CH307662A

CH307662A - Enveloppe destinée à isoler des gaz un espace déterminé dans un four.

Info

Publication number: CH307662A
Authority: CH
Inventors: Alfred Charles Edouard Borel; Jean Pierre Borel
Original assignee: Alfred Charles Edouard Borel; Jean Pierre Borel
Priority date: 1952-09-05
Filing date: 1952-09-05
Publication date: 1955-08-15
Also published as: US2844637A; FR1086966A; GB741254A

Description

Enveloppe destinée à isoler des gaz un espace détermine dans un four.

La présente invention a pour objet une enveloppe destinée à isoler des gaz un espace déterminé dans un four.

Pour mesurer par exemple la température dans les fours industriels, on utilise courament des éléments thermo-électriques.

Ceux-ei sont alors habituellement protégés par un tube extérieur en métal ou en produit céramique. Si toutefois l'atmosphère du four contient par exemple des gaz sulfureux ou de l'oxyde de carbone, ou si l'élément thermo- électrique et son tube protecteur sont plongés par exemple dans des bains salins de eémen- tation ou de trempe, le tube protecteur en métal ou en produit céramique laisse passer des gaz, par porosité, par cémentation profonde ou encore par transmission chimique de proche en proche ; gaz qui attaquent gene- ralement l'élément thermo-électrique et en modifient les indications.

Les mêmes effets perturbateurs se produisent dans le cas où un instrument optique de mesures de température est utilisé, au lieu d'un élément thermoélectrique.

Le but de la présente invention est de créer une enveloppe qui soit imperméable aux gaz.

L'enveloppe faisant l'objet de la présente invention est caractérisée en ce qu'elle comprend une couche de matière vitreuse suscep- tible de se ramollir à haute température, imperméable aux gaz.

Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quatre formes d'exécution de l'en- veloppe objet de l'invention.

Les fig. 1, 3, 5 et 7 sont des coupes longitudinales représentant chacune une desdites formes d'exécution, et
les fig. 2, 4, 6 et 8 sont des sections correspondant respectivement à chacune des fig. 1, 3, 5 et 7.

Les quatre formes d'exécution de l'enve- loppe représentées au dessin, sont destinées à protéger un élément thermo-électrique 1.

Mais il est bien clair que ces formes d'exéeu- tion pourraient tout aussi bien servir à protéger un instrument optique de mesure de la température, ou à permettre de traiter un objet thermiquement, dans une atmosphère contrôlable, indépendante de l'atmosphère de chauffe.

La première forme d'exécution (fig. 1 et 2), comprend un tube extérieur 2, un tube intérieur 3 de même matière que le tube 2, et une couche de matière 4 vitreuse susceptible de se ramollir à haute température, imper méable aux gaz, cette matière remplissant tout 1'espace libre entre les tubes 2 et 3. Le tube 2 est destiné à venir en contact avee l'atmo- sphère du four ou avee le bain. Ce tube est en métal. Toutefois, dans des variantes s'il est destiné à être mis en contact avee une flamme sulfureuse ou une at. mosphère détrui- sant le métal ou encore plongé dans un bain en contact avec une source d'énergie électrique à tension élevée, on le choisit en produit céramique.

La matière vitreuse 4 est choisie de manière à remplir les quatre conditions suivantes :
1 Son coefficient de dilatation thermique est sensiblement le même que celui de la matière desdits tubes.

2 Elle est ramollie aux températures d'emploi, afin de mieux suivre les dilatations desdits tubes.

3"Sa température de dévitrification est dépassée dans les conditions normales de fonetionnement, afin de laisser subsister son ca- ractère vitreux.

4¯ Son adhérence auxdits tubes est assurée.

Les trois exemples ci-dessous donnent la composition chimique d'une matière vitreuse convenant particulièrement bien, la première, pour être utilisée avec des tubes en acier chromé, la seconde, pour être utilisée avec des tubes en produit céramique.

