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La présente invention concerne des tours .a4a sur le pr1nc1p. du ohaJ,tra.1 par induction.
Les tours' induction. actuellement utilisas 6*ua* man1r..ên'l'ale sont bâtis sur deux principe 41tt'" 16 la matïëre m4ttlliqM à chauffez, 04% plaede due le champ macnêt1que alternatif lntirieur 4tune bobine 4'1ft- duotion. Un courant alternatif est induit ainsi dans la a- tière JAétal11que A chauffer ot en provoque le ehautt 2. la matière à chauffer est 41.po." 8 3 forme 4* couronne continue autour d'une bobine 4-tn4u.cUon , afflu 4,*
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Four de fusion 1 induction*
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fers Cette couronne constitue un circuit secondaire en uourt-' circuit dans un transformateur et le courant dans la couronne produit le chauffage désiré.
Ces deux principe* de chauffage à induction peuvent être utilité pour chauffer le métal en vue de lui faire subir un traitement thermique ou de le travailler à chaud, comme on le désire, ainsi que pour le fondre. La présente Invention concerne de? tours de fusion à induction.
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Un four de 110n suivant le principe 1, comportant un creuset cylindrique réfractaire placé dans uno bobine d'in- duction cylindrique est appelé four à creuset. Un four de ce type offre le* avantages suivants : - te creuset est ouvert et de forme simple, et est économique à fabriquer et facile à manipuler et à entretenir.
- le creuset cet ouvert de aorte que le four peut
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être d arr4 à froid en le chargeant de mitraille ,ro,,1&re ou au moyen d'un bloc d'amorçage préooulé. # Le four est de construction très simple et très oom- pacte.
Ce type de tour présente cependant les défauts sui-
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vant - Couplage =an6t1qu. médiocre qui donne un facteur de puissance de 0,1 gaz 0,2.La batterie de condensa- tours nécessaire pour corriger ce défaut est par conséquent importante et coûteuse*
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6 Le four est en principe une installation rnonopha- sée.
Il faut donc utiliser une installation de transformation symétrique létale pour le raccorder
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à râteau triphasée La correction et la trans formation .yr,ôtr1qu. nécessitent un réglage pendant le fonctionnement, L'installation de régulation st 4'cnclmcheJ:tnt pour un tour 1 creuset est par conséquent très importante et fret coûteuse.
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- Lorsqu'on utilise une alimentation de la frdqutn- ce habituelle, la puissance doit tire limita afin d'éviter une citation excessive du bain.
.. Un four de rufian suivant le principe 2, dans lequel le métal fondu est contenu dans un canal annulaire autour de la bobine d'induction, est appelé four à induction à canal. Ce tour à induction a les avantages sui- vents: - La masse fondue dans le canal assure un bon couplage magnétique avec la bobine et donc un bon facteur de puissance à savoir de 0,3 à 0,7.
La batterie de condensateurs nécessaire est par conséquent petite ce qui réduit beaucoup le prix de revient de 1'installations
Le four à canal peut être raccordé d'une façon très simple à une alimentation triphasée en uti- lisant deux canaux et un transformateur à montage
Scott ou en utilisant trois canaux par four.
Cette solution n'est ni simple ni élégante, mais est larguent utilisée.
Le four à canal a cependant les inconvénients sui- vants t - Le laboratoire du four est pourvu d'un ou de plusieurs canaux qui sont fermes et inaccessibles, c'est-à-dire qu'on ne peut ni les inspecter.ni les entretenir.
. La circulation dans le canal étroit est insuffi- tante. de sorte que la température au fond du four est élevée., ce qui signifie que la longévité du garnissage réfractaire est courte.
Le four ne consomme de l'énergie que lorsqu'il contient suffisaient de métal pour forcer un anneau continu dans le canal . Comme on ne peut pas laisser refroidir ce four lorsqu'il contient
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encore une masse de métal, il est nécessaire de l'alimenter au moyen d'un autre tour de fusion en cas de mise en marche à froid ou si on désire pas- ser un autre type d'alliage.
Les expériences qui ont conduit à la présente in- vention avaient pour but d'étudier les possibilités de construi- re un tour induction triphasé qui soit capable de fonction- ner sans installation de transformation symétrique avec un creuset ouvert bien accessible, qui puisse être amorcé avec de la mitraille grossière ou avec un bloc d'amorgage précoulé qui ait un facteur de puissance meilleur que celui des fours à creu- set connus qui élimine les condensateurs et qui diminue les réglages nécessaires pendant le travail.
