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Procédé pour le recuit clair d'articles métalliques.
L'invention concerne un procède pour recuire au clair des articles métalliques, en opérant en contre-courant et à l'abri de l'air ou dans une atmosphère de gaz protec- teur,et un four cylindrique chauffé électriquement, ser- vant à exécuter ce procédé.
Il est connu de recuire en contre-courant des ar- ticles métalliques et d'employer à cet effet un four à deux transporteurs se déplaçant en sens inverses. On a déjà amé- nagé dans les fours à recuire des zones d'échange thermique ou de refroidissement ou bien on a employé un gaz protecteur.
Toutefois ces mesures ne suffisent guère en elles-mêmes pour
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recuire la charge dans une mesure suffisante avec un mini- mum de pertes de chaleur et pour l'empêcher en même temps de s'oxyder dans le four ou après l'avoir quitté. Suivant l'invention, pour atteindre ce but, on envoie le gaz pro- tecteur dans la zone de chauffage d'un four comprenant une zone de chauffage, une zone de récupération de chaleur et une zone de refroidissement et il parcourt successivement la zone de chauffage, la zone de récupération de chaleur et la zone de refroidissement et sort du four par les ou- vertures d'entrée et de sortie pour la charge à recuire.
Selon ce procédé, la charge reste sous l'influence du gaz protecteur tant qu'elle n'est pas refroidie suffisamment pour que l'air n'altère plus sa surface. Le gaz parcourt le four entier, depuis l'extrémité fermée où se trouve l'en- droit de rebroussement du transporteur jusqu'aux ouvertu- res d'entrée et de sortie pour la charge à recuire, dépla- ce sur son trajet tout l'air éventuellement contenu dans le four ou qui s'y est infiltré d'une manière quelconque et sort par les ouvertures précitées. De cette façon on assure que le four soit toujours rempli exclusivement de gaz pro- tecteur, et il est inutile d'aménager sur les ouvertures d'entrée et de sortie pour la charge à recuire des disposi- tifs d'étanchéité, sas ou dispositifs analogues.
Le procédé est notamment avantageux pour les fours dont les ouvertures'd'entrée et de sortie pour la charge à recuire sont situées à un plus bas niveau que l'endroit de rebroussement du transporteur; en effet, dans ce cas, le gaz protecteur chaud est refoulé de haut en bas par les gaz frais entrants et l'air froid ne peut en aucune manière en- trer dans le four par en-dessous. On peut par exemple intro- duire le gaz protecteur par l'arbre creux du cylindre de l'un ou de l'autre côté. Lorsqu'il entre du côté où on intro-
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duit et on retire la charge à recuire, la chambre de chauf- fe et le cylindre peuvent être complètement fermés de l'au- tre côté. Naturellement, le gaz doit toujours passer de l'arbre dans la chambre du four proprement dite à l'endroit de rebroussement du trajet de la charge à recuire.
D'autre part, il est aussi possible d'aménager un tuyau distinct pour introduire le gaz.
Suivant l'invention, on exécute le nouveau procédé à l'aide d'un four cylindrique où les articles à recuire entre par un cylindre rotatif dans la zone de préchauffage du four et où elles parcourent sur leur trajet de retour, successivement, la zone de chauffage, puis la zone d'échan- ge thermique et finalement la zone de refroidissement. A cet effet, on amène les articles dans la zone de préchauffage par exemple au moyen d'une vis transporteuse orientée obli- quement de bas en haut et on les ramène en arrière, par delà cette zone, par la zone de recuit située dans un cylindre extérieur comprenant des compartiments dont les parois sont percées d'ouvertures décalées les unes par rapport aux au- tres, de manière à assurer un recuit plus parfait et unifor- me en raison d'un bouleversement poussé de la charge à re- cuire.
L'enveloppe de la vis transporteuse intérieure est percée d'ouvertures pour produire un meilleur échange ther- mique entre les zones de préchauffage et de chauffage. La zone d'échange thermique du cylindre extérieur cède en même temps sa chaleur à la zone de préchauffage du cylindre in- térieur. De manière analogue, on préchauffe aussi à partir de la zone de refroidissement du cylindre extérieur les arti- cles introduits dans le cylindre intérieur. Pour mieux reti- rer les articles de leur réserve, on prolonge la vis trans- porteuse d'une assez grande distance au-delà du cylindre de
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chauffe extérieur. La chambre de chauffage est équipée d'é- léments de chauffe électriques remplaçables qui entourent la zone de chauffage du cylindre extérieur.
Eventuellement, on peut aussi envoyer la charge transportée, quittant la zone de chauffage subséquente du tambour extérieur, à une autre vis transporteuse ou autre transporteur distinct, cette vis transporteuse étant baignée d'un liquide de refroidisse- ment ou balayée d'air, et les articles recuits étantramenés par elle à l'air libre à l'état refroidi.
Le dessin annexé représente un exemple d'exécu- tion de l'invention.