Exemple 1 :
Si02 68 /o A1203 4 /o
Fe203 0, 7%
CaO 6 /o
MgO 0, 5 O/o
Na20 13 /o
K20 7, 3 /o
B203 0, 5 /o
La matière vitreuse ainsi obtenue est un verre susceptible de subir dans ses différents postes des variations allant jusqu'à 15 /o, il a un fort coefficient de dilatation thermique et la forme d'exécution de l'enveloppe obtenue de cette, manière convient particulièrement pour des mesures de températures élevées, com- prises entre 900 et 1200¯ C.

Exemple II:
SiO2 80%
Na20 4 /o
K20 1 ouzo A1203 9r /o
Fie203 0, 4%
CaO 0, 5 /o
MgO 0, 1"/o B203 120/o
Cette composition est pelle d'un verre du genre de celui de marque déposée Pyrex, à faible coefficient de dilatation thermique.

Dans le cas où une tonne d'exécution de 1'enveloppe est destinée à être utilisée pour de basses températures, au-dessous de 950 C, on choisit de préférence un émail de eomposition courante comme matière vitreuse, par exemple suivant la formule de l'exemple III.

Exemple III: SiO2 51 I/o
B2O3 15%
Na20 160/o
KO 40/0
AlOs 3"/o
CaF. 5 /o
MnO 0, 5 /o
ZnO 4, 30/o
NiO 0, 7 /o
CoO 0, 5 /o
La forme d'exécution représentée aux fig. 1 et 2 présente des aspérités 5 sur le tube intérieur 3, afin que ce dernier reste coaxial au tube 2, vu que la matière de la couche 4 est ramollie dans les conditions normales de travail et que de ce fait le tube intérieur est libre pour se déplacer latéralement.

La deuxième forme d'exécution (fig. 3 et 4) ne se distingue de celle représentée dans les fig. 1 et 2, que par le fait que la couche 4a de matière vitreuse ne remplit pas tout 1'espace entre les deux tubes 2 et 3, mais tapisse simplement la paroi intérieure du tube extérieur 2.

Afin d'assurer la transmission de la chaleur au travers de 1'espace compris entre la couche 4 de matière vitreuse et le tube inté- rieur 3, cet espace est rempli d'un corps sous forme de poudre ou d'un corps liquide aux températures d'emploi, ceci afin que le coeffi- cient de dilatation de la matière de remplissage ne crée pas de complications. Un métal convenant bien audit remplissage est l'Útain.

L'étain fondu n'adhère pas au verre et malgré que ladite couche d'étain soit en fusion, et que la couche de matière vitreuse soit ra mollie, cette dernière adhère suffisamment par capillarité et par affinité avec les oxydes ferreux à la paroi du tube 2 pour éviter que des courants de convection entre ladite matière et l'étain fondu ne s'établissent dans l'espace compris entre les deux tubes 2 et 3.

Ladite disposition donne des résultats satisfaisants pour des épaisseurs des couches de matière vitreuse et de remplissage sensiblement égales entre elles et de l'ordre de un à deux millimètres.

La troisième forme d'exécution (fig. 5 et 6) ne se distingue de la seconde que par le fait que la couche 4b de matière vitreuse tapisse la face extérieure du tube intérieur 3.

L'espace libre entre cette couche et le tube extérieur peut être laissé vide ou dans une variante rempli par un corps sous forme de poudre ou un métal liquide aux températures d'emploi.

La quatrième forme d'exécution (fig. 7 et 8) ne comprend plus qu'un tube extérieur 2, l'élément thermoélectrique 1 baignant dans la matière vitreuse 4c qui remplit tout 1'espace laissé vide à l'intérieur du tube 2.

Dans les quatre formes d'exécution dé- erites, les gaz ou les produits cémentant pourront transformer la structure de la matière du tube extérieur 2, mais la couche de matière vitreuse se trouvant à l'intérieur de celui-ci empêchera le passage des gaz dans l'es- pace contenant l'élément thermo-électrique.

