WO2024256949A1 - Thermoplongeur compartimenté comportant de la poudre céramique électriquement isolante - Google Patents

Thermoplongeur compartimenté comportant de la poudre céramique électriquement isolante Download PDF

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immersion heater
sheath
compartment
wall
electrically insulating
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Guillaume LEVACHER
Matthias JIMENEZ Y SUSPERREGUI
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Lethiguel SAS
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Lethiguel SAS
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    • F27D2099/0011—The resistor heats a radiant tube or surface
    • F27D2099/0013—The resistor heats a radiant tube or surface immersed in the charge

Definitions

  • the present invention relates to the field of foundry equipment and relates in particular to the foundry of non-ferrous metals having a relatively low melting point, typically below 1100°C.
  • the invention relates to an electric immersion heater for maintaining a previously melted metal bath in the liquid state or for melting a batch of solid metal, in particular alloys or non-alloyed metals of aluminum, magnesium or zinc.
  • an electric immersion heater is an electrical device which comprises a heating zone intended to be placed in contact with a bath of liquid metal to be heated, and a non-heating zone making it possible to make the connection between the heating zone and an electrical power supply unit.
  • an immersion heater In a foundry workshop, the most common use of an immersion heater is to maintain the temperature of a molten metal, previously melted using a gas furnace for example. For example, this temperature maintenance can be done in a liquid metal treatment ladle, during degassing or filtration of the liquid metal. According to a more recent application, designed by the applicant company, an immersion heater can be used to melt metal in the solid state and possibly to maintain the temperature of the molten metal thus obtained.
  • Immersion heaters for heating a bath of liquid metal have been known for decades, for example from GB 1 027 163, FR 2 720 888, they generally comprise one or more heating elements placed in a cylindrical sheath which separates them from the bath which they are to heat.
  • the sheath can be made of inert ceramic material, for example silicon nitride, boron nitride, SiAlON, silicon carbide.
  • the heating element can be made in the form of a heating ceramic, for example SiC, as is known from WO 2005/060314, or graphite, as described in FR 2 559 886 and FR 2 622 382.
  • Immersion heaters are also known for heating a bath of liquid metal, the tubular sheath of which comprises a plurality of metal heating elements which are embedded in an electrofused magnesia powder, which is an electrical insulator and has suitable thermal conductivity.
  • the immersion heaters which are currently on the market use this principle.
  • an immersion heater usually comprises an inert tubular sheath which surrounds a core comprising electrically insulating ceramic powder, for example electrofused magnesia, in which the heating elements of the immersion heater and the electrical supply lines necessary for the operation of these heating elements.
  • Electrically insulating ceramic powder has a very high production cost. Consequently, increasing the volume of the immersion heater in order to position more heating elements or heating elements of larger size and power in said immersion heater induces a cost, associated with the necessary electrically insulating ceramic powder, which is too high. We are therefore looking for an alternative way to reduce the cost of immersion heaters, without reducing their quality and longevity.
  • the present invention aims to remedy the limitations described above and in particular to provide an immersion heater offering increased heating capacity, while limiting the cost associated with this increase in power.
  • the invention aims at an immersion heater configured to be placed in contact with a material to be heated, in particular a molten non-ferrous metal, which comprises:
  • sheath delimiting a first compartment at least partly filled with electrically insulating ceramic powder, said sheath being configured to be placed in contact with the material to be heated,
  • the second compartment is filled at least in part with an inert material.
  • an immersion heater comprising a second solidly empty compartment
  • This thermal draft phenomenon occurs because the temperature difference between the bottom of the immersion heater with its resistors between 800°C and 1100°C and the top of the immersion heater which causes an air flow.
  • the hot air whose density and pressure are lower than those of cold air, rises in the tube.
  • the addition in the second compartment of an inert material, and in particular of a refractory ceramic insulator makes it possible to limit this thermal draft effect.
  • the inert material at least partially filling the second compartment delimited by the wall is a refractory ceramic insulating material. Said material may be of the flexible type, in a machined block or vacuum-molded.
  • the inert material at least partially filling the second compartment delimited by the wall comprises high temperature resistant fibers.
  • these high temperature resistant fibers are polycrystalline mullite fibers or silico-aluminous fibers.
  • the second compartment delimited by the wall is partly filled with an inert material and remains partly empty of solid material.
  • the second compartment delimited by the wall is filled at least partly with an inert gas which may be argon or another noble gas.
  • the second compartment is at least 30% by volume filled with an inert material, the remaining volume of the second compartment being left empty of solid material. In other embodiments, the second compartment is at least 40%, 60%, 80% or 90% filled with an inert material.
  • An electric immersion heater comprises a heating zone, and a non-heating zone for connecting the heating zone to a support of the immersion heater connected by means of an electrical supply.
  • the heating zone of the immersion heater is located on the lower part of the immersion heater, it comprises a plurality of heating elements, usually electrical resistors, brought to a high temperature by the passage of an electric current.
  • the part of the second compartment corresponding in height to the heating zone of the immersion heater is filled with inert material and the part of the second compartment corresponding in height to the non-heating zone of the immersion heater is left empty of solid material.
  • the immersion heater comprises at least one thermocouple type temperature sensor.
  • the at least one thermocouple is positioned in the first compartment of the immersion heater and more preferably in the heating zone of the immersion heater.
  • the at least one thermocouple is arranged in the electrically insulating ceramic powder.
  • the temperature sensor is protected by a glove finger.
  • the electrically insulating ceramic powder is selected from zinc oxide powder, alumina powder, magnesium oxide [magnesia] powder or boron nitride powder. It advantageously has good thermal conductivity.
  • the wall disposed inside the sheath and delimiting a compartment filled at least in part with an insulating material is formed at least in part from a ceramic material.
  • the wall can be formed from a material of comparatively low cost compared to the cost of electrically insulating ceramic powder, while exhibiting sufficient mechanical strength and thermal resistance characteristics.
  • the wall is formed from a high performance alloy, preferably a nickel-based alloy exhibiting low expansion at 1100°C.
  • the wall is formed from an alloy selected from Inconel alloys or CMSX single-crystal alloys.
  • a high-performance alloy or superalloy is a metal alloy having excellent mechanical strength and good creep resistance at high temperature, good surface stability and good resistance to corrosion and oxidation.
  • the sheath has a circular section.
