"Four de chauffage électrique" "Four de chauffage électrique"
La présente invention est relative à un four dans lequel un feuillard métallique est recuit d'une façon continue, en particulier à un type de four de traitement thermique à chauffage électrique. D'une manière plus détaillée, la présente invention est relative à un type de four de traitement thermique à chauffage-électrique de faible hauteur, dans lequel la perte de chaleur provenant des parois est petite et où la distribution de température sur le feuillard est uniforme.
D'une manière générale, un four dans lequel un feuillard métallique (appellé simplement ci-après feuillard)est recuit d'une façon continue est formé d'un four de préchauffage, d'un four de chauffage, d'un four d'égalisation, et d'un four de refroidissement.
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but est de produire un feuillard présentant de bonnes propriétés superficielles et d'autres bonnes qualités, le four de chauffage et le four d'égalisation sont pourvus de tubes radiants ou d'un réchauffeur électrique qui sont une source de chaleur qui chauffe un feuillard, et une atmosphère contrôlée contenant, par exemple, de l'hydrogène est amenés dans les fours de manière à ce qu'on puisse réaliser un recuit en at-mosphère contrôlée, principalement dans le but d'améliorer les propriétés superficielles. On a utilisé
un four de chauffage électrique (appellé ci-après type de four de traitement thermique à chauffage électrique) pour un four d'égalisation dans lequel une distribution de température uniforme est particulièrement nécessaire de manière à pouvoir obtenir de bonnes qualités puisque le fait de contrôler la température s'avère aisé dans un four de ce type.
Un type de four de traitement thermique à chauffage électrique est à conseiller pour chauffer
ou égaliser d'une façon uniforme un feuillard. D'un autre côté, un type de four de traitement thermique
à chauffage électrique présente l'inconvénient de ce que le coût de l'énergie requise pour chauffer le feuillard est élevé. Ce problème nécessite d'être rapidement résolu par le fait qu'actuellement la conservation d'énergie et une réduction du coût de production des tôles d'acier sont fortement désirables.
Un type de four de traitement thermique à chauffage électrique ordinaire est décrit en se référant aux figures 1 et 2.
La figure 1 est une vue en coupe latérale d'un type de four de traitement thermique à chauffage électrique ordinaire. La figure 2 est une vue en coupe transversale du type de four de traitement thermique à chauffage électrique représenté sur la figure 1. La figure 3 représente l'agencement d'un réchauffeur électrique d'un type de four de traitement thermique à chauffage électrique ordinaire. La figure 4 représente schématiquement le diagramme de chaleur reçu par un feuillard dans un type de four de traitement thermique à chauffage électrique ordinaire. La figure 5 est une vue latérale d'une forme de réalisation suivant la présente invention. La figure 6 est une vue en coupe transversale de la figure 5.
La figure 7 représente l'agencement des réchauffeurs électriques d'un type de.four de traitement thermique à chauffage électrique suivant la présente invention. La figure 8 représente schématiquement le diagramme de chaleur reçu par un feuillard dans un type de four de traitement thermique à chauffage électrique de la présente invention.
Dans un type de four de traitement thermique à chauffage électrique ordinaire, un feuillard 6 amené sur des cylindres de creuset 5 est chauffé et égalisé au moyen d'un réchauffeur électrique 4 prévu sur un creuset 2 et, suivant les nécessités, au moyen d'un réchauffeur électrique 4 prévu sur la paroi supérieure 3. La structure d'un corps de four ordinaire, dans lequel une atmosphère contrôlée est amenée dans un type de four de traitement thermique à chauffage électrique via un conduit d'amenée de gaz 7, est telle qu'une paroi de four 8 est formée d'une matière thermiquement isolante réfractaire, par exemple sous la forme de briques thermiquement isolantes réfractaires et de fibres de scorie, la circonférence extérieure du corps de four étant en outre entourée d'une enveloppe 9 qui est faite en acier mince.
