Four électrique pour la fabrication de produits condensables. La présente invention a pour objet un four électrique pour la fabrication de pro duits condensables et particulièrement de mé taux tels que le magnésium, par réactions chimiques susceptibles de donner lieu à un dégagement de vapeurs séparables par con densation.
Le four suivant l'invention est ,caracté risé par la combinaison d'une chambre de réaction de forme générale cylindrique et d'axe horizontal, de moyens pour supporter ladite chambre de réaction et pour lui im primer un mouvement angulaire autour dudit axe horizontal, d'au moins une tige en ma tière réfractaire et conductrice de l'électricité constituant résistance de chauffage, montée au moins au voisinage de l'axe de !ladite chambre de réaction, d'électrodes d'amenée de courant électrique supportant ladite tige à ses extrémités,
d'un condenseur amovible communiquant avec l'intérieur de ladite chambre de réaction pour recueillir et con- denser les vapeurs dégagées par la réaction, et de moyens de refroidissement adaptés au dit condenseur.
Les moyens pouvant donner au four un mouvement angulaire peuvent lui imprimer un mouvement de rotation continu ou un mouvement d'oscillation alternatif.
La résistance de chauffage peut être cons tituée par une tige en graphite, ou par plu sieurs tiges en matière réfractaire et conduc trice de l'électricité montées au voisinage de l'axe de la chambre de réaction.
Le condenseur peut être constitué par une enveloppe métallique montée de façon amo vible dans un capot également amovible et re lié de façon étanche à l'une des extrémités de la chambre de réaction. Sur la paroi du capot du condenseur, des moyens de refroi dissement peuvent être agencés, par exemple un tube d'eau. Cette disposition permet no tamment un remplacement facile du conden- seur au cours du traitement des matières réagissantes, le condenseur proprement dit pouvant être séparé du capot qui le porte pour un traitement ultérieur du produit con densé, tel que la fusion de ce produit.
En outre, cette disposition permet la mise sous vide simultanée du capot et du condenseur, ce qui permet de réaliser ce dernier avec des parois minces assurant une bonne conducti bilité thermique.
La construction qui vient d'être définie du condenseur amovible est particulièrement avantageuse dans le cas où le condenseur est disposé axialement à l'une des extrémités de la chambre de réaction du four, l'amenée de courant à cette extrémité du four se faisant à travers le capot qui supporte le condenseur. On peut toutefois également l'appliquer à un condenseur disposé latéralement dans la porte de chargement du four.
Dans tous les cas, les moyens de refroi dissement peuvent être agencés sur la paroi du capot du condenseur et ces moyens lieu- vent comporter des moyens de réglage pour permettre de déterminer les zones du con- denseur où doit s'effectuer le dépôt de pro duit à condenser.
Dans certaines formes d'exécution, l'élec trode d'amenée de courant supportant la ré sistance du côté opposé au condenseur peut être avantageusement reliée à la chambre de réaction par une membrane ondulée et sou ple, de manière à permettre la libre dilatation de la résistance tout en assurant la ferme ture étanche du four, des ressorts réglables pouvant être agencés pour compenser l'action de la pression atmosphérique sur la mem brane souple et par suite sur la résistance.
Une forme d'exécution du four, objet de l'invention, est représentée, à titre d'exemple. au dessin ci-annexé. Dans ce dessin: Fig. 1 est: une coupe axiale longitudinale schématique du four; Fi-. 2 est une vue en bout à plus grande échelle du capot portant le condenseur amo vible; Fi-. 3 est une coupe axiale longitudinale également à plus grande échelle, du joint souple compensé portant l'électrode d'amenée de courant du côté opposé au condenseur.
Le four représenté comprend une cham bre de réaction cylindrique 1 dont l'axe est disposé horizontalement, et dont la paroi la est constituée en matériaux réfractaires. Cette chambre est pourvue, dans sa paroi cy lindrique, d'un orifice 2 de chargement et de déchargement obturé par une porte constituée par un tampon 3 monté sur une plaque 4 assujettie par des boulons 5 à desserrage ra pide. Cette plaque 1 assure en même temps le serrage d'un joint plastique 6 contre un cadre en saillie 7 prévu autour de l'orifice 2.
