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Four électrique et son procédé de fonctionnement.
La présente invention concerne les fours de fu- sion électriques ( à induction et à arc) servant à la fa- brication soit de l'acier, soit de tous autres métaux cou alliages.
Bans les fours électriques actuellement en usa- ge, quelles que soient les précautions prises, il se pro- duit malgré tout des rentrées d'air qui diminuent dans une mesure correspondante l'allure réductrice que l'on cherche obtenir ou bien qui%; augmentent dans des proportions indé- finies l'hilare oxydante que l'on recherche.
La présente invention a pour but d'obtenir une ''marche absolument précise de ces fours et de faire régner à 1'intérieur de ceux-ci une atmosphère absolument neutre.
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En vue de la réalisation de ce but, dans le procédé, objet de l'inv ention, on intro duit dans le four,¯ en cours de marche, un combustible gazeux, liquide ou pulvérisa'qui, d'une part, par sa grande affinité pour l'oxygène de l'air, abstve immédiatement celui-ci et qui. d'autre part, par le simple fait de sa présence sous une légère pression à l'intérieur du four, empêche les rentrées d'air et, au contraire, s'échappe par les orifices non complètement fermes pour venir brûler à l'ex- térieur du four.
D'autre part, en général, cette introduction a lieu tangentiellement par rapport à la cuve du four.
Ce combustible peut par exemple être constitué par du gaz, da mazout, des huiles, du goudron, du charbon, etc..
L'amenée du combustible dans le four peut se faire par tous moyens appropoiés soit par une tuyère fixe, refroidie à l'eau telle que celle qui a servi aux essais, soit par un brûleur mobile placé devant une porte, soit par tous autres orifices appropriés ménagés dans les cotés du four ou dans la voûte, ou encore par le chenal de coulée, etc..
Les dessins ci-joints montrent, uniquement à titre d'exemple, un four électrique fonctionnant conformément au procédé, objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en coupe verticale du four et la fig. 2 est une coupe horizontale par la ligne 11-11 dans la figure 1.
Sur ces dessins, 1 désigne le fond d'un four élec- trique dont la cuve 2 contient le bain,3.est la paroi circu- laire du four et 4 sont les électrodes qui traversent la voû- te 5 du four.
Les matières destinées à réagir entre elles sont introduites par l'ouverture 6 ; l'évacuation se fait par le chenal 7.
Conformément à l'invention, le four est muni d'an
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brûleur 8 qui est raccorde, d'une part à une tuyauterie d'a- menée de gaz et, d'autre part, à une tuyère 9 qui s'ouvre de préférence tangentiellement à la cuve du four par une ouver- .ture 10 ménagée dans la paroi 3.
Le 'brûleur possède avantageusement une enveloppe protectrice 11.
Gomme montré au dessin, le brûleur occupe en géné- ral une position innltnée par rapport au bain. On provoque ainsi un mouvement de rotation du laitier, ce qui facilite dans une mesure considérable le travail de celui-ci et en fa- vorise par conséquent la fusion.
Cette rotation permet en outre d'effectuer un dé- crassage convenable qui est impossible en général dans les @ fours de fott tonnage par suite de la grande surface du bain.
Grâce également à ce mouvement giratoire, tout le laitier dé- file devant la porte et peut être facilement évacué, ce qui est une condition essentielle pour la fabrication des aciers de qualité.
Il est aisé de comprendre que l'introduction et l'u- tilisation, à l'intérieur¯du four électrique, des combustibles gazeux, liquides, pulvérisés ou pulvérulents mentionnés ci- dessus, permettent l'obtention de résultats qui peuvent être résumés de la manière ci-après : 1 ) L'allure intérieure du four étant absolument neutre on peut calculer exactement les quantités d'oxydes que l'on doit ajouter au bain en vue des réactions oxydantes recher- chées , les réaultats recherchés seront plus sûrement et plus rapidement obtenus.
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2'0) En allure rédllctricei. c' est à dire non oxydante, la cer- titude dans les opérations est assurée, d'où une plus grande .rapidité'de marche et un meilleur résultat dans le produit final.!., L'action sur le bain des réducteurs ajoutés à celui-ci ne sera pas contrariée par l'allure oxydante de l'atmosphère .en intérieure du four.
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3 ) Les additions de désoxydants pourront être rédutes ce @ qui entraine une diminution du temps de chargement'.-, 4 ) L'allure absolument rédactrice de l'atmosphère intérieure du four provoque une importante économie de consommation d'électrodes dans les fours à arcs . En effet, l'usure des électrodes est surtout due à l'atmosphère oxydante régnant à l'intérieur du four. C'est la raison pour laquelle la sec- tion des électrodes diminue normalement environ de moitié aux extrémités situées au-dessus du bain. Grâce à l'inventien, les électrodes gardent presque entièrement leur section ini- tiale , la consommation d'électrodes diminue fortement et l'on obtient une meilleure formation de l'arc par un meilleur contact entre l'électrode et la masse.
