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THE GENERAL ELECTRIC COMPANY LIMITED, résidant à LONDRES.
PERFECTIONNEMENTS AUX ELECTRODES DE FOURS.
La présente invention concerne les électrodes pour le chauffage de bains liquides conducteurs de l'électricité, comme des bains de verre fondu ou de sels pour le traitement de métaux à haute température, elle a pour objet un perfectionnement ou une modification de l'invention' décrite et revendiquée dans le brevet principal n . 501.879. lesélectrodes de la présente invention sont du type qu'on immerge dans le liquide préchauffé pour faire passer du courant à travers le liquide entre une ou plusieurs paires d'électrodes, le liquide agissant comme résistance pour la production de chaleur en vue de maintenir ce liquide à une température élevée requise. Les électrodes de ce genre peuvent être soit fixées de façon permanente en position de fonction- nement dans le bain, soit susceptibles d'être introduites dans le bain et d'en être retirées.
L'invention concerne particulièrement les électrodes de ce genre dénommées ci-après "électrodes d'immersion", et utilisées dans les fours électriques pour la fusion du verre. Dans ces fours, le verre ou lesmatières premières servant à la production du verre peuvent d'abord être fondues par d'autres moyens, par exemple par chauffage au gaz, et quand le verre est en fusion et capable, de ce fait, de laisser passer du courant électrique, on plonge plusieurs électrodes d'immersion dans le liquide par des ouvertures convenables pratiquées dans les parois du four. les électrodes doivent être en matière réfractaire pour résister aux hautes températures utiliséeset être assez solides pour supporter, sans déformation, la pression du verre fondu ou autre liquide.
Si les électrodes sont fixées en permanence et subis- sent le chauffage initial avant d'être baignées de liquide, elles doivent être en une matière inoxydable, mais si elles sont libres et amovibles elles peu- vent être faitesen matières conductrices oxydables aux hautes températures utilisées, puisqu'elles ne sont pas chauffées dans la période initiale et qu'el- les sont protégées par le liquide dans lequel ellessont plongées contre l'oxy- dation par l'air.
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Les électrodes d'immersion utilisées jusqu'ici étaient générale- ment pleines, consistant en des blocs ou des barres massives d'une matière convenablement conductrice comme le graphite, le tungstène ou le molybdène.
Les métaux réfractaires convenant le mieux comme électrodes, notamment le mo- lybdène et le tungstène, sont difficiles à obtenir en masse et sont coûteux, les électrodes pleines faites en de tels métaux étant d'ailleurs trop lour- des.
Suivant l'invention décrite dans le brevet principal, la partie de l'électrode d'immersion pour le chauffage de bain de liquides électrique- ment conducteurs qui est immergée en fonctionnement est établie sous la forme d'un assemblage rigide consistant en un squelette de fils, tiges ou bandes espacés en métal réfractaire supporté par une structure rigide en matière réfractaire. La présente invention a pour but de procurer une électrode d'im- mersion dont la forme constitue un perfectionnement ou une modification de la forme d'électrode d'immersion décrite dans le brevet principal.
Suivant la présente invention, une électrode d'immersion qui est un perfectionnement ou une modification de l'électrode d'immersion revendiquée dans la revendication 1 du brevet principal, consiste en un bloc de métal ré- fractaire portant plusieurs pièces allongées rigides aussi en métal réfraq- taire, disposées de façon à plonger dans le liquide quand l'électrode se trouve en position de travail, le bloc étant fixé à un fût dont au moins la partie exposée à l'air atmosphérique, quand l'électrode se trouve en position de travail, est faite en une matière relativement non oxydable.
Par "matière relativement non oxydable" on entend une matière beaucoup moins sujette à oxydation que la dite matière réfractaire, quand celle-ci est exposée à l'air atmosphérique. Dans la construction de l'élec- trode, cette matière relativement non oxydable doit évidemment être choisie de façon qu'elle ne soit pas attaquée de façon appréciable par l'air atmos- phérique aux températures auxquelles cette partie exposée du fût est soumise pendant que l'électrode est en service. le bloc et les pièces allongées rigides sont faites, de préfé- rence, en molybdène ou en tungstène. Les pièces allongées peuvent être des tiges ou des barres parallèles qui ont l'apparence de dents de fourche en prolongement du bloc.
Ce dernier a, de préférence, la forme d'une forte tige ou barre de traverse dont l'axe longitudinal est à angle droit par rapport à l'axe longitudinal du fût, et les dents, en forme de tiges ou barres paral- lères, sont disposéesen une seule rangée symétrique et parallèle par rap- port au prolongement de l'axe longitudinal du fût, sur la face du bloc opposée au fût.