La chambre 1 est munie extérieurement de chemins de roulement 8'a, 8b, qui reposent sur des galets 9a, 91), et qui permettent de lui imprimer un mouvement de rotation con tinu oii d'oscillation alternatif autour de son axe.
EMI0002.0022
A <SEP> ses <SEP> extrémités, <SEP> la <SEP> chambre <SEP> de <SEP> réaction
<tb> 1 <SEP> comporte <SEP> deux <SEP> ouvertures <SEP> axiales <SEP> lda, <SEP> lob
<tb> dans <SEP> lesquelles <SEP> sont <SEP> disposés <SEP> deux <SEP> blocs <SEP> 11a,
<tb> I <SEP> l <SEP> b, <SEP> en <SEP> graphite <SEP> on <SEP> matières <SEP> équivalentes,
<tb> qui <SEP> servent <SEP> de <SEP> support <SEP> à <SEP> une <SEP> résistance <SEP> 12,
<tb> également <SEP> en <SEP> graphite, <SEP> placée <SEP> dans <SEP> l'axe <SEP> du
<tb> four. <SEP> Au <SEP> lieu <SEP> d'une <SEP> résistance, <SEP> il <SEP> pourrait <SEP> en
<tb> être <SEP> prévu <SEP> plusieurs. <SEP> montées <SEP> au <SEP> voisinage
<tb> de <SEP> l'axe <SEP> du <SEP> four.
<SEP> Les <SEP> blocs <SEP> 11a, <SEP> 11b <SEP> sont
<tb> respectivement <SEP> solidaires <SEP> de <SEP> deux <SEP> électrodes
<tb> métalliques <SEP> creuses <SEP> 13a., <SEP> 13b <SEP> munies, <SEP> à <SEP> leurs
<tb> extrémités <SEP> libres, <SEP> de <SEP> disques <SEP> métalliques <SEP> 14a,
<tb> 14b <SEP> qui <SEP> plongent <SEP> dans <SEP> des <SEP> bains <SEP> de <SEP> métal
<tb> liquide <SEP> contenus <SEP> clans <SEP> des <SEP> aubes <SEP> 15n.
<tb> 15b <SEP> auxquelles <SEP> sont <SEP> connectés <SEP> des <SEP> conduc teurs <SEP> 16a, <SEP> 16b <SEP> reliés, <SEP> d'autre <SEP> part, <SEP> aux <SEP> bor nes <SEP> d'une <SEP> source <SEP> de <SEP> courant <SEP> électrique <SEP> (non
<tb> représentée).
<SEP> Cette <SEP> disposition <SEP> assure <SEP> le <SEP> pas sage <SEP> du <SEP> courant <SEP> dans <SEP> la <SEP> résistance <SEP> 12 <SEP> pen dant <SEP> la <SEP> rotation <SEP> ou <SEP> l'oscillation <SEP> du <SEP> four <SEP> au tour <SEP> de <SEP> son <SEP> axe. <SEP> Dans <SEP> les <SEP> électrodes <SEP> 13a, <SEP> 13b
<tb> pénètrent <SEP> des <SEP> tuyaux <SEP> 17a, <SEP> 17b <SEP> assurant <SEP> en
<tb> leur <SEP> intérieur <SEP> une <SEP> circulation <SEP> d'eau <SEP> de <SEP> re froidissement.
<tb> A <SEP> P <SEP> une <SEP> des <SEP> extrémités <SEP> du <SEP> four <SEP> est <SEP> agencé
<tb> un <SEP> condenseur <SEP> amovible <SEP> 18. <SEP> à <SEP> parois <SEP> métal liques <SEP> mince:
<SEP> et <SEP> de <SEP> forme <SEP> sphérique. <SEP> Ce <SEP> con denseur <SEP> est <SEP> disposé <SEP> dans <SEP> l'axe <SEP> du <SEP> four <SEP> et <SEP> il comporte une ouverture 19 qui communique, par l'ouverture 10b, avec l'intérieur de la chambre de réaction. Il est supporté et main tenu contre l'extrémité du four, munie pour le recevoir d'un évidement<B>lb</B> de forme ap propriée, par un capot métallique 20 muni de consoles 21 et fixé demanière étanche par des serre-joints 22 sur la paroi frontale du four. Une garniture plastique 23, en caoutchouc par exemple, assure l'étanchéité de ce joint.
