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Pour rotatif de fusion du fer et des métaux.
Les tours rotatifs pour la rasion du fer et des métaux sans chambre d'allumage ou de combustion par- ticulière, c'est-à-dire ceux dans lesquels l'allumage a lieu dans la chambre de fusion même, doivent naturelle-
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ment avoir nne longueur supérieure à cet1X munis d'one telle c;uambre de combl1tion. En outre, ces :cours exi- gent an orifice relativement petit du c6tt1 du brtïleur, correspondant ail diamètre de ce dernier, L'orifice des gaz ààécnappement des Ol1rs doit également être maintenu dans de faibles limites parce que, conformément à 1-lex- périence., un certain excès de pression doit exister dans la chambre de combustion du four.
Ces trois condi-
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tions, longueur du four et orifices étroits da côté du brttlellr et an cote des gaz d r 6ubappement" renient la question du chargement partic;ta.lièrement difficile, quand on ne gent pas avoir recours au cuargement par 11 6nv e- loppe au lotir. Mais cette solution n'est pas économique pour an long fonr-tionnemeat car 11011ver:tllN es la fer- meture àian orifice de chargement de ce type durent trop longtemps et c-offtent trop cher. Jllsql1J à présent, on a résolu, tout d'abord la question du chargement en liet- ieetuant par l'orifice aes gaz d'échappemeate et en uti- lisant dans ce ba.t un anneau de rétrécissement partica- lier maçonne en matériau, réfractaire, qui devait être déuiontê avant le chargement et remonté ensuite.
Le four était ensuite incliné suivant son axe longitudinal jus-
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qu4à 45 à 50 et la matière à fondre était introduite. on se heurtait alors à la difficulté énoncée ci-dessus$ à savoir que 11anneal1 de rétrécissement devait "'Otre démonté et remonté chaque fois, mais aussi qu'en parti- culier les pièces lourdes et sensiblement rondes de la
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charge de fer reniaient au travers dn four jt1Sqne devant le brdietir dans l'espace constituant la chambre d=allu- mage proprement dite.
La conséquence en était que lial- lamage était très imparfait, aussi longtemps que les
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morceaux se trouvant devant le brûleur n'étaient pas amenés à une température correspondante, ce qui provo- quait les plus grands dérangements et une perte impor- tante de combustible.
Puis on s'est rallié à la solution opposée, et on a effectue le chargement par l'orifice du brûleur, dans la position inclinée du four. Dans ce bute le brû- leur était monté mobile dans le sens horizontal, et l'orifice du four du coté du brûleur était aussi grand que possible, on est arrivé jusqu'à an diamètre de 500 mm.
Mais avec cet orifice on avait aussi de grandes diffi- cultés de chargement, parce que les pièces compactes et rondes de matière à fondre et les pièces irrégulières déversées par trémie, se comportaient tout à fait dif- féremment lors du chargement. En particulier, les pièces encombrantes et irrégulières se pressent dans la garni- tare chaude, et s'entassent devant l'orifice du brû- leur, , L'avancement et la poussée avec des tiges on rin- gards est très difficile, parce que, dans la position inclinée du four, tonte la cbalear de la fusion précé- dente, qui est encore dans la garniture du four, rayonne vers le haut.
Le four redressé fonctionne comme une cheminée , en Mais l'inconvénient le pins important consiste en ce que, par le glissement de la matière fondue froide au travers du foui ----------- sur la garniture encora incandescente, celle-ci est très fortement détériorée .
Déjà dans les cubilots verticaux, l'usure de la garni- tare est en grande partie provoquée par destruction mécanique dans le glissement vers le bas de la matière fondue. Mais dans ces fours, le frottement est beaucoup moindre que dans les fours obliques et en outre, le ra- clage des parois par les morceaux de fer aigus est di- minaé du fait des morceaux de coke plus arrondis qui se
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trouvent entre eux.
Dans des expériences récentes, avec les fours rotatifs de fusion, on a établi d'une manière certaine que l'économie du procède dépende pour une grande part, de la solidité de la garniture du four.