Afin de maintenir la quantité de chaleur se répandant de l'intérieur vers l'extérieur d'un petit corps de four de ce type , il s'avère nécessaire soit d'utiliser des briques thermiquement isolantes réfractaires ayant une faible conductivité thermique soit de conférer une épaisseur impor tante à la paroi
de four 8. De tels moyens pour diminuer la perte de chaleur provenant de la paroi 8 sont coûteux et ne sont pas appropriés du point de vue économique. De plus, les travaux d'agencement de la paroi de four 8 sont difficiles. En outre, la diminution de la perte de chaleur provenant de la paroi en augmentant l'épaisseur
de la paroi de four 8 est limitée, et il s'avère, par conséquent, nécessaire de concevoir un dispositif au moyen duquel la perte de chaleur provenant de la paroi dans un type de four de traitement thermique à chauffage électrique peut être réduite en dehors de cette limite .
De même, pour ce qui est de la structure d'un type de four de traitement thermique à chauffage élec-
-trique ordinaire, les parois latérales 10 et la paroi supérieure 3, qui constituent la paroi de four 8, sont solidement reliées les unes aux autres-, l'enveloppe 9 étant prévue autour de la périphérie extérieure des parois latérales 10 et de la paroi supérieure 3. Puisque le corps de four est constitué d'une structure fixe telle que décrite ci-dessus, le démontage de la paroi de four 8, ou d'une partie de la paroi de four 8,s'avère difficile.
Par conséquent, la hauteur de l'espace intérieur du four, appelée ci-après la hauteur du four, est rendue élevée, par exemple de 1200 à 1500 mm, de manière à faciliter le remplacement des cylindres de creuset 5 et des réchauffeurs électriques 4, lequel remplacement est réalisé périodiquement et lorsque les cylindres 5 et les éléments chauffants 4 sont sérieusement endommagés. Puisqu'une hauteur de four élevée mène ordinairement à une élévation de la perte de chaleur à partir de la paroi, les fours traditionnels présentent l'inconvénient de ce que la perte de chaleur provenant de la paroi est élevée.
De plus, l'agencement traditionnel'des réchauffeurs électriques 4 sur le creuset 2 est réalisé, comme représenté sur la figure 3, de telle sorte qu'ils soient disposés en travers du four longitudinalement suivant un dessin en zig-zag. Une telle disposition présente l'inconvénient de ce que les parties intermédiaires 4 - 1 des réchauffeurs électriques 4, lesquelles parties s'étendent dans la direction transversale du four, chauffent uniformément une partie intermédiaire du feuillard 6, comme on peut le voir dans la direction transversale, le diagramme de chaleur que ce feuillard reçoit étant illustré schématiquement par la ligne droite 11 de la figure 4, et étant uniforme dans
la direction transversale du feuillard. D'un autre côté, les parties latérales 4 - 2 des réchauffeurs électriques 4, lesquelles parties sont placées aux extrémités latérales du four et s'étendent dans la direction longitudinale du four, chauffent les deux extrémités latérales d'un feuillard d'une manière beaucoup plus intense que sa partie intermédiaire de telle sorte que le diagramme de chaleur que ce feuillard reçoit, est tel que représenté par la courbe 12 et est élevé aux extrémités latérales. Puisque le feuillard
6 est soumis à la chaleur à la fois à partir des parties intermédiaires 4 - 1 et des parties latérales 4 -
2 des réchauffeurs électriques 4, le diagramme thermique de synthèse qu'un feuillard reçoit est représenté par la courbe 13, qui est la somme de la ligne droite
11 et de la courbe 12. Comme on[deg.]le comprendra en considérant la courbe 13, les deux extrémités latérales d'un feuillard sont chauffées à une température supérieure à celle de la partie intermédiare. En d'autres termes,la distribution de température du feuillard telle que représentée dans la direction transversale
du four, n'est pas uniforme. Par conséquent, il y a
un risque à ce que le feuillard obtenu soit de forme imparfaite ou varie en qualité.
La présente invention permet de remédier aux inconvénients traditionnels et propose un type de four de traitement thermique à chauffage électrique dans lequel la perte de chaleur à partir de la paroi est faible, et dans lequel la distribution de température dans la direction transversale du four est uniforme.
