BE851926A - Four electrique a resistance - Google Patents

Description

  "Four électrique à résistance"

  
La présente invention est relative à un four électrique à résistance , pour la fusion de métaux , leur conservation à l'état fondu et la production d'alliages , en parti-

  
 <EMI ID=1.1> 

  
moyen d'éléments de chauffage à résistance.

  
Les fours électriques à résistance connus

  
jusqu'à présent comprennent des éléments de chauf- <EMI ID=2.1> 

  
four, où, comme dans le brevet polonais n[deg.] 81320, ils ont la forme  d'une ou de plusieurs cloisons situées, de préférence, parallèlement

  
aux électrodes, qui sont situées sur le fond ou dans le fond, près  des parois céramiques du bac de fusion. Ces cloisons sont constituées,

  
de préférence, par une plaque uniforme en matériau céramique. Ces cloisons sont encastrées dans le fond du bac de fusion, tandis que

  
leur partie supérieure arrive au-dessus ou en dessous du niveau du

  
métal en fusion, de façon que toute la surface de la ou des cloisons soit en contact direct avec le métal en fusion ou le bain métallique.

  
Ce brevet décrit également un four à résistance, dans lequel les éléments de chauffage adhérent aux électrodes fermées dans le fond ou

  
dans la paroi du bac de fusion du four, de façon qu'au moins l'une

  
des surfaces de l'élément de chauffage entre en contact avec le métal en fusion ou le bain métallique, ou, de préférence, que le fond

  
 <EMI ID=3.1> 

  
couvrant le fond, sous laquelle sont situées les électrodes.

  
Un défaut des fours, dont les éléments de chauffage sont renfermés dans la voûte et dans les parois latérales, est constitué par une oxydation violente de la charge, surtout de métaux tels que le zinc et l'aluminium, provoquée par un échauffement intensif

  
de la surface du bain par irradiation thermique de ces éléments de  chauffage. L'oxydation du bain a pour effet la formation de pertes

  
au feu, qui rendent le chauffage de ces bains plus difficile, 'car la couche des pertes au feu a une conductibilité thermique plutôt basse. D'autre part, le chauffage au moyen d'éléments situés dans le fond provoque une destruction accélérée de la plaque de fond du four,ce

  
qui provoque,à son tour, des fuites de métal en fusion vers les canaux renfermant les conducteurs chauffants.

  
La forme de réalisation selon le brevet polonais  n[deg.]81320 permet, il est vrai, d'obtenir la fusion de métaux, en particulier de métaux non ferreux, avec un bon coefficient d'utilisation  de l'énergie électrique, pendant une période prolongée d'exploitation du bac de fusion, mais, dans le cas où il est nécessaire de remplacer un élément de chauffage ou de le réparer, on observe des difficultés qui, en fin de compte, ont une influence négative sur le nombre, le rythme et la durée des arrêts qui diminuent le rendement du four. Il faut ajouter que les travaux de remise en état sont pénibles et même dangereux pour les ouvriers, à cause de la grandeur des éléments, de la température élevée à l'intérieur du four et des gaz nocifs.

  
L'invention consiste à placer, à l'intérieur de la chambre du four électrique à chauffage direct à l'aide d'éléments de chauffage à résistance, au moins un élément de chauffage en forme de récipient, dans lequel est agencé un branchement de courant en forme d'électrode, de préférence en graphite, et à faire entrer le fond et les parois de l'élément de chauffage en contact avec le métal en fusion.

  
L'élément de chauffage est immergé dans le bain métallique renfermé dans la chambre du tour et l'électrode placée dans cee élément est immergée dans le métal qui remplit partiellement son intérieur.

  
L'élément de chauffage peut être constitué par un creuset rempli par le métal de la charge, dans lequel est immergée l'électrode, les parois et le fond de la chambre du four étant séparés de l'élément de chauffage par une couche de métal.

  
L'élément de chauffage est exécuté, de préférence, en carbure de calcium nitruré.