  • the sheath has an external diameter greater than or equal to 50 millimeters, preferably greater than 75 mm, more preferably greater than 95 mm, and even more preferably greater than 115 mm.
  • the immersion heater has sufficient dimensions to include more heating elements or larger heating elements.
  • the wall is a tube of circular section.
  • the center of the circular section sheath and the center of the circular section wall are substantially identical, so that the first compartment, formed between the sheath and the wall, and intended to be filled at least in part with electrically insulating ceramic powder, has an annular section.
  • the heating elements can be arranged in said first compartment of annular section. The heating elements thus positioned are close to the sheath, thus allowing better diffusion of heat towards the sheath and indirectly towards the material to be heated.
  • the heating elements are arranged in substantially straight turns arranged substantially parallel to an axis running through the center of the sheath and in which the immersion heater comprises at least 15 turns, preferably at least 20 turns, preferably at least 20 turns, preferably at least 25 turns, preferably at least 30 turns.
  • the immersion heater comprises 36 turns.
  • a coil is a plurality of heating resistors supplied by the same current supplies and forming a substantially linear assembly arranged longitudinally in the immersion heater, preferably close to the sheath.
  • the immersion heater object of the invention is particularly distinguished from known immersion heaters in that the diameter of the first compartment delimited by the sheath can be increased in order to accommodate more heating elements or larger heating elements.
  • the immersion heater comprises 16, 24, 32 or 36 turns.
  • the heating elements are arranged in substantially straight turns arranged substantially parallel to an axis running through the center of the sheath and in which said turns are positioned close to the inner periphery of the sheath.
  • the turns thus positioned are close to the sheath, thus allowing better diffusion of heat towards the sheath and indirectly towards the material to be heated.
  • the heating elements comprise electrical resistors comprising molybdenum or an alloy selected from an iron-chromium-aluminum alloy [FeCrAl], a nickel alloy and a chromium alloy.
  • the device according to the invention advantageously has a cylindrical shape and a coaxial and symmetrical structure with respect to the central axis.
  • the device has a different shape and/or structure, for example an orthogonal section or a section of variable diameter.
  • a second object of the invention is represented by a method of manufacturing an immersion heater according to any one of the embodiments of the invention, in which a sheath, a tubular wall, a plurality of heating elements and an electrically insulating powder are supplied, said tubular wall is placed inside said sheath, the heating elements are introduced into the first compartment between the sheath and the wall, then said first compartment is filled with electrically insulating powder in stages, at least certain stages, and preferably each filling stage, being followed by at least one tamping stage.
  • FIG. 1 represents, schematically and in axial section view, a first embodiment of an immersion heater according to the invention
  • Fig 2 represents, schematically and in cross-sectional view, the immersion heater object of the first embodiment
  • Figures 1 and 2 show a first particular embodiment of an immersion heater 100 according to the invention.
  • Figure 1 shows an axial sectional view of the immersion heater.
  • Figure 2 shows a cross-sectional view of the heating part of the immersion heater 100, along the section plane A-A, visible in Figure 1.
  • the immersion heater 100 is an electric immersion heater comprising a heating zone 101, and a non-heating zone 102 making it possible to make the connection between the heating zone and a support of the immersion heater 100 connected to an electrical power supply means 110.
  • the immersion heater 100 is intended to be positioned in a tank [not shown] containing metal to be heated.
  • the heating zone 102 of the immersion heater 100 is intended to be placed in contact with the metal, whether it is a molten metal to be maintained at temperature in order to keep it in the liquid state or a solid metal to be heated.
  • the heating zone 101 of the immersion heater 100 comprises a plurality of heating elements, 115, 116, brought to a high temperature by the passage of an electric current; this is a resistive heating.
  • each heating element comprises an electrical conductor, which is in contact with an electrically insulating material 130 capable of transmitting its heat to a sheath 120 [external sheath] forming the outermost layer of the body of the immersion heater 100, which in turn transmits the heat to the metal or alloy to be melted or maintained in the liquid state.
  • the mechanism for transmitting heat from the sheath of the immersion heater to the metal in the tank is most efficiently by conduction, when the immersion heater is immersed in liquid metal or when its sheath touches solid metal over a significant fraction of its surface. Outside of these areas of direct contact, the heat transfer between the sheath and the metal contained in the tank is radiative and/or convective.
  • the heat transfer from the heating element 115 to the sheath 120 and then to the material to be heated 90 is represented by the arrow 80, in FIGS. 1 and 2.
  • the immersion heater 100 is for example configured to maintain in the liquid state a metal 90 in liquid form comprising a non-ferrous metal or an alloy with base of a non-ferrous metal which has a melting temperature sufficiently low to be compatible with the use of an electric immersion heater.
  • the non-ferrous metal may be any metal or alloy having a melting temperature which does not exceed approximately 1100°C.
  • the base metal may for example be chosen from aluminum, zinc, magnesium, copper, tin, lead, lithium, silver.
  • the sheath 120 of the immersion heater 100 is preferably formed from boron nitride or silicon nitride. These refractory materials have a high heat resistance and are chemically inert, in addition to offering satisfactory mechanical resistance.
  • the sheath 120 delimits a first compartment 150 inside which the heating elements, 115, 116, of the immersion heater 100 are arranged.
  • Said first compartment 150 is at least partly filled with electrically insulating ceramic powder 130.
  • the electrically insulating ceramic powder 130 is a material selected for its electrical insulating characteristics, allowing direct contact with the electrical conductors of the heating element, and for its heat conductor characteristics.
  • the electrically insulating ceramic powder 130 must have excellent temperature resistance, it must not degrade over time, allowing an effective service life of the immersion heater typically ranging from one to several tens of months of continuous use. It advantageously has good thermal conductivity.
  • the electrically insulating ceramic powder 130 is an electrofused magnesia [magnesium oxide: MgO] powder.
  • the electrofused magnesia powder is manufactured by melting magnesium oxide at a temperature exceeding 3,000°C.
  • the electrically insulating ceramic powder is selected from a zinc oxide [ZnO] powder, an alumina [Al2O3] powder or a boron nitride powder.
  • the immersion heater 100 comprises at least one wall 140 delimiting a second closed compartment 145, distinct from the first compartment.
  • Said second compartment has the function of reducing the quantity of electrically insulating ceramic powder 130 necessary for the manufacture of the immersion heater 100 and thus of reducing the manufacturing cost.