L'essence de la présente invention réside dans le fait que : 1) la construction du corps de four est telle que la paroi du four est formée en reliant des parois latérales, à une paroi supérieure qui est amovible, les parois latérales étant réalisées en une matière thermiquement isolante réfractaire ; 2) deux enveloppes sont constituées, c'est-à-dire une enveloppe extérieure qui est prévue autour de chacune des parois latérales et de la paroi supérieure susdites et qui est espacée par rapport à une enveloppe intérieure, une matière à faible rayonnement,telle que de l'alumine,
une feuille d'aluminium ou une tôle d'acier inoxydable, étant en outre prévue sur les surfaces de ces enveloppes intérieure et extérieure, ces surfaces étant opposées l'une à l'autre ; et 3) un réchauffeur électrique est prévu sur le creuset, qui est parallèle aux parois latérales susmentionnées , dans la direction longitudinale du four, les réchauffeurs électriques étant divisés dans la direction transversale du four en un certain nombre de rangées.
De plus, dans le type de four de traitement thermique à chauffage électrique décrit ci-dessus dans lequel la construction du corps de four est telle que la paroi du four est réalisée en reliant les parois latérales à la paroi supérieure, qui est amovible , toutes les. parois étant réalisées en une matière thermiquement isolante réfractaire, une enveloppe extérieure étant en outre prévue autour de chacune de ces parois latérales et paroi supérieure et étant espacée par rapport à une enveloppe intérieure, une matière à faible rayonnement,telle que de l'alumine , une feuille d'aluminium ou une tôle en acier inoxydable, étant en outre prévue sur les surfaces de ces enveloppes intérieure
et extérieure, lesdites surfaces étant opposées l'une
à l'autre, et où l'on prévoit, dans une direction longitudinale du four, un réchauffeur électrique sur un creuset, qui est parallèle aux parois latérales susmentionnées, le réchauffeur électrique étant divisé dans la direction transversale du four en un certain nombre de rangées , la présente invention est caractérisée en ce que l'on constitue un mécanisme de scelle-ment en introduisant une patte de scellement, qui est prévue sur un prolongement de l'enveloppe extérieure de la paroi supérieure, dans une rainure de scellement, qui est prévue dans l'enveloppe extérieure des parois latérales susmentionnées.
La première caractéristique de la présente invention consiste en un corps de four dans.-.lequel une paroi de four est constituée par des parois latérales et une paroi supérieure, les parois latérales étant réalisées en une matière thermiquement isolante réfractaire, sous la forme de fibres céramiques, par exemple des fibres de verre ou de matière analogue, et de briques thermiquement isolantes réfractaires ; de plus, une enveloppe extérieure est prévue autour de chacune de ces parois latérales et paroi supérieure et est espacée de l'enveloppe intérieure, en formant ainsi deux enveloppes ; d'autre part, une matière à faible rayonnement , sous la forme d'alumine, d'une feuille d'aluminium ou d'une tôle en acier inoxydable, est prévue sur les surfaces de ces enveloppes intérieure et extérieure, lesdites surfaces étant opposées l'une à l'autre.
Grâce à la construction d'un corps de four de
ce type, le rayonnement de la chaleur à partir de l'intérieur vers l'extérieur d'un four est considérablement diminué.
La seconde caractéristique est que les parois latérales et la paroi supérieure sont des structures séparées et, par conséquent, elles peuvent être démontées. Bien que l'on ait amené la hauteur du four à des dimensions élevées comme à l'accoutumée de manière à permettre de remplacer les cylindres du creuset et les réchauffeurs électriques, la hauteur peut être sensiblement réduite grâce à la présente invention puisque les cylindres.du creuset et les réchauffeurs électriques peuvent être aisément remplacés grâce à
la paroi supérieure amovible.
La troisième caractéristique est que les réchauffeurs électriques sont disposés sur le creuset, c'est-à-dire dans la direction longitudinale du four, qu'ils sont divisés en un certain nombre de rangées telles que représentées dans la direction transversale du four. Grâce à cette caractéristique, la distribution de température dans la direction transversale du four peut être rendue uniforme.
Sur les figures 5 à 8, la référence numérique "1" représente d'une manière générale un type de four de traitement thermique à chauffage électrique. Les réchauffeurs électriques 4 sont disposés sur un creuset 2.
Les parois latérales 10 sont réalisées en une matière thermiquement isolante réfractaire sous la forme de fibres céramiques , par exemple des fibres de scorie, des fibres de verre, ou en des matières analogues, et en une matière thermiquement isolante réfractaire sous la forme de briques thermiquement isolantes réfractaires ou d'éléments analogues. Autour de la périphérie extérieure des parois latérales 10, une enveloppe intérieure 14 est prévue, cette enveloppe s'étendant du creuset 2 jusqu'à la paroi supérieure 3. Autour de la périphérie extérieure de l'enveloppe intérieure 14, est prévue une enveloppe extérieure 15, cette enveloppe étant espacée de l'enveloppe intérieure de manière à ce que l'on obtienne une structure à dou-ble enveloppe.
