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La présente invention concerne le? fours électriques du @ type à bain de sel fondu. L'invention a pour but de procurer une installation dans laquelle les électrodes peuvent être remolacées continuellement sans devoir interrompre la marche du four. Elle a ausi pour but de réduire les pertes caloriques par conductibilité thermique des Electrodes. L'invention,consiste en un four.dans le- quel les électrodes pénètrent dans le bain à un niveau inférieur à la surface du bain de manière à ne faire saillie dans celui-ci que sur une distance limitée.
L'invention consiste aussi en un moyen pour faire avancer par intermittence les électrodes à mesure que leur extrémité intérieure se consomme, et elle consiste, en outre, dans la forme d'exécution déterminée décrite ci-après.
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dans les dessins annexés :
La figure 1 est une coupe longitudinale d'une partie d'un four électrique de traitement thermique du type à bain de sel.
La figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la fi- gure 1, et
La figure 3 est une vue en bout de l'électrode et de ses connexions.
Dans les fours électriques du type à bain de sel fondu, les électrodes pénètrent dans le bain pour y introduire l'énergie électrique nécessaire. Le contact entre l'électrode et le bain a habituellement une surface considérable de façon à laisser passer un courant relativement intense sous une tension relativement fai- ble. Quoi qu'une grande surface de contact.présente certains .avan- tages, il y a aussi des inconvénients comme, par exemple, la néces- sité d'arrêter le four pour renouveler les électrodes. En outre, il y a trop d'énergie perdue vers l'extérieur à cause de la conduc- tibilité thermique des électrodes.
Grâce à la construction perfec- tionnée suivant la présente invention, seules les extrémités inté- rieures des-électrodes se trouvent en contact avec le bain, ce qui réduit fortement la superficie de la surface de contact. Cette so- lution -réduit les pertes par conductibilité thermique mais il faut que l'énergie électrique soit introduite sous une tension plus éle- vée. Une économie supplémentaire est réalisée en réduisant le dia- mètre des électrodes et en augmentant encore la tension. Comme les électrodes ne rencontrent pas d'obstacles à leur extrémité inté- rieure, elles peuvent avancer dans le bain au fur et à mesure qu' elles se consument et cet avancement peut se faire en introduisant des tronçons successifs d'électrode mis bout à bout sans devoir in- terrompre la marche du four.
Comme la figure 1 le montre, un four électrique de traite- ment thermique A du type à bain de sel comprend deux parois oppo- sées de fermeture Al et A2. Des électrodes B traversent les dites parois par des ouvertures de préférence en face l'une de l'autre.
Ces électrodes ne doivent pas pénétrer dans le bain loin au delà
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des fpces intérieures des parois de fermeture et'elles ne présentent donc qu'une surface de contact limitée au bain. Au fur et à mesure de leur consommation, les électrodes peuvent être introduites plus avant dans le bain par intermittence et ces opérations peuvent être repétées indéfiniment.
Dans la ferme d'exécution représentée, le moyen servant à faire pénétrer les électrodes dans le four coin-' prend une poutrelle C, par exemple une poutrelle à section en U, placée à l'extérieur du four en dessous de l'électrode, avec son extrémité intérieure ancrée à une ossature support D.' Une équerre
E est fixée de façon réglable sur la poutrelle et sa branche verti- cale E' s'élève à l'arrière de l'extrémité extérieure de l'électro- de. Une. vis F, vissée.dans la branche E', porte'contre un bloc mé- tallique G appliqué lui-même contre un bloc isolant H en contact avec l'extrémité de l'électrode.
Les ailes de la poutrelle en U' sont percées,de distance en distance d'ouvertures alignées C' dans lesquelles on.peut glisser une clavette.C2 sur laquelle est glis- sée une buselure 83 venant se loger dans le creux de l'équerre e de façon à retenir celle-ci dans sa position de réglage. La vis F est donc. utilisée.pour régler la position de l'électrode au fur et à mesure de l'usure de son extrémité intérieure et quand on atteint la limite de réglage de cette vis, on retire la clavette C2 et on déplace l'équerre E de façon à l'aligner avec une autre paire d' ouvertures C3. On réintroduit alors la clavette et on utilise la vis comme avant pour faire avancer l'électrode.
