Procédé et dispositif pour déplacer la charge que contient
un four de fusion électrique.
La présente invention est un perfectionnement au
<EMI ID=1.1>
On sait que les fours de fusion électriques servant à
la réduction électrothermique dégagent de grandes quantités de
gaz, notamment de CO, que l'on désire recueillir et utiliser.
Dans le cas de nombreux procédés de fusion, on utilise
des fours fermés, c'est-à-dire équipés d'une voûte, en dessous de laquelle le gaz est recueilli. Il est également connu d'utiliser
des fours à demi .fermés, dans lesquels les gaz sont recueillis
en dessous d'une voûte ou d'un dispositif semblable qui ne couvre que la partie centrale du four.
Dans la production de silicium et d'alliages contenant du silicium dans des fours de fusion électriques, il est de grande importance, pour le fonctionnement du four, que l'on puisse remuer ou déplacer la charge que contient le four pour conduire la chauffe et que l'on puisse réaliser une égalisation de la surface de la charge. Dans de tels procédés de fusion, il n'est pas possible d'utiliser des fours fermés; c'est pourquoi on utilise des fours ouverts,dans lesquels les gaz sont brûlés à
la surface de la charge,de sorte que le CO est perdu.
Selon le système proposé dans le brevet principal,
la charge est déplacée et répartie dans le four au moyen d'un élément annulaire tournant, de diamètre inférieur au diamètre du creuset, suspendu de façon qu'il puisse tourner de 3600 et osciller sur son axe propre. Le déplacement est obtenu au moyen de dispositifs connus, par exemple de transmissions à roues dentées ou de vérins hydrauliques. L'élément annulaire est muni
à la face interne d'organes de poussée qui, lorsqu'il tourne ou oscille, exercent une pression sur la charge de façon que celle-ci soit déplacée vers l'incérieur en direction du centre du four.
La Demanderesse a maintenant constaté que ce système pouvait être utilisé pour recueillir les gaz du four dans le
cas de fours de fusion ouverts, si bien qu'il est possible de remuer la charge et de la traiter tandis que les gaz du four sont recueillis et utilisés. Etant donné le système conforme à l'invention, les gaz sont recueillis dans l'espace annulaire formé le long de la circonférence du creuset, entre celui-ci
et l'élément annulaire. La délimitation externe de cet espace annulaire est formée par le corps même du four (garnissage), tandis que sa délimitation interne est formée par des plaques
ou un dispositif semblable qui descend dans la charge de façon que la partie inférieure des plaques soit couverte par la charge au coté tourné vers le centre du four. Dans le cas de l'agencement conforme à l'invention, l'espace annulaire est couvert à la partie supérieure, mais il est ouvert vers le bas, puisque le fond est constitué par la face en pente que forme la charge même, selon l'angle de talus de la charge. Des ventilateurs ou un dispositif du même genre sont prévus dans la sortie des gaz pour aspirer ceux-ci dans l'espace annulaire à travers la surface
en pente de la charge qui constitue la base de cet espace. La position de cette base dépend de la mesure dans laquelle la paroi interne de l'espace annulaire descend dans la charge, et elle est déterminée empiriquement dans le cas de chaque traitement particulier. La position du bord inférieur de la face latérale interne dépend de nombreux facteurs, notamment de la dimension du four,
de la composition de la charge etc., mais il est habituellement supposé qu'elle se trouve au niveau où les bouts des électrodes
se trouvent pour les conditions habituelles de bon fonctionnement du four.
On décrira encore l'invention ci-après en se référant aux Fig. I et II du dessin annexé, dans lequel la Fig.. est une vue en coupe verticale du four, tandis que la Fig. II le représente vu en coupe horizontale.
Dans le dessin, 1 désigne le four de fusion même, dont le garnissage est désigné par 2, tandis que les électrodes, disposées ici en triangle, sont désignées par 3. Le dispositif de chargement, qui comporte des goulottes etc., n'est pas représenté
<EMI ID=2.1>
solide, qui repose sur le bain. 6 désigne la face ou paroi interne qui limite l'espace annulaire 7 vers l'intérieur, tandis que le garnissage 2 le délimite vers l'extérieur et que la surface en pente 8 de la charge le délimite à la partie inférieure. L'espace annulaire est fermé à la partie supérieure par une plaque annulaire 9.La paroi interne 6 de l'espace annulaire peut être refroi-die par eau. L'étanchéité de l'espace annulaire 7 au bord supérieur du creuset peut être assurée par un joint de sable 10 ou un autre dispositif du même genre, étanche aux gaz. 11 désigne un conduit par lequel les gaz sont aspirés de l'espace annulaire 7 à l'intervention d'un ventilateur ou d'un dispositif du même genre. Dans le dessin, on n'a représenté qu'un seul conduit à gaz, mais il est évidemment possible d'en prévoir davantage, si on le désire- ou si c'est nécessaire.