Enfin, on a montré aussi que la meilleure com- bustion ne peut être produite que dans uns chambre de combustion construite de- manière à permettre la formation de flammes. Si la chambre.d'allumage et de combustion peut---. subir l'action de circonstances imprévues lors
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de 14introduetion de la matière à fondre, la combustion est moins économique.
Conformément à l'invention, tous ces inconvé- nients sont évités du fait que, dans le four rotatif avec axe de rotation et axe du four inclinés, 11 orifice du
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brftleur placé à liextrémité supérieure de l'axe, sert simultanément d'orifice de uhargemeat et que l'orifice d'échappement des gaz se trouve à l'extrémité inférieure de l'axe. De cette façon, on peut réaliser un orifice
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du brtileur relativement large, par lequel on peut in- troduire une cuiller de chargement pour alimenter le four.
Pour cela, il .#. n1est plus nécessaire de basculer le four et d'y verser la matière à fondre.
Une autre caractéristique de l'invention con- siste en ce que la chambre de combustion démontable, con-
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nue en elle-mdme* et montée devant l'orifice du braleure peut être enlevée par le haut. Ce mode de démontage de la chambre de combustion est partictilièroment avantageux pour le four oblique, puisqu'il peut avoir lieu sans frottement.
En outre, ce qui est très important grâce à l'a-
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ganuement d'un assemblage articulé avec le. brdle.llr, la chambre du brdleur est montée de manière à pouvoir tour-
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ner avec le four de fusion lui-même. De cette manière, les difficultés de réalisation de l'ztanchéité entre la paroi antérieare du four et la chambre de séparation sont éliminées.
Enfin, le nouvean tour de fusion présente la ca- ractéristique que la chambre de combaustion ainsi que le brûleur et ltappareil de chargement sont disposés de maniè- re à pouvoir être transportés ensemble. De cette façon, an chargement du four particulièrement rapide est rendu possible.
On sait en entre que dans les fours rotatifs de fusion, la garniture en pierre refractaire se dilate beau- coup plus lors de la chauffe que l'enveloppe de fer qui l'entoure. Plus le four est long, et plns il est difficile de supprimer cet inconvenient, qui a souvent pour consé- quence un cisaillement des rivets et même des déchirures de l'enveloppe du four.
C'est pourquoi$ conformément à l'invention, le four rotatif de fusion a une forme telle qu'il puisse ab- sorber facilement des dilatations de la maçonnerie on de la matière pilonnée qui se produisent au cours de la chauf- fe, Ceci est obtenu en obturant l'extremité de l'enveloppe du tour élargie en forme de cône du coté des gaz d'échap- pement, par un couvercle flexible connu en lui-même.
Lors de la chauffe, la maçonnerie eu la matière pilonnée peu- vent alors facilement s'étendre vers l'extrémité la pins large au. four sans que des frottements importants soient à craindre, le long de l'enveloppe du four, Lors de l'al- longement de la maçonnerie hors de l'enveloppe du four, il se produit en outre, entre le four et la maçonnerie, par suite de la forme conique du four, on jeu qui est suffisant pour absorber la dilatation radiale de la maçonnerie du four.
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L'invention a enfin pour but de construire le i'our rotatif de telle manière que, pendant le travail, on puisse retirer du four à des intervalles de temps ar- bitraires, des quantités déterminées de matière fondue ayant nne constitution et une température fixées d'avance.
Avant le commencement du travail des mouleurs et des ion.- deurs, on fond dans le four rotatir de fusion une quantité de matière telle que la matière froide ou préalablement chauffée, introduite par portions les plus petites pos- sibles pour remplacer celle que l'on coule, ne retire au bain pas plus de chaleur qu'il n'en est apporté au four dans le même temps. L'apport ae chaleur peut être facile- ment adapté au mode de travail par réglage du combustible et de l'air de combustion. Par la rotation du four, on di- minue le manque d'nomogénéité du bain. Cependant lapport de la matière à londre est effectué à l'extrémité du four opposée à l'extrémité de coulée.