  • the wall 140 is typically a tubular wall, its axial section is advantageously circular.
  • the wall 140 is formed of a material having sufficient mechanical strength and thermal resistance characteristics, without requiring good thermal conduction.
  • the wall 140 is formed of ceramic, for example alumina.
  • the wall 140 is formed of mullite or jcordierit [Mji]
  • the wall is formed of a high-performance alloy, preferably a nickel-based alloy having low expansion at 1100°C.
  • the wall is formed of an alloy chosen from Inconel alloys or CMSX monocrystalline alloys.
  • the second compartment 145 delimited by the wall 140 remains partly empty of solid material.
  • the part of the second compartment empty of solid material comprises gas which may be air.
  • the air is expelled in order to be replaced by an inert gas, unlikely to oxidize the wall, which may be for example argon or another noble gas.
  • the second compartment 145 is at least partly filled with an inert material in particulate form.
  • the inert material contained in the second compartment 145 makes it possible to prevent a thermal draft phenomenon.
  • the inert material can also exert a counter-pressure against the wall 140.
  • said inert material comprises high temperature resistance fibers, for example polycrystalline mullite fibers or silico-alumina fibers.
  • said inert material is an alumina powder.
  • the sheath 120 typically has a circular section.
  • the outer diameter of the sheath 120 is at least 55 millimeters [hereinafter abbreviated “mm”], preferably at least 75 mm.
  • the diameter of the sheath 120 is greater than 95 mm or greater than 115 mm. Increasing the diameter of the sheath 120 makes it possible to place a greater number of heating elements 115, 116 inside the immersion heater 100, which makes it possible to increase its thermal power.
  • the wall 140 is a tube of circular section also, forming a second compartment 145 of round section shape.
  • the first compartment 150 formed on the one hand by the sheath 120 and on the other hand by the wall 140 thus has an advantageous annular shape for the placement of the heating elements, 115, 116, as detailed in the following paragraph.
  • the tube forming the wall 140 is of constant diameter over the entire height of the immersion heater.
  • the immersion heater 100 shown in FIGS. 1 and 2 comprises sixteen heating elements, of which only the heating elements 115 and 116 are labeled in FIGS. 1 and 2.
  • the immersion heater 100 comprises at least 20 heating elements, preferably at least 30 heating elements.
  • the heating elements are positioned close to the inner periphery of the sheath 120 in order to allow better heat transfer to the latter.
  • the heating elements, 115, 116 are arranged in a circle concentric with the circle formed by the sheath 120. Any other arrangement and any other number of heating elements can be adopted without departing from the scope of the present invention.
  • the heating elements are arranged in substantially straight turns arranged substantially parallel to an axis running through the center of the sheath 120 and said turns are positioned close to the inner periphery of the sheath 120.
  • the heating elements 115, 116 comprise electrical resistors comprising molybdenum or an alloy chosen from an iron-chromium-aluminium alloy [FeCrAl], a nickel and chromium alloy.
  • the tubular wall 140 forms a compartment with a rectangular or polygonal cross-section, for example octagonal or hexagonal.
  • the second compartment 145 formed by the wall 140 does not have the same dimensions over the entire height of the immersion heater 100.
  • the second compartment 140 at a cross-section in the non-heating part of the immersion heater 100 has a smaller surface area than the surface area of the second compartment 140 at a cross-section in the non-heating part of the immersion heater 100.
  • the immersion heater comprises a first compartment at least partly filled with electrically insulating ceramic powder and a plurality of walls arranged inside the first compartment, each of said walls delimiting a compartment which can remain empty of solid material or which can be filled at least partly with an insulating material.
  • a sheath 120, a tubular wall 140, a plurality of heating elements 115, 116 and an electrically insulating powder 130 are supplied, said tubular wall 140 is placed inside said sheath 120, the electrical conductors are introduced into the first compartment 150 between the sheath 120 and the wall 140, then said first compartment 150 is filled with electrically insulating ceramic powder in stages, at least some filling steps (and preferably each filling step) being followed by at least one compaction step.
  • the powder is pressed using a tamping tool in the shape of an annular or ring section, capable of being inserted from above into the annular space formed by the first compartment 150.
  • a tamping tool in the shape of an annular or ring section, capable of being inserted from above into the annular space formed by the first compartment 150.
  • said first compartment is gradually filled with a dense, packed bed of electrically insulating ceramic powder, which ensures excellent thermal contact with the heating elements 115, 116.
  • each step of introducing the electrically insulating ceramic powder, or at least one of these steps, and preferably at least the last, is followed by a step of compaction by vibrating the sheath 150 and/or the tube 140.
  • said compaction tool is produced as a vibrocompaction tool.

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Abstract

Un thermoplongeur (100) configuré pour être mis en contact avec une matière à chauffer (90), notamment un métal non ferreux en fusion, qui comporte : - une gaine (120) délimitant un premier compartiment (150) au moins en partie rempli de poudre électriquement isolante (130), ladite gaine étant configurée pour être mise en contact avec la matière à chauffer, - une paroi (140) disposée à l'intérieur du premier compartiment (150) et délimitant au moins un deuxième compartiment (145), ce dernier étant rempli au moins en partie d'un matériau inerte, - une pluralité d'éléments chauffants (115, 116) disposés dans ladite poudre céramique électriquement isolante (130), entre ladite gaine (120) et ladite paroi (140).

Description

DESCRIPTION
THERMOPLONGEUR COMPARTIMENTÉ COMPORTANT DE LA POUDRE CÉRAMIQUE ÉLECTRIQUEMENT ISOLANTE
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
[0001] La présente invention relève du domaine des équipements de fonderie et concerne surtout la fonderie des métaux non ferreux présentant un point de fusion relativement bas, typiquement au-dessous de 1100 °C.
[0002] L’invention vise un thermoplongeur électrique pour maintenir à l’état liquide un bain de métal préalablement fondu ou pour fondre un lot de métal solide, notamment des alliages ou métaux non alliés d’aluminium, de magnésium ou de zinc.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
[0003] Dans le contexte des équipements de fonderie, on appelle thermoplongeur électrique un dispositif électrique qui comporte une zone chauffante destinée à être mise au contact d’un bain de métal liquide à chauffer, et une zone non chauffante permettant de faire le lien entre la zone chauffante et un boîtier d'alimentation électrique.