La paroi annulaire 6 peut être prévue pour pouvoir tourner ou osciller sur son axe propre. Elle est dans un tel cas munie de poussoirs 12, qui impriment à la charge un mouvement horizontal en direction du centre du four, ce qui permet d'obtenir un échange rapide des matières brutes se trouvant à la base de l'espace annulaire. Les poussoir- peuvent être des segments, comme l'indique le dessin, nais ils peuvent également être prévus tangentiellement par rapport au corps annulaire.
L'invention a été décrite ci-dessus dans son application à des fours ouverts, mais elle peut évidemment également trouver scn application dans le cas de fours fermés et de fours à demi fermés.
Method and device for moving the load contained in
an electric melting furnace.
The present invention is an improvement in
<EMI ID = 1.1>
It is known that electric melting furnaces used to
electrothermal reduction release large amounts of
gas, especially CO, which it is desired to collect and use.
In the case of many fusion processes, one uses
closed ovens, that is to say, equipped with a vault, below which the gas is collected. It is also known to use
half-closed ovens, in which the gases are collected
below a vault or similar device which covers only the central part of the oven.
In the production of silicon and silicon-containing alloys in electric melting furnaces, it is of great importance to the operation of the furnace that the charge in the furnace can be stirred or displaced to conduct heating and that one can achieve an equalization of the surface of the load. In such melting processes, it is not possible to use closed furnaces; this is why open ovens are used, in which the gases are burnt
the surface of the load, so that CO is lost.
According to the system proposed in the main patent,
the load is moved and distributed in the furnace by means of a rotating annular element, with a diameter smaller than the diameter of the crucible, suspended so that it can rotate 3600 and oscillate on its own axis. The movement is obtained by means of known devices, for example toothed wheel transmissions or hydraulic cylinders. The annular element is provided
to the internal face of thrust members which, when it rotates or oscillates, exert pressure on the load so that the latter is moved inwardly towards the center of the oven.
The Applicant has now found that this system could be used to collect the gases from the furnace in the
open melting furnaces, so that the charge can be stirred and processed while the furnace gases are collected and used. Given the system according to the invention, the gases are collected in the annular space formed along the circumference of the crucible, between it.
and the annular element. The external delimitation of this annular space is formed by the body of the furnace itself (lining), while its internal delimitation is formed by plates
or a similar device which descends into the load so that the lower part of the plates is covered by the load at the side facing the center of the oven. In the case of the arrangement according to the invention, the annular space is covered at the top, but it is open towards the bottom, since the bottom is formed by the sloping face formed by the load itself, according to l angle of slope of the load. Fans or the like are provided in the outlet for the gases to draw the gases into the annular space through the surface.
slope of the load which forms the basis of this space. The position of this base depends on how far the inner wall of the annular space descends into the load, and is determined empirically for each particular treatment. The position of the lower edge of the inner side face depends on many factors, including the size of the oven,
composition of the charge etc., but it is usually assumed to be at the level where the tips of the electrodes
are found for the usual operating conditions of the oven.
The invention will be further described below with reference to FIGS. I and II of the accompanying drawing, in which FIG. Is a view in vertical section of the oven, while FIG. It represents it seen in horizontal section.
In the drawing, 1 designates the actual melting furnace, the lining of which is designated by 2, while the electrodes, here arranged in a triangle, are designated by 3. The charging device, which comprises chutes etc., is not not shown
<EMI ID = 2.1>
solid, which rests on the bath. 6 designates the face or internal wall which limits the annular space 7 towards the inside, while the lining 2 delimits it towards the outside and the sloping surface 8 of the load delimits it at the lower part. The annular space is closed at the top by an annular plate 9. The internal wall 6 of the annular space can be cooled by water. The sealing of the annular space 7 at the upper edge of the crucible can be ensured by a sand seal 10 or another device of the same type, gas-tight. 11 designates a conduit through which the gases are sucked from the annular space 7 at the intervention of a ventilator or a similar device. In the drawing, only one gas pipe has been shown, but it is obviously possible to provide more, if desired - or if necessary.
The annular wall 6 can be designed to be able to rotate or oscillate on its own axis. It is in such a case provided with pushers 12, which impart to the load a horizontal movement towards the center of the furnace, which makes it possible to obtain a rapid exchange of the raw materials located at the base of the annular space. The pushers may be segments, as shown in the drawing, but they may also be provided tangentially to the annular body.
The invention has been described above in its application to open ovens, but it can obviously also find application in the case of closed ovens and half-closed ovens.