L'apport de nouvelle matière est arrêté quand le contenu du four suffit jus- qu'à la fin du temps de coulée. En général, pour la fu- sion du. fer, le maintien prolongé de la chaleur produira une amélioration de la constitution du fer. Des phénomènes indésirables qui peuvent se produire éventuellement sont equilibrés au besoin, par des additions correspondantes, qui peuvent être faites par les deux extrémités du four.
La description qui va suivre, en regard du des- sin annexé donné à titre d'exemple, fera bien comprendre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
La fig. 1 représente le four en coupe longitu.- dinale, en position de fonctionnement. la fig. 2 représente le four en coupe longita- dinale en position de chargement. la fig. 3 représente en coupe une partie de l'extremeité du four avec couvercle flexible avant la mise @ en marche du four.
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La fig. 4 représente la même partie après mise en marche du four.
La fig. 5 représente un autre mode de réalisa- tion du four en coupe. la fig. 6 est une vue en plan.
La fig. 7, représente l'appareil de combustion et de chargement en vue de face.
Dans le mode de réalisation du four de fusion des figures 1 à 4, le four A tourne sur les galets B et C actionnés à volonté vite ou lentement par le mécanisme moteur D,, et qui entraînent le four. Le four a les dimen- sions voulues pour contenir la quantité désirée de métal à fondre, et il est revota, de la garniture E la mieux ap- propriés à chaque fusion. La cnambre de combustion G est articulée sur le brûleur F de manière qu'après appui con- tre le four par la surface H, elle puisse tourner en même temps que de dernier.
C'est dans la chambre de com- bustion que se forme la flamme;cette chambre doit donc être, suivant le combustible, plus ou moins longue, plus ou moins étroite et revêtue d'une garniture très réfrac- taire mais qui n'a besoin d'être résistante, ni à l'ac- tion d'une matière tombant ou glissant, ni au laitier. de/ Du fait l'incépendence du chargement de l'espace servant à la formation de la ilamme, on obtient la meilleure com- bustion possible.
Si, de la manière prévue sur le dessin, le brû- leur et sa chambre de combustion sont soulevés vertica- lement du four, le tube d'apport du combustible K se re- plie à la manière d'un télescope. Le brûleur, la chambre de combustible et la cuiller de chargement L sont disposés sur un monte-charge M, N, 0, P. Quand celui-ci s'élève,
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le grand orifice Q, R du four est libéré et la cuiller de chargement qui vient devant l'orifice peut y être in- troduite .
La fig. 2 montre l'installation pendant le char- gement. La cuiller de chargement L qui se trouve encore dans le four où. elle a déversé la matière par renversement au moyen du volant S, en sera retirée vide avec son cha- riot dont les galets U et V roulent sur les rails T. On abaissera ensuite le mote-charge et la rusion recommen- ce ra,
Sur la large extrémité d'écnappement des gaz du four coinique a est monté le couvercle flexible W. Il est .maintenu, contre la garniture du four sous les ecrous des vis de fixation Y (fig. 3 et 4) au moyen de supports élastiques X, par exemple de ressorts avec une pression juste suffisante pour qu'il ne glisse pas vers l'extérieur lors du refroidissement.
Dans les modes de réalisation du. four de fusion des fig. 5 à 7, le four A est mis en rotation à la manière connue par la paire de galets de support B ou C. Le brû- leur réglai F et la soufflerie F', la chambre d'allumage D et le ou les tuyaux de chargement L sont construits de manière à former an appareil qui s'appuie au four concen- tiquement par une surface limite de forme circulaire et est obturé en cas de besoin. Tout cet appareil est fixé à une colonne vertiuale Z par l'intermédiaire d'un bras, de manière à pouvoir tourner et repose à sa partie in- férieure sur un galet Z' placé sur la verticale du cen- tre de gravité. Ce galet de support roule sur an rail de roulement Z" fixé sur la fondation concentriquement à la colonne verticale Z.