[0004] Dans un atelier de fonderie, l’utilisation la plus courante d’un thermoplongeur vise à maintenir en température un métal en fusion, préalablement fondu au moyen d’un four à gaz par exemple. À titre d’exemple, ce maintien en température peut se faire dans une poche de traitement de métal liquide, lors du dégazage ou de la filtration du métal liquide. Selon une application plus récente, conçue par la société requérante, un thermoplongeur peut être utilisé pour fondre du métal à l’état solide et éventuellement pour maintenir en température le métal en fusion ainsi obtenu.
[0005] Des thermoplongeurs destinés à chauffer un bain de métal liquide sont connus depuis des décennies, par exemple de GB 1 027 163, FR 2 720 888, ils comprennent en règle générale un ou plusieurs éléments chauffants placés dans une gaine cylindrique qui les séparent du bain qu’ils doivent chauffer. Comme enseigné par FR 2 699 038 la gaine peut être réalisée en en matériau céramique inerte, par exemple en nitrure de silicium, nitrure de bore, SiAlON, carbure de silicium. L’élément chauffant peut être réalisé sous la forme d’une céramique chauffante, en SiC par exemple, comme cela est connu de WO 2005/060314, ou en graphite, comme décrit dans FR 2 559 886 et FR 2 622 382.
[0006] On connaît également des thermoplongeurs pour chauffer un bain de métal liquide dont la gaine tubulaire comprend une pluralité d’éléments chauffants métalliques qui sont noyés dans une poudre de magnésie électrofondue, qui est un isolant électrique et présente une conductivité thermique convenable. Les thermoplongeurs qui sont actuellement sur le marché utilisent ce principe.
[0007] Dans un contexte d’électrification des méthodes industrielles et plus particulièrement des méthodes de fonderie, notamment en vue de limiter l’usage de moyens de chauffage plus traditionnels reposant sur l’usage d’énergie fossiles, il existe un besoin de dispositifs électriques fournissant une puissance électrique, et donc une capacité de chauffage, plus importante que celle offerte par les dispositifs actuels.
[0008] Afin de répondre à ce besoin, plusieurs thermoplongeurs actuellement disponibles peuvent être utilisés de concert dans un même bain. En fonction de la capacité de chauffage nécessaire à apporter à un four, autant de thermoplongeurs que nécessaires sont mobilisés. La durée de vie des gaines dans un bain de métal liquide étant limitée, ces thermoplongeurs doivent être remplacés régulièrement. L’augmentation de leur nombre engendre une augmentation à la fois du coût d’investissement et du coût de maintenance. L’alternative à la multiplication des thermoplongeurs serait de prévoir des thermoplongeurs de capacité et de taille plus importantes. Cependant, l’augmentation de la taille des thermoplongeurs se heurte à certaines difficultés d’ordre technique et économique.
OBJETS DE L’INVENTION
[0009] La société requérante a constaté qu’il n’était pas possible de produire à un prix raisonnable un thermoplongeur de forte puissance. En effet, cette augmentation de puissance est coûteuse en raison des matériaux employés dans la structure d’un thermoplongeur. Comme indiqué ci-dessus, un thermoplongeur comporte usuellement une gaine tubulaire inerte qui entoure un cœur comportant de la poudre céramique électriquement isolante, par exemple de la magnésie électrofondue, dans laquelle sont noyés les éléments chauffants du thermoplongeur ainsi que les conduites d’alimentation électriques nécessaires au fonctionnement de ces éléments chauffants. La poudre céramique électriquement isolante présente un coût de production très important. Par conséquent, l’augmentation du volume du thermoplongeur en vue de positionner dans ledit thermoplongeur davantage d’éléments chauffants ou des éléments chauffant de plus grandes taille et puissance induit un coût, associé à la poudre céramique électriquement isolante nécessaire, qui est trop important. On cherche donc une voie alternative pour diminuer le coût des thermoplongeurs, sans pour autant diminuer leur qualité et longévité.
[0010]Ainsi, la présente invention vise à remédier aux limitations décrites ci-avant et notamment à fournir un thermoplongeur offrant une capacité de chauffage augmentée, tout en limitant le coût associé à cette augmentation de puissance.
[0011]À cet effet, selon un premier objet, l’invention vise un thermoplongeur configuré pour être mis en contact avec une matière à chauffer, notamment un métal non ferreux en fusion, qui comporte :
- une gaine délimitant un premier compartiment au moins en partie rempli de poudre céramique électriquement isolante, ladite gaine étant configurée pour être mise en contact avec la matière à chauffer,
- une paroi disposée à l’intérieur dudit premier compartiment et délimitant au moins un deuxième compartiment, ce dernier étant au moins en partie rempli d’un matériau inerte,
- une pluralité d’éléments chauffants disposés dans la poudre céramique électriquement isolante, entre ladite gaine et ladite paroi.
[0012] Grâce à ces dispositions, une partie du premier compartiment, délimité par la gaine, et qui, dans les thermoplongeurs connus de l’art antérieur, est habituellement rempli de poudre céramique électriquement isolante comporte à la place un matériau inerte ou un gaz dont le coût est bien moindre que le coût de la poudre céramique électriquement isolante.
[0013] Selon l’invention, le deuxième compartiment est rempli au moins en partie d’un matériau inerte. Les inventeurs ont découvert que la mise en œuvre d’un thermoplongeur comportant un deuxième compartiment vide de manière solide avait pour effet d’occasionner un phénomène de tirage thermique. Ce phénomène de tirage thermique se produit car la différence de température entre le bas du thermoplongeur avec ses résistances entre 800°C et 1100°C et le haut du thermoplongeur qui entraîne un flux d’air. L’air chaud, dont la densité et la pression sont plus faibles que celles de l’air froid, monte dans le tube. L’ajout dans le deuxième compartiment d’un matériau inerte, et tout particulièrement d’un isolant céramique réfractaire, permet de limiter cet effet de tirage thermique. [0014] Dans des modes de réalisation, le matériau inerte remplissant au moins en partie le deuxième compartiment délimité par la paroi est un matériau isolant céramique réfractaire. Ledit matériau peut être de type souple, en bloc usiné ou moulé sous vide
[0015] Dans des modes de réalisation, le matériau inerte remplissant au moins en partie le deuxième compartiment délimité par la paroi comporte des fibres à haute tenue en température. Par exemple, ces fibres à haute tenue ne température sont des fibres poly-cristallines de mullite ou des fibres silico-alumineuses.
