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PROCEDE DE SECHAGE DE CREUSETS. DE MOUFLES ET ANALOGUES ET DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE.
La présente invention est relative à un procédé de séchage en cham- bre de creusets, de moufles, et analogues en terre réfractaire, principalement employés'dans l'industrie du zinc.
C'est chose connue que le séchage des objets considérés nécessite un temps considérable allant généralement de 3 à 6 mois. Pour satisfaire les besoins, on s'est ainsi'trouvé dans l'obligation de réaliser des séchoirsencombrants qui imposent l'investissement de capitaux très importants. D'autre part, les essais de pâtes nouvelles préparées à partir de matières premières demeurées inutilisées en. l'espèce, ne permettent pas de tirer rapidement des 'conclusions. Une pénurie des' matières premières habituellement employées est -donc toujours à redouter.
L'invention a our but d'obvier aux inconvénients signalés par une réduction extrêmement considérable de la'durée du séchage.
A cet effet, dans le procédé 'suivant l'invention, les objets à sécher,sont,traités suivant des données tirées d'expériences préliminaires faites au moyen d'une chambre d'essai dans laquelle un spécimen est porté graduellement, en atmosphère saturée d'humidité,à une température' qui, sans dommage, le met en mesure de subir ensuite, sous l'effet d'une ventilation et d'une tem- pérature graduellement croissantes, une contraction occassionnant une diminutïon de hauteur de l'ordre dé 2 à 3millimètres par heure, ledit spécimen étant placé débout, Ensuite les données expérimentales relatives à la durée du traitement sont appliquées à une chambre de séchage en les affectant dû coefficient d'inertie calorique de cette chambre,
pris par comparaison avec la chambre d'essai.
Dans une forme de réalisation avantageuse du procédé suivant l'invention, les données arrêtées au moyen'de la chambre d'essai sont déterminées pour réaliser la durée optima de séchage.' '
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Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse, les spécimens sont .éprouvés en chambre d'essai suivant un mode opératoire comprenant les phases successives ci-après : chauffe lente et progressive durant deux heures en atmosphère saturée d'humidité pour atteindre une température de l'ordre de 35 C à 40 C; séchage à cette température pendant quinze heures environ avec ventilation par tirage naturel pour réaliser une contraction occasionnant une diminution de hauteur de chaque spécimen, de l'ordre de 2 millimètres par heure;
séchage à une température graduellement cm issante jusqu'à atteindre l'ordre de 7000 à 80 C. avec tirage forcé de plus en plus, pour réaliser une contraction occasionnant une diminution de hauteur de chaque spécimen, de l'ordre de 2 à 3 millimètres par heure.
L'invention est également relative à un système pour la mise en oeuvre du procédé nouveau, qui comprend au moins une chambre d'essai et au moins une chambre de séchage ou séchoir.
La chambre d'essai suivant l'invention est en forme d'armoire susceptible d'être close hermétiquement par au moins une porte garnie de calorifuge de même que les parois et le plafond, le plancher étant occupé par une estrade agencée pour y poser les spécimens à soumettre à l'essai et pour abriter un système de chauffage composé, par exemple, de résistances électriques, des moyens étant prévus pour assurer la ventilation de ladite chambre par tirage naturel ou forcé et pour enregistrer les diminutions de hauteur des pièces éprouvées tandis que la porte et les parois précitées présentent des regards vitrés placés pour observer complètement les pièces susnommées ainsi que pour faire les lectures à des appareils de mesure tels que thermomètres et psychromètres dont la chambre est pourvue.
Dans une forme de réalisation avantageuse, cette chambre d'essai est susceptible d'être ventilée au moyen de registres d'entrée d'air disposés au bas des porte et parois susdites, vis-à-vis de l'estrade susnommée, en coopération avec un registre et un aspirateur agencés dans le plafond susmentionné pour assurer la sortie de l'air.
Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse, le plafond précité est surmonté d'un enregistreur à tambour rotatif adapté pour supporter un papier mis au contact d'une plume portée par une tige qui traverse le centre dudit plafond en glissant dans un tube protecteur pour reposer par l'intermédiaire d'un croisillon, sur le sommet de chaque spécimen observé.
De son côté, le séchoir suivant l'invention est susceptible d'être clos hermétiquement par au moins une porte garnie de calorifuge de même que les parois et le plafond, le sol étant couvert d'un lattis surélevé pour y poser les pièces à sécher, sous lequel est aménagé un système de chauffage formé d'éléments régulièrement répartis et, par exemple, de tubes à ailettes et à circulation de vapeur, des moyens étant prévus pour assurer la ventilation dudit séchoir par tirage naturel ou forcé et pour enregistrer les diminutions de hauteur des pièces traitées tandis que la porte et les parois précitées présentent des regards vitrés placés pour observer complètement les pièces susnommées ainsi que pour faire les lectures à des appareils de mesure tels que thermomètres et psychromètres dont le séchoir est pourvu.