Il est à remarquer qu'une partie extérieure de l'électrode est comprise entre la paroi du four et la position de réglage la plus intérieure possible de E',
F, G et H. Sur cette partie se trouve monté le'dispositif servant à alimenter l'électrode de courant électrique et à dissiper la cha- leur provenant, par conductibilité thermique, de la partie de 1' électrode prise dans la paroi A'. Cette partie est nécessaire pour empêcher que le fluide du bain ne s'échappe par le jeu existant entre l'électrode et la paroi qui l'entoure, et le refroidissement doit être suffisant pour figer le fluide quand il se trouve encore dans la paroi.
Ce dispositif d'alimentation de courant et de' re-
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froidissement est construit de la manière suivante : Cete partie extérieure de l'électrode est entourée. d'un tube I enroulé en hélice qui laisse entre lui-même et l'électrode un espace précis. Cet espace est occupé par une série de conducteur métalliques J disposés longitudinalement par rapport à l'électrode et dont les extrémités extérieures sont réunies par une plaque J' avec un câble flexible conducteur de l'électricité J2. Le tube en hélice est élastique et le diamètre des spires est normalement tel que l'électrode puisse être déplacée longitudinalement dans l'es- pace entouré par le tube en hélice et les conducteurs J.
Si, au contraire, on fait tourner les extrémités opposées de l'hélice au- tour de son axe dans-le sens voulu pour serrer. l'hélice, on appli- que une pression de serrage aux conducteurs J et par eux sur l'élec- trode B. Ce serrage peut s'effectuer à l'aide des prolongements tangentiels'I' des spires d'extrémité opposées de l'hélice, complé- tés par les tringles latérales 12 partant latéralement des extrémi- tés supérieures de ces prolongements, par les montants 13 fixés' sur la poutrelle C et par les vis' de réglage 14reliant les tringles aux montants.
De cette manière l'hélice 1 et les conducteurs J peuvent être fermement serrés sur l'électrode de façon à assurer une bonne conductibilité électrique et thermique; et chaque fois qu'il est nécessaire de déplacer l'électrode, cette,pression de serrage peut être desserrée à l'aide des vis 14. Des.isolateurs 15 séparant les prolongements I' des tringles 12 empêchent la perte de courant élec- trique par ces liaisons. Le tube en hélice communique par des tuyaux flexibles K avec une source convenable de fluide de refroidissement celui-ci passant dans le tube.
Avec la construction décrite ci-dessus, la marche du four peut être maintenue sans interruption dans des conditions en sub- stance constantes pendant une période de temps beaucoup plus lon- gue qu'il n'était possible avec les anciennes constructions.
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The present invention relates to the? electric furnaces of the molten salt bath type. The object of the invention is to provide an installation in which the electrodes can be changed continuously without having to interrupt the operation of the furnace. It also aimed to reduce heat losses by thermal conductivity of the electrodes. The invention consists of an oven in which the electrodes penetrate into the bath at a level below the surface of the bath so as to protrude into the latter only for a limited distance.
The invention also consists of a means for intermittently advancing the electrodes as their inner end is consumed, and it further consists in the determined embodiment described below.
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in the accompanying drawings:
Figure 1 is a longitudinal section of part of an electric heat treatment furnace of the salt bath type.
Figure 2 is a section taken along line 2-2 of Figure 1, and
Figure 3 is an end view of the electrode and its connections.