Le bms a est en forme de tube, et sert à amener de la colonne au brûleur le combustible, parexemple de l'nuile, du. gaz ou du. charbon pulvérisa Dans le tube de chargement, est montée une douille b
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mobile dans le sens de l'axe, et destinée à recueillir les charges supplémentaires, de manière que l'orifice soit toujours fermé vers le four même lors de la posi- tion dessinée, à savoir lors de l'introduction d'une nouvelle charge.
Quand la charge a été placée dans la douille,elle est avancée au moyen de la tige c de manière que la matière à fondre placée dans la douille, soit chauf- fée préalablement par la chambre d'allumage: ensuite pour le déversement dans le four,la douille est avancée dans le four et son contenu vidé par rotation dans le bain.
Le mode opératoire est le suivant**
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D'après la grandeur du fouroelui--ci est rempli dans un temps plus ou moins long avant le commencement du travail à la main ou mécaniquement, par l'ouverture tournée du coté du brûleur. Dans ce but, tout l'ensemble du brûleur de la chambre d'allumage, du tube de charge- ment, etc... est éloigné du four par rotation autour de la colonne verticale, et ramené dans sa position pri- mitive après chargement. Dès que l'enlèvement de la ma- tière fondue commence, ie chargement ultérieur a lieu par le ou les tuyaux de chargement et est continué tant que la capacité du four est suffisante pour recevoir le reste des matières à fondre.
Les gaz chauds passent par le milieu de la plus grande paroi, celle qui est opposée au brûleur, pour se rendre dans un canal disposé de façon appropriée et dési-
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gné par A dans le dessin.
R E V E ND I G A T I 0 N S.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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For rotary iron and metal smelting.
Rotary lathes for scraping iron and metals without a special ignition or combustion chamber, that is, those in which the ignition takes place in the melting chamber itself, must naturally-
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to have a length greater than cet1X provided with one such filler c; uamber. In addition, these: courses require a relatively small orifice of the side of the burner, corresponding to the diameter of the latter, The orifice of the gases to slip of the Ol1rs must also be kept within low limits because, in accordance with 1-lex- there must be excess pressure in the combustion chamber of the furnace.
These three conditions
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The length of the furnace and the narrow orifices on the side of the brttlellr and on the side of the dropping gases "negate the question of particular loading, which is particularly difficult, when one does not have recourse to the casing by 11 6nv e- loppe in the subdivision. But this solution is not economical for a long operation because 11011ver: tllN is the closure of a loading port of this type takes too long and is too expensive. Jllsql1J now, we have solved, all d 'firstly the question of the loading by li- ing through the orifice of the exhaust gas and by using in this ba.t a particular masonry shrinkage ring made of a refractory material which had to be deionized before loading and then reassembled.
The oven was then inclined along its longitudinal axis until
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qu4 to 45 to 50 and the material to be melted was introduced. one then came up against the difficulty stated above $ namely that the shrinkage anneal1 had to be dismantled and reassembled each time, but also that in particular the heavy and appreciably round parts of the
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load of iron returned through a jt1Sqne furnace in front of the brdietir in the space constituting the ignition chamber proper.
The consequence was that the casing was very imperfect, as long as the
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pieces in front of the burner were not brought to a corresponding temperature, which caused the greatest disturbances and a great loss of fuel.
Then we went to the opposite solution, and we carried out the loading through the orifice of the burner, in the inclined position of the furnace. In this stopper the burner was mounted movable in the horizontal direction, and the orifice of the furnace on the burner side was as large as possible, we reached a diameter of 500 mm.
But with this orifice there were also great loading difficulties, because the compact and round pieces of material to be melted and the irregular pieces discharged from the hopper, behaved quite differently during the loading. In particular, bulky and irregular parts are crowded into the hot packing, and pile up in front of the burner orifice,, Advancing and pushing with rods on rinsing is very difficult, because , in the tilted position of the furnace, mows the cbalear from the previous melting, which is still in the furnace lining, radiates upwards.
