BE563362A

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Publication number: BE563362A
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Description

EMI1.1

Dans les processus de réductiont'êlectrothermiques habituels, par exemple la fusion de fonte, de carbure, d'alliages de fer et de matières analogues, dans lesquels on utilise du carbone solide comme agent de réduc- tion, il se forme de grandes quantités de produits de réaction gazeux. Ces gaz comprennent surtout du CO en proportions allant de 70 à 95 % du volume du gaz, tandis que le reste comprend du CO2 et un peu de H2 et de N2. Par suite de leur teneur élevée en 00, ces gaz ont une valeur de combustion très élevée, et le calcul montre que la chaleur des gaz provenant de diffé- rents processus de réduction correspond à environ 40 à 90 % de la chaleur développée par le courart électrique, selon le produit que l'on veut bbte- nir.

Aussi est-il très important, au point de vue économique, d'uti- liser la chaleur des gaz de façon à améliorer le processus de fusion. On peut, par exemple, réaliser cela en brûlant les gaz et en transférant la chaleur à la charge entrante de manière à la préchauffer. Si on le désire, on peut également utiliser la valeur de réduction des gaz pour préréduire la charge avant son entrée dans le four de fusion. Grâce à des processus de ce genre, les gaz seront également partiellement débarrassés de leur te- neur en poussière de manière à éviter de porter préjudice au voisinage.

On a déjà suggéré autrefois d'utiliser les gaz pour un préchauffa- ge et une préréduction dans un four séparé. Le transfert de matières chau- des et éventuellement préréduites au four de fusion offre,cependant, de grandes difficultés et -amène également des pertes de chaleur importantes.

En approfondissant ce domaine, on a découvert une disposition qui résoud ce problème,
La présente invention consiste à disposer autour de chaque élec- trode une cheminée circulaire à travers laquelle la charge est amenée au four de fusion. Les gaz qui se forment pendant le processus de fusion s'é- lèvent dans ces cheminées et traversent la charge à contre-courant. Les gaz abandonnent ainsi leur chaleur au profit de la charge qu'ils préchauf- fent. Pour réduire autant que possible les pertes de chaleur, il faut que les cheminées soient thermiquement bien isolées.

Il est important que la charge contenue dans la cheminée ne vienne pas directement en contact avec l'électrode, et pour éviter tout transfert direct de courant, chaquemcheminée est construite sous forme d'un cylindre double. La paroi intérieure des cylindres est en briques réfrac- taires ou est garnie de briques de ce genre ou d'une matière isolante ana- logue.

Les cheminées de chargement s'étendent vers le bas jusqu'au porte- électrode et se terminent assez haut au-dessus du cratère de fusion du four pour que la charge glisse vers l'électrode plus bas que le porte-élec- trode et assure une bonne surface de contact entre l'électrode et la char- geo L'intervalle séparant les porte-électrode de l'extrémité intérieure de la cheminée doit être assez grand pour que l'on puisse déplacer libre- ment l'électrode et le porte-électrode verticalement.

Pour réduire autant que possible la chute de tension par induc- tion, chaque cheminée est pourvue de deux fentes verticales. Les raccorde- ments flexibles entre les barres omnibus et l'électrode passent par ces fentes, et on obtient ainsi l'avantage que la partie non intercalée des barres omnibus ne se prolonge pas mais a la même longueur que dans les fours fermés habituels
S'il se produit une rupture d'électrodeil est difficile d'en- lever les fragments à cause des cheminées. Cela étant, il est souhaita- ble de fendre les cheminées longitudinalement, par exemple, en prolongeant les fentes pour les barres omnibus vers le bas, de manière que la partie

de la cheminée dirigée vers le four puisse être soulevée ou enlevée pour faciliter l'accès à l'électrode.

On peut réaliser cela soit en soulevant cette partie de la cheminée au moyen d'une grue, soit en prévoyant des rails sur lesquels la partie de la cheminée peut être déplacée. Les Figs.

1, 2 et 3 annexées sont des exemples d'un four de fusion électrique pour- vu de cheminées-circulaires, suivant la présente invention.

Sur les figures, 1 est la cuve du four et 2 l'électrode avec son porte-électrode 3, 4 est la cheminée de chargement circulaire qui entoure chaque électrode. 5 est un anneau de bourrage empêchant le gaz de s'échap- per vers le haut entre le porte-électrode et la paroi intérieure de la che- minée.

Les Figs. 1 et 2 montrent une variante de l'invention dans la- quelle les cheminées entourent les électrodes complètement. Dans ce cas, les raccordements de courant 6 sont amenés à l'électrode par les fentes 7 ménagées dans le cylindre de chargement. Comme mentionné plus haut, ces fentes peuvent s'étendre sur toute la longueur du cylindre, formant ainsi deux moitiés de cylindre. Un agencement de ce genre permet, comme décrit plus haut, de soulever ou de déplacer la moitié extérieure des cylindres en cas de rupture d'électrode ou d'un accident analogue.

Les gaz de réaction se forment, comme on le sait, sur ou près de l'électrode. Lorsqu'on utilise l'invention dans des fours fermés, les gaz s'élèvent dans les cheminées et cèdent leur chaleur à la charge. Pour utiliser complètement les gaz, il faut que ces derniers soient partielle- ment ou complètement brûlés et il est donc nécessaire, dans des fours fer- més, de prévoir une alimentation en air de combustion dans les cheminées.

La combustion peut avoir lieu dans la cheminée ou dans une chambre spécia- le qui entoure, par exemple, la cheminée.

Lorsqu'on utilise le système de cheminée dans des fours ouverts, on peut, si on le désire, prévoir un ventilateur ou un appareil analogue sur le dessus dés cheminées de manière à aspirer les gaz vers le haut. L'air de combustion est alors introduit en dessous du bord inférieur des chemi- nées, comme indiqué par une flèche sur la Fig. 1.

La Fig. 3 montre une variante dans laquelle la paroi extérieure des cheminées a été enlevée dans la section comprise entre trois électro- des. Les parois intérieures des .;cheminées sont reliées par des parois de séparation 8 qui forment ainsi une cheminée de chargement centrale 9. Cette construction convient particulièrement pour des fours dans lesquels les électrodes sont si rapprochées les unes des autres, qu'il n'y a plus de place pour des cheminées complètement circulaires.

On peut également utiliser la construction décrite pour des fours à phase unique. L'électrode est alors entourée par une cheminée circulai- re qui comporte autant de fentes qu'il le faut pour assurer une bonne ali- mentation en courant électrique.

REVENDICATIONS.

1. - Four de fusion électrique,pour processus de réduction élec- trothermiques, caractérisé en ce que chaque électrode est entourée d'une cheminée de chargement circulaire, dans laquelle la charge est éventuelle- ment préchauffée par des gaz brûlés du four et, dans certains cas, égale- ment préréduite.

Claims

2. - Four électrique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les cheminées sont pourvues de fentes verticales à travers lesquel- les passent les raccordements relieht les barres omnibus au porte-électrode. <Desc/Clms Page number 3>

3. - Four de fusion électrique suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que la partie des cheminées dirigée vers le four est con- struite de façon à pouvoir être soulevée ou déplacée en cas de rupture d'électrode ou de dérangements dans l'arrivée de courant à l'électrode.

4. - Four de fusion électrique suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les sections des cheminées dirigées vers la partie cen- trale du four sont reliées de façon à former une cheminée de chargement centrale. en annexe 2 dessins.