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FOUR A RECHAUFFER PERFECTIONNE.
Les propriétés de presque toutes les matières se trouvent influen- cées par des traitements thermiques et l'on ne peut atteindre les plus hautes qualités que par un traitement thermique orienté d'une manière complètement dé- terminée, En particulier, cela est valable, par exemple, pour des objets en a- cier pour lesquels fréquemment seul un traitement thermique de ce genre permet- de remplacer l'effet obtenu à l'aide de parties constitutives en acier spécial qui sont coûteuses et qu'on ne peut se procurer que difficilement. Plus les con- ditions imposées à ces matières sont sévères, plus le traitement thermique doit répondre avec précision et régularité à des règles déterminées. Ce résultat ne peut presque pas ou que très difficilement être obtenu dans les fours à recuire et à réchauffer connus jusqu'à présent.
La présente invention est basée sur le fait que pour réaliser un traitement thermique se développant suivant un programme et dans un sens déter- minés, on admet à priori que toutes les surfaces extérieures du produit soumis à la chaleur se trouvent chauffées régulièrement ou dans la totalité de leur masse. C'est seulement lorsque cela se produit que se trouve réduit le décalage, encore relativement important, qui dans les fours utilisés jusqu'ici à ce't ef- fet se produit au cours du traitement thermique entre la courbe de chauffe cor- respondant à la surface extérieure et celle à l'intérieur du produit.
Lorsque tous les éléments de surface extérieure du produit à chauffer se trouvent symé- triquement exposés à la chaleur, soit par un chauffage simultané, soit parce qu' en temps opportun, on les a déplacés en bloc pour les replacer bout pour bout dans la position inverse, le trajet parcouru par la chaleur dans la section trans- versale du produit à chauffer se trouve réduit au minimum du fait qu'alors, pour chaque partie de la surface extérieure, seule la moitié environ de la sec- tion transversale du produit sert au passage de la chaleur.
La présente invention considère ces données comme constituant la loi fondamentale du chauffage symétrique.Elle s'appuie elle-même sur cette loi.
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Pour obtenir ce résultat, on doit appliquer les données indiquées ci-après qui font également partie de la présente invention.
L'énergie radiée sur la surface extérieure d'un produit soumis à la chaleur.se décompose en une intensité rayonnée directement,qu'on dé- signe sous le nom d'intensité primaire, et une intensité secondaire réflé- chie par la voûte du four. Pour que la surface extérieure du produit exposé à la chaleur se trouve chauffée également dans toutes les parties, on doit dans l'ensemble orienter les intensités primaire et secondaire de telle manière qu' on apporte l'intensité secondaire aux emplacements de la surface extérieure où l'effet de l'intensité primaire est plus faible. Le moyen que l'invention uti- lise pour atteindre ce résultat réside dans une forme particulière du profil intérieur du four, forme qui détermine l'orientation de l'intensité secondaire.
Ce profil intérieur doit être prévu sur toute la section transver- sale du four de telle manière qu'il agisse sur toutes les surfaces extérieures du produit à réchauffer et cela de la manière décrite. Conformément à la présen- te invention, ce résultat est obtenu par le fait que le profil intérieur est constitué par des voûtes réfléchissantes disposées symétriquement par rapport à la section transversale du produit à chauffer et perpendiculairement à la di- rection du chauffage. Le four de réchauffage, conforme à l'invention comporte en outre autant de sources de chauffage disposées autour du produit à chauffer et, perpendiculairement à ces dernières, autant de voûtes réfléchissantes in- curvées de manière déterminée, que le produit à chauffer comporte de surfaces extérieures à exposer à la chaleur.