[0016] Dans des modes de réalisation, le deuxième compartiment délimité par la paroi est en partie rempli d’un matériau inerte et reste en partie vide de matière solide. Avantageusement, le deuxième compartiment délimité par la paroi est rempli au moins en partie d’un gaz inerte qui peut être de l’argon ou un autre gaz noble.
[0017] Dans des modes de réalisation, le deuxième compartiment est au moins rempli à hauteur de 30% en volume d’un matériau inerte, le volume restant du deuxième compartiment était laissé vide de matière solide. Dans d’autres modes de réalisation, le deuxième compartiment est au moins rempli à hauteur de 40%, à hauteur de 60%, à hauteur de 80% ou à hauteur de 90% d’un matériau inerte.
[0018]Un thermoplongeur électrique comporte une zone chauffante, et une zone non chauffante permettant de faire le lien entre la zone chauffante et un support du thermoplongeur raccordé à moyen d’alimentation électrique. La zone chauffante du thermoplongeur se trouve sur la partie inférieure du thermoplongeur, elle comporte une pluralité d’éléments chauffants, habituellement des résistances électriques, portés à haute température par le passage d'un courant électrique.
[0019] Avantageusement, la partie du deuxième compartiment correspondant en hauteur à la zone chauffante du thermoplongeur est remplie de matériau inerte et la partie du deuxième compartiment correspondant en hauteur à la zone non chauffante du thermoplongeur est laissée vide de matière solide.
[0020] Ces dispositions permettent d’obtenir l’effet de prévention de phénomène de tirage thermique, tout en limitant la quantité de matériau inerte nécessaires à la fabrication du thermoplongeur.
[0021] Dans des modes de réalisation, le thermoplongeur comporte au moins un capteur de température de type thermocouple. Avantageusement, l’au moins un thermocouple est positionné dans le premier compartiment du thermoplongeur et plus préférentiellement dans la zone chauffante du thermoplongeur. [0022]Ainsi, l’au moins un thermocouple est disposé dans la poudre céramique électriquement isolante. Avantageusement, le capteur de température est protégé par un doigt de gant.
[0023] Dans des modes de réalisation, la poudre céramique électriquement isolante est choisie parmi une poudre d’oxyde de zinc, une poudre d’alumine, une poudre d’oxyde de magnésium [magnésie) ou une poudre de nitrure de bore. Elle présente avantageusement une bonne conductivité thermique.
[0024] Dans des modes de réalisation, la paroi disposée à l’intérieur de la gaine et délimitant un compartiment rempli au moins en partie d’un matériau isolant est formée au moins en partie d’un matériau céramique.
[0025] Grâce à ces dispositions, la paroi peut être formée d’un matériau de coût comparativement faible par rapport au coût de la poudre céramique électriquement isolante, tout en présentant des caractéristiques de résistance mécanique et de résistance thermique suffisante.
[0026] Dans des modes de réalisation, la paroi est formée d’un alliage haute performance, préférentiellement un alliage à base de nickel présentant une faible dilatation à 1100°C. Par exemple, la paroi est formée d’un alliage choisi parmi les alliages Inconel ou les alliages monocristallins CMSX.
[0027] On désigne par alliage à haute performance ou superalliage un alliage métallique présentant une excellente résistance mécanique et une bonne résistance au fluage à haute température, une bonne stabilité surfacique ainsi qu'une bonne résistance à la corrosion et à l'oxydation.
[0028] Dans des modes de réalisation, la gaine présente une section circulaire. Avantageusement, la gaine présente un diamètre extérieur supérieur ou égal à 50 millimètres, de préférence supérieur à 75 mm, plus préférentiellement supérieur à 95 mm, et encore plus préférentiellement supérieur à 115 mm.
[0029] Grâce à ces dispositions, le thermoplongeur présente des dimensions suffisantes pour comporter d’avantage d’éléments chauffants ou des éléments chauffant de plus grande taille.
[0030] Dans des modes de réalisation, la paroi est un tube de section circulaire. Avantageusement, le centre de la gaine de section circulaire et le centre de la paroi de section circulaire sont sensiblement identiques, de sorte que le premier compartiment, formé entre la gaine et la paroi, et destiné à être rempli au moins en partie de poudre céramique électriquement isolante, présente une section annulaire. [0031] Grâce à ces dispositions, les éléments chauffants peuvent être disposés dans ledit premier compartiment de section annulaire. Les éléments chauffants ainsi positionnés se trouvent proches de la gaine, permettant ainsi une meilleure diffusion de la chaleur vers la gaine et indirectement vers la matière à chauffer.
[0032] Dans des modes de réalisation, les éléments chauffants sont arrangés en spires sensiblement droites disposées sensiblement parallèles à un axe parcourant le centre de la gaine et dans lequel le thermoplongeur comporte au moins 15 spires, préférentiellement au moins 20 spires, préférentiellement au moins 20 spires, préférentiellement au moins 25 spires, préférentiellement au moins 30 spires. Par exemple, le thermoplongeur comporte 36 spires.
[0033] On appelle spire une pluralité de résistances chauffantes alimentées par les mêmes amenées de courant et formant un ensemble sensiblement linéaire disposée longitudinalement dans le thermoplongeur, préférentiellement à proximité de la gaine.
[0034] Comme détaillé précédemment, le thermoplongeur objet de l’invention se distingue tout particulièrement des thermoplongeurs connus en ce que le diamètre du premier compartiment délimité par la gaine peut être augmenté afin d’accommoder d’avantage d’éléments chauffant ou des éléments chauffants de plus grande taille. Ainsi, avantageusement, le thermoplongeur comporte 16, 24, 32 ou 36 spires.
[0035] Dans des modes de réalisation, les éléments chauffants sont arrangés en spires sensiblement droites disposées sensiblement parallèles à un axe parcourant le centre de la gaine et dans lequel lesdites spires sont positionnées à proximité du pourtour intérieur de la gaine.
[0036] Grâce à ces dispositions, les spires ainsi positionnées se trouvent proches de la gaine, permettant ainsi une meilleure diffusion de la chaleur vers la gaine et indirectement vers la matière à chauffer.