  
Une des qualités de l'objet de l'invention réside dans un rendement élevé du four, obtenu grâce à la possibilité de placer les éléments de chauffage d'une manière optimum à l'intérieur de la chambre du four, ainsi que grâce à une limitation du nombre

  
et de la durée des arrêts. Il faut aussi noter, que les travaux de réparation sont faciles, simples et sûrs. Une autre qualité de l'in-vantion consiste en une construction simple du four, surtout des fours de basse capacité. Il est également possible de relier le four en série au réseau d'alimentation, comme de faire pénétrer des éléments d'addition par un choix convenable de l'électrode d'alimentation, située à l'intérieur du creuset.

  
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre no. limitatif et avec référence aux dessins annexés.

  
La figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'un four suivant l'invention. La figure 2 représente une vue en coupe transversale d'une variante de réalisation . La figure 3 représente une vue en coupe verticale d'une autre variante de réalisation de four avec un élément en forme de creuset. La figure 4 représente une vue en coupe verticale longitudinale d'encore une autre variante de réalisation de four avec deux éléments en forme de creuset.

  
Le four comprend des parois 1 céramiques, qui, avec le fond 2, forment la chambre 3 du four ou bac de fusion. Le bac de fusion 3 est rempli partiellement par du métal destiné à être fondu 4. Sur le métal 4 sont disposés deux éléments de chauffage 5 en forme de récipients remplis partiellement de métal 6, qui exerce la fonction de contact électrique entre les électrodes 7 qui y sont immergées et les parois des éléments de chauffage 5. Les éléments de chauffage 5 sont réalisés en carbure de silicium nitruré, tandis que les électrodes 7 sont réalisées en graphite ou en métal. Le circuit électrique est donc formé, successivement, par l'électrode 7,

  
le métal 6, la paroi d'un élément de chauffage 5, le métal 4, la paroi d'un autre élément de chauffage 5, le métal 6 et l'électrode

  
7 placée dans cet autre élément.

  
Le four selon la forme de réalisation décrite ci-dessus fonctionne de la manière suivante.Après avoir rempli le bac de fusion 3 d'une couche de métal 4, on place sur sa surface des éléments de chauffage 5 remplis partiellement de métal 6 destiné à assurer un contact électrique convenable entre les électrodes 7 et la surface interne des parois des éléments de chauffage 5. Aux extrémités des électrodes 7 qui font saillie en dehors du four, on applique une tension électrique, sous l'effet de laquelle un courant électrique passe par les parois des éléments de chauffage 5, ce qui est accompagné d'un dégagement de chaleur, dans le bain métallique

  
4 en provoquant sa fusion. La circulation du courant s'effectue de

  
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métal 6 couvrant le fond de l'un des éléments de chauffage 5 et ayant pour fonction d'assurer un contact électrique convenable, le courant passe à travers la paroi de cet élément de chauffage 5 vers le métal 4 dans lequel cet élément est immergé. Du métal 4 le courant passe

  
à travers la paroi d'un autre élément de chauffage 5,d'où, à travers le métal 4, le courant s'écoule par l'électrode 7 située dans cet élément vers les bornes d'alimentation situées en dehors de la chambre du four. Une fois la fusion terminée , on vide partiellement le four en l'inclinant, en pompant le bain métallique 4 ou en ouvrant le déversoir de fond.

  
Un autre exemple de réalisation du four selon l'invention est représenté sur la figure 2, en coupe transversale. Il est constitué par des parois céramiques l,qui, avec le fond 2,forment le bac de fusion 3 du four pour le métal 4 à fondre. A l'intérieur du bac 3 on trouve des éléments de chauffage 5 ayant la forme

  
étant d'un tube aveuglé à l'une de ses extrémités, ces éléments de chauffage/réalisés en carbure de silicium nitruré et immergés dans le métal 4.A l'intérieur des éléments de chauffage 5 on trouve du métal 6 qui constitue un contact électrique pour les électrodes 7,chacune de ces élec-

  
 <EMI ID=5.1>  fage 5 et l'autre extrémité fixée au-dessus du capot du four.