5 ) Le travail est facilité grâce au mouvement giratoire du laitier.
6 ) La voûte est efficacement protégée contre la réverbéra- tion, surtout âprefusion etjusqu'au ctoment du décrassage, étant donné que pendant cette période, le bain ne dégage presque plus de fumées et que la chaleur rayonnée vers la voûte est considérable et le laitier extrêmement fluide.
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Electric oven and its method of operation.
The present invention relates to electric melting furnaces (induction and arc) used for the manufacture of either steel or all other alloyed metals.
In the electric ovens currently in use, whatever precautions may be taken, in spite of everything, air re-entries occur which reduce to a corresponding extent the reducing rate which one seeks to obtain or else which%; increase in indefinite proportions the oxidizing hilarious that is sought.
The object of the present invention is to obtain an absolutely precise operation of these ovens and to create an absolutely neutral atmosphere inside them.
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In order to achieve this goal, in the process, object of the invention, is introduced into the furnace, ¯ during operation, a gaseous fuel, liquid or pulverized which, on the one hand, by its great affinity for oxygen in the air, immediately abstains from it and which. on the other hand, by the simple fact of its presence under a slight pressure inside the oven, prevents the re-entry of air and, on the contrary, escapes through the openings not completely firm to come and burn at the ex - oven interior.
On the other hand, in general, this introduction takes place tangentially with respect to the vessel of the oven.
This fuel can for example consist of gas, fuel oil, oils, tar, coal, etc.
The fuel can be fed into the furnace by any suitable means either by a fixed nozzle, cooled with water such as that used for the tests, or by a mobile burner placed in front of a door, or by any other orifices. appropriate provided in the sides of the furnace or in the vault, or by the casting channel, etc.
The accompanying drawings show, only by way of example, an electric oven operating in accordance with the method, object of the invention.
Fig. 1 is a vertical sectional view of the oven and FIG. 2 is a horizontal section taken through the line 11-11 in figure 1.
In these drawings, 1 designates the bottom of an electric furnace, the vessel 2 of which contains the bath, 3 is the circular wall of the furnace and 4 are the electrodes which pass through the vault 5 of the furnace.
The materials intended to react with each other are introduced through the opening 6; evacuation is via channel 7.
According to the invention, the oven is provided with an
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burner 8 which is connected, on the one hand to a gas supply pipe and, on the other hand, to a nozzle 9 which preferably opens tangentially to the furnace vessel through an opening 10. provided in the wall 3.
The burner advantageously has a protective casing 11.
As shown in the drawing, the burner generally occupies an innltne position with respect to the bath. This causes a rotational movement of the slag, which considerably facilitates the work of the latter and consequently promotes its melting.
This rotation further enables a suitable de-crusher to be effected which is not generally possible in bulk furnaces due to the large surface area of the bath.
Also thanks to this gyratory movement, all the slag passes in front of the door and can be easily removed, which is an essential condition for the manufacture of quality steels.
It is easy to understand that the introduction and the use, inside the electric furnace, of the gaseous, liquid, pulverized or pulverulent fuels mentioned above, allow to obtain results which can be summarized from the following way: 1) The interior appearance of the furnace being absolutely neutral, it is possible to calculate exactly the quantities of oxides that must be added to the bath for the desired oxidizing reactions, the desired results will be more surely and more quickly obtained.
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2'0) Reduced pacei. that is to say non-oxidizing, the operation is assured, hence a greater speed of operation and a better result in the final product.!., The action on the bath of the added reducing agents this will not be upset by the oxidizing allure of the atmosphere inside the oven.
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3) The additions of deoxidizers can be reduced which leads to a reduction in the charging time '. 4) The absolutely reductive appearance of the interior atmosphere of the furnace causes a significant saving in consumption of electrodes in the furnaces with arcs. Indeed, the wear of the electrodes is mainly due to the oxidizing atmosphere prevailing inside the furnace. This is the reason why the cross-section of the electrodes normally decreases by about half at the ends above the bath. Thanks to the invention, the electrodes almost entirely keep their initial cross-section, the consumption of electrodes decreases sharply and better formation of the arc is obtained by better contact between the electrode and the ground.
5) The work is facilitated thanks to the gyratory movement of the slag.
6) The vault is effectively protected against reverberation, especially after refusion and until the moment of scrubbing, given that during this period, the bath hardly gives off any fumes and the heat radiated towards the vault is considerable and the slag extremely fluid.