[0037] Dans des modes de réalisation, les éléments chauffants comportent des résistances électriques comportant du molybdène ou un alliage choisi parmi un alliage de fer- chrome-aluminium [FeCrAl], un alliage de nickel et un alliage de chrome.
[0038] Abstraction faite des éléments chauffants et des éléments de connexion électrique vers l’extérieur, le dispositif selon l’invention présente avantageusement une forme cylindrique et une structure coaxiale et symétrique par rapport à l’axe central. On peut envisager également d’autres modes de réalisation dans lesquels le dispositif présente une forme et/ou une structure différente, par exemple une section orthogonale ou une section de diamètre variable. [0039] Un deuxième objet de l’invention est représenté par un procédé de fabrication d’un thermoplongeur selon l’un quelconque des modes de réalisation de l’invention, dans lequel on approvisionne un gaine, une paroi tubulaire, une pluralité d’éléments chauffants et une poudre électriquement isolante, on place ladite paroi tubulaire à l’intérieur de ladite gaine, on introduit les éléments chauffants dans le premier compartiment entre la gaine et la paroi, puis on remplit ledit premier compartiment de poudre électriquement isolante par étapes, au moins certaines étapes, et de préférence chaque étape, de remplissage étant suiviefs] par au moins une étape de tassement.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0040] D’autres avantages, buts et caractéristiques particulières de l’invention ressortiront de la description non limitative qui suit d’au moins un mode de réalisation particulier du thermoplongeur objet de la présente invention, en regard des dessins annexés, dans lesquels :
[0041] [Fig 1] représente, schématiquement et en vue de coupe axiale, un premier mode de réalisation d’un thermoplongeur selon l’invention,
[0042] Fig 2] représente, schématiquement et en vue de coupe transversale, le thermoplongeur objet du premier mode de réalisation,
[0043] Les numéros de référence mentionnés sur les figures se rapportent à :
90 un liquide à chauffer
80, 81 une flèche représentant un flux de chaleur
100 un thermoplongeur
110 un moyen d’alimentation en courant électrique
115, 116 des résistances chauffantes
120 une gaine
130 poudre céramique électriquement isolante
140 la paroi tubulaire
145 un deuxième compartiment
150 un premier compartiment DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L’INVENTION
[0044] La présente description est donnée à titre non limitatif, chaque caractéristique d’un mode de réalisation pouvant être combinée à toute autre caractéristique de tout autre mode de réalisation de manière avantageuse.
[0045] On observe, sur les figures 1 et 2 un premier mode de réalisation particulier d’un thermoplongeur 100 selon l’invention. En figure 1, une vue en coupe axiale, du thermoplongeur est présentée. En figure 2, une vue en coupe transversale dans la partie chauffante du thermoplongeur 100, selon le plan de coupe A-A, visible en figure 1, est présentée.
[0046] Le thermoplongeur 100 est un thermoplongeur électrique comportant une zone chauffante 101, et une zone non chauffante 102 permettant de faire le lien entre la zone chauffante et un support du thermoplongeur 100 raccordée à moyen d’alimentation électrique 110. Le thermoplongeur 100 est destiné à être positionné dans une cuve [non représentée] contenant du métal à chauffer. La zone chauffante 102 du thermoplongeur 100 est destinée à être mise au contact du métal, qu’il s’agisse d’un métal en fusion à maintenir en température en vue de le conserver à l’état liquide ou d’un métal solide à chauffer.
[0047] La zone chauffante 101 du thermoplongeur 100 comporte une pluralité d’éléments chauffants, 115, 116, portés à haute température par le passage d'un courant électrique ; il s’agit d’un chauffage résistif. Comme cela sera expliqué en plus grand détail ci-dessous, chaque élément chauffant comporte un conducteur électrique, qui est en contact avec un matériau électriquement isolant 130 capable de transmettre sa chaleur à une gaine 120 [gaine externe] formant la couche la plus externe du corps du thermoplongeur 100, qui transmet à son tour la chaleur au métal ou à l'alliage à fondre ou à maintenir à l’état liquide.
[0048] Le mécanisme de transmission de la chaleur de la gaine du thermoplongeur vers le métal dans la cuve se fait de manière la plus efficace par conduction, lorsque le thermoplongeur est immergé dans du métal liquide ou lorsque sa gaine touche sur une fraction significative de sa surface du métal solide. En dehors de ces zones de contact direct le transfert thermique entre la gaine et le métal contenu dans la cuve est radiatif et/ou convectif. Le transfert de chaleur depuis l’élément chauffant 115 vers la gaine 120 puis vers la matière à chauffer 90 est représenté par la flèche 80, en figures 1 et 2.
[0049] Le thermoplongeur 100 est par exemple configuré pour maintenir à l’état liquide un métal 90 sous forme liquide comportant un métal non ferreux ou un alliage à base d’un métal non ferreux qui présente une température de fusion suffisamment basse pour être compatible avec l’utilisation d’un thermoplongeur électrique. En particulier, le métal non ferreux peut être tout métal ou alliage présentant une température de fusion qui ne dépasse pas environ 1100°C. Le métal de base peut par exemple être choisi parmi l’aluminium, le zinc, le magnésium, le cuivre, l'étain, le plomb, le lithium, l’argent.
[0050] La gaine 120 du thermoplongeur 100 est préférentiellement formée en nitrure de bore ou nitrure de silicium. Ces matériaux réfractaires ont une forte résistance à la chaleur et sont inertes chimiquement, en plus d’offrir une résistance mécanique satisfaisante. La gaine 120 délimite un premier compartiment 150 à l’intérieur duquel sont disposés les éléments chauffants, 115, 116, du thermoplongeur 100.
[0051] Ledit premier compartiment 150 est au moins en partie rempli de poudre céramique électriquement isolante 130. La poudre céramique électriquement isolante 130 est un matériau sélectionné pour ses caractéristiques d’isolant électrique, permettant un contact direct avec les conducteurs électriques de l’élément chauffant, et pour ses caractéristiques de conducteur de chaleur. De plus, la poudre céramique électriquement isolante 130 doit présenter une excellente tenue à la température, elle ne doit pas se dégrader dans la durée, permettant une durée de vie effective du thermoplongeur allant typiquement d’une à plusieurs dizaines de mois d’utilisation en continu. Elle présente avantageusement une bonne conductivité thermique.