Fig. 1 est une coupe du four cylindrique,
Fig. 2 montre une cloison des compartiments du cylindre extérieur, pourvue d'une ouverture, et
Fig. 3 montre les conduits déflecteurs du cylin- dre extérieur, envisagés à titre de variante des comparti- ments de la Fig. 2
Le four cylindrique fonctionne de la manière sui- vante :
La vis transporteuse 3 amène de bas en haut les articles à recuire 1 pris au dispositif d'alimentation 3 traversé par le gaz ; articles parcourent la zone de pré- chauffage 4 et tombent à l'extrémité du passage à vis trans- porteuse dans le cylindre extérieur 5 qui est divisé en com- partiments distincts par les cloisons 6.
Comme le montre la Fig. 2, les cloisons 6 des compartiments sont percées d'ou- vertures 7 décalées les unes par rapport aux autres, de ma- nière que les articles passent d'un compartiment au suivant à chaque révolution. Le cylindre de chauffage 5 est chauffé par des éléments de chauffe , électriques remplaçables 8 comportant des connexions 9.
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Après avoir quitté,la zone de chauffage 10, les articles recuits gagnent la zone d'échange thermique 11 et se rendent ensuite dans la zone de refroidissement 12 pour- vue d'une double enveloppe. Entre les deux enveloppes 21 circule un liquide de refroidissement qui prend la chaleur à la charge recuite chaude. On peut aussi bien refroidir autrement l'enveloppe chaude du cylindre, par exemple au moyen d'un courant d'air.
Après avoir quitté la zone de re- froidissement, les articles recuits passent dans le réci- pient 17. ,
On peut aussi opérer le refroidissement des arti- cles en les faisant passer, une fois qu'ils ont quitté la zone d'éohange thermique, dans une goulotte de sortie d'où ils se rendent à une vis transporteuse spéciale ou dispo- sitif analogue, qui est entouré extérieurement par un flui- de de refroidissement et qui délivre à l'extérieur les ar- ticles recuits et refroidis.
La chambre de chauffage est entourée d'une couche calorifuge 13. De même, la zone d'échange thermique 11 du cylindre rotatif 5 est enveloppée d'une couche 14 retenant la chaleur. L'enveloppe est supportée par des galets 16 tourillonnés dans des bâtis 15.
Au lieu des cloisons percées d'ouvertures déca- lées les unes par rapport aux autres, on peut. aussi aménager dans le cylindre à recuire extérieur des conduits déflecteurs 18 qui, comme le montre la fig. 3, amènent les articles d'un compartiment précédent 19 à un compartiment suivant 20.
Lorsqu'on emploie des conduits déflecteurs, il n'est pas né- cessaire de disposer obliquement le four cylindrique, on peut aussi dans ce cas le monter horizontalement.
On peut aussi, sans rien changer à l'idée inventi- ve proprement dite, monter le cylindre extérieur de manière
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que le cylindre extérieur soit équipé d'une vis transpor- teuse et que les articles reviennent en arrière par le cy- lindre intérieur en y parcourant successivement la zone de chauffage, la zone d'échange thermique et la zone de re- froidissement.
Naturellement, on peut aussi employer le procédé et le four non seulement pour le recuit clair d'articles métalliques, mais encore pour d'autres fins lorsqu'on veut soumettre passagèrement à l'action d'un gaz des objets quel- conques.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé pour recuire au clair des articles métalliques en opérant en contre-courant, en récupérant de la chaleur et en mettant les articles à l'abri de l'air au moyen d'une atmosphère de gaz protecteur, caractérisé en ce qu'on envoie le gaz protecteur dans la zone de chauffage, on lui fait parcourir la zone de chauffage, la zone de récupé- ration de chaleur et la zone de refroidissement et on le laisse sortir par les ouvertures d'entrée et de sortie de la charge à recuire.
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Process for the clear annealing of metal articles.
The invention relates to a process for clear annealing metal articles, operating in countercurrent and in the absence of air or in an atmosphere of shielding gas, and an electrically heated cylindrical furnace for use in. perform this process.
It is known to anneal metal articles against the current and to use for this purpose a furnace with two conveyors moving in opposite directions. Heat exchange or cooling zones have already been installed in annealing furnaces, or else a protective gas has been used.
However, these measures are hardly sufficient in themselves to
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anneal the charge to a sufficient extent with a minimum of heat loss and at the same time to prevent it from oxidizing in the furnace or after leaving it. According to the invention, to achieve this aim, the shielding gas is sent into the heating zone of a furnace comprising a heating zone, a heat recovery zone and a cooling zone and it passes successively through the heating zone. heating, heat recovery zone and cooling zone and exits the furnace through the inlet and outlet openings for the charge to be annealed.
According to this process, the load remains under the influence of the protective gas as long as it has not cooled sufficiently so that the air no longer affects its surface. The gas travels through the entire furnace, from the closed end where the convex point of the conveyor is located to the inlet and outlet openings for the charge to be annealed, moving in its path all the way. air possibly contained in the furnace or which has infiltrated therein in any way and leaves through the aforementioned openings. In this way it is ensured that the furnace is always filled exclusively with shielding gas, and there is no need to fit sealing devices, airlocks or devices on the inlet and outlet openings for the charge to be annealed. analogues.
