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L'invention a encore pour but de permettre la réalisation d'un four ayant une longévité supérieure à celle des fours antérieurs et permet- tant de réaliser une économie de combustible.
L'invention est matérialisée dans un four pour le traitement thermique d'objets ou de matériaux, comprenant une enveloppe métallique à doubles parois, formée par une paroi intérieure et une paroi extérieure écartée de la précédente, un revêtement réfractaire en contact thermique avec la face interne de la paroi intérieure et ayant une épaisseur ne dé- passant pas 13 cm, des organes de chauffage disposés à l'intérieur de la paroi intérieure, et d'autres organes assurant la circulation d'un liquide de refroidissement dans l'espace ménagé entre les parois de l'enveloppe.
Le four peut comporter également des organes servant à créer une atmosphère protectrice dans l'espace délimité par le revétement réfrac- taire. De préférence, des éléments de chauffage dormés par des résistances électriques sont montés sur la face interne de ce revêtement.
La description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés données à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention.
La fig. 1 est une vue en élévation montrant un four du type en forme de cloche chauffé électriquement, construit suivant l'invention et travaillant avec une atmosphère artificielle.
La fig. 2 est une--vue en plan du four que montre la fig. 1.
Les figs. 3 et 4 sont deux vues de détail en coupe dans des plans perpendiculaires entre eux, montrant un dispositif servant à la réunion de façon amovible des deux parties du four.
La fig. 5 est une vue en coupe de détail montrant les raccordements avec les éléments chauffants.
Le four du type en forme de cloche représenté sur le dessin est étudié de manière à fonctionner â des températures ne dépassant pas 1550 C. Il comprend une double paroi formée par des cylindres en acier intérieur et extérieur 10, 10' fermés à leur partie inférieure par une plaque Il formant une bride en saillie 11' autour de la paroi extérieure 10' , ce corps cylindrique étant fermé à sa partie supérieure par des parois intérieures et extérieures analogues 12, 12' constituant un sommet en forme de voûte.
L'espace ménagé entre les parois intérieure et extérieure 10 10' et 12, 12' forme un chemisage 2 destiné à recevoir un liquide de refroidissement tel que de l'eau, et la surface interne des parois intérieures 10, 12 est muni d'un revêtement en matière réfractaire 13.qui est formé de préférence par de la brique alumineuse ne contenant pas de fer, l'épaisseur de la matière réfractaire étant avantageusement dans ce cas de 7,6 cm environ.
Les éléments chauffants 15. formés par des résistances électriques, sont montés sur la surface exposée du revêtement en matière réfractaire et sont reliés à des plaquettes de contact 16 (voir la fig. 5) fixées sur des axes conducteurs 17 traversant des tubes métalliques 18 soudés sur les parois 10,10' et traversant des orifices de ces parois, des manchons 19 en mica étant insérés entre les axes 17 et les tubes 18 pour isoler ces derniers. Les extrémités des axes 17 sont filetées pour recevoir des écrous 20, 20' entre lesquels sont serrés des conducteurs d'alimentation.
La bride 11' de la plaque inférieure présente trois pattes perforées 21 (fig. 2) par lesquelles l'ensemble formé par les parois et le toit est guidé de façon coulissante sur trois montants verticaux 22 (dont un seul est montré sur la fig. 1. Ces montants sont portés par un bâti¯23¯ sous lequel ils pendent, les extrémités inférieures pendantes étant fixées dans l'infrastructure. Le corps du four, qui est formé par les parois et le toit, est monté sur un socle 24 (qui peut être également si désiré à
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La présente invention se rapporte aux fours servant au traitement thermique d'objets et de matériaux.
On a constaté dans la pratique que, par mite des températures élevées utilisées, les fours des différents types existants ont une longévité relativement réduite et sont brûlés fréquemment en un court laps de temps. Ceci est le cas par exemple des fours à chauffage électrique ou:.au gaz, tels que les fours utilisés pour le traitement thermique d'un métal ou dans les industries céramiques, et également dans certains types de cornues utilisées pour la fabrication du ciment.