[0052] Selon un exemple de réalisation, la poudre céramique électriquement isolante 130 est une poudre de magnésie [oxyde de magnésium : MgO] électrofondue. La poudre de magnésie électrofondue est fabriquée par fusion d’oxyde de magnésium à une température dépassant les 3 000°C. Dans d’autres modes de réalisation la poudre céramique électriquement isolante est choisie parmi une poudre d’oxyde de zinc [ZnO], une poudre d’alumine [AI2O3] ou une poudre de nitrure de bore.
[0053]À l’intérieur du premier compartiment 150 délimité par la gaine 120, le thermoplongeur 100 comporte au moins une paroi 140 délimitant un deuxième compartiment 145 fermé, distinct du premier compartiment. Ledit deuxième compartiment a pour fonction de réduire la quantité de poudre céramique électriquement isolante 130 nécessaire à la fabrication du thermoplongeur 100 et ainsi d’en réduire le coût de fabrication. La paroi 140 est une typiquement une paroi tubulaire, sa section en coupe axiale est avantageusement circulaire.
[0054] La paroi 140 est formée d’un matériau présentant des caractéristiques de résistance mécanique et de résistance thermique suffisantes, sans nécessiter une bonne conduction thermique. Préférentiellement, la paroi 140 est formée de céramique, par exemple d’alumine. Selon d’autres exemples de mise en œuvre, la paroi 140 est formée en mullite ou jcordièrit [Mji]|[TH2]. Selon d’autres modes de mise en œuvre, la paroi est formée d’un alliage haute performance, préférentiellement un alliage à base de nickel présentant une faible dilatation à 1100°C. Par exemple, la paroi est formée d’un alliage choisi parmi les alliages Inconel ou les alliages monocristallins CMSX.
[0055] Dans un mode de réalisation, le deuxième compartiment 145 délimité par la paroi 140 reste en partie vide de matière solide. La partie du deuxième compartiment vide de matière solide comporte du gaz qui peut être de l’air. Préférentiellement, l’air est chassé en vue d’être remplacé par un gaz inerte, peu susceptible d’oxyder la paroi, qui peut être par exemple l’argon ou un autre gaz noble.
[0056] Le deuxième compartiment 145 est au moins en partie rempli d’un matériau inerte sous forme particulaire. Le matériau inerte contenu dans le deuxième compartiment 145 permet de prévenir un phénomène de tirage thermique. Le matériau inerte peut également exercer une contre-pression contre la paroi 140.
[0057] Par exemple, ledit matériau inerte comporte des fibres à haute tenue en température, par exemple des fibres poly-cristallines de mullite ou des fibres silico alumineuses. Selon une autre variante, ledit matériau inerte est une poudre d’alumine.
[0058] La gaine 120 présente typiquement une section circulaire. Avantageusement, le diamètre extérieur de la gaine 120 est d’au moins 55 millimètres [ci-après abrévié « mm »], préférentiellement d’au moins 75 mm. Selon une alternative de réalisation, le diamètre de la gaine 120 est supérieur à 95 mm ou supérieur à 115 mm. L’augmentation du diamètre de la gaine 120 permet de placer un nombre plus important d’éléments chauffants 115,116 à l’intérieur du thermoplongeur 100, ce qui permet d’augmenter sa puissance thermique.
[0059] De plus, la paroi 140 est un tube de section circulaire également, formant un deuxième compartiment 145 de forme section ronde. Le premier compartiment 150 formé d’une part par la gaine 120 et d’autre part par la paroi 140 présente ainsi une forme annulaire avantageuse pour le placement des éléments chauffants, 115, 116, comme détaillé dans le paragraphe suivant. Préférentiellement, le tube formant la paroi 140 est de diamètre constant sur toute la hauteur du thermoplongeur.
[0060] De tels tubes en alumine sont des produits courants qui existent sur le marché pour d’autres utilisations ; de ce fait, leur prix est significativement plus faible que celui de la quantité de poudre de magnésie électrofondue [par exemple] économisée par l’insertion d’un tel tube dans le dispositif selon l’invention. [0061] Le thermoplongeur 100 représenté sur les figures 1 et 2 comporte seize éléments chauffants dont seuls les éléments chauffants 115 et 116 sont légendés en figures 1 et 2. Dans d’autres modes de réalisation, le thermoplongeur 100 comporte au moins 20 éléments chauffants, préférentiellement au moins 30 éléments chauffants. Préférentiellement et comme illustré en figures 1 et 2, les éléments chauffants sont positionnés à proximité du pourtour intérieur de la gaine 120 afin de permettre un meilleur transfert de chaleur vers ces dernières. En d’autres termes, si l’on considère une section du thermoplongeur 100 tel qu’illustré en figure 2, les éléments chauffants, 115, 116, sont disposés en cercle concentrique avec le cercle formé par la gaine 120. On peut adopter toute autre disposition et tout autre nombre d’éléments chauffant sans sortir du cadre de la présente invention.
[0062] Préférentiellement, les éléments chauffants sont arrangés en spires sensiblement droites disposées sensiblement parallèles à un axe parcourant le centre de la gaine 120 et lesdites spires sont positionnées à proximité du pourtour intérieur de la gaine 120.
[0063] Préférentiellement, les éléments chauffants 115, 116 comportent des résistances électriques comportant du molybdène ou un alliage choisi parmi un alliage de fer- chrome-aluminium [FeCrAl], un alliage de nickel et de chrome.
[0064] Selon un mode de réalisation particulier [non illustré], la paroi 140 tubulaire forme un compartiment de section transversale de forme rectangulaire ou polygonale, par exemple octogonal ou hexagonale.
[0065] Selon un mode de réalisation particulier [non illustré], le deuxième compartiment 145 formé par la paroi 140 ne présente pas les mêmes dimensions sur toute la hauteur du thermoplongeur 100. Par exemple, le deuxième compartiment 140 au niveau d’une coupe transversale dans la partie non chauffante du thermoplongeur 100 présente une surface moindre que la surface du deuxième compartiment 140 au niveau d’une coupe transversale dans la partie non chauffante du thermoplongeur 100.
Selon un mode de réalisation particulier [non illustré], le thermoplongeur comporte un premier compartiment au moins en partie rempli de poudre céramique électriquement isolante et une pluralité de parois disposées à l’intérieur du premier compartiment, chacune desdites paroi délimitant un compartiment pouvant rester vide de matière solide ou pouvant être rempli au moins en partie d’un matériau isolant
[0066] Nous décrivons ici un procédé de fabrication du thermoplongeur selon l’invention.