On peut, par conséquent, maintenir l'atmo- sphère voulue à l'intérieur de cet espace.

Une autre forme d'exécution de l'enve- loppe pourrait avoir une autre forme que eelle représentée, quoique la forme cylindrique soit celle qui se prête le mieux à la con fection des différentes parties de l'enveloppe.

Claims

REVENDICATION : Enveloppe destinée à isoler des gaz un espace déterminé dans un four, caractérisée en ce qu'elle comprend une couche de matière vitreuse, susceptible de se ramollir à haute température, imperméable aux gaz.

SOUS-REVENDICATIONS : 1. Enveloppe selon la revendication, ca- raetérisée en ce qu'elle comprend un tube à l'intérieur duquel se trouve ladite couche de matière vitreuse susceptible de se ramollir à haute température.

2. Enveloppe selon la sous-revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, un tube intérieur, ladite couche de matière vitreuse susceptible de se ramollir à haute température se trouvant entre les deux tubes.

3. Enveloppe selon la sous-revendication 2, caractérisée en ce que ladite couche de matière vitreuse susceptible de se ramollir à haute température remplit tout l'espace entre les deux tubes, ladite matière étant telle qu'elle est ramollie aux températures d'emploi de ladite enveloppe.

4. Enveloppe selon la sous-revendication 2, caractérisée en ce que ladite couche de matière vitreuse susceptible de se ramollir à haute température tapisse la paroi intérieure du tube extérieur, ladite matière étant telle qu'elle est ramollie aux températures d'emploi de ladite enveloppe.

5. Enveloppe selon la sous-revendication 4, caractérisée en ce que l'espace libre entre la couche de matière vitreuse susceptible de se ramollir à haute température et le tube intérieur est rempli d'un corps sous forme de poudre, conducteur de la chaleur.

6. Enveloppe selon la sous-revendication 4, caractérisée en ce que l'espace libre entre la couche de matière vitreuse susceptible de se ramollir à haute température et le tube intérieur est rempli d'un corps se trouvant à l'état liquide aux températures d'emploi de ladite enveloppe.

7. Enveloppe selon la sous-revendication 2, caractérisée en ce que la couche de matière vitreuse susceptible de se ramollir à haute température ta. pisse la paroi extérieure du tube intérieur, ladite matière étant telle qu'elle est ramollie aux températures d'emploi de ladite enveloppe.

8. Enveloppe selon la sous-revendication 7, caractérisée en ce que 1'espace libre entre la couche de matière vitreuse susceptible de se ramollir à haute température et le tube extérieur est rempli d'un corps sous forme de poudre, conducteur de la chaleur.

9. Enveloppe selon la sous-revendication 7, caractérisée en ce que 1'espace libre entre la couche de matière vitreuse susceptible de se ramollir à haute température et le tube extérieur est rempli d'un corps se trouvant à l'état liquide aux températures d'emploi de ladite enveloppe.

10. Enveloppe selon la sous-revendication 1 > caractérisée en ce qu'un objet destiné à être isolé des gaz contenus dans le four baigne dans la matière vitreuse susceptible de se ramollir à haute température qui remplit l'es- pace laissé libre à l'intérieur dudit tube par ledit objet, ladite matière étant telle qu'elle est ramollie aux températures d'emploi de ladite enveloppe.

11. Enveloppe selon la sous-revendication 1, caractérisée en ce que ledit tube est en métal.

12. Enveloppe selon la sous-revendication 1, caractérisée en ce que ledit tube est en produit céramique.

13. Enveloppe selon la revendication, ca- ractérisée en ce que ladite matière vitreuse susceptible de se ramollir à haute température est un verre.

14. Enveloppe selon la revendication, ca raetérisée en ce que ladite matière vitreuse susceptible de se ramollir à haute température est un émail.