En conséquence le four à réchauffer,conforme à l'invention est caractérisé également par la combinaison des caractéristiques ci-après : a) le four de réchauffage est équipé au moins d'autant de sour- ces de chauffage que le produit à chauffer comporte de surfaces extérieures; b) à chaque surface extérieure du produit à chauffer corres- pond au moins une source de chaleur disposée symétriquement par rapport à la section transversale de ce produit ; c) dans la zone d'action de chaque source de chauffage le four comporte une voûte réfléchissante disposée perpendiculairement à la direc- tion du chauffage et dont la courbure est telle qu'en tout emplacement de la surface extérieure du produit chauffé par une source de chauffage la somme des radiations primaire et secondaire est pratiquement constante.
Dans un four de ce genre., dans lequel on consacre à chaque sur- face délimitant naturellement le produit à chauffer une source de chaleur qui lui est propre et qui comporte une voûte réfléchissante disposée transversale- ment à cette sourcenon seulement le produit à chauffer se trouve chauffé ré- gulièrement sur toutes les surfaces extérieures, mais il l'est encore rapide- ment à la température désirée sur la totalité de la section transversale.
C' est seulement dans ces conditions qu'on peut maintenant appliquer au produit un traitement thermique suivant une caractéristique de température déterminée, par exemple dans un four continu, paree que le décalage résultant obligatoire- ment au cours du chauffage de la vitesse de déplacement et de la propagation de la chaleur tombe à la valeur la plus réduite possible
Dans le cas d'un produit en barres de section transversale cir- culaire ainsi que dans le cas de tubes, les éléments chauffants exerçant leur action dans le sens du déplacement sont répartis régulièrement concentriquement au produit Pour un produit à chauffer de section transversale triangulaire, il est prévu trois éléments chauffants et trois voûtes réfléchissantes confer- mes à l'invention disposées transversalement à ces derniers;
pour un produit de forme quadrangulaire, on prévoit quatre éléments chauffants et quatre voûtes réfléchissantes. S'il s'agit du chauffage de plaques de grande largeur, plu- sieurs éléments chauffants et plusieurs voûtes réfléchissantes peuvent être disposés les uns à côté des autres devant chaque surface extérieure. On peut utiliser comme dispositif de chauffage tous les dispositifs de chauffage con-
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nus,par exemple des tubes chauffant par rayonnement, des résistances élec- triques, mais aussi le chauffage connu par flamme.
Dans le four conforme à l'invention, les voûtes réfléchissantes disposées perpendiculairement à la direction du chauffage forment des segments auto-porteurs qui, disposés en rangées l'un contre l'autre, constituent le four. Par suite de la disposition symétrique des éléments chauffants, la partie inférieure du four de même que la partie supérieure de ce dernier se trouvent constituées d'éléments interchangeables tels que dans le plan de séparation on puisse assurer le déplacement du produit à chauffer ou laisser ce dernier immc- bile.
Le four conforme à la présente invention, ainsi que son principe, sont représentés schématiquement, à titre non limitatif, sur le dessin annexé.
Sur ce dessin
Les figures 1 et 2 montrent des coupes transversales du four, tandis que, la figure 3 montre le four en coupe longitudinale, et, la figure 4 une coupe transversale du four de la figure 3.
La figure 1 explique l'idée générale servant de base à l'inven- tion, à savoir le principe de base du chauffage symétrique.
Une plaque d'acier 1 doit être chauffée régulièrement sur les deux surfaces extérieures. Cela est obtenu au moyen des sources chauffantes 2, 3, pré- vues pour chacune des surfaces extérieures, respectivement. Dans la zone d'ac- tion de chacune de ces sources chauffantes, l'intérieur du four est pourvu de voûtes réfléchissantes 4, 5, disposées perpendiculairement à la direction du chauffage. Les sources de chauffage 2, 3, dirigent sur le produit à chauffer des rayons primaires contenus dans un cône délimité par les flèches 6, 7. La chaleur ainsi rayonnée décroît du milieu du cône vers les bords de ce dernier.
Si la voûte se trouvant dans le domaine d'action des sources chauffantes 2,3, présente une partie aplatie, il en résulte alors un chauffage irrégulier cor- respondant du produit chauffé sur la surface extérieure de ce dernier.