Le capot 20 supporte en outre l'électrode creuse correspondante 13b entourée d'un fourreau isolant 24 et il reçoit une tubulure 25 reliée à un appareil à faire le vide (non représenté), cette tubulure étant protégée par des déflecteurs 26 convenablement disposés dans le condenseur. Sur la paroi latérale du capot sont montés des tubes à circulation d'eau 27-28 munis de robinets de réglage et destinés à la réfrigération du condenseur.
L'ouverture 10a du four, opposée au con- denseur 18, est obturée par un couvercle 29 (fig. 3) figé sur la paroi correspondante du four. Le couvercle 29 est prolongé vers l'ex térieur par une membrane ondulée et souple 30 soudée sur lui à l'une de ses extrémités, et dont l'autre extrémité est soudée sur un manchon 31 fixé rigidement et de façon étanche sur l'électrode d'amenée de courant 13a. Le joint ainsi constitué assure une fer meture étanche du four, tout en permettant la libre dilatation de la résistance 12, l'élec trode 13a pouvant se déplacer axialement grâce à la faculté d'extension de la mem brane ondulée 30 à laquelle elle est reliée.
Pour compenser l'action de la pression atmo sphérique sur la résistance 12 lorsque le vide est fait dans la chambre de réaction 1, et évi ter ainsi la déformation susceptible d'en ré sulter pour ladite résistance, des ressorts comprimés 32 sont prévus pour exercer sur l'électrode 13a une action antagoniste de celle de la pression atmosphérique. Ces ressorts prennent respectivement appui, d'une part, sur des butées 33 ménagées sur des tiges 34 disposées autour de l'électrode 13a et soli daires du couvercle 29 et, d'autre part, sur un disque 35 monté librement sur le manchon 31 mais qui bute contre un volant 36 vissé sur ce dernier. En vissant plus ou moins le volant 36 sur le manchon 31, on modifie le degré de compression des ressorts 32 et l'on peut ainsi régler leur action compensatrice.
Le four représenté et décrit fonctionne de la façon suivante, par exemple dans le cas où il est utilisé pour la fabrication du ma gnésium: On applique le condenseur amovible 19 dans l'évidement lb -de la paroi du four, en serrant de façon à rendre .étanche le joint du capot 20.
Puis, ayant chargé au préalable, ou seulement après cette réunion, les matières à traiter qui consistent, par exemple, en un mélange d'oxydes ou de composés oxygénés alcalino-terreux, plus ou moins riches en ma- gnésium, et de corps réducteurs tels que des siliciures, du ferro-silicium,etc., on fait le de gré de vide voulu dans la chambre de réac tion, puis on fait passer .le courant électrique dans la résistance 12 et l'on met en mouve= ment l'ensemble du four.
Les vapeurs !de ma gnésium qui se -dégagent de la masse en réac tion passent par l'ouverture 10b et viennent se condenser dans la capacité intérieure du condenseur. Lorsque l'on veut enlever le con- denseur, on rétablit la pression atmosphéri que à l'intérieur de .la chambre de réaction, on libère les serre-joints 22, on sépare le ca pot 20 -du four, ce qui permet d'enlever le condenseur 1,8 pour recueillir le magnésium condense ou procéder à son traitement ulté rieur.
En agissant sur le débit des différents réfrigérateurs 27-28 pendant la réaction, on peut déterminer -à volonté les zones du con denseur dans lesquelles doit s'effectuer le dé pôt du produit.
Dans d'autres formes d'exécution, le con- denseur peut recevoir une forme différente de la forme sphérique et, ainsi qu'il a été dit plus haut, l'ensemble capot-condenseur peut être. disposé en une ,autre partie du four, par exemple contre l'orifice de chargement 2, de manière à servir de fermeture étanche .à cet orifice au lieu et place de la porte consti tuée par le tampon & et la plaque 4.