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FOUR A BAIN FONDU, CHAUFFEELECTRIQUEMENT."
La présente invention a trait à des fours à bain fondu du type dans lequel la chaleur est engendrée électri- quement, le bain fondu constituant la résistance. Elle a pour objet une construction simple de four de ce type qui évite certains inconvénients des constructions existantes et qui présente d'autre part certains avantages.
A cet effet, l'invention réside dans la construction de four, décrite ci-après en se référant aux dessins annexés sur lesquels :
Figure 1 est une vue en plan du four;
Figure 2 est une coupe verticale par la ligne 2-2, figure 1;
Figure 3 -est une vue en élévation latérale d'une'portion du four, cette figure montrant la connexion électrique afférente à-une des électrodes;
Figure 4 est une coupe par la, ligne 4 - 4, figure 1;
Figure 5 est une vue en plan d'une construction
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modifiée;
Figure 6 est une coupe verticale par la ligne
5-5, figure 5.
Comme représenté, A est un des murs extérieurs d'un massif en maçonnerie établi sous forme d'une enceinte, de préférence de forme rectangulaire. Dans cette enceinte et à un certain écartement de sa paroi intérieure se trouve un second massif en maçonnerie B, fait de briques réfrac- taires et présentant intérieurement une chambre centrale C destinée à contenir le bain fondu. T'espace séparant les massifs A et B est rempli de béton réfractaire D. E et E' désignent des électrodes, de préférence métalliques, pénétrant à travers les murs des massifs dans le bain de la chambre C, au-dessous de la surface de ce bain.
Comme re- présenté, ces éleptrodes sont parallèles entre elles et leurs faces intérieures affleurent approximativement avec les sur- faces intérieures opposées des murs B, à un niveau situé juste au-dessus du fond B' de la chambre C, bien que cette disposition particulière ne soit pas essentielle. Ces élec- trodes peuvent être montées dans la maçonnerie au cours de la construction des massifs.. A et B et occupent en hauteur l'espace correspondant à une assise de briques.
Elles font saillie à l'extérieur du mur A, et leurs extrémités exté- rieures sont assujetties par des attaches métalliques F et F7 à des conducteurs électriques G et G' arrivant du transformateur H. les espaces ménagés autour des électro- des dans l'assise de briques sont initialement remplis d'un ciment, comme indiqué en I, les électrodes étant ainsi scellées dans la maçonnerie. Toutefois, sous l'action de la chaleur, la différence de dilatation entre le métal et la maçonnerie a pour effet de briser le joint et de former des crevasses à travers desquelles la matière fondue serait susceptible de stéchapper de la chambre C sous forme de fuites.
Pour éviter ces fuites, on refroidit une portion
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des électrodes à l'intérieur de la maçonnerie jusqu'à une ' température à laquelle le sel fondu se solidifie en'formant ainsi un joint hermétique. De préférence. pour effectuer ce refroidissement' on perce axialement la portion extrême extérieure de chaque électrode de manière à y constituer une chambre J à. laquelle de l'eau est continuellement ad- mise en provenance d'un tube plus petit ,K 'inséré dans la dite chambre, l'eau chauffée s'échappe par l'espace ménagé autour de.ce tube.
Avec la construction jusqu'ici décrite, lorsque la chambre C est remplie d'un sel fondu ou d'une autre -matière propre à former le bain fondu;du courant est appli= qué aux électrodes E et E' et la matière fondue que contient la chambre se comporte à la façon d'une résistance de chauf- fage électriquement conductrice entre lesdites électrodes.
La thermo-convection provoque une circulation constante de la matière fondue,'ce qui maintient une température sensi- blement constante dans le bain entier. Comme les électrodes pénètrent dans le' bain fondu au-dessous de sa surface, elles sont protégées contre.l'oxydation, et celles des portions chauffées desdites électrodes qui s'étendent vers l'exté- rieur à travers la maçonnerie sont aussi protégées contre l'oxydation par le ciment et par la matière fondue remplis- sant les crevasses susceptibles d'exister au voisinage.
Lorsque, ainsi qu'il a été particulièrement repré- sentë, les électrodes sont parallèles entre elles et dispo- sées de chaque coté de la chambre C, il est préférable qu'elles soient logées dans des poches, afin que leurs faces intérieures'seules affleurent sensiblement avec les parois intérieures de la chambre. Ainsi, .la matière ou ,les objets à traiter introduits dans le bain n'entrent pas directement en contact avec ces électrodes, et l'écartement constant ménagé entre toutes les portions assure un taux constant de production de chaleur dans la matière fondue au fond de la chambre.
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Certaines matières utilisées pour fermer le bain -fondu-ont une action corrosive sur la maçonnerie réfrac- taire.' Par conséquent, une construction de four modifiée de manière à permettre d'utiliser de telles matières a été représentée aux figures 5 et 6. Dans cette construction, il est fait usage d'un récipient métallique L, de préfé- rence. constitué à. l'aide de plaques d'acier soudées les unes aux autres. Ce récipient repose sur une sole isolante M et est entouré d'une matière isolante N maintenue par une paroi métallique extérieure 0.