  
Un autre exemple de réalisation du four selon l'invention est représenté sur la figure 3. Il est constitué par des parois céramiques 1 qui, avec le fond 2,constituent la chambre 3 céramique du four. A l'intérieur de la chambre 3 on trouve, encastré

  
dans une couche de métal 6, un élément de chauffage 5 en forme de récipient, qui exerce également la fonction de creuset pour le métal 4 qu'il contient et qui constitue la charge destinée à être fondue. La couche de métal 6 est destinée à assurer un contact électrique convenable entre les parois 1 et le fond 2 de la chambre 3 du four

  
et l'élément de chauffage 5 en forme de creuset. Une électrode 7 est immergée dans le métal 4 de la charge. L'élément de chauffage 5 en forme de creuset est réalisé en carbure de silicium nitruré,tandis que l'électrode 7 est réalisée soit en graphite, soit en métal,selon le type de processus métallurgique en cours dans le four. Le fond 2 de la chambre 3 renferme une pièce de forme 8 en graphite placée d'une façon telle, que l'une de ses extrémités est reliée à la construction du four et l'autre est recouverte par une couche de métal

  
6, formant une sorte de borne d'alimentation du four. Le circuit électrique du four est constitué par l'électrode 7, le métal 4 de la charge, les parois et le fond de l'élément de chauffage en forme de creuset 5, la couche de métal 6 et la pièce de torme 8 en graphite.

  
 <EMI ID=6.1> 

  
décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante.

  
On introduit, dans l'élément de chauffage 5 en forme de creuset, le métal 4 de la charge, à l'état solide. La puissance

  
de chauffage dégagée dans les parois et dans le fond de l'élément 5 provoque une augmentation de leur température, ce qui, en conséquence, provoque un flux de chaleur vers le métal 4 de la charge ainsi que vers la paroi 1 et le fond 2 de la chambre 3. Cette chaleur fait fondre le métal 4. Dans le cas de la fusion d'un métal pur,l'électrode

  
7 est exécutée en un même matériau ou en graphite, tandis que, dans

Claims (1)

1. le cas de la production d'alliages, on utilise des électrodes réalisées en un métal faisant partie de cet alliage.

   La figure 4 représente un exemple de réalisation du four selon l'invention, dont la chambre 3 contient deux éléments de chauffage 5 en forme de creusets. Le circuit électrique est constitué respectivement par l'électrode 7 et le métal 4 de la charge <EMI ID=7.1>

   couche de métal 6, les parois et le fond du second élément 5, le métal 4 qu'il contient et l'électrode 7 qui y est immergée.

   Le processus de chargement et de chauffage est semblable à celui qui a été décrit.pour lé four à un seul creuset,avec la différence qu'il se déroule dans deux éléments de chauffage 5 en forme de creusets qui .travaillent en série.

   Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.

   REVENDICATIONS.

   1. Four électrique à résistance, notamment pour la fusion de métaux, leur conservation à l'état fondu et la production d'alliages, en particulier de métaux non ferreux, à chauffage direct du bain au moyen d'éléments de chauffage à résistance, caractérisé en ce qu'à l'intérieur de la chambre du four,se trouve placé au moins un élément de chauffage en forme de récipient, dans lequel est agencé un branchement de courant en forme d'électrode, de préférence en graphite, et en ce que le fond et les parois de l'élément de chauffage sont mis en contact avec du métal en fusion.

   2. Four électrique à résistance selon la revendication l,caractérisé en ce que l'élément de chauffage est immergé dans le bain métallique renfermé dans la chambre du four, et l'électrode placée dans l'élément de chauffage est immergée dans du métal qui remplit partiellement l'intérieur du récipient constituant l'élément de chauffage.

   3. Four électrique à résistance selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de chauffage en forme de récipient, situé dans la chambre du four, forme un creuset rempli

   du métal de la charge, dans lequel est immergée l'électrode,et en ce que les parois et le fond de la chambre du four sont séparés de l'élément de chauffage par une couche de métal.

   4. Four électrique à résistance selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de chauffage est réalisé de préférence en carbure de silicium nitruré.

   5. Four électrique à résistance, tel que décrit cidessus, et/ou tel qu'illustré aux dessins annexés.