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Perfectionnements b4o fabrication de .a grenaille de plmb rwwwmw.arr.wrwww ww wmw w rrrw ww,rwsw rwwswwrw.wwwwwsswrwwwwu
Cette invention concerne la fabrication de grenaille de plomb, de sphères de verre ou d'autres petites sphères métalliques, désignées toutes ci-après, pour la commodité, sous le non de *grenaille de plomb".
On a fabriqué jusqu'ici la grenaille de plomb en faisant tomber des gouttelettes de métal dans l'air, sur uns distance considérable. à l'intérieur d'une tour et le but principal de la présente invention est de fournir un procédé perfectionné et des dispositifs peu encombrante pour fabriquer cette grenaille.
Suivant l'invention, il est fourni un procédé de fa- brication de la grenaille de plomb, consistant à chauffer le
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.'tal 1 la température requise, à amener ce métal à au moins
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une tuyère possédant une ouverture de dimension prédéterminé* dirigée vars le bas,
à contrôler la température et l'amené*
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du métal de façon que de* gnuttelittee successives et forment à cette sortie et tombent de celle- si pour passer dont un li- quide réfrigérant et dana de l'eau
Le procédé peut comporter une soupape contrôlant un
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passage conduisant à une sortie cylindrique de diamètre uni- forme qui formera das gouttelettes de métal Il peut 'sale- ment comporter la chut* des gouttelettes et leur p#4*age Im- médiat dent une couche de liquide réfrigérant dont la disco- mité et la profondeur sont telles que lois gouttelettes pren- nent la forme d'une sphère et, tout au moins, s'y solidifient essentiellement.
Le liquide de refroidi sèment peut être une huile
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fluide légère, supportée librement dans un récipient, au-dessugi d'une profondeur d'eau déterminée.
L'invention concerne un appareils à utiliser dans la fabrication de la grenaille de plomb, comportant un creuset pour le métal fondu, un dispositif d'alimentation creux en
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communication avec la creuset, des tuyères aruapendues à et dispositif d'alimentation et dont tombent les gouttelettes de métal et un récipient, placé immédiatement tous ces tuy- ères, prévu pour contenir une couche de liquide de refroidis- aement support'. par une autre couche de liquide de refroidis. cément, tel que l'eau.
L'invention aéra maintenant décrite plus particulière.
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ment en se réfèrent aux dsaaîn annexée, où 1 la figure 1 cet ww vue schématique, p.rt1elh..nt en coupe, d'un forme simple d'appareil pour former la grenaille de plomb; la figure 2 ont une vue schématique, de tacts en élé-
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talion, de l'appareil; la figure 3 ont une vue de détail, à plus jurande échelle, d'une tuyère de formation de la grenaille, =mandés par une soupape;
la figura 4 est une vue générale de la disposition d'une forme pratique d'appareil pour la formation de grenaille de plomb; la figure 5 cet une coupe longitudinale, en élévation, à plus grande échelle, de l'appareil de formation de la gre- naille de plomb de la fig.4; la figure 6 eat une coupe en grandeur naturelle, de l'appareil pour former la grenaille de plomb; la figure 7 eat une vue en plan, à plue grande éehel d'une partie de l'appareil de refroidissement de la figure 4;
la figure 8 est une coupe dans un petit appareil com- pact pour la formation et le refroidissement de la grenaille de plomb, et la figure 9 est une vue de détail de l'une des tuy- ères de cet appareil*
En principe, pour la fabrication de la grenaille de plomb,!,un plomb d'un alliage spécifique est placé dans un creuset A et porté à une température prédéterminée, suscep- tible de varier suivent le type de fluide de refroidissement et l'alliage de plomb utilisés. Le creuset peut être chauffé de toute manière appropriée, comme par exemple par un ou plu- sieurs éléments chauffants immergés dans le creuset même.
