Four électrique à courants de Foucault: La présente invention a pour objet un four électrique à courants de Foucault.
On sait que des fours électriques dans les quels le chauffage se fait au moyen de cou rants de Foucault doivent quelquefois possé der un assez petit diamètre moyen pour des raisons mécaniques ou métallurgiques. Dans ces cas, il est opportun d'employer un enrou lement inducteur commun pour une pluralité de creusets, non seulement à cause de l'isola tion et du refroidissement de l'enroulement, mais aussi à cause de l'économie de matière conductrice et des pertes ohmiques. Le pro blème se pose d'effectuer une production de chaleur uniforme dans tous les creusets, ce qui est ,d'une grande importance pour beau coup -de procédés thermiques.
Des calculs montrent qu'à un endroit donné, la densité des courants induits, et ainsi la chaleur pro duite, dépend non seulement du nombre d'am pères-tours par unité de longueur de l'enrou lement inducteur, mais aussi- de la distance entre cet enroulement et ledit endroit où les courants sont induits, de sorte que la densité du courant décroît au fur et à mesure que cette distance est augmentée. Pour cette rai son, on ne peut pas en général obtenir un échauffement uniforme dans un groupe de creusets entourés par un enroulement induc teur commun.
Le même problème que celui qu'on vient d'énoncer peut aussi se présenter en d'autres cas, par exemple quand un four contient une multitude d'unités dont chacune est conduc trice en soi et qui forment entre elles des connexions imparfaitement conductrices, de sorte :qu'il faut les regarder comme des unités séparées par rapport aux courants induits, ces unités exigeant un échauffement uni forme. Une telle situation peut se présenter, par exemple, dans des générateurs de gaz, c'est-à-dire dans des fours dans lesquels se trouve du charbon, par exemple du coke en morceaux.
Le four, objet de l'invention, destiné à échauffer de la matière conductrice et com prenant un enroulement inducteur extérieur destiné à entourer cette matière et un enrou lement intérieur destiné à être entouré par elle, est caractérisé en ce que ce dernier -en roulement renferme un noyau de fer laminé conformé de façon que le champ magnétique qui le traverse puisse se fermer au moins pour la plats grande partie par la matière à échauffer.
Par cette disposition, on arrive, dans cer tains cas, à obtenir un échauffement presque régulier dans tout le four.
Dans le dessin annexé; les fig. 1 et 2 re présentent des coupes verticales faites dans deux fours électriques à courants de Foucault et dans lesquelles on a dessiné les lignes de force et les lignes de niveau du champ ma gnétique. Les fig. 3 et 4 représentent des vues en plan de deux autres fours et la fig. 5 est un schéma électrique.
Les fig. 2 à 5 montrent, à titre d'exemple, des formes d'exécution de l'objet de l'inven tion.
Dans la fig. 1, le chiffre 1 désigne une section schématique d'un enroulement induc teur d'un four à courants de Foucault et 2 une cuirasse de tôle entourant l'enroulement. Les détails techniques du four ne sont pas représentés. Les lignes a représentent les lignes de force magnétique et les lignes poin tillées b, les surfaces de niveau de l'induction magnétique, ces dernières lignes étant perpen diculaires aux lignes -de force. La valeur in verse de la distance entre les surfaces de ni veau forme une mesure directe,de l'induction à chaque .point.
Comme le montre cette figure, l'induction est beaucoup plus faible près de l'axe central du four qu'auprès de l'enroule ment entourant le four, surtout vers les extré- m ités i. du four. Dans la fig: 2, les courbes et les éléments correspondants sont désignés de la même fa çon que .dans la fig. 1;
on voit qu'en outre un enroulement intérieur 3 entourant un noyau de fer laminé 4 conformé .de façon que la plus grande partie au moins des lignes -de force se ferme par, la matière à échauffer a été ajouté; on constate que la distance entre les surfaces de niveau b est partout approxi mativement la même; ceci donne un échauffe ment approximativement uniforme par unité de surface dans les parties dans lesquelles des courants de Foucault sont induits.
Dans la fig. 3, qui représente un four cy lindrique en plan, les deux enroulements du four; la cuirasse extérieure et le noyau inté rieur sont désignés de la même façon que dans la fig. 2. 5 désigne un nombre d'unités con ductrices, par exemple cylindriques, qui sont destinées à être échauffées environ à la même température par des courants de Foucault induits -en elles.
Les unités peuvent, par exemple, consister en des .creusets conduc teurs ayant un contenu conducteur ou non conducteur, en des creusets non conducteurs à contenu conducteur, ou en des tiges conduc trices, destinées, par exemple, à être échauf fées pour la trempe ou pour le recuit. On pourrait .prévoir dans le four des sièges, bu tées .ou moyens analogues, voire -de simples marques, destinés à recevoir ces creusets, de manière que ceux-ci .soient disposés sur deux rangées circulaires (voir fig. 3).
Ces unités peuvent aussi consister en des pièces conduc trices d'une forme plutôt irrégulière, comme des morceaux de coke. Dans ce .dernier cas, il est aussi important que la production de chaleur soit à peu près uniforme dans toutes les pièces conductrices, de façon à les main tenir à une température à peu près égale.
Sur le même principe que dans le cas des fig. 2 et 3, on peut faire des fours de section polygonale ou plus ou moins allongée; la fig. 4 représente un four allongé; on y a des siné seulement les enroulements et les unités à chauffer qui sont .désignés de la même fa çon que dans la fig. 3. La fig. 5 montre comment les enroulements des fours des fig. 2 à 4 peuvent. être connec tés. L'enroulement extérieur est ici toujours désigné par 1 et l'enroulement intérieur par 3. Ces deux enroulements sont reliés en série 7s aux bornes d'un alternateur à haute fréquence 6.
La plus grande partie de la puissance réactive nécessaire pour le four est fournie par un condensateur 7 branché en parallèle sur l'enroulement total du four. Pour régler 8o la distribution de la puissance entre les deux enroulements 1 et 3, il peut aussi être avan tageux de relier en parallèle avec l'un d'eux ou avec tous les deux des éléments réactifs qui sont, de préférence, réglables, à savoir, 8s soit un condensateur 8, soit une inductance 9.