Dans une forme de réalisation avantageuse, des prises d'air susceptibles de réglage sont régulièrement réparties en sol sous les éléments de chauffage précités pour coopérer avec des bouches d'évacuation placées symétriquement dans le plafond susdit et reliées à un conduit central de sortie pourvu d'un organe régulateur et prévu pour être connecté ad libitum à un aspirateur au moyen d'un tuyau articulé ou flexible.
Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse, une des bouches d'évacuation précitées est placée dans le prolongement du conduit central susdit et est entourée des autres qui, à mi-distance de la précédente à la périphérie du plafond susnommé, sont disposées pour être réunies en étoile à ce conduit relié à chacune desdites bouches par une canalisation secondaire pourvue d'un organe régulateur.
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D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la descript ion du procédé et d'un système pour sa miseen oeuvre', donnée ci- après à titre d'exemple non limitatif et avec référence.aux dessins ci-annexes.
La figure 1 est une vue en élévation représentante avec des brisu- res partielles, une chambre d'essai suivant l'invention,
La figure 2 est une vue en élévation représentante avec des brisa- res partielles, un séchoir suivant l'invention.
La figure 3 est une vue en coupe montrant,avec des brisures .'par- tielles, le plancher du séchoir illustré par la figure-2,
La figure 4 est une vue en plan du séchoir représenté à la figure 2. - ....- ...
Dans les différentes figures, les mêmes notations 'de --référence dé- signent des éléments identiques ou analogues.
Dans le procédé suivant l'invention,les objets sont traités dans un séchoir d'après des données tirées d'expériences préliminaires faites au moyen d'une chambre d'essai. Chaque spécimen à éprouver est -placé, dans cette chambre, Il y est porté graduellement, en'atmosphère saturée d'humidité à une température qui, sans dommage, le met en mesure de subir ensuite, sous l'effet d'une ventilation et d'une température graduellement croissantes; une contraction occasionnant une diminution de hauteur de l'ordre de'2 à 3 milli- -mètres par heure, le spécimen considéré étant placé debout. On opère pour définir des conditions qui évitent le.,ramollissement du spécimen; son affais- sement, sa fissuration, sa désagrégation, la formation d'ampoules ou autres dommages.
Notamment, on maintiendra une différence de température inférieure à 5 C. entre l'atmosphère saturée de la chambre d'essai et la matière du spé- cimen. On veillera, en outre, à réaliser un chauffage homogène. Un proces- sus convenable de séchage est,ensuite arrêté en partant des données expéri- mentales relatives,à la durée du traitement. Ces'données sont appliquées à la chambre de séchage en les affectant du coefficient d'inertie calorique de cette chambre, pris par comparaison avec la chambre d'essai. '
Dans une forme de réalisation avantageuse de l'objet de l'inven- tion, les données arrêtées au moyen de la chambre d'essai sont déterminées pour réaliser la durée optima de séchage, c'est-à-dire ,la durée minima.
Mais il n'est pas toujours indispensable de définir'strictement les conditions donnant la durée optima-de séchage. Beaucoup de pâtes servant à fabriquer les creusets et les moufles sèchent de façon analogue. Aussi, il suffira généralement d'éprouver'un spécimen suivant un mode opératoire normal,
Dans une forme de réalisation particulièrement, avantageuse du procédé selon 1'invention, les spécimens ,sont éprouvés en chambre d'essai confor- mément à une, méthode comprenant trois phases, Une première phase consiste en une chauffe progressive durant deux heures en atmosphère saturée d'humidité, pour atteindre une température de l'ordre de 35 C à 40 C.
Dans une deuxième phase, on effectue le séchage à une température pendant environ quinze heures, avec ventilation par tirage naturel. Cette ventilation est réglée pour provoquer une contraction de hauteur de 1?ordre de 2 millimètres par heure,.
Après quoi, les fissurations n'étant généralement plus à craindre, on active le séchage, pour réaliser, dans une troisième phase, une contraction causant une diminution de hauteur de 2 à 3 millimètres par heure. Au cours de cette troisième phase, on opère à une température graduellement croissante jusque a atteindre l'ordre de 70 C à 80 C, avec tirage forcé de-' plus 'en plus, Si l'objet ainsi éprouvé subit ou se montre- susceptible de subir'quelque dommage, on ralentira le rythme de la phase au cours de laquelle ce dommage'' s'est annoncé.
