionnement de la voûte constituée comme il est 'indiqué ci-dessus découle de ce qui précède. Grâce à un réglage convenable des soupapes ou robinets 16 et 19, on prépare la circulation désirée de chacun des éléments de refroidissement 2 à 8 et 23; au fur et à mesure que la chaleur du four tend à faire monter la température de l'armature et de la matière réfractaire interposée entre les éléments de ladite armature,, l'eau de circulation pourvoit à éloigner lesdites calories ét la voûte se maintient à basse température; de ce fait,,, on élimine les inconvénients pré- cédemment indiqués.
Bien qu'aux fins de la présente description, 1?invention ait été rapportée, à titre d'exemple, à une voûte pour four métallurgique à électrodes il est bien entendu que le même principe peut également s'ap- pliquer a tout autre four industriel dans lequel la voûte n'ait pas une fonction de réverbération et dans lequel, avec les particularités techni- ques et constructives précitées;, on puisse assurer des avantages de conser- vation ou durée de fonctionnements d'économie, etc...$ analogues à ceux qui ont été indiqués précédemment suivant les idées fondamentales de 1' invention telles quelles seront résumées dans les revendications qui sui- vent.
REVENDICATIONS.
1. Voûte pour four, en particulier pour four métallurgique à arc mais en général pour tout four dans lequel la voûte n'ait pas une fonction de réverbérations caractérisée par le fait qu'elle est consti- tuée par une armature ou grille ou analogue,, laquelle est, à son tour, constituée par des éléments creux.. réfrigérés et réfrigérants, lesdits éléments creux comprenant entre eux des blocs ou analogues-, en matière réfractaire.