Ce creuset possède une sortie B, commandée par une soupape per- mettant de l'ouvrir et de la fermer à volonté, qui communique avec une partie creuse d'alimentation C fermée à son extrémité extérieure et contenant des dispositifs de chauffage électri- ques immergés. Cette partie peut être chautée de quelqu' outres
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Manière, afin de maintenir la température exigée du métal à cet endroit. Au Mina un élément d'alimmentatiodn tubulaire D part de la partie chauffée/C et dans un but commercial, il et prévu un certain nombre d'éléments tubluaires D situés dans un plan hori- zontal.
Des éléments chauffant* électriques à immersion, ou d'autres types, peuvent être prévue pour chaque élément tubulaire ou quelque autre forme de chauffage installée afin de maintenir le métal à une température uniforme
Chaque élément d'alimentation 8 est équipé d'un certain nombre de tuyères E suspendues sous celui-ci.Chaque tuyère E possède un passage d'alimentation, Couvrant à son extrémité supérieure, dont le pourtour forme un siège pour une soupape à pointeau réglable P, prévue pour contrôler 1* admission de plomb fondu à la tuyère.
Ce passage ae termine par un alésage infé- rieur G de diamètre moindre, formant une sortie d'une dimension prédéterminée coreapondant à la dimension de la grenaille de plomb à former. Cet alésage de sortie peut avoir un diamètre uniforme aur toute sa longueur relativement réduite. L'élément D, ou chacun des éléments D, est placé immédiatement au-dessus d'un bac H contenant un liquide de refroidissement J, comme une huile fluide légère, formant une couche supérieurs librement supportée sur une hauteur d'eau donnée K.
Cette couche de liquide de refroidissement est subdivisée pour présenter une partie L remplie d'eau, par laquelle la grenaille de plomb peut être enlevée du bac. Le fond de celui-ci est on pente versla partie où n'effectue l'extraction, Les tuyères ae trouvent immédiatement au-dessus de la surface du liquide de refroidissement J, ou peuvent pénétrer dans celui-ci.
Pour la fabrication en masse pratique, voir figures 4 à 7. de la grenaille de plomb 1, on introduit un alliage spécifique de plomb dans un creuset 2 chauffé électriquement, qui est équipé
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d'une tome connu* de dispositif de contrôla autoaiatiqua 3 tt mène le plomb fondu dana un second creuset 4 chauffé électri- quement, qui se trouve à un niveau intérieur et est également
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équipé de dispositifs de contrôle automatiques 5 de la t p6- rature et de la soupape d'alimentation* La second creuset est tel que la température da plomb tondu peut 4tre r6&l'e, si n6c...lre.
et maintenu* à une température requit*, oe qui exige un contrôla précis de celle-ci dans l'appareil 6 forment la IrtMl1.... de plomb. Cet appareil est constitué par un roi- pient cylindrique 7 contenant le plomb, avec un panneau d'in. spection 1a placé dent un récipient 9 calorifuge et subdivisé suivent aa longueur, les espace* intermédiaires étant bourrés dfoabeste, Le récipient contient de* éléments chauffante ilse- triques immergés 9 et possède un 'lé8ent de contrait de la température 10. L'appareil 6 comporte également un dispositif indicateur de niveau 11, qui manoeuvre la soupape d'alimentation dans le creuset 4 de aorte que le plomb cet aaeni *uto tiqu tnti dîna le récipient 7 par l'orifice d'entre 12.
Cet appareil 6 posséda deux trous espacée l'un de l'autre, pour l'introduction
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de thermomètre a 14 et un trou 15, pour l'introduction de diapo- aitifa de contrôla de la température raccorda électriquement par le circuit 16 à l'appareil de contrôle 10. Le niveau du plomb dans l'appareil 6 commande donc {par l'intermédiaire de l'appareil 5) la soupape de la sortie d'alimentation venant du
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creuset 4 et l,e niveau dans celui-ci co=m.nde (par 1'intezxi. diaire de l'appareil 3) la soupape d'4cou'Qent du creuset 2.