Indépendamment du fait qu'il faut remplacer le revêtement et (ou) l'enveloppe du four, il en résulte dans la plupart des 'cas cet inconvénient supplémentaire que la plus grande partie de la chaleur fournie au four est perdue, en particulier par rayonnement, de sorte qu'il en résulte une consommation élevée d'énergie calo- rifique pour le travail effectué.
Dans les fours destinés à fonctionner à des températures in- férieures à 2000 C, il est connu d'utiliser une couche isolante en matière réfractaire relativement épaisse dans la paroi du four. L'épaisseur de ce revêtement atteint fréquemmnet de 38 à 40 cm et, dans la pratique, elle a habituellement une valeur minimum de 30 cm. En conséquence, les fours sont extrêmement lourds, et, ce qui est plus important, ils présentent habituellement unê capacité calorifique élevée, ce qui exige des périodes de chauffage comparativement longues avant d'atteindre la température correcte, ainsi qu'une longue période de refroidissement dans le cas de fours fonctionnant suivant un cycle de travail donne par chauffage et refroidissement.
Un autre inconvénient réside dans le fait que le revétementréfractaire poreux d'un four de type usuel comportant des parois isolantes d'épaisseur notable contient un volume d'air relativement grand et, dans le cas ou une atmosphère protectrice réductrice ou non oxydante (par exem- ple de l'hydrogène) est utilisée, l'air ainsi retenu peut former un mélange explosif avec l'hydrogène, de sorte qu'il en résulte pendant son fonctionnement un risque d'explosion considérable ayant tendance à endommager ou à détruire le four. La précaution normale à prendre contre la formation de conditions explosives dans ces fours consiste à confiner ou retenir l'hydrogène dans un récipient protecteur dans lequel est logée la pièce à traiter, en évitant ainsi toute possibilité de formation d'un mélange explosif avec l'air retenu dans le revêtement.
Indépendamment de ce danger d'explosion, la présence d'oxygène dans les pores des matières réfractaires provoque, quand on utilise une atmosphère d'hydrogène, la combinaison des deux éléments gazeux, en formant de la vapeur d'eau dont la présence en une quantité appréciable ne permet plus d'effectuer certains travaux dans le four, par exemple le brasage d'aciers inoxydables.
L'enveloppe ou le récipient protecteur doit être naturellement en une matière résistant à la chaleur, par exemple en acier au nickel, qui' est relativement coûteux, ce qui augmente ainsi le prix de revient total du four. Par ailleurs, le fait de prévoir un récipient protecteur réduit de façon considérable l'espace effectif dont on dispose dans le four pour les matériaux traités.
L'un des buts de l'dnvention est de permettre la réalisation d'un four utilisable pour le traitement thermique d'objets (ou de matériaux) de dimensions générales relativement réduites par rapport aux dimensions de la chambre du four,et dont l'utilisation n'exige pas un récipient à l'intérieur duquel on crée l'atmosphère protectrice.
Un autre but de l'invention est de permettre la réalisation d'un four de capacité thermique relativement faible par rapport aux fours habituels, et de poids relativement réduit.
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doubles parois ou chemisé) comportant une plaque supérieure 25 munie d'une bride sur laquelle repose la bride 11' un joint d'étanchéité 26, par exem- ple en caoutchouc, étant interpose entre les deux brides. Les brides ll',
25 sont réunies de façon amovible par des écrous et des boulons de la ma- nière montrée sur les figs. 3 et 4.
Comme visible sur ces figures, les boulons 27 sont montés à pivotement sur des boulons formant pivots 28 fixés sur le socle 24 et peuvent être engagés dans des encoches 29 ouvertes à leur extrémité et prévues à la périphérie des brides 11' et 25 (voir les figs. 2 et 4). Ils peuvent être alors verrouillés dans cette position par des écrous à ailettes 30.
