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La présente invention concerne le chauffage et le réchauf- fage de métaux et constitue un perfectionnement ou modification de l'invention décrite et revendiquée dans le mémoire descriptif du brevet anglais n 606.401.
Dans ledit mémoire descriptif est décrit un procédé dans lequel un combustible gazeux est brûlé en deux étapes, à savoir en combustion primaire de façon que les produits de cette com- bustion primaire soient relativement non-oxydants pour le métal que l'on chauffe et en combustion secondaire pour réchauffer le
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métal, le gaz et/ou l'air pour la combustion primaire.
La présente invention a pour objet un perfectionnement à ce procédé et consiste essentiellement à brûler le gaz en trois étapes.
La combustion primaire est effectuée, comme précédemment, avec un tel défaut d'oxygène ou d'air que les produits de la combustion sont non-oxydants pour le métal que l'on chauffe*
Les produits de cette combustion primaire sont aérés l'extérieur de la chambre de travail, de préférence par une en- ve loppe entourant l'ensemble ou une partie de la chambre, où ils sont encore partiellement brûlés avec l'air, ou avec l'air enrichi ,; d'oxygène de façon à compenser partiellement ou complètement les pertes de chaleur de la pièce ou de la chambre de traitement.
Les produits de la combustion secondaire sont ensuite brûlés dans un échangeur de chaleur pour réchauffer un ou plu- sieurs des métaux en traitement, l'air (ou l'air enrichi d'oxy- gène) et le gaz utilisé pour 'la combustion primaire.
De préférence, l'échangeur de chaleur est disposé de telle manière que la plus grande partie de la chaleur sensible des gaz, passant à l'échangeur de chaleur et venant de la combustion secondaire, est retenue. La combustion tertiaire ne doit pas s'effectuer dans l'échangeur de chaleur lui-même, mais peut se faire dans une chambre de combustion attenante à l'échangeur de chaleur.
L'échangeur de chaleur peut avoir la forme d'un récupéra- teur; également, deux récupérateurs peuvent être employés, l'un pour l'air ou l'air enrichi d'oxygène et le second pour le gaz.
Alternativement, les gaz peuvent passer à un régénérateur d'une paire de régénérateurs et le courant peut être renversé de la façon usuelle,a des intervalles périodiques.
Le degré de réchauffage de'laire ou de l'air enrichi d'oxy-
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gène et également du gaz nécessaire pour la combustion primaire est déterminé par la valeur calorifique du gaz disponible. Par exemple, s'il faut brûler du gaz pauvre, tant le gaz que l'air ou l'air enrichi d'oxygène doit être réchauffé à une température beaucoup plus élevée que si l'on emploie un gaz à haute valeur calorifique tel que le gaz de four à coke ou le gaz naturel. Il existe un rapport bien déterminé entre le degré de réchauffage nécessaire et la valeur calorifique du gaz.
De plus, si le gaz possède une valeur calorifique faible, l'enrichissement de l'air en oxygène est plus nécessaire et plus désirable.
Si l'on emploie un récupérateur, l'air est,de préférence, ' récupéré à une température en excès de 600 C, et peut souvent être réchauffé à 850 C. Dans le cas du réchauffage du gaz, norma- lement un gaz de charbon ou gaz de four à coke est réchauffé à 400 C seulement, mais le gaz pauvre et le gaz de haut fourneau sont, préférablement, chauffés au-delà de 600 C.
La chambre de traitement du four peut être garnie de bri- ques d'une conductivité thermique élevée, de façon que la combus- tion secondaire puisse compenser la chaleur perdue par conduction thermique, ou bien la chambre peut être/garnie de briques réfrac- taires poreuses.
Une forme préférée de l'invention est décrite ci-après avec référence aux dessins ci-annexés, dans lesquels : la figure-1 est une coupe en élévation, dans un four dans lequel l'invention peut être mise en application et la figure 2 est une vue diagrammatique des circuits d'é- coulement, illustrant l'invention.