Les recherches ont commencé en disposant un canal plat autour de la branche médiane d'un noyau de fer fermé après avoir monté une bobine en forme de disque de chaque côte du canal. Des mesures du flux magnétique dans cette branche mé- diane montrent que son milieu, à savoir la zone située dans le canal, est peu utilisé. Le milieu de cette branche du noyau de fer a par conséquent été supprimé pour former un entrefer. La matière à chauffer peut alors prendre la forme d'un disque continu entre les bobines discoïdes dans l'entre- fer de la branche médiane.
Dans un four de fusion un diverti- cule plat s'étend vers le bas ou vers l'extérieur depuis le fond du laboratoire dans l'entrefer séparant les deux bobines discoïdes. De la chaleur est engendrée dans le métal qui est contenu dans le diverticule du creuset et lorsque le métal est fondu, il circule sous l'action de la force magnétique qui le refoule dans le baboratoire. Le métal dans le diverticule, où le transfert de puissance se produit, est ainsi soumis à une pression statique relativement élevée qui crée les conditions nécessaires pour une forte concentration d'énergie. Le garnissa- ge réfractaire d'un four construit suivant ce principe est accessible de tous côtés.
De plus, il est possible de placer
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aisément un bloc d'amorçage ou de la mitraille grossière dans le diverticule en cas d'une mise en marche à froid.
Au lieu d'un diverticule plat qui s'étend vers le bas dans l'entrefer d'un four monophasé, comme décrit, on peut utiliser un diverticule en forme de feuille de trèfle et le placer dans l'entrefer entre trois bobines discoïdes mon- tées avec leur enroulement sur un noyau de fer & trois bran- ches. te laboratoire cylindrique du four surmonté cette par- tie en fore de trèfle où la chaleur est engendrée et con- ' tient la majeure partie de la charge du four.
En ce qui con- cerne la pression statique, la concentration d'énergie et l'en- tretien du creuset pendant le fonctionnement, on conserve les mânes possibilités que celles du. four monophasé Avec cette construction triphasé une symétrie parfaite existe toujours indépendamment de l'avancement des opérations. La compensa- tion (fonction du degré de remplissage et du volume de la charge) ne doit pas être réglée exactement, cornue c'est le cas du four à creuset classique puisque la symétrie est en tout cas parfaite.
Plusieurs formes d'exécution de l'invention seront décrites ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux des- sins annexés, dans lesquels la Fig.l est une coupe verticale suivant la ligne I-I de la Fig.2 représentant schématiquement une forât d'exécu- tion d'un four suivant l'invention ; la Fi.2 est une coupe horizontale suivant la ligne II-II de la Fig.1 ; la Fig.3 est une coupe verticale schématique sui- vant la ligne III-III de la Fig.4 qui représente une variante d'un tour triphasé suivant l'invention;
et, la Fig.4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la Fig.3 d'un four triphasé.
Dans la tortue d'exécution représentée sur les Fige-1 et 2, 1 désigne le garnissage réfractaire du four qui Comporte
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une partie supérieure cylindrique creuse destinée à recevoir la majeure partie de la masse fondue 4. La partie inférieure a la forme d'un diverticule étroit qui s'étend vers le bas dans un intervalle ménage dans la branche médiane 5 du noyau de fer qui porte les bobines d'induction discoïdes 3.
Les Figs.3 et 4 représentent une forme d'exécution d'un four suivant l'invention susceptible d'être alimenté par du courant triphasé. Le creuset 1 comporte dans ce cas un labo- ratoire cylindrique supérieur et une partie inférieure à section en forme de feuille de trèfle qui s'étend vers le bas dans un noyau de fer 2 à trois pôles symétriques suffisaient espacés les un* des autres pour ménagé un espace destiné à re- cevoir la partie inférieure du creuset .Des bobines discoïdes 3 de forme spéciale sont montées à l'extérieur de la partie inférieure du creuset sur les pôles.
Bien entendu, les fours représentés dans les des- sins sont équipés des dispositifs habituels de chargement , de coulée, et d'alimentation en courant Mais comme ces dispositifs ne font pas partie de la présente invention, ils n'ont pas été représentes.
En ce qui concerne l'épaisseur préférée de l'inté. rieur du diverticule rempli de mutait il est à remarquer qu'on obtient un dégagement de chaleur optimut avec une valeur com- prise entre 2 et 10 cm.
REVENDICATIONS.
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