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DISPOSITIF D'HOMOGENEISATION DE LA TEMPERATURE ET DE LA COMPOSITION DE
L'ATMOSPHERE D'UN FOUR.
Les fours de grandes dimensions sont généralement inutilisables pour des opérations de traitement thermique délicates, par manque absolu de précision pour la température et la composition de l'atmosphère d'un point à un autre de l'enceinte. Or, le recuit de produits métallurgiques de grandes dimensions nécessite précisément l'application., en tous points desdites pièces, d'une température très précise. C'est pourquoi, le traitement thermique des pièces volumineuses étant jusqu'à présent impossible, on devait se contenter de subdiviser ces pièces à un degré incompatible avec la solidité et l'économie tout en demeurant en dessous des possibilités que permettent d'atteindre les techniques de production par moulage ou par forgeage, en ce qui concerne le volume et le poids des pièces.
La présente invention a précisément pour but de remédier, notammente à de tels inconvénients, en permettant la construction d'un four de traitement thermique dont l'atmosphère est homogène en tous points, aussi bien du point de vue de la température que du point de vue de la composition.
A cet effet, selon la présente invention, le dispositif de chauffage d'une enceinte de traitement thermique constituée par une chambre de grande dimension comprend, à la partie inférieure de ladite chambre;, une première série de brûleurs sensiblement perpendiculaires aux parois,, pourvus, à distance de ladite parole d'un écran placé face au débouché de chaque brûleur d'une part., une seconde série de brûleurs également sensiblement perpendiculaires aux parois s'ouvrant au voisinage de la voûte de l'enceinte d'au- tre part, et en troisième lieu des canaux de circulation disposés de préférence dans lesdites parois où s'ouvrent les brûleurs, canaux ouverts à leurs deux extrémités,\)
aspirant l'atmosphère du four sensiblement au niveau de la partie supérieure des 'écrans., et le refoulant sensiblement sous les débouchés
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des brûleurs de voûte
L'évacuation des gaz brûlés est de préférence effectuée dans la région centrale de la sole.
Lorsque ladite sole est mobile., cette dernière est pourvue de cheminées susceptibles d'être mises en coïncidence avec des carneaux d'aspiration et l'on prévoit un dispositif d'étanchéité à éléments éclipsables entourant les débouchés desdits carneaux.
La propulsion des gaz dans les canaux de circulation est de préférence assurée par induction en réinjectant, au col de tuyères disposées à cet effet dans lesdits canaux une portion de gaz prélevés dans les fumées, . cette portion gazeuse étant., dans ce cas., épurée,!) éventuellement refroidie,? mise sous pression et éventuellement réchauffée. La propulsion peut aussi être assurée, lorsque les conditions le permettent.? par un ventilateur aspirant les fumées chaudes à la base et les refoulent au sommet.
La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d9exemples non limitatifs, fera bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique., les formes d'exécution décrites faisant évidemment partie de l'invention.
La fig,. 1 montre en coupe schématique le dispositif de circulation des gaz de l'atmosphère du four.
La fig. 2 montre de façon partielle la paroi d'un four constituant le'un des piédroits.
La fig. 3 est une coupe faite par la ligne III-III de la fig. 2.
La fige 4 est une coupe faite par la ligne IV-IV de la fig. 2.
La figo 5 montre de façon partielle une coupe transversale au droit de la sole.
La fige 6 montre partiellement en perspective.il avec des arrache- ments une portion de la sole et l'une des extrémités d'un dispositif d'étanchéité.
Comme on le voit sur les fig. 2 et suivantes., les piédroits du four comportent,\! à leur base,, des brûleurs 1 dont le débouché est masqué., à quelque distance du piédroit, par un écran enveloppant 2. Cet écran projette le long de la paroi les jets de gaz enflammés par une ouverture supérieure 3 et provoque., en même temps, un léchage de la seßen grâce à une ouverture inférieure 4 d'assez faible section. Chacun des piédroits du four comporte ainsi,de place en place,et régulièrement disposés,\) des brûleurs 1 et des écrans 2. A la partie supérieure des piédroits, on dispose des brûleurs 5 débouchant librement au voisinage de la voûte.
Ces brûleurs de sole et de voûte sont régulièrement disposés le long de chacun des piédroits; ils débitent leurs flammes sensiblement de façon perpendiculaire aux piédroits et les plans verticaux passant par les axes des brûleurs de voûte 5 sont disposés entre les plans verticaux contenant les axes des brûleurs de sole 1.