Les inventeurs se sont aperçus que le bon contact thermique entre les conducteurs électriques et la gaine 120 dépend de la densité du lit de poudre céramique électriquement isolante avec lequel ces conducteurs sont en contact. Selon l’invention, on approvisionne un gaine 120, une paroi tubulaire 140, une pluralité d’éléments chauffants 115,116 et une poudre électriquement isolante 130, on place ladite paroi tubulaire 140 à l’intérieur de ladite gaine 120, on introduit les conducteurs électriques dans le premier compartiment 150 entre la gaine 120 et la paroi 140, puis on remplit ledit premier compartiment 150 de poudre céramique électriquement isolante par étapes, au moins certaines étapes (et de préférence chaque étape) de remplissage étant suivie(s) par au moins une étape de tassement.
[0067] Dans un premier mode de réalisation, au cours de cette étape de tassement, on presse la poudre à l’aide d’un outil de tassement forme annulaire ou en section d’anneau, capable de s’insérer par le haut dans l’espace annulaire formé par le premier compartiment 150. Ainsi on remplit progressivement ledit premier compartiment d’un lit dense et tassé de poudre céramique électriquement isolante, qui assure un excellent contact thermique avec les éléments chauffants 115,116.
[0068] Dans une première variante de ce procédé, chaque étape d’introduction de la poudre céramique électriquement isolante, ou au moins une de ces étapes, et de préférence au moins la dernière, est suivie d’une étape de tassement par mise en vibration de la gaine 150 et/ou du tube 140.
[0069] Dans une autre variante de ce procédé, ledit outil de tassement est réalisé comme un outil de vibrocompactage.
[0070] Ces deux variantes peuvent être combinées.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] Thermoplongeur [100] configuré pour être mis en contact avec une matière à chauffer (90), notamment un métal non ferreux en fusion, caractérisé en ce qu’il comporte :
- une gaine (120) délimitant un premier compartiment (150) au moins en partie rempli de poudre céramique électriquement isolante (130), ladite gaine étant configurée pour être mise en contact avec la matière à chauffer,
- une paroi (140) disposée à l’intérieur du premier compartiment (150) et délimitant au moins un deuxième compartiment (145), ce dernier étant rempli au moins en partie d’un matériau inerte,
- une pluralité d’éléments chauffants (115, 116) disposés dans ladite poudre céramique électriquement isolante (130), entre ladite gaine (120) et ladite paroi (140).
[Revendication 2] Thermoplongeur (100) selon la revendication 1, dans lequel la paroi (140) disposée à l’intérieur de la gaine (120) et délimitant un deuxième compartiment (145) rempli au moins en partie d’un matériau isolant est formée au moins en partie de matériau céramique.
[Revendication 3] Thermoplongeur selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel ladite poudre céramique électriquement isolante (130) est choisie parmi une poudre d’oxyde de zinc, une poudre d’alumine, une poudre de magnésie électrofondue, ou une poudre de nitrure de bore.
[Revendication 4] Thermoplongeur (100) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel ledit matériau inerte remplissant au moins en partie le deuxième compartiment (145) délimité par la paroi (140) comporte des fibres à haute tenue en température, par exemple des fibres poly-cristallines de mullite ou des fibres silico alumineuses.
[Revendication 5] Thermoplongeur (100) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel le deuxième compartiment (145) délimité par la paroi (140) est en partie rempli d’un matériau inerte et reste en partie vide de matière solide.
[Revendication 6] Thermoplongeur (100) selon la revendication 5, dans lequel le thermoplongeur comporte une zone chauffante (101), abritant les éléments chauffants, et une zone non chauffante (102) et dans lequel la partie du deuxième compartiment (145) correspondant en hauteur à la zone chauffante (101) du thermoplongeur est remplie de matériau inerte et la partie du deuxième compartiment (145) correspondant en hauteur à la zone non chauffante (102) du thermoplongeur est laissée vide de matière solide.
[Revendication 7] Thermoplongeur (100) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel la gaine (120) présente une section circulaire.
[Revendication 8] Thermoplongeur (100) selon la revendication 7, dans lequel la gaine (120) présente un diamètre extérieur supérieur ou égal à 50 millimètres, de préférence supérieur à 75 mm, plus préférentiellement supérieur à 95 mm, et encore plus préférentiellement supérieur à 115 mm.
[Revendication 9] Thermoplongeur (100) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel la paroi (140) est un tube de section circulaire.
[Revendication 10] Thermoplongeur (100) selon l’une des revendications 7 ou 8 et selon la revendication 9, dans lequel le centre de la gaine (120) de section circulaire et le centre de la paroi (140) de section circulaire sont sensiblement identiques, de sorte que le premier compartiment formé entre la gaine (120) et la paroi (140) et destiné à être rempli au moins en partie de poudre céramique électriquement isolante présente une section annulaire.
[Revendication 11] Thermoplongeur (100) selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel les éléments chauffants sont arrangés en spires sensiblement droites disposées sensiblement parallèles à un axe parcourant le centre de la gaine (120) et dans lequel le thermoplongeur comporte au moins 15 spires, préférentiellement au moins 20 spires, préférentiellement au moins 20 spires, préférentiellement au moins 25 spires, préférentiellement au moins 30 spires.
[Revendication 12] Thermoplongeur (100) selon l’une des revendications 1 àll, dans lequel les éléments chauffants sont arrangés en spires sensiblement droites disposées sensiblement parallèles à un axe parcourant le centre de la gaine (120) et dans lequel lesdites spires sont positionnées à proximité du pourtour intérieur de la gaine (120). [Revendication 13] Procédé de fabrication d’un thermoplongeur selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel on approvisionne une gaine (120), une paroi tubulaire (140), une pluralité d’éléments chauffants (115,116) et une poudre céramique électriquement isolante (130), on place ladite paroi tubulaire (140) à l’intérieur de ladite gaine (120), on introduit les éléments chauffants (115,116) dans le premier compartiment (150) entre la gaine (120) et la paroi (140), puis on remplit ledit premier compartiment (150) de poudre céramique électriquement isolante par étapes, au moins certaines étapes, et de préférence chaque étape, de remplissage étant suivie(s) par au moins une étape de tassement.
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