Dans le cas contraire, on- peut accélérer le séchage par des accroissements plus rapides de la température et de la ventilation. On observe -alors une contraction également plus rapide, qui peut être poussée jusqu'à la limite compatible avec une bonne ,tenue,de l'objet, pour. définir les conditions optima de .séchage.... , -
La chambre de séchage-suivant 1''invention '(figuré-1) est en' forme
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d'armoire susceptible d'être close hermétiquement par une porte 1. Cette cham- bre est, par exemple, construite en bois. Les parois 2 et le plafond 3 de même que la porte 1sont revêtus intérieurement d'un. calorifuge tel que du liè- ge.
Le liége peut être recouvert d'une feuille de zinc 19. Le plancher 4 est occupé par une estrade 5 agencée pour y poser les spécimens 18 à soumettre à l'essai. L'estrade 5 abrite des éléments de chauffage qui peuvent être des résistances électriques 6 commandées individuellement par un système 20. Cet- te estrade 5 est alors entièrement protégée par des plaques d'amiante. Des moyens sont prévus pour assurer la ventilation de la chambre soit par tirage naturel, soit par tirage forcé et pour enregistrer les diminutions de hauteur des pièces éprouvées. De plus, la porte 1 et les parois 2 présentent des ré- gards vitrés 7 et 8 placés pour observer complètement ces pièces. La chambre est pourvue de thermomètres et d'au moins un psychromètre, auxquels les lec- tures peuvent.être faites par les regards 8 notamment.
Dans une forme de réalisation avantageuse, la chambre d'essai est susceptible d'être ventilée au moyen de registrés d'entrée d'air 9 disposés au bas de la porte 1 et des parois 2, vis-à-vis de l'estrade 5, pour coopérer avec un registre 10 et un aspirateur 11 agencés dans le plafond 3 pour assu- rer la sortie de l'air. Le registre 10 entre en jeu pour effectuer la venti- lation par tirage naturel tandis que l'aspirateur 11 intervient lorsque le tirage forcé est nécessaire.
Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse, le plafond 3 est surmonté d'un enregistreur 12. Cet enregistreur comprend un tam- bour rotatif 13 mu par un mouvement d'horlogerie, par exemple, et adapté pour supporter une bande de papier mise au contact d'une plume 14. Cette dernière est portée par une tige 15 qui traverse le plafond 3. Elle glisse dans un tu- be protecteur 16 pour reposer par l'intermédiaire d'un croisillon 17, sur le' sommet de chaque spécimen 18 observé. La plume 14 et la tige 15 sont, de pré- férence, en métal inoxydable. Le tube 16 peut être en zinc. Pour faciliter les mouvements de la tige 15, celle-ci peut être enduite d'un lubrifiant quel- conque.
Il est superflu de mentionner que l'enregistreur 12 donne graphique- ment les variations de hauteur dues à la contraction de l'objet 18 soumis à l'épreuve.
De son coté, le séchoir suivant l'invention -(figures 2 à 4) est une construction analogue à la chambre d'essai dont il diffère surtout par la capacité. Couvrant de préférence une surface carrée, il est susceptible d'être clos hermétiquement par au moins une porte 21. De meme que les parois 22 et le plafond 23, cette porte¯21 est. revêtue intérieurement de calorifuge,: Le sol est recouvert d'une lattis 24 surélevé pour y poser les pièces 25 à. sécher.
Sous le lattis 24, est aménagé un système de chauffage formé d'éléments 26 ré- gulièrement répartis. Les éléments 26 sont, par exemple, des tubes à ailettes et à circulation de vapeur. Des moyens sont prévus pour assurer la ventila- tion du séchoir par tirage naturel et par tirage forcé. Un système est aussi prévu pour enregistrer les diminutions de hauteur des pièces 25 traitées. La porte 1 et les parois 22 présentent des regards vitrés 27 et 28 placés pour observer complètement les pièces 25. Les regards 28 permettent également la lecture aux appareils de mesure tels que thermomètres et psychromètres dont le séchoir est pourvu. Un thermomètre 43 peut être adapté pour traverser une des parois 22 et rendre la lecture possible de l'extérieur.
Dans une forme de réalisation avantageuse, des prises d'air 29 susceptibles de réglage sont régulièrement réparties en sol sous les éléments de chauffage 26. Elles assurent la ventillation par coopération avec des bou- ches d'évacuation 30.placées symétriquement dans le plafond 23. Les bouches 30 sont reliées à un conduit central de sortie 31 pourvu d'un organe régula- teur 32. Le conduit 31 peut être connecté ad libitum à un aspirateur 33 au moyen d'un tuyau articulé ou flexible 34.
Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse, une des bouches d'évacuation 30 est placée dans le prolongement du conduit central 31. Elle est entourée des autres qui sont disposées à mi-distance de la pré- cédente à la périphérie du plafond 23, pour être réunies en étoile au conduit
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31. Ce dernier est relié à chaque bouche 30 par une canalisation secondaire
35, pourvue d'un organe régulateur 36. Dans la forme de réalisation repré- sentée aux dessins, les bouches 30 sont au nombre de neuf, chacune d'elles in- téressant ainsi sensiblement un neuvième de-la capacité du séchoir.
Comme dans le cas de la chambre d'essai, le plafond 23 du séchoir est surmonté d'un enregistreur 37 donnant graphiquement les variations de hauteur des objets 25 traités, dues à leur contraction. L'enregistreur 37 com- prend un tambour mû par un mouvement d'horlogerie et adapté pour supporter une bande de papier, mise au contact d'une plume 39. Cette dernière est portée par une tige 40 qui traverse le plafond 23 en glissant dans un tube protecteur 41 pour reposer par 1'intermédiaire d'un croisillon 42 sur le sommet d'un des objets 25.
Pratiquement et dans le cas où il s'agit de sécher des objets faits d'une pâte non encore éprouvée, on traite un spécimen en chambre d'essai sui- vant le mode opératoire normal décrit ci-avant, Ainsi, le spécimen dont on enregistre les diminutions de hauteur, dues à la contraction, est placé en atmosphère saturée d'humidité dont on élève progressivement la température jus- qu'à atteindre l'ordre de 35 C à 40 C en deux heures. Si l'atmosphère n'est pas saturée lors de la mise en place du spécimen, il suffit, par exemple, de placer dans la chambre d'essai, pendant quelques secondes, un récipient conte- nant de l'eau en ébullition. Tout en maintenant la température atteinte, on ventile après les deux premières heures par tirage naturel.
Ce tirage est réa- lisé et graduellement intensifié pour provoquer une contraction régulière du. spécimen amenant une diminution de sa hauteur de l'ordre de deux millimètres par heure. Après quinze heures de ventilation par tirage naturel, soit après une réduction de hauteur de 30 millimètres de l'objet éprouvé, le séchage est accéléré en portant graduellement la température jusqu'à environ 70 C à 80 C et en ventilant par' un tirage forcé de plus en plus, de manière à réaliser.une contraction régulière du spécimen amenant une réduction de hauteur de 2 à 3 millimètres par heure.
Généralement, le spécimen sera parfaitement sec après un séjour de 24 heures environ dans la chambre d'essai. A ce régime de la chambre d'essai, correspond un traitement en séchoir qui, pour une installation contenant de l'ordre de 350 creusets, commence par une chauffe en atmos- phère saturée d'humidité; cette chauffe porte la température entre 35 C et 40 C par une progression s'étalant en quinze heures. La suite du traitement qui comporte la ventilation par tirage naturel et la ventilation par tirage forcé, est conduite d'une manière analogue aux opérations similaires en chambre d'essai. En fait, pour tenir compte des diverses nécessités d'une exploitation industrielle, on peut opérer comme suit.
Les organes régulateurs 36 étant ouverts et le registre 32 étant fermé ainsi que les prises d'air 29, on dispose sur le lattis les pièces à traiter en les espaçant de 10 à 15 cent tres. Pour éviter la condensation, aucune ne doit venir sous une bouche d'é- vacuation 30. L'une d'elles est disposée convenablement pour supporter,la tige 40 de l'enregistreur 37. Le chargement terminé, la porte du séchoir est fermée hermétiquement. La journée de travail étant supposée commencer à 8 heures, le séchage débute à cette même heure le lendemain du chargement. Au cours de ce premier jour de séchage, on chauffe pour atteindre en fin de journée de travail, soit à 17 heures, une température de 25 C à 30 C par une progression régulière. La température atteinte est maintenue la nuit qui suit.
Le deuxième jour, la température est augmentée progressivement à partir de huit heures pour atteindre 38 C à 40 C à dix-sept heures et subsister jusqu'au lendemain à huit heures. A ce moment et tout en maintenant la température atteinte, on ventile graduellement par tirage naturel. Pour ce faire le registre 32 est ouvert progressivement tandis que les prises d'air 29 sont ouvertes entièrement. La situation atteinte à dix-sept heures est prolongée la nuit suivante. Dès le quatrième jour à huit heures, on établit la ventilation par tirage forcé. Ce dernier est accentué de plus en.plus tandis que la chauffe est intensifiée progressivement pour atteindre 70 C à 80 C, à dix-sept heures. Les conditions alors réalisées sont maintenues jusqu'à au séchage complet, qui est ainsi généralement effectué en quatre à cinq jours.