In electric furnaces of the molten salt bath type, the electrodes enter the bath to introduce the necessary electrical energy therein. The contact between the electrode and the bath usually has a considerable area so as to allow a relatively high current to pass at a relatively low voltage. Although a large contact area has certain advantages, there are also drawbacks such as, for example, the need to stop the furnace to renew the electrodes. In addition, there is too much energy lost to the outside due to the thermal conductivity of the electrodes.
By virtue of the improved construction according to the present invention, only the inner ends of the electrodes are in contact with the bath, which greatly reduces the surface area of the contact surface. This solution -reduces losses through thermal conductivity, but the electrical energy must be introduced at a higher voltage. Further savings are achieved by reducing the diameter of the electrodes and further increasing the voltage. As the electrodes do not encounter any obstacles at their inner end, they can advance in the bath as they burn up and this advancement can be done by introducing successive sections of electrode placed end to end. without having to interrupt the operation of the oven.
As FIG. 1 shows, an electric heat treatment furnace A of the salt bath type has two opposite closing walls A1 and A2. Electrodes B pass through said walls through openings preferably opposite one another.
These electrodes must not enter the bath far beyond
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internal fpces of the closure walls and therefore only have a contact surface limited to the bath. As they are consumed, the electrodes can be introduced further into the bath intermittently and these operations can be repeated indefinitely.
In the execution truss shown, the means serving to make the electrodes penetrate into the corner furnace takes a beam C, for example a U-section beam, placed outside the furnace below the electrode, with its inner end anchored to a support frame D. ' A bracket
E is adjustably attached to the joist and its vertical branch E 'rises behind the outer end of the electrode. A. screw F, screwed into branch E ', carries against a metal block G itself applied against an insulating block H in contact with the end of the electrode.
The wings of the U-beam 'are drilled, at distance to distance, aligned openings C' in which a key.C2 can be slid on which is slid a nozzle 83 which is housed in the hollow of the bracket. e so as to retain it in its adjustment position. So the screw F is. to adjust the position of the electrode as its inner end wears and when the adjustment limit of this screw is reached, the key C2 is removed and the bracket E is moved so as to align it with another pair of C3 openings. The key is then reinserted and the screw is used as before to advance the electrode.
It should be noted that an external part of the electrode is between the wall of the furnace and the most internal adjustment position possible of E ',
F, G and H. On this part is mounted the device serving to supply the electrode with electric current and to dissipate the heat coming, by thermal conductivity, from the part of the electrode taken in the wall A '. . This part is necessary to prevent the bath fluid from escaping through the clearance between the electrode and the surrounding wall, and the cooling must be sufficient to freeze the fluid when it is still in the wall.
This device for supplying current and 're-
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cooling is constructed as follows: This outer part of the electrode is surrounded. of a tube I wound in a helix which leaves a precise space between itself and the electrode. This space is occupied by a series of metal conductors J arranged longitudinally with respect to the electrode and whose outer ends are joined by a plate J 'with a flexible electrically conductive cable J2. The helical tube is elastic and the diameter of the turns is normally such that the electrode can be moved longitudinally in the space surrounded by the helical tube and the J conductors.
If, on the contrary, the opposite ends of the propeller are rotated around its axis in the direction required to tighten. the propeller, a tightening pressure is applied to the conductors J and through them to the electrode B. This tightening can be carried out using the tangential extensions 'I' of the opposite end turns of the 'helix, completed by the side rods 12 extending laterally from the upper ends of these extensions, by the uprights 13 fixed to the beam C and by the adjustment screws 14 connecting the rods to the uprights.
In this way the helix 1 and the conductors J can be firmly clamped on the electrode so as to ensure good electrical and thermal conductivity; and whenever it is necessary to move the electrode, this clamping pressure can be released by means of the screws 14. Insulators 15 separating the extensions I 'from the rods 12 prevent the loss of electrical current. by these links. The helical tube communicates by flexible pipes K with a suitable source of coolant, the latter passing through the tube.
With the construction described above, the operation of the furnace can be maintained without interruption under constant substance conditions for a much longer period of time than was possible with the older constructions.