The process is particularly advantageous for furnaces in which the inlet and outlet openings for the charge to be annealed are situated at a lower level than the point of return of the conveyor; in fact, in this case, the hot protective gas is forced from top to bottom by the incoming fresh gases and the cold air cannot in any way enter the oven from below. For example, the protective gas can be introduced through the hollow shaft of the cylinder from either side. When he enters from the side where we introduce
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After removing and removing the charge to be annealed, the heating chamber and cylinder can be completely closed on the other side. Of course, the gas must always pass from the shaft into the furnace chamber proper at the point where the path of the charge to be annealed is turned back.
On the other hand, it is also possible to arrange a separate pipe to introduce the gas.
According to the invention, the new process is carried out with the aid of a cylindrical furnace where the articles to be annealed enter by a rotating cylinder into the preheating zone of the furnace and where they travel on their return path, successively, the zone heating, then the heat exchange zone and finally the cooling zone. To this end, the articles are brought into the preheating zone, for example by means of a conveyor screw oriented obliquely from bottom to top, and they are brought back, beyond this zone, by the annealing zone situated in a outer cylinder comprising compartments the walls of which are pierced with openings offset from one another, so as to ensure a more perfect and uniform annealing due to a strong upheaval of the load to be baked.
The interior conveyor screw casing is perforated with openings to produce better heat exchange between the preheating and heating zones. At the same time, the heat exchange zone of the outer cylinder transfers its heat to the preheating zone of the inner cylinder. Similarly, the articles introduced into the inner cylinder are also preheated from the cooling zone of the outer cylinder. In order to better remove the articles from their reserve, the conveying screw is extended a considerable distance beyond the cylinder.
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outdoor heater. The heating chamber is equipped with replaceable electric heating elements which surround the heating zone of the outer cylinder.
Optionally, the transported load may also be sent, leaving the subsequent heating zone of the outer drum, to another conveyor screw or other separate conveyor, this conveyor screw being bathed in a cooling liquid or blown with air, and the annealed articles being returned by it to the open air in the cooled state.
The accompanying drawing shows an exemplary embodiment of the invention.
Fig. 1 is a section of the cylindrical furnace,
Fig. 2 shows a partition of the compartments of the outer cylinder, provided with an opening, and
Fig. 3 shows the deflector ducts of the outer cylinder, considered as an alternative to the compartments of FIG. 2
The cylindrical furnace works as follows:
The conveyor screw 3 brings from bottom to top the articles to be annealed 1 taken from the feed device 3 through which the gas passes; The articles pass through the preheating zone 4 and fall at the end of the conveying screw passage into the outer cylinder 5 which is divided into separate compartments by the partitions 6.
As shown in Fig. 2, the partitions 6 of the compartments are pierced with openings 7 offset with respect to each other, so that the articles pass from one compartment to the next at each revolution. The heating cylinder 5 is heated by replaceable electric heating elements 8 having connections 9.
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After leaving the heating zone 10, the annealed articles reach the heat exchange zone 11 and then proceed to the cooling zone 12 provided with a double jacket. Between the two casings 21 circulates a cooling liquid which takes heat from the hot annealed load. The hot casing of the cylinder can also be cooled otherwise, for example by means of a current of air.
After leaving the cooling zone, the annealed articles pass into receptacle 17.,
The articles can also be cooled by passing them, once they have left the heat exchange zone, through an outlet chute from where they go to a special conveyor screw or similar device. , which is surrounded on the outside by a cooling fluid and which delivers the annealed and cooled articles to the outside.
The heating chamber is surrounded by a heat-insulating layer 13. Likewise, the heat exchange zone 11 of the rotary cylinder 5 is enveloped by a heat-retaining layer 14. The envelope is supported by rollers 16 journalled in frames 15.
Instead of partitions with openings offset from each other, we can. also fit in the outer annealing cylinder deflector conduits 18 which, as shown in FIG. 3, bring the articles from a previous compartment 19 to a next compartment 20.
When using deflector ducts, it is not necessary to arrange the cylindrical furnace obliquely, in this case it can also be mounted horizontally.
It is also possible, without changing the inventive idea proper, to mount the outer cylinder in such a way.
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that the outer cylinder be equipped with a conveying screw and that the articles return back through the inner cylinder, successively passing through the heating zone, the heat exchange zone and the cooling zone.
Of course, the process and the furnace can also be employed not only for the clear annealing of metal articles, but also for other purposes when it is desired to temporarily subject any objects to the action of gas.
CLAIMS.
1.- Process for clear annealing metal articles by operating in countercurrent, recovering heat and sheltering the articles from air by means of a protective gas atmosphere, characterized in that 'the protective gas is sent into the heating zone, it is passed through the heating zone, the heat recovery zone and the cooling zone and is allowed to exit through the inlet and outlet openings of the annealing charge.