Bien entendu,on contrôle la marche du séchage en comparant le diagramme tracé par l'enregistreur 37 à celui obtenu lors de l'épreuve en chambre d'es-
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sai, Il importe notamment que la contraction en séchoir s'effectue suivant la même progression qu'en chambre d'essai. D'autre part, on veillera soigneu- sement à ce que la climatisation du séchoir soit homogène. Le cas échéant, on agira sur les organes régulateurs 36 des bouches d'évacuation 30 pour sa- tisfaire cette dernière condition.
Si le spécimen éprouvé en chambre d'essai se montre peu suscep- tible de supporter le mode opératoire normal parce que trop sévère ou s'il apparaît, au contraire, qu'il est apte à supporter des conditions plus ri- goureuses, on déterminera expérimentalement les données du séchage optimum.
Ces données seront alors appliquées au séchoir en tenant compte des observa- tions particulières qui auront été faites.
Le procédé et le système suivant l'invention ramènent à quel- ques jours la durée considérable de 3 à 6 mois; qui, jusqu'à présent,était nécessaire pour sécher des objets en terre réfractaire, notamment des creu- sets et des moufles. L'encombrement des installations et l'importance des capitaux investis peuvent, en conséquence, être considérablement réduits.
Par ailleurs, des essais de pâtes nouvelles peuvent être faits en un temps très court, ce qui permet d'obvier aux inconvénients d'une pénurie éventuelle des matières premières habituellement employées. En outre, le procédé et le système nouveaux réalisent un -séchage contrôle et conduit ainsi dans les meil- leures conditions;; il s'ensuit une amélioration appréciable du rendement des opérations.
Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux réalisations décrites ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre de la présente demande de brevet.
On pourrait, notamment, définir un mode de séchage répondant aux conditions particulières du travail dans une industrie.
On pourrait, aussi, construire des chambres d'essai et des séchoirs, en utilisant divers matériaux de construction.
On pourrait, encore, construire des séchoirs couvrant des super- ficies rectangulaires ou autres et ayant des capacités définies par des cir- constances spéciales.
EMI6.1
R E V E PI I G A T'I 0 N S,
1,- Procédé de séchage en chambre de creusets, de moufles et analogues en terre réfractaire, caractérisé en ce que les objets à sécher, sont traités suivant¯des données tirées d'expériences préliminaires faites au moyen d'une chambre d'essai dans laquelle un spécimen est porté graduellement, en atmosphère saturée d'humidité, à une température qui., sans dommage, le met en mesure de subir ensuite, sous l'effet d'une ventilation et d'une température graduellement croissantes, une contraction occasionnant une diminution de hauteur de l'ordre de 2 à 3 millimètres par heure, ledit spécimen étant placé debout.
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CRUCIBLE DRYING PROCESS. MITTENS AND THE LIKE AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THIS PROCESS.
The present invention relates to a process for the chamber drying of refractory earth crucibles, muffles, and the like, mainly employed in the zinc industry.
It is well known that the drying of the objects in question requires a considerable time, generally ranging from 3 to 6 months. To meet the needs, it was thus found in the obligation to produce bulky dryers which require the investment of very important capital. On the other hand, the tests of new pasta prepared from raw materials remained unused in. the case, do not allow rapid conclusions to be drawn. A shortage of the raw materials usually used is therefore always to be feared.
The object of the invention is to overcome the drawbacks pointed out by an extremely considerable reduction in the drying time.
To this end, in the method 'according to the invention, the objects to be dried are treated according to data drawn from preliminary experiments made by means of a test chamber in which a specimen is gradually brought, in a saturated atmosphere. humidity, at a temperature which, without damage, enables it to undergo then, under the effect of gradually increasing ventilation and temperature, a contraction causing a reduction in height of the order from 2 to 3 millimeters per hour, said specimen being placed upright, Then the experimental data relating to the duration of the treatment are applied to a drying chamber by affecting them due to the coefficient of caloric inertia of this chamber,
taken by comparison with the test chamber.
In an advantageous embodiment of the method according to the invention, the data stopped by means of the test chamber is determined to achieve the optimum drying time. '
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In a particularly advantageous embodiment, the specimens are tested in a test chamber according to a procedure comprising the following successive phases: slow and gradual heating for two hours in an atmosphere saturated with humidity to reach a temperature of the order of 35 C to 40 C; drying at this temperature for about fifteen hours with natural draft ventilation to achieve a contraction causing a decrease in height of each specimen, of the order of 2 millimeters per hour;
drying at a gradually increasing temperature until reaching the order of 7000 to 80 C. with more and more forced draft, to achieve a contraction causing a decrease in height of each specimen, of the order of 2 to 3 millimeters per hour.
The invention also relates to a system for implementing the new process, which comprises at least one test chamber and at least one drying chamber or dryer.