Le plomb est maintenu au niveau exigé dans le récipient creux
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qui po4séde des tuyères de sortie amovibles 18, fixées dans .j4>n fond, tandis que son sommet amovible 17 porta des pointeaux de âoupapea réglable* 199. Les pointeaux aont filetés aux en- droite où il* traversent le haut 17 du bac 7.On se rendra compte
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que les trous de sorti* des tuyère ont un diamètre correspon- dant à la dimension de la grenaille A livrer et qu'on peut facilement leu remplacer par d'autres tuyères ayant une di- menaion de trous différente. Le nombre de tuyères 18 et de pointeaux de contre* 19 *et déterminé
par le dimension de l'appareil et la quantité de grenaille de plomb A produire simultanémentde aorte qu'il peut être prévus une ou plusieurs rangées de ces tuyères* Les dessina représentent deux rangée* de tuyère. alternées*
Les gouttael@ttes de plomb tombant de* tuyères 18 passent immédiatement dans une colonne de liquide de refroidissement 20, d'une hauteur prédéterminée, supportés sur une colonne d'eau 21.
Ce liquide réfrigérant peut avantageusement être constitué par une huile très fluide, La colonne de liquida de refroidis- sèment 20 est contenue dans un réservoir 22, dont le haut et le bas sont ouverte et qui fait partie de l'appareil 23 de re- froidissement et d'extraction de la grenaille de plomb.
Cet appareil possède une entré* d'eau 24 et un fond 25 descendant vers une partît 26 où se rassemble la grenaille Le liquide de refroidissement admis à l'entrât 27 vient d'un réservoir 28, à l'intervention d'une pompe 29, et l'on obtient un niveau et un écoulement de liquide de refroidissement constante dans la colonne, grâce eu liquide quittent le bac 22 par la sortis 30 pour passer dans un échangeur de chaleur 31, refroidi par l'eau, de aorte qu'il ont refroidi avant de revenir au réservoir 28.
L'entrée 27 débouche dans une auge 27a, s'étendant le long de la paroi du bac 22 dans lequel le réfrigèrent pénètre par les trous de distribution 27b. L'appareil 23 possède un dispositif extracteur de la grenaille de plomb, qui comporte avantageuse- ment, comme indiqué, des godets d'élévateur 32 portés par une courroie ou une chaîne sans fin 33, entraînée par un arbre flexible 34 commandé à 1 'intervention d'une botte de vitesse 35
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par un =tour électrique 36. Ces godets peuvent être en toile Métallique ou en tôle perforée, en vue d'un échange automa- tique. Toute la grenaille de plomb ramassée dans la partis 26 peut être amende à la chute 37.
L'eau est admise dans l'appareil 23 par l'entrée 24, où elle est amenée par un tuyau d'alimentation 38 qui permet de maintenir une hauteur d'eau constante et par conséquent un niveau constant du liquide de refroidissement. Cette eau est amenée d'un réservoir 40 où la pression peut être réglée à niveau constant. Le niveau de l'eau peut donc être réglé de manière que quand le liquide de refroidissement s'écoule dans la section de refroidissement, la hauteur équilibrée de ce liquide coincide avec le sommet de la section de refroidis- sement. Tout excès de liquide de refroidissement déborde vers l'échangeur de chaleur, de sorte que du liquide s'écoule con- stamment dans la colonne de liquide de refroidissement.
L'eau s'écoule lentement dans le réservoir d'eau et en sort par le sommet ajustable. De cette manière, il existe une colonne 20 d'eau de refroidissement à une température prédéterminée et une colonne inférieure d'eau 21, également à une température prédéterminée, pour assurer un refroidissement et une forma- tion corrects de toute grenaille de plomb tombant à travers la colonne dans l'eau.
La figure 5 illustre un appareil relativement petit et compact pour la formation de grenaille de plomb, qui sert à illustrer les caractéristiques fondamentales de l'invention.