The upright oven works like a chimney, but the main disadvantage is that, by the sliding of the cold molten material through the bowl ----------- on the incandescent filling, this one is very strongly deteriorated.
Already in vertical cupolas, the wear of the packing is largely caused by mechanical destruction in the downward sliding of the molten material. But in these ovens the friction is much less than in the oblique ovens and in addition, the scraping of the walls by the sharp pieces of iron is reduced due to the more rounded pieces of coke which
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find them.
In recent experiments with rotary smelting furnaces it has been established with certainty that the economy of the process depends to a large extent on the strength of the furnace lining.
Finally, it has also been shown that the best combustion can only be produced in a combustion chamber constructed in such a way as to allow the formation of flames. If the ignition and combustion chamber can ---. undergo the action of unforeseen circumstances when
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By introducing the material to be melted, the combustion is less economical.
According to the invention, all these drawbacks are avoided by the fact that, in the rotary kiln with inclined axis of rotation and axis of the oven, 11 orifice of the
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burner placed at the upper end of the shaft, simultaneously serves as the uhargemeat port and the gas exhaust port is at the lower end of the shaft. In this way, we can make an orifice
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relatively large burner, through which a loading spoon can be introduced to feed the oven.
For this he. #. It is no longer necessary to tilt the oven and pour in the material to be melted.
Another characteristic of the invention consists in that the removable combustion chamber, con-
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naked in itself * and mounted in front of the hole in the braleure can be removed from above. This method of dismantling the combustion chamber is particularly advantageous for the oblique furnace, since it can take place without friction.
In addition, which is very important thanks to the a-
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ganuement of an articulated assembly with the. brdle.llr, the brdleur chamber is mounted so that it can turn
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ner with the melting furnace itself. In this way, the difficulties of achieving the seal between the front wall of the furnace and the separation chamber are eliminated.
Finally, the new melting tower has the characteristic that the combustion chamber as well as the burner and the charging device are arranged so that they can be transported together. In this way, particularly rapid loading of the furnace is made possible.
We know from this that in rotary melting furnaces, the refractory stone lining expands much more when heated than the surrounding iron casing. The longer the oven, the more difficult it is to eliminate this drawback, which often results in shearing of the rivets and even tearing of the oven casing.
Therefore, according to the invention, the rotary smelting furnace has a shape such that it can easily absorb expansions of the masonry or of the pounded material which occur during heating. is obtained by closing the end of the envelope of the tower, enlarged in the shape of a cone on the side of the exhaust gases, with a flexible cover known per se.
Upon heating, the masonry and the material being pounded can then easily extend towards the wide pine end. furnace without any significant friction being to be feared along the furnace casing, When extending the masonry out of the furnace casing, it also occurs between the oven and the masonry, due to the conical shape of the furnace, there is clearance which is sufficient to absorb the radial expansion of the masonry of the furnace.
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Finally, the object of the invention is to construct the rotary kiln in such a way that, during work, it is possible to withdraw from the kiln at arbitrary time intervals, determined quantities of molten material having a fixed constitution and temperature. in advance.
Before the start of the work of the moulders and the ionizers, a quantity of material such as cold or previously heated material, introduced in the smallest possible portions to replace that which the melting furnace, is melted in the rotary melting furnace. we sink, do not remove more heat from the bath than it is brought to the oven at the same time. The heat input can be easily adapted to the working mode by adjusting the fuel and the combustion air. By rotating the oven, the lack of homogeneity of the bath is reduced. However, the contribution of the material to be flattened is carried out at the end of the furnace opposite the casting end.
The supply of new material is stopped when the contents of the furnace are sufficient until the end of the casting time. In general, for the fusion of. iron, prolonged maintenance of heat will produce an improvement in the constitution of iron. Undesirable phenomena which may possibly occur are balanced out as needed by corresponding additions which can be made by both ends of the furnace.