The test chamber according to the invention is in the form of a cabinet capable of being hermetically closed by at least one door lined with thermal insulation as well as the walls and the ceiling, the floor being occupied by a platform arranged to place the specimens to be tested and to house a heating system composed, for example, of electric resistances, means being provided to ensure ventilation of said chamber by natural or forced draft and to record the decreases in height of the parts tested while that the aforementioned door and walls have glazed manholes placed to completely observe the aforementioned rooms as well as to take readings from measuring devices such as thermometers and psychrometers with which the chamber is provided.
In an advantageous embodiment, this test chamber is capable of being ventilated by means of air inlet registers arranged at the bottom of the aforementioned doors and walls, opposite the aforementioned platform, in cooperation with a register and a vacuum cleaner arranged in the above-mentioned ceiling to ensure the exit of the air.
In a particularly advantageous embodiment, the aforementioned ceiling is surmounted by a rotary drum recorder adapted to support a paper placed in contact with a pen carried by a rod which passes through the center of said ceiling by sliding in a protective tube to rest via a cross, on the top of each specimen observed.
For its part, the dryer according to the invention is capable of being hermetically closed by at least one door lined with thermal insulation, as well as the walls and the ceiling, the floor being covered with a raised lath for placing the pieces to be dried there. , under which is arranged a heating system formed of regularly distributed elements and, for example, finned tubes and steam circulation, means being provided to ensure the ventilation of said dryer by natural or forced draft and to record the decreases height of the treated rooms while the aforementioned door and walls have glazed manholes placed to completely observe the aforementioned rooms as well as to take readings with measuring devices such as thermometers and psychrometers with which the dryer is provided.
In an advantageous embodiment, air intakes capable of adjustment are regularly distributed on the ground under the aforementioned heating elements to cooperate with exhaust vents placed symmetrically in the aforesaid ceiling and connected to a central outlet duct provided with 'a regulator and designed to be connected ad libitum to a vacuum cleaner by means of an articulated or flexible hose.
In a particularly advantageous embodiment, one of the aforementioned outlets is placed in the extension of the aforesaid central duct and is surrounded by the others which, midway from the previous one at the periphery of the aforementioned ceiling, are arranged to be joined together. star-shaped to this duct connected to each of said outlets by a secondary pipe provided with a regulating member.
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Other details and features of the invention will emerge from the description of the method and of a system for its implementation, given below by way of non-limiting example and with reference to the accompanying drawings.
Figure 1 is an elevational view showing, with partial breaks, a test chamber according to the invention,
Fig. 2 is an elevational view showing, with partial breakages, a dryer according to the invention.
Figure 3 is a sectional view showing, with partial breaks, the floor of the dryer shown in Figure-2,
Figure 4 is a plan view of the dryer shown in Figure 2. - ....- ...
In the different figures, the same notations' of reference denote identical or similar elements.
In the process according to the invention, the objects are treated in a dryer according to data drawn from preliminary experiments carried out by means of a test chamber. Each specimen to be tested is placed in this chamber, it is brought there gradually, in an atmosphere saturated with humidity to a temperature which, without damage, enables it to undergo then, under the effect of ventilation and of a gradually increasing temperature; a contraction causing a decrease in height of the order of '2 to 3 millimeters per hour, the specimen considered being placed upright. One operates to define conditions which avoid the softening of the specimen; sagging, cracking, weathering, blistering or other damage.
In particular, a temperature difference of less than 5 ° C. between the saturated atmosphere of the test chamber and the specimen material will be maintained. In addition, care will be taken to achieve homogeneous heating. A suitable drying process is then stopped on the basis of experimental data relating to the duration of the treatment. These data are applied to the drying chamber by affecting them by the coefficient of caloric inertia of this chamber, taken by comparison with the test chamber. '
In an advantageous embodiment of the object of the invention, the data stopped by means of the test chamber is determined to achieve the optimum drying time, i.e., the minimum time.
But it is not always essential to define strictly the conditions giving the optimum drying time. Many of the pastes used to make crucibles and mittens dry in a similar fashion. Also, it will generally suffice to test a specimen following a normal procedure,
In a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention, the specimens are tested in a test chamber according to a method comprising three phases. A first phase consists of a gradual heating for two hours in a saturated atmosphere. humidity, to reach a temperature of around 35 C to 40 C.
In a second phase, drying is carried out at a temperature for about fifteen hours, with natural draft ventilation. This ventilation is adjusted to cause a height contraction of the order of 2 millimeters per hour.