Près du fond du récipient
L une ou plusieurs des parois latérales présentent des ouvertures pour le passage des électrodes E , et des tubes métalliques P entourant ces électrodes sont soudés, à leur extrémité intérieure, au récipient 7, et passent à l'extérieur à travers la matière isolante N et l'enveloppe extérieure 0. Un ciment isolant Q est disposé entre le tube P et l'électrode, et cette dernière est pourvue de moyens propres à refroidir sa portion extérieure, ces moyens étant similaires à la construction précédemment décrite.
Un anneau réfractaire R entoure l'extrémité supérieure du récipient L, cet anneau s'étendant vers l'extérieur à @ partir dudit récipient.
Cette construction fonctionne de la même manière que celle précédemment décrite, mais la maçonnerie est pro- tégée contre toute action corrosive du bain fondu par le récipient métallique' L. Toute fuite de matière fondue susceptible de se produire par le tube P se trouve arrê- tée en se solidifiant autour de l'extrémité refroidie de
1'électrode.
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ELECTRICALLY HEATED, MELTED BATH OVEN. "
The present invention relates to molten bath furnaces of the type in which heat is generated electrically, the molten bath constituting the resistance. Its object is a simple construction of an oven of this type which avoids certain drawbacks of existing constructions and which also has certain advantages.
To this end, the invention lies in the construction of an oven, described below with reference to the accompanying drawings in which:
Figure 1 is a plan view of the oven;
Figure 2 is a vertical section taken on line 2-2, Figure 1;
Figure 3 is a side elevational view of a portion of the furnace, this figure showing the electrical connection to one of the electrodes;
Figure 4 is a section taken on the line 4 - 4, Figure 1;
Figure 5 is a plan view of a construction
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modified;
Figure 6 is a vertical section through the line
5-5, figure 5.
As shown, A is one of the exterior walls of a masonry block established in the form of an enclosure, preferably rectangular in shape. In this enclosure and at a certain distance from its inner wall, there is a second masonry block B, made of refractory bricks and internally having a central chamber C intended to contain the molten bath. The space separating the beds A and B is filled with refractory concrete D. E and E 'designate electrodes, preferably metallic, penetrating through the walls of the beds into the bath of the chamber C, below the surface of this bath.
As shown, these eleptrodes are parallel to each other and their interior faces are approximately flush with the opposing interior surfaces of the walls B, at a level just above the back B 'of chamber C, although this particular arrangement is not essential. These electrodes can be mounted in the masonry during the construction of the massifs .. A and B and occupy in height the space corresponding to a brick course.
They protrude outside the wall A, and their outside ends are secured by metal clips F and F7 to electrical conductors G and G 'coming from the transformer H. the spaces around the electrodes in the The foundation of bricks are initially filled with cement, as shown in I, the electrodes thus being sealed into the masonry. However, under the action of heat, the difference in expansion between the metal and the masonry has the effect of breaking the joint and forming crevices through which the molten material would be liable to escape from chamber C in the form of leaks. .
To avoid these leaks, we cool a portion
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electrodes within the masonry to a temperature at which the molten salt solidifies thereby forming an airtight seal. Preferably. to effect this cooling 'the outer end portion of each electrode is axially pierced so as to constitute therein a chamber J to. which continuously admits water from a smaller tube, K 'inserted into said chamber, the heated water escapes through the space around this tube.
With the construction thus far described, when the chamber C is filled with a molten salt or other material suitable for forming the molten bath; current is applied to the electrodes E and E 'and the molten material which containing the chamber behaves like an electrically conductive heating resistor between said electrodes.
Thermo-convection causes constant circulation of the molten material, which maintains a substantially constant temperature throughout the bath. As the electrodes penetrate the molten bath below its surface, they are protected against oxidation, and those of the heated portions of said electrodes which extend outwardly through the masonry are also protected from oxidation. oxidation by the cement and by the molten material filling the crevices likely to exist in the vicinity.
When, as has been particularly shown, the electrodes are parallel to each other and arranged on each side of the chamber C, it is preferable that they be housed in pockets, so that their inner faces are only are substantially flush with the interior walls of the chamber. Thus, the material or the objects to be treated introduced into the bath do not come into direct contact with these electrodes, and the constant spacing between all the portions ensures a constant rate of heat production in the molten material at the bottom. from the room.
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Certain materials used to close the molten bath have a corrosive action on the refractory masonry. Therefore, a furnace construction modified so as to allow the use of such materials has been shown in Figures 5 and 6. In this construction, use is made of a metal container L, preferably. constituted at. using steel plates welded to each other. This container rests on an insulating sole M and is surrounded by an insulating material N held by an outer metal wall 0.
Near the bottom of the container
One or more of the side walls have openings for the passage of the electrodes E, and metal tubes P surrounding these electrodes are welded, at their inner end, to the receptacle 7, and pass outside through the insulating material N and the outer casing 0. An insulating cement Q is placed between the tube P and the electrode, and the latter is provided with means suitable for cooling its outer portion, these means being similar to the construction described above.
A refractory ring R surrounds the upper end of the container L, this ring extending outwardly from said container.
This construction works in the same way as that previously described, but the masonry is protected against any corrosive action of the molten bath by the metallic vessel 'L. Any leakage of molten material which may occur through the tube P is stopped. tee by solidifying around the cooled end of
The electrode.