The description which follows, with reference to the appended drawing given by way of example, will make it clear how the invention can be implemented.
Fig. 1 shows the oven in longitudinal section, in the operating position. fig. 2 shows the oven in longitudinal section in the loading position. fig. 3 shows in section part of the extremity of the oven with flexible cover before starting the oven.
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Fig. 4 shows the same part after switching on the oven.
Fig. 5 shows another embodiment of the oven in section. fig. 6 is a plan view.
Fig. 7, shows the combustion and charging apparatus in front view.
In the embodiment of the melting furnace of Figures 1 to 4, the furnace A rotates on the rollers B and C actuated at will quickly or slowly by the motor mechanism D ,, and which drive the furnace. The furnace is sized to contain the desired amount of metal to be melted, and is supplied with the most suitable E-Liner for each melt. The combustion cnambre G is articulated on the burner F so that after pressing against the furnace by the surface H, it can turn at the same time as the last one.
It is in the combustion chamber that the flame is formed; this chamber must therefore be, depending on the fuel, more or less long, more or less narrow and covered with a very refractory lining but which has no need to be resistant, neither to the action of a falling or slippery material, nor to slag. de / Because of the load independent of the space used for the formation of the ilamme, the best possible combustion is obtained.
If, as shown in the drawing, the burner and its combustion chamber are lifted vertically from the furnace, the fuel supply tube K bends back like a telescope. The burner, the fuel chamber and the loading spoon L are placed on a lift M, N, 0, P. When it rises,
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the large orifice Q, R of the oven is released and the loading spoon which comes in front of the orifice can be inserted therein.
Fig. 2 shows the installation during loading. The loading spoon L which is still in the oven where. it has poured the material by overturning by means of the flywheel S, will be removed empty with its cart whose rollers U and V roll on the rails T. We will then lower the mote-charge and the rusion will start again,
The flexible cover W. It is held against the furnace gasket under the nuts of the fixing screws Y (fig. 3 and 4) on the wide end of the gas slurry of the corner oven a by means of elastic supports. X, for example of springs with just enough pressure so that it does not slip outwards during cooling.
In the embodiments of the. melting furnace of fig. 5 to 7, the furnace A is rotated in the known manner by the pair of support rollers B or C. The burner regulates F and the blower F ', the ignition chamber D and the pipe (s) of load L are constructed in such a way as to form an apparatus which rests on the furnace concentrically by a circular boundary surface and is sealed if necessary. This whole apparatus is fixed to a vertical column Z by means of an arm, so as to be able to turn and rests at its lower part on a roller Z 'placed on the vertical of the center of gravity. This support roller rolls on a Z "track fixed to the foundation concentrically to the Z vertical column.
The bms a is in the form of a tube, and is used to bring the fuel, for example oil, du. gas or. coal pulverized In the loading tube, is mounted a bush b
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movable in the direction of the axis, and intended to collect the additional loads, so that the orifice is always closed towards the furnace even in the position drawn, ie when a new load is introduced .
When the charge has been placed in the socket, it is advanced by means of the rod c so that the material to be melted, placed in the socket, is heated beforehand by the ignition chamber: then for the discharge into the furnace. , the sleeve is advanced into the oven and its contents emptied by rotation into the bath.
The operating mode is as follows **
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According to the size of the furnace, it is filled in a more or less long time before the beginning of the work by hand or mechanically, by the opening turned towards the burner side. For this purpose, the whole of the burner of the ignition chamber, the charging tube, etc ... is moved away from the furnace by rotation around the vertical column, and brought back to its original position after charging. . As soon as the removal of the molten material begins, subsequent charging takes place through the charging pipe (s) and is continued as long as the capacity of the furnace is sufficient to accommodate the remainder of the material to be melted.
The hot gases pass through the middle of the larger wall, the one opposite the burner, to a channel which is suitably and desirably arranged.
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generated by A in the drawing.
R E V E ND I G A T I 0 N S.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.