CH104429A - Convertisseur métallurgique avec chauffage électrique par induction. - Google Patents

Description

  Convertisseur métallurgique avec chauffage électrique par induction.    L'objet de la présente invention est un  convertisseur métallurgique avec chauffage       électrique    par induction.  



  Le convertissage d'une charge chaude ou       liquide    de métaux ou métaux impurs a pour       effet    des réactions du gaz insufflé soit avec  le métal, soit avec le ou les corps formant  impuretés. Certains métaux ou certaines im  puretés sont     volatisés,    oxydés et emportés  par les gaz, d'autres simplement oxydés et  transformés en une sorte de scories, sans ou  avec le concours d'agents     scorifiants.    Certaines  de ces réactions absorbent de la chaleur,  d'autres en produisent plus ou moins.  



  Pour la réussite du procédé, il faut que  la charge initiale soit liquide ou au moins  chaude,     afin    de pouvoir amorcer les réactions  par le soufflage. D'autre part, la chaleur  propre de la charge doit être suffisante, ou  les réactions doivent produire     suffisamment     de chaleur pour compenser pendant un cer  tain temps le refroidissement naturel, le  refroidissement produit par le gaz insufflé ou  celui produit par certaines réactions, afin de  pouvoir terminer l'opération avant la solidifi-    cation, toujours désastreuse, de la charge  dans le convertisseur.

   Si tel n'est pas le cas,  on ajoute parfois, si possible, des corps four  nissant de la     chaleur,    combustibles ou autres,  mais gui nécessairement augmentent la quantité  des impuretés soit dans le produit, soit dans  les sous-produits, et renchérissent le procédé,  notamment dans les pays dépourvus de com  bustible.  



  Pour ces raisons, le convertissage a été  limité jusqu'ici- à certaines matières ou bien  ne pouvait pas être poussé à fond; ou encore,  donnait lieu à des inconvénients. D'autre part,  il fallait pour son exécution généralement deux  fours,     urr    pour la fusion de la charge et un  second, le convertisseur, dans lequel on trans  vasait la charge en fusion.  



  La présente invention est appelé à éviter  ces inconvénients et à permettre l'application  du convertissage à de nouvelles matières.  



  Le convertisseur d'après l'invention con  siste en un four basculant formant récipient  pour recevoir la charge avec au moins une  tuyère disposée pour l'insufflation d'un     fluide     gazeux, et au moins une ouverture pour le      chargement, l'évacuation des gaz et des ma  tières entraînées avec les gaz et pour la  vidange, le four ayant à sa partie inférieure  un dispositif de chauffage électrique par  induction comprenant un ou plusieurs canaux  d'induction, de section transversale entièrement  délimitée par des parois, débouchant dans le  récipient et disposés pour être remplis com  plètement par le bain fondu contenu dans  celui-ci;

   cette disposition ayant pour but de  permettre de combattre par le poids du métal  se trouvant au-dessus d'eux le     "pinch        effectIl     du courant induit en eux, et d'obtenir une  surface simple et accessible et une forme  massive du bain.    Une ou plusieurs des tuyères d'insufflation  peuvent avoir une direction telle que le cou  rant produit par leur action renforce la circu  lation du liquide dans le dispositif.  



  Une ou plusieurs des tuyères peuvent  émerger au-dessus de la surface     dit    bain et  avoir une direction telle que les gaz se diri  geant vers l'ouverture d'évacuation couvrent  toute ou bonne partie de la surface du bain.  Cette circulation dans et sur la surface du  bain peut s'obtenir     avantageusement    par une  disposition plus ou moins tangentielle de ces  tuyères.  



  'Sur le dessin ci-joint se trouvent quelques  exemples du four suivant l'invention.  Comme dispositif de     chauffage    électrique  par induction est figuré celui protégé par le  brevet suisse no 89875 de The Ajax     2fetal     Company, Philadelphie, Pa. (U. S. A.) comme  étant un dispositif typique du genre.  



       Fig.    1, 2, 3 et 4 représentent une première  forme d'exécution       Fig.    1 représente une coupe verticale,       Fig.    2 une coupe horizontale,       Fig.    3 une coupa verticale perpendiculaire  à celle de la     fig.    1,       Fig.    4 une coupe en travers du dispositif  de chauffage électrique;       Fig.    5 et 6 représentent     titi    four avec sole  élargie:       Fig.    5 est une coupe verticale, et       Fig.    6 une coupe horizontale de ce four;

           Fig.    7 un convertisseur avec dispositif de       chauffage    latéral,       Fih.    8 une variante du dispositif de chauf  fage électrique avant deux bobines     primaires     à l'extérieur ;       Fig.    9, 10 et 11 des variantes du four:       Fig.    9 étant une coupe verticale,       Fig.    10 une coupe horizontale,       Fig.    11 également une coupe horizontale;       Fig.   <B>12</B> enfin, représente une vue en plan  d'un     foin,    possédant trois canaux d'induction.  



  Les     fig.    1, 2, 3 et 4 montrent un conver  tisseur simple ayant une seule ouverture  pour le     chargement,    l'évacuation des gaz et  des matières entraînées avec les gaz, et pour  la vidange.  



  1 est le corps du four,     convertisseur    auquel  est additionné dans sa partie     inférieure    le dis  positif de     chauffage    électrique par induction,  2, 3 sont les tuyères recevant du collecteur 4  et de l'arrivée centrale 5 l'air comprimé. 6,  7 et 8 est le dispositif pour basculer le  convertisseur. 9 indique la ligne du niveau  du bain à la     fin    de la fusion du métal pen  dant laquelle le couvercle 10 est appliqué sur  la gueule 19 du convertisseur. 11 indique une  ligne du niveau du bain pendant le     conver-          tissage,    12 indique le niveau du bain après  la coulée. 13 est la bobine primaire, 14  l'armature en fer, 15 le canal d'induction.