After which, cracking is generally no longer to be feared, drying is activated, to achieve, in a third phase, a contraction causing a decrease in height of 2 to 3 millimeters per hour. During this third phase, one operates at a gradually increasing temperature until reaching the order of 70 C to 80 C, with forced draft of- 'more' and more, If the object thus tested undergoes or shows itself to be susceptible to suffer 'some damage, we will slow down the rhythm of the phase during which this damage' 'announced.
Otherwise, drying can be speeded up by faster increases in temperature and ventilation. A faster contraction is also observed, which can be pushed to the limit compatible with a good hold of the object for. define the optimum drying conditions ...., -
The drying chamber according to the 'invention' (figure-1) is in the form
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cupboard capable of being hermetically closed by a door 1. This room is, for example, made of wood. The walls 2 and the ceiling 3 as well as the door 1 are lined internally with a. heat-insulating such as cork.
The cork may be covered with a zinc sheet 19. The floor 4 is occupied by a platform 5 arranged to place the specimens 18 thereon to be subjected to the test. The platform 5 houses heating elements which can be electric resistances 6 individually controlled by a system 20. This platform 5 is then entirely protected by asbestos plates. Means are provided to ensure ventilation of the chamber either by natural draft or by forced draft and to record the decreases in height of the parts tested. In addition, the door 1 and the walls 2 have glazed sections 7 and 8 placed to fully observe these parts. The chamber is provided with thermometers and at least one psychrometer, to which the readings can be made by the manholes 8 in particular.
In an advantageous embodiment, the test chamber is capable of being ventilated by means of air intake registers 9 arranged at the bottom of the door 1 and of the walls 2, facing the platform. 5, to cooperate with a register 10 and a vacuum cleaner 11 arranged in the ceiling 3 to ensure the exit of the air. The register 10 comes into play to effect the natural draft ventilation while the vacuum cleaner 11 intervenes when the forced draft is necessary.
In a particularly advantageous embodiment, the ceiling 3 is surmounted by a recorder 12. This recorder comprises a rotary drum 13 driven by a clockwork movement, for example, and adapted to support a strip of paper placed in contact. of a feather 14. The latter is carried by a rod 15 which passes through the ceiling 3. It slides into a protective tube 16 to rest by means of a spider 17, on the top of each specimen 18 observed. . The nib 14 and the shank 15 are preferably made of stainless metal. Tube 16 can be made of zinc. To facilitate the movements of the rod 15, the latter may be coated with any lubricant.
It is superfluous to mention that the recorder 12 graphically gives the height variations due to the contraction of the object 18 under test.
For its part, the dryer according to the invention - (Figures 2 to 4) is a construction similar to the test chamber from which it differs above all in capacity. Preferably covering a square surface, it is capable of being hermetically sealed by at least one door 21. As are the walls 22 and the ceiling 23, this portē21 is. coated internally with heat insulation: The floor is covered with a lath 24 raised to place the pieces 25 to. to dry.
Under the lath 24, is arranged a heating system formed of elements 26 regularly distributed. The elements 26 are, for example, finned tubes and vapor circulation. Means are provided for ventilating the dryer by natural draft and by forced draft. A system is also provided for recording the decreases in height of the pieces treated. The door 1 and the walls 22 have glazed manholes 27 and 28 placed to completely observe the parts 25. The manholes 28 also allow reading by measuring devices such as thermometers and psychrometers with which the dryer is provided. A thermometer 43 can be adapted to pass through one of the walls 22 and make reading possible from the outside.
In an advantageous embodiment, air intakes 29 capable of adjustment are regularly distributed on the floor under the heating elements 26. They provide ventilation by cooperation with exhaust vents 30 placed symmetrically in the ceiling 23. The outlets 30 are connected to a central outlet duct 31 provided with a regulator 32. The duct 31 can be connected ad libitum to a vacuum cleaner 33 by means of an articulated or flexible pipe 34.
In a particularly advantageous embodiment, one of the discharge openings 30 is placed in the extension of the central duct 31. It is surrounded by the others which are arranged at mid-distance from the preceding one at the periphery of the ceiling 23, in order to be joined in a star to the duct
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31. The latter is connected to each outlet 30 by a secondary pipe
35, provided with a regulating member 36. In the embodiment shown in the drawings, the outlets 30 are nine in number, each of them thus comprising substantially one-ninth of the capacity of the dryer.
As in the case of the test chamber, the ceiling 23 of the dryer is surmounted by a recorder 37 giving graphically the variations in height of the objects 25 treated, due to their contraction. The recorder 37 comprises a drum moved by a clockwork movement and adapted to support a strip of paper, brought into contact with a pen 39. The latter is carried by a rod 40 which passes through the ceiling 23 by sliding in. a protective tube 41 for resting via a spider 42 on the top of one of the objects 25.