La partie du fût proche du bloc peut être en une matière réfrac- taire oxydable comme le molybdène ou le tungstène, pourvu que toute cette partie soit plongée dans le verre fondu ou autre liquide quand l'électrode est en position de fonctionnement dans le four ou bain. La partie du fût non plongée dans le bain en fonctionnement est faite en un métal relativement non oxyda- ble comme l'acier réfractaire et est habituellement pourvue d'une chemise de refroidissement à eau courante. Si la forme et les dimensions de l'électrode sont telles, par rapport à la lumière d'introduction de l'électrode pratiquée dans la paroi du four, qu' aucune partie du fût ne soit plongée dans le liquide en fonctionnement, le fût entier doit être en une matière relativement non oxy- dable, comme précité, et être pourvu d'une chemise de refroidissement.
Pour le montage d'une électrode d'immersion conforme à l'inven- tion, une extrémité de chacune des pièces allongées peut être introduite dans un trou pratiqué dans le bloc et y être main-tenue soit au moyen de broches in- sérées dans les cotés du bloc entre les dits trous, soit par soudure si l'on encastre les pièces allongées dans les trous de façon que leur bout encastré dépasse légèrement le bloc et puisse ainsi être soudé à la face du bloc. Le fût peut être attaché au bloc de manière semblable, c'est-à-dire en encastrant son extrémité dans un trou pratiqué au milieu du bloc et en la fixant par bro-
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ches ou par soudure; ou bien le bout du fût peut être tronconique et chassé dans un creux correspondant du bloc.
L'électrode d'immersion suivant l'invention est avantageuse en' ce qu'elle évite l'utilisation de blocs massifs de métaux réfractaires coûteux comme le molybdène et le tungstène. En outre, il y a une relativement grande surface de métal en contact avec le verre fondu ou autre liquide, ce qui permet d'obtenir une densité de courant plus faible à la surface de l'électrode en fonctionnement que dans le cas des électrodesmassives, pour une même consom- mation d'énergie; ceci est intéressant parce que l'électrode a moins tendance à se décomposer, la durée de vie de l'électrode est augmentée et le bain de verre est moins contaminé. Les électrodes de l'invention sont aussi avantageuses en ce qu'elles sont relativement légères et faciles à manipuler.
En outre, le métal réfractaire utilisé pour le bloc et les dents peut être utilisé à l'état embouti et ne doit pas être étiré ou autrement fini; ceci aussi réduit le prix de revient de l'électrode.
Les électrodesd'immersion suivant l'invention pewvent être construites de façon à convenir spécialement pour les fours à verre du type décrit dans le brevet de même date de la Demanderesse intitulé "Four électrique de fusion du verre", qui sont pourvus d'ouvertures inclinées dans les parois pour l'introduction des électrodes. Quand les électrodes sont ainsi inclinées avec les pièces allongées parallèles au fût en prolongement du bloc, elles présentent une grande surface au verre dans le sens du courant circulant entre chaque paire d'électrodes, de sorte que le verre est chauffé très efficacement.
Une forme d'électrode d'immersion conforme à l'invention, destinée à un four de fusion de verre électrique du type défini dans le paragraphe pré- cédent, est représentée, partiellement en coupe et partiellement en perspecti- ve, au dessin annexé et sera décrite maintenant à titre d'exemple.
L'électrode représentée au dessin comprend un bloc rectangulaire 1, long de 4,5 pouces (115 mm) et ayant une section carrée de 1,25 pouce (31,75 mm) de coté, en molybdène embouti, et percé de six trous cylindriques 2 dans lesquels sont encastrées, à serrage dur, des tiges de molybdène 3 ayant chacune un diamètre d'un quart de pouce (6,35 mm), les tiges dépassant le bloc d'une longueur de 7,5 pouces (170 mm). Les extrémités des tiges 3 lo- gées dans les trous 2 dépassent légèrement la surface 4 du bloc 1 et sont soudées, comme représenté, en 5.
Le fût de l'électrode est en trois parties; il comprend une ti- ge 6 de molybdène dont une extrémité est encastrée dans un trou cylindrique 7 du bloc 1, l'extrémité 8 étant soudée à la surface 9 du bloc, un bloc 10 en acier réfractaire dans lequel l'autre extrémité 11 de la tige 6 est encastrée par un bout tronconique, et une tige d'acier réfractaire 12 dans laquelle le bout 13 du bloc d'acier 10 est aussi encastré par un serrage tronconique. La ti- ge 12 est pourvue d'une chemise cylindrique en acier 14 et une plaque creuse 15 est fixée à l'extérieur de la chemise 14 au moyen d'une bride de serrage 16.
La chemise 14 et la plaque 15 sont pourvues de tubulures d'admission 17 et d'évacuation 18 pour l'eau de refroidissement. La bride 16 est pourvue d'une borne 19 servant à relier l'électrode à une source de courant.
En fonctionnement, l'électrode est introduite par une lumière d'une paroi du four à verre jusqu'à appliquer la plaque 15 contre la paroi extérieure du four, les tiges 3 et le bloc 1 étant plongés dans le verre fondu, tandis que les parties en acier du fût sont entièrement hors du bain de verre fondu, la partie à l'intérieur du four étant entourée de verre solidifié quand de l'eau de refroidissement circule duns la plaque creuse 15 et la che- mise 14.
REVENDICATIONS.