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ELEKTROKEMISK A/S, résidant à OSLO (Norvège) .
DISPOSITION DE FONCTIONNEMENT DES FOURS ELECTRIQUES.
La présente invention concerne les fours électriques dans lesquels l'énergie est fournie par des électrodes et, spécialement, les procédés métal- lurgiques par électrothermie. Dans ce genre de fours, les électrodes sont généralement pendues vetticalement dans la charge et la chaleur est produite au point d'immersion de l'électrode dans la charge. L'énergie fournie à ces fours est réglée en variant la résistance dans le four, en relevant ou abais- sant les électrodes suivant les fluctuations de l'ampérage. L'expérience de ces fours montre que cette opération se fait plus facilement, mieux et plus ef- ficacement au début du procédé que plus tard. Ceci s'explique facilement, par- ce qu'au début du traitement,la charge est poreuse et les gaz de la réaction s'échappent facilement et se répartissent sur une grande partie de la surface du bain.
Après un certain temps, des cratères de fusion se forment autour des électrodes et les vides entre les matières de la charge constituant les parois des cratères sont progressivement obstrués par des matières agglomérées, de la poussière, etc. Les gaz ne puevent plus se disperser et se répartir également sur une grande partie de la surface. Les gaz sortent, au contraire, en plus grandes quantités, souvent bien localement sur les surfaces très réduites entre la paroi du cratère et l'électrode. Les opérateurs disent que le four "souffle".
Il en résulte un fonctionnement irégulier du four, de grosses pertes par évapo- ration, des pertes calorifiques, une charge électrique variable, etc. Au fur et à mesure, le fonctionnement du four peut parfois devenir de plus en plus dif- ficile. La coulée du four devient aussi plus difficile et les cratères devien- nent eux-mêmes de plus en plus étroits, de sorte qu'il faut souvent curer le four. Cela se produit, par exemple, quand on-)produit du silicium métallique,et il faut habituellement changer de temps en temps de production en passant à des alliages à point de fusion plus bas contenant plus de fer, de manière à laver les impuretés accumulées et à rouvrir ainsi les cratères.
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La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients en permettant à l'électrode de travailler continuellement dans des cratères nouvellement formés. A cet effet,on déplace l'électrode relativement à la charge de façon qu'il n'y ait jamais un temps suffisant pour la formation de cratères à parois agglomérées empêchant l'échappement des gaz, des nou- veaux cratères frais se formant au fur et à mesure du déplacement relatif.
Le mouvement peut être continu ou par étapes, et on peut déplacer le four par rapport aux électrodes ou les électrodes par rapport au four. Le mou- vement peut être réglé en fonction de la vitesse de réaction et de la char- ge. Le mouvement nécessaire au déplacement..des cratères par rapportà la charge doit pouvoir être indépendant du mouvement nécessaire à la régulation de la charge appliquée aux électrodes. Comme la surface de la charge dans un four de ce genre est approximativement horizontale et que les électrodes pendent verticalement dans la charge, une solution particulièrement satis- faisante consiste à placer les électrodes excentriquement au four et à fai- re tourner celui-ci de façon que pratiquement toute la surface de la charge soit balayée par les électrodes, pendant la rotation.
Un autre moyen consiste à donner au four ou aux électrodes, un mouvement oscillant de façon que les électrodes viennent en contact avec la plus grande partie possible de la charge. L'invention envisage aussi une combinaison dès mouvements d'oscillation et de rotation du four et/ou des électrodes. Si on alimente le four en matières premières par des tubes qui ne participent pas au mouvement du four, ce mouvement peut aussi servir à obtenir une répartition régulière des matières premières dans, le four, avec un minimum de tubes de chargement.
A noter qu'il peut être avantageux pour le présent procédé d'in- cliner le four de fusion d'un certain angle sur le plan horizontal. Ceci peut faciliter la coulée et aider à maintenir le fond du four propre. Il en est ainsi parce que le fond se rapproche périodiquement d'une des élec- trodes, pendant la rotation du four.
Un autre avantage de la rotation du four est de faire la coulée des trois cratères d'un four triphasé d'un coté du four, pourvu que la vites- se de rotation soit réglée de façon que le trou de coulée se trouve à la face avant quand la coulée doit se faire. Il est d'ordinaire préférable d'arrêter la rotation pendant la coulée. On notera que la rotation rend la coulée des trois cratères plus aisée par un même trou de coulée, les produits des trois cratères coulant dans un bain commun.
Il est évident que la vitesse de rotation doit être réglée en fonction du procédé considéré. Pour chaque procédé, il y a une certaine vi- tesse maximum où le mouvement se fait sans pression latérale appréciable sur les électrodes. Cette vitesse dépend probablement de la rapidité avec laquel- le les matières descendent verticalement dans les cratères. Si cette vites- se maximum est dépassée, les électrodes poussent contre les matières dans les parois des cratères, sur.tout dans la partie supérieure de la charge, et il y a danger que les électrodes se brisent.
La vitesse du mouvement relatif entre la charge et les électrodes peut être variée suivant la nature du procédé entre une vitesse extrêmement faible et une vitesse qui dépasse la vitesse de descente des matières dans les cratères. Dans ce dernier cas, les électrodes servent à agiter le conte- nu du four. Il peut être nécessaire de renforcer, par des moyens appropriés, l'électrode au point où la pression de la charge est forte. L'électrode peut aussi être renforcée en lui donnant une section transversale de forme appropriée, par exemple une section ovale, qui résistera mieux à la pression due à la rotation.
Un autre avantage du procédé de la présente invention réside en ce qu'une partie beaucoup plus grande de la charge prend part à la réaction, la partie inerte de la charge étant fortement réduite. Il est aussi beaucoup
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plus facile et plus rapide de curer un four de ce genre, quand cela devient nécessaire pour l'une ou l'autre raison.
A titre d'exemple, il peut être mentionné qu'il est possible de varier la vitesse de rotation conformément au procédé de l'invention entre 1 pouce (25 mm) à l'heure, ou moins, et une vitesse allant jusqu'à 10 - 15 pieds (3 à 5 mètres) à l'heure, ou davantage.
REVENDICATIONS.
1. Mode de fonctionnement de fours de fusion électriques, carac- térisé en ce que les cratères d'électrode se déplacent dans la charge, au cours du procédé.