In practice, and in the case where it is a question of drying objects made of a paste which has not yet been tested, a specimen is treated in a test chamber according to the normal procedure described above. Thus, the specimen which is records the height decreases due to contraction, is placed in an atmosphere saturated with humidity, the temperature of which is gradually raised until reaching the order of 35 C to 40 C in two hours. If the atmosphere is not saturated when setting up the specimen, it suffices, for example, to place in the test chamber, for a few seconds, a container containing boiling water. While maintaining the temperature reached, ventilation is carried out after the first two hours by natural draft.
This pulling is done and gradually intensified to cause a regular contraction of the. specimen causing a decrease in its height of the order of two millimeters per hour. After fifteen hours of ventilation by natural draft, that is to say after a reduction in height of 30 millimeters of the tested object, the drying is accelerated by gradually raising the temperature to about 70 C to 80 C and by ventilating by a forced draft. more and more, so as to achieve a regular contraction of the specimen leading to a reduction in height of 2 to 3 millimeters per hour.
Usually, the specimen will be perfectly dry after about 24 hours in the test chamber. To this regime of the test chamber, corresponds a treatment in a dryer which, for an installation containing around 350 crucibles, begins with heating in an atmosphere saturated with humidity; this heating brings the temperature between 35 C and 40 C by a progression spreading out in fifteen hours. The remainder of the treatment, which comprises natural draft ventilation and forced draft ventilation, is carried out in a manner analogous to similar operations in the test chamber. In fact, to take into account the various necessities of industrial exploitation, one can operate as follows.
The regulators 36 being open and the register 32 being closed as well as the air intakes 29, the pieces to be treated are placed on the lath, spacing them 10 to 15 hundred meters apart. To avoid condensation, none should come under an outlet 30. One of them is suitably arranged to support the rod 40 of the recorder 37. When loading is complete, the dryer door is closed. hermetically. Since the working day is supposed to start at 8 a.m., drying starts at this same time the day after loading. During this first day of drying, the heating is carried out to reach at the end of the working day, ie at 5 pm, a temperature of 25 C to 30 C by a regular progression. The temperature reached is maintained the following night.
On the second day, the temperature is gradually increased from eight hours to reach 38 C to 40 C at seventeen hours and remain until the next day at eight hours. At this time and while maintaining the temperature reached, we ventilate gradually by natural draft. To do this, the register 32 is gradually opened while the air intakes 29 are fully open. The situation reached at five o'clock was extended the following night. From the fourth day at eight o'clock, the forced draft ventilation is established. The latter is accentuated more and more while the heating is gradually intensified to reach 70 C to 80 C, at seventeen hours. The conditions then achieved are maintained until complete drying, which is thus generally carried out in four to five days.
Of course, the progress of the drying is checked by comparing the diagram drawn by the recorder 37 to that obtained during the test in an esoperation chamber.
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sai, It is especially important that the contraction in the dryer is carried out according to the same progression as in the test chamber. On the other hand, care will be taken to ensure that the air conditioning of the dryer is homogeneous. If necessary, the regulating members 36 of the outlets 30 will be acted on to satisfy the latter condition.
If the specimen tested in the test chamber is not very likely to withstand the normal operating mode because it is too severe or if, on the contrary, it appears that it is able to withstand more rigorous conditions, it will be determined experimentally the data of optimum drying.
These data will then be applied to the dryer, taking into account the specific observations made.
The method and the system according to the invention reduce the considerable time from 3 to 6 months to a few days; which, until now, has been necessary for drying refractory earthenware, including pots and mittens. The size of the installations and the amount of capital invested can therefore be considerably reduced.
Moreover, tests of new pulps can be carried out in a very short time, which makes it possible to overcome the drawbacks of a possible shortage of the raw materials usually used. In addition, the new method and system achieve control-drying and thus leads under the best conditions ;; the result is a significant improvement in the efficiency of operations.
It should be understood that the invention is in no way limited to the embodiments described above and that many modifications can be made to it without departing from the scope of the present patent application.
One could, in particular, define a method of drying which meets the particular conditions of work in an industry.
One could, also, construct test chambers and dryers, using various construction materials.
It would also be possible to construct dryers covering rectangular or other areas and having capacities defined by special circumstances.
EMI6.1
R E V E PI I G A T'I 0 N S,
1, - A method of drying in a chamber crucibles, muffles and the like in refractory earth, characterized in that the objects to be dried, are treated according to data drawn from preliminary experiments made by means of a test chamber in which a specimen is gradually brought, in an atmosphere saturated with humidity, to a temperature which, without damage, enables it to undergo then, under the effect of a ventilation and a gradually increasing temperature, a contraction causing a decrease in height of the order of 2 to 3 millimeters per hour, said specimen being placed upright.