Cet appareil est généralement cylindrique en plan, mais il peut naturellement être rectangulaire ou présenter tout autre forme. Ici, le récipient cylindrique 7 est placé verticalement et se trouve à l'intérieur de l'équivalent du creuset 4 qui, à son tour, est à l'intérieur de l'équivalent du creuset 2,
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équipé de dispositifs de chauffage 9 et entouré d'une enve- loppe 8 de matériau isolant, de l'asbeste par exemple. Le plomb au creuset 2 est amené par la sortie 12, commandée par la soupape 13, dans lo creuset 4 d'où il pénètre dans le ré- cipient 7.
Dons ce cas, le réservoir 22 est cylindrique et se trouve à l'intérieur de l'appareil 23 qui constitue une chemiae d'eau autour de la colonne 20 et possède une ouver- ture d'alimentation 24, raccordés à une source d'alimentation en dsu, ainsi qu'une sortie 41, de sorte que l'eau de refroi- dissemetn peut être maintenue ou mise en circulation. Dans ce cas, l'entrée 27 pour le liquide de refroidissement passe di- rectement danale réservoir 22 et est raccordée avec la sortie 30, à une source d'alimentation assurant la circulation du liquide, Le réservoir et la chemisa d'eau sont représenté* montés, de manière amovible,
sur un réservoir d'extraction 26 contenant de l'eau et qui possédé un dispositif 42 pour le maintien du niveau de celle-ci. On comprendra quel'accès au réservoir 26 peut être assuré par d'entrez =yens ou qu'il peut posséder des dispositifs d'extraction de la grenaille de plomb, comme pour l'appareil de la figure 4.
L'alliage de plomb pour la fabrication de grenaille peut contenir 3% d'antimoine et 0,% d'arsenic. La température du plomb doit être contrôlée avecprécision, au moins donc l'ap- pareil 6 de formation de la grenaille. Le plomb peut, par exemple, être coulé sous la forme de gouttelettes à 425*0 environ, température à laquelle le,* grenailles devraient sortir rapidement des tuyères 18 et pénétrer dans la colonne 20 de liquide réfrigérant à une vitesse de 4 à 5 graina par seconde'* Si les gouttelettes émergent des tuyères à une température supérieure, on pense qu'elles devraient pouvoir se refroidir légèrement sur la tuyère, par exemple tomber plus lentement,
ou tout au moine avant d'entrer dans la colonne de liquide de
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refroidissement La grenaille de petite dimension peut tomber à une vitesse plue grande que celle de grande dimension* Si la grenaille de gronde dimension tombe rapidement, sa masse supplé- mentaire, en plus de la vitesse initiale, provoque une chute trop rapide à l'état non encore solidifiée ce qui provoque sa déformation*
Pour obtenir de vraies sphères de grenailles de plomb, des soin particuliers doivent être apportée en ce qui concerne le métal destiné à les former, les températures,
la vitesse d'a- limentation et d'entrée dont le milieu de refroidissement. Pour maintenir la vitesse de l'écoulement A partir des tuyères, il est @ssentiel de maintenir une hauteur de plomb constante au- dessus de celles-ci. Même quand le plomb tombe à la température et à la vitesse correcte., le liquide de refroidissement doit également être maintenu à la température voulue, afin d'obtenir des grain* sphériques* Si le liquide de refroidissement devient chaud, il ne refroidira pas les graina suffisamment vite et dans cois conditions la vites** de chute de la grenaille ou conte et elle se déforme en se solidifiant.
En outre, la viscosité du fluide de refroidissement se modifie si on lui permet de se réchauffer et ceci également empêche l'obtention de graina correctement formés* On comprendra que la hauteur do la colonne du liquide de refroidissement ont également importante et varié avec la dimension de la grenaille fabriquée. On considère par exemple comme pouvant convenir une hauteur minimum de 175 un* On préfère également ajouter une huile minérale, soit 15%, au liquide de refroidissement qui peut être avantageusement de l'huile de paraffine ou du kérosène.