Comme on le comprendra diaprés la description qui précède, le toit et les parois latérales de l'enveloppe forment (dans le mode de réali- sation représenté sur les dessins) un ensemble pouvant être séparé du socle.
Toutefois, suivant une variante, au lieu de soulever et d'abaisser cet en- semble formé par le toit et les parois, ce dernier peut être fixe, des or- ganes étant prévus pour assurer le soulèvement ou l'abaissement du socle supportant les objets devant être traités au four.
Une atmosphère protectrice déterminée est admise dans le four par un orifice d'entrée 31 ménagé dans la partie supérieure, et est refoulée par un orifice de sortie 32 du socle. Le liquide de refroidissement est admis dans le socle par un orifice d'entrée 33. traverse un conduit souple 34 pénétrant dans la partie inférieure du chemisage 9. et ressort par un orifice de sortie 35 ménagé à la partie supérieure du four. L'orifice habituel 36 servant à l'introduction d'un thermo-couple est ménagé dans la partie supérieure du four, et une fenêtre d'observation 37 est encastrée dans le corps du four. Les objets devant être traités dans le four sont placés sur un support 38.
Lors du fonctionnement, le four décrit ci-dessus et représenté contient une atmosphère déterminée qui est présente dans la totalité de la chambre délimitée par le revêtement réfractaire, Par suite de la couche relativement mince de matière réfractaire, aucun risque d'explosion due à l'inflammation spontanée de mélanges de l'atmosphère déterminée (hydrogène) et de l'air qui peut être présent dans les pores ou les alvéoles du revêtement n'est encouru, ce qui évite la nécessité d'utiliser un récipient protecteur intérieur pour l'atmosphère déterminée.
Un four construit suivant l'invention a une longévité supérieure et est plus économique en ce qui concerne la consommation en combustible étant donné que par suite du revêtement réfractaire relativement mince et en conséquence de la capacité thermique plus réduite la température du four peut être augmentée et réduite plus rapidement que jusqu'ici. Ainsi, le temps nécessaire pour un cycle complet de chauffage et de refroidissement, par exemple dans le cas d'un brasage au four, est considérablement réduit.
Par ailleurs, le peu l'épaisseur du revêtement réfractaire permet au four d'avoir un poids relativement faible.
En outre, étant donné que les éléments chauffants sont montés directement sur le revêtement et dans l'atmosphère déterminée de la chambre du four, ils ne sont en contact avec l'ait qu'à basse température.
Avec un four électrique suivant l'invention, la charge et le taux d'échauffement des éléments chauffants peuvent être considérablement augmentés par rapport à ce qui est le cas avec un four habituel, de sorte que le temps nécessaire pour chauffer le four et les matériaux traités est encore réduit, cette réduction s'ajoutant à celle résultant de la capacité thermique plus faible du four.
Pari ailleurs la suppression du récipient protecteur jusqu'ici nécessaire quand on opérée avec une atmosphère protectrice d'hydrogène ou
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d'un gaz analogue, permet d'augmenter la température de travail bien audessus de celle normalement possible dans les fours utilisant un récipient de ce type, dont la température est limitée à celle à laquelle le récipient conserve sa résistance mécanique et au-dessus de laquelle ce récipient se déformerait ou s'écraserait pendant le traitement thermique.
Des modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention.
REVENDICATIONS.
1. Four pour le traitement thermique d'objets ou de matériaux, caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe métallique à doubles parois formée par une paroi intérieure et une paroi extérieure espacée, un revêtement réfractaire en contact thermique avec la face interne de la paroi intérieure et ayant une épaisseur ne dépassant pas 13 cm, et des organes de chauffage disposés à l'intérieur de l'espace délimité par le revêtement réfractaire et en ce que l'espace ménagé entre les parois intérieure et extérieure est étudié en vue de pouvoir recevoir un liquide de refroidissement circulant au contact de la face externe de la paroi intérieure.