    Un courant d'air peut être     soufflé    à travers  l'espace 16 pour refroidir la bobine primaire.  



  Les tuyères 3 ont une direction tangen  tielle afin de donner un     mouvement    circulaire  au bain pour bien le mélanger. Les     fig.    5 et 6  montrent une autre forme d'exécution avec  une sole élargie, une ouverture pour     charger,     enlever les scories, ajouter les additions et  pour la coulée, et une seconde     ouverture    pour  l'évacuation des gaz et parties volatiles de  la charge.  



  17 est la sole, par exemple en sable  quartzeux; le four a un couvercle     hémisphé-          rique    10. 13, 14, 15 et 16 forment le dis  p     osi        'tif        de        chauffage        n        électrique        pai-        induction.     



  6, 7 et 8 sont les organes pour basculer le  four. 18 est une porte pour charger, enlever  les scories, ajouter les additions et pour la      coulée. Le canal 19 ainsi que celui 20 d'une  cheminée sert pour l'évacuation des gaz et  parties volatiles de la charge. 3 sont les  tuyères pour insufflation d'air comprimé dans  lé bain. 21 est une tuyère     pourinsufflation    d'air  sur le bain     pour    renforcer l'oxydation et la       scorification.    Les tuyères 3 et 21 ont une  direction tangentielle afin de donner aux gaz  ou au bain un mouvement circulaire soit pour  couvrir toute la surface du bain, soit pour  bien mélanger le liquide.  



  Le canal d'évacuation des gaz 19 est  disposé dans la paroi présentant la porte 18  donc près de celle-ci, empêchant l'accès d'air  sur le bain pendant l'ouverture de cette porte  et en même temps, il est disposé en sorte  que les gaz arrivant par la tuyère 21 soient  obligés de couvrir la totalité ou presque  totalité de la surface du bain avant d'y arriver.  



  Les     fig.    9 10 et 11 montrent des variantes  dans la disposition de l'arrivée 21 et de  l'évacuation 19 des gaz et des matières vola  tiles, ou une cloison sépare les deux pour  arriver à couvrir mieux la surface du bain  par les gaz. Dans la     fig.    10, 23 est une poche  de condensation pour les matières volatiles  chauffée modérément par contact avec le four  pour une condensation lente et 20, la sortie  des gaz du dispositif.  



  La     fig.    7 montre une variante avec un  dispositif de     chauffage    latéral; celui-ci peut  aussi être incliné comme dans la     fig.    9.  



  La     fig.    12 montre une variante avec dis  positif de chauffage. à trois canaux d'induc  tion; chacun peut, par exemple, recevoir une  phase d'un courant triphasé.  



  Le dispositif de     chauffage    peut avoir un  ou plusieurs canaux d'induction, par exemple,  l'un à côté de l'autre. La ou les bobines  primaires d'induction peuvent être disposées à  l'extérieur du canal d'induction comme indi  qué sur     fig.    8.  



  Les dispositifs décrits permettent donc de  pousser à fond les opérations du convertissage  sans crainte de solidification de la charge et  sans être obligé d'ajouter du combustible  coûteux. A la suite de l'absence de tout    combustible dans le procédé, les produits et  les sous-produits du convertissage ne sont pas  salis par celui-ci, par les cendres et par les  fumées et gagnent considérablement en valeur.  Enfin, les opérations de fusion et de     conver-          tissage    peuvent se faire dans un seul four  au lieu de deux fours, comme dans l'ancien  procédé.

Claims (1)

1. REVENDICATION Convertisseur, consistant en un four bas culant formant récipient pour recevoir la charge, avec au moins une tuyère disposée pour l'insufflation d'un fluide gazeux et au moins une ouverture servant pour le charge ment, l'évacuation des gaz et des matières entraînées avec les gaz, et pour la vidange, caractérisé en ce qu'à la partie inférieure du four se trouve un dispositif de chauffage électrique par induction, comprenant un ou plusieurs canaux d'induction;

   de section trans versale entièrement délimitée par des parois, canaux débouchant dans le récipient et dis posés pour être remplis entièrement par le bain fondu contenu dans celui-ci, cette dispo sition ayant pour but de permettre de com battre par le poids du métal se trouvant au- dessus d'eux, le "pinch effect" du courant induit en eux et d'obtenir une surface simple et accessible et une forme massive du bain. SOUS-REVENDICATIONS 1 Convertisseur selon la revendication, carac térisé en ce qu'une tuyère d'insufflation au moins est disposée de façon à produire des courants dans le bain.

   2 Convertisseur selon la revendication, carac térisé en ce qu'une au moins des tuyères débouche au-dessus de la surface du bain. 3 Convertisseur selon la revendication et la sous-revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de soufflage et le dispositif d'évacuation sont disposés en sorte que le courant de gaz admis dans le four couvre une partie au moins de la surface du bain.

   4 Convertisseur selon la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les tuyères de soufflage sont dis posées dans une direction plus ou moins tangentielle à la paroi intérieure du réci pient afin de donner aux gaz et au bain un mouvement circulaire et pour que le courant gazeux couvre une partie au moins de la surface du bain et enfin pour bien mélanger le bain pendant l'opération. 5 Convertisseur selon la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la cavité du four est de forme générale élargie et que le dispositif d'éva- cuation des gaz est disposé prés d'une ouverture latérale de chargement.

   6 Convertisseur selon la revendieation et la sous-revendication 2, caractérisé en ce qu'une poche est disposée à la sortie des gaz pôur recueillir des vapeurs de métal condensé.