Toutefois, conformément à l'invention, le profil intérieur du four est réalisé de telle manière qu'une chaleur complémentaire est apportée par une voûte recourbée perpendiculairement à la direction du chauffage aux emplace- ments de la surface supérieure du produit à chauffer où. la chaleur rayonnée par le courant primaire est insuffisante. En disposant de fagon correspondante la courbure des surfaces de la voûte, on peut obtenir à volonté sur les deux sur- faces extérieures du produit une répartition de la température qui soit égale dans sa totalité. Le rayonnement additionnel obtenu par réflexion est désigné sur le dessin par les flèches 8 et 9.
S'il s'agit d'un produit à chauffer en forme de plaques dont la largeur n'est pas trop grande, qu'on fait avancer dans un four tunnel, ce pro- duit étant, dans le cas présent, représenté perpendiculaire au plan du dessin, il suffit alors d'utiliser deux sources chauffantes 2, 3, et, de façon corres- pondante, de prévoir deux voûtes réfléchissantes disposées transversalement aux sources précitées ainsi qu'à la direction du déplacement. Lorsqu'on chauffe des produits larges, qu'ils soient au repos ou en mouvement, on dispose au-dessus de la largeur des surfaces supérieures et, en fait au-dessus de chacune de ces surfaces, plusieurs sources chauffantes à cote les unes des autres et, ensuite des veûtes transversales correspondantes dans le domaine d'action de chaque se=ce chauffante.
C'est ainsi qu'est réalisé le four représenté sur la figure 4, qui, outre les voûtes 4, 5, disposées perpendiculairement aux sources chauf- fantes 2, 3, comporte encore d'autres voûtes réfléchissantes 14, 15.
Dans le mode de réalisation, représenté sur la figure 2, d'un four de réchauffage conforme à l'invention, il s'agit du réchauffage d'un produit de section transversale circulaire constitué, par exemple, par une barre d'a- cier. Dans ce cas, des sources chauffantes 17 sont disposées concentriquement
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au produit à chauffer suivant une répartition régulière et des voûtes réflé- chissantes 18 sont disposées respectivement dans un sens perpendiculaire à ces sources, grâce à quoi, chaque source chauffante individuelle comporte sa voûte réfléchissante propre.
Le four de réchauffage représenté sur la figure 3 est un four tun- nel dont la section transversale est représentée sur la figure 4. Les voûtes réfléchissantes sont à chaque fois rassemblées dans des segments autoporteurs et cela aussi bien dans la partie inférieure que dans la partie supérieure du four. Les segments sont interchangeables, on peut individuellement les soule- ver et les faire basculer extérieurement.
Aux emplacements d'appui, les seg- ments sont rendus étanches par des cordons d'étanchéité et les pièces d'étan- chéité sont bridées par des lames d'aciero Dans le plan où se rencontrent la voûte supérieure et la voûte inférieure du four, se déplace le produit en cours de chauffage qui,dans le cas considéré, est constitué par des billettes disposées les unes à coté des autres et formant comme une longue plaque.
Pour permettre d'obtenir un effet thermique déterminé, le four de réchauffage est subdivisé en deux zbnes qui sont séparées l'une de l'autre par une zone de refroidissement 19 comportant une voùte surbaissée et des dis- positifs de refroidissement correspondants connus en soi.
Lorsque le four de réchauffage conforme à l'invention est réa- lisé à la manière d'un four poussant, ses glissières sont constituées en matiè- re céramique; elles ne sont pas refroidies.
Le four de réchauffage conforme à l'invention ne comporte que deux portes, à savoir une porte d'entrée et une porte de sortie. Du reste le four peut fonctionner d'une manière entièrement automatique, la tempéra- ture, 1-'atmosphère du four et la pression régnant dans chacun ou dans plusieurs des dispositifs de chauffage étant réglables.