Le four illustré à la figure 1 comporte une chambre de combustion primaire PC recouverte d'une tdture cintrée 10, des parois longitudinales 11 et 12 et une sole 13. A l'extérieur de la chambre primaire se trouve une chambre secondaire SC qui, de préférence, se prolonge, aussi complètement que possible, autour de la chambre primaire sous forme d'une enveloppe. La sole Il
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de la chambre primaire peut être réalisée en briques réfractaires espacées.
Les produits de la combustion primaire peuvent passer à la chambre secondaire par'les orifices 14, dans les parois 1112 de la chambre primaire.
Un brûleur 15, 16 sert à admettre à la chambre primaire, sous contrôle, du gaz réchauffé contenant de l'oxygène venant du tuyau 17 et un gaz de combustibleréchauffé venant du tuyau 18,
L'air réchauffé ou autre gaz contenant de l'oxygène peut être admis à la chambre secondaire SC par un tuyau 19 et des ori- fices 20, 21.
Posé sur la face supérieure du four', se trouve un échan- geur de chaleur 22 se présentant sous la forme de deux récupéra- intérieure teurs possédant une chambre commune/TC, laquelle sert de chambre de combustion tertiaire, et des chambres extérieures 23 et 24, séparées par une cloison annulaire 25.
Le récupérateur supérieur 23 sert à réchauffer le gaz de combustible qui est admis en 26 et évacué en 27 par le tuyau 18.
Le récupérateur inférieur sert à réchauffer le gaz conte- nant de l'oxygène qui est admis en 28 et évacué en 29 par le tuyau 17.
Les produits de la combustion partielle secondaire passent de la chambre secondaire Sedans la chambre tertiaire TC par un orifice 30 et sont brûlés jusqu'à combustion complète dans la chambre tertiaire avec l'air admis au tuyau 31.
L'écoulement du gaz,dans le four, est illustré dans la figure 2. Le gaz est admis en 32 et passe, via une soupape de retenue 33 et une soupape de contrôle du gaz %4¯,au récupérateur
23; de là, le gaz passe au brûleur. 15 via'le tuyau 18, une seconde soupape de contrôle 35 et une soupape de retenue 36.
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L'air venant d'une soufflerie (non représentée) passe par deux tuyaux en parallèle, c.à.d.,d'une part, via une soupape de contrôle 37 et un tuyau 31 à la chambre tertiaire TC et, d'autre part, via le récupérateur inférieur et le tuyau 17,au brûleur 15.
Ce deuxième circuit d'air venant de la soufflerie passe par la soupape de contrôle 38, la soupape de/retenue 39 et par le rac- cordement 40 où l'air se mélange avec l'oxygène admis via une soupape de contrôle 41 et une soupape de retenue 42.
Après avoir été réchauffé dans le récupérateur inférieur 24, le gaz contenant de l'oxygène passe, via le tuyau 17, la sou- pape de contrôle 43 et la soupape de retenue 44¯,au brûleur 15, @ une partie de ce gaz contenant de l'oxygène étant acheminée vers @ la chambre de combustion secondaire SC via le tuyau 19.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé de traitement thermique des métaux dans une chambre de/combustion primaire d'un four substantiellement fermé, comprenant les phases suivantes : la combustion d'un com- bustible avec un gaz contenant de l'oxygène dans la chambre pri- maire jusqu'à une combustion partielle primaire pour produire une atmosphère qui est substantiellement non-oxydante pour le métal aux températures de chauffage atteintes; la combustion des produits de la combustion primaire à l'extérieur du four/jusqu'à combustion partielle secondaire suffisante pour compenser les pertes de chaleur de la chambre de combustion primaire et la com- bustion des produits de la combustion secondaire, dans un échan- geur de chaleur, pour réchauffer au moins l'un des métaux, com- bustible et gaz contenant de l'oxygène.