Dans la paroi des piédroits, on aménage dès-cheminées 6 dont l'extrémité.supérieure est coudée et débouche dans le four par une ouverture 7.
L'extrémité inférieure de la cheminée 6 est conformée en tuyère 8 s'ouvrant par une ouverture soudée 9 vers l'intérieur du four. Au col de la tuyère, on dispose un injecteur 100
Dans la paroi de chacun des piédroits., on dispose en outre, des regards d'allumages 11. Entre chacun des brûleurs on aménage des voûtes 12 mises en communication avec des carneaux latéraux 13. Ces carneaux latéraux permettent l'évacuation au ras de la sole d'une partie des fumées, la section desdits carneaux étant réglée par des dalles mobiles 14.
Les extrémités du four sont fermées par des portes 15 levantes et
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pourvues de dispositifs d9étan0héité 16 et 17 inférieurs et supérieurs à lames et r-lgo1es,\) à fluide ou à sable. L-9étanchêlté latérale des portes est assurée par des moyens connus non représentés. Les moyens de levage et de guidage des portes ne sont également pas représentés.
La sole du four (fige 5 et 6) est un massif réfractaire 18 supporté par une ossature métallique porteuse de galets 19 roulant sur des rails 20 aménagés à la partie basse ou plancher du four. Cette sole est pourvue de nervures latérales 21 encastrées dans des gorges correspondantes de chacun des piédroits, gorges dans lesquelles on fait déboucher les conduits
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23 communiquant avec les carneaux 3e Un dispositif d9étmchéité à couteaux et rigoles 24 est prévu sous la gorge 22, parallèlement aux rails 20. Cette sole est pourvue de cheminées 25 passant au travers du massif 18 et disposées en files parallèles aux rails 20. Chacune desdites files de cheminées
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25 est encadrée par un dispositif d'étanchéité 26 à lames et à rigoles paral- lèles aux rails 20.
Aux extrémités des files., les rigoles sont réunies pour former un bassin 27 et ces bassins comportent deux rigoles de sortie 28 obturées par les trappes basculantes 29 effaçables automatiquement lors du passage des lames solidaires de la sole. En outres une trappe à bascule 30 est montée aux extrémités des lames en contact avec ces dernières pour permettre le passage libre de ladite trappe 30 au-dessus de la paroi 31 de fermeture du bassin 27 quel que soit le sens de mouvement de la sole mobile.
Lorsque la sole est insérée dans le four., chacune des cheminées 25 fait sensiblement face aux débouchés 32 de carneaux traversant la partie inférieure du four et destinés à l'aspiration des fuméesLors de la sortie de la sole, les trappes 29 sont éclipsées automatiquement ou de façon commandée et le liquide du joint est évacuée au moins en partie, Il est remplacé lors de la fin de réintroduction de la sole, lorsque les trappes 29 sont
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relevées. Les trappes 30 d'extrédté sont montées à faible jeu au contact des lames latérales de joint solidaires de la sole et leur axe dearticula- tion est également séparé par un très faible jeu de la sole.
Les brûleurs 1 et les brûleurs 5 sont réunis par un réseau de canalisations pourvues de vannes de réglage à des conduites générales 33,33a de distribution de combustible et à des conduites générales 34, 34a de distribution de comburant primaire Chacun des injecteurs 10 est réuni par une canalisation individuelle comportant un robinet de réglage à une conduite générale 35 de distribution de fluide moteur. Ce fluide moteur est prélevé sur un point du circuit 36 d9évacuation des fumées, grâce à un piquage 37 qui débouche à la base d'une installation 38 de lavagede réfrigération éventuel-
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le et dgépuration.
Les fumées épurées sont comprimées par un compresseur 39 et passent éventuellement dans un échangeur 40 de rêchauffage., placée par exemple, dans le circuit des fumées, en un lieu à température convenable pour
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donner au fluide moteur le maximum d9 énergie utile.
On constate qu'avec de telles dispositions dans un four dont le volume intérieur est de 1?ordre du millier de mètre oubesp 19atmosphère est homogène en tous points grke aux circulations établies et que les tempéra- tures sont également réparties de façon homogène. Le traitement thermique de pièces métalliques de grandes dimensions y est possible., ainsi que le traitement simultané de nombreuses pièces de dimensions moindres. Le circuit des gaz brûlés peut d'ailleurs être influencé par réglage de la proportion des quantités de fumées évacuées axialement au travers de la sole et latéralement par les orifices des piédroits prévus à cet effet.
Il va de soi que;, sans sortir du cadre de la présente invention,\) on pourra apporter des modifications aux formes d9exécution qui viennent d'être décrites.