La paroi supérieure 3 est constituée soit
de briques thermiquement isolantes et réfractaires
soit de fibres céramiques, telles que des fibres de scorie ou des fibres de verre. A l'extérieur de la paroi supérieure 3, on prévoit également une enveloppe intérieure 14 - 1 et une enveloppe extérieure 15 - 1
de manière à obtenir une structure à double enveloppe.
Une matière à faible rayonnement (non repré-'' sentée), sous la forme d'alumine, de feuilles d'aluminium ou de tôles en acier inoxydable,est disposée sur les surfaces de l'enveloppe intérieure 14, 14 - 1 et
de l'enveloppe extérieure 15, 15 - 1, ces surfaces étant opposées l'une à l'autre.
De plus, l'enveloppe intérieure 14, 14 - 1
et l'enveloppe extérieure 15, 15 - 1 sont agencées de telle façon que du gaz, tel que de l'azote ou de l'argon, ou toute autre gaz que l'on appelle gaz inerte, puisse être enfermé ou amené à une pression constante dans l'espace 16 formé respectivement entre les en veloppes 14 et 15.
Grâce à la formation des doubles enveloppes et de l'élément en matière de faible rayonnement sur les surfaces des enveloppes intérieures 14, 14 -1 et des enveloppes extérieures 15, 15 - 1, ces surfaces
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que depuis l'intérieur vers l'extérieur du four est sensiblement réduit comparativement à celui des fours traditionnels.
Puisque les parois latérales 10 et la paroi supérieure 3 sont amovibles indépendamment, elles peu-vent être aisément séparées l'une de l'autre.
Afin d'empêcher la détérioration du scellement d'un four, qui peut se produire à cause du fait que la paroi supérieure 3 et les parois latérales 10 peuvent être enlevées indépendamment, on prévoit les dispositifs décrits ci-après.
Une série de rainures de scellement 17, deux rainures de scellement dans la forme de réalisation décrite ici, sont prévues sur l'enveloppe extérieure 15 des parois latérales 10. Une matière de scellement solide, sous la forme de fibres ou de sable, est présente à l'intérieur des:.rainures de scellement 17 tandis que de l'eau est présente à l'extérieur des rainures de scellement 17 - 1. D'un autre côté, l'enveloppe extérieure 15 - 1 de la paroi supérieure 3 est prolongée dans la direction longitudinale du four, et sur ce prolongement latéral on prévoit des pattes de scellement 18 - 1, 18 qui sont introduites dans les rainures de scellement 17 - 1, 17.
Par conséquent, les pattes de scellement 18 1, 18 sont introduites dans les rainures de scellement
17 - 1, 17, en assurant ainsi le scellement du gaz dans le four.
Puisque la paroi supérieure 3 de la présente invention est amovible, comme décrit ci-dessus, et qu'elle peut donc être démontée, le remplacement des cylindres de creuset 5 et des réchauffeurs électriques 4, suivant les nécessités, peut être réalisé aisément. Par conséquent, le diamètre des cylindres de creuset 5 et la distance entre ceux-ci peuvent être déterminés seulement sur base de facteurs, tels que par exemple <EMI ID=3.1>
cité thermique élevée, avec le résultat que la hauteur du four peut être sensiblement réduite comparativement à celle des fours traditionnels.
Ensuite, le réchauffeur électrique 4 de la présente invention est, comme indiqué sur la figure 7, divisé dans ce cas en trois sections (4A, 4B, 4C), telles que représentées dans la direction transversale du four, et s'étend suivant un dessin en zig-zag dans la direction longitudinale du four. L'effet d'un réchauffeur électrique est expliqué en se référant aux figures 7 et 8.
Les diagrammes de chaleur pour un feuillard 6, qui proviennent de chaque section 4A, 4B et 4C des réchauffeurs électriques sont représentés par les courbes 19. Cette chaleur est la plus intense au centre de chaque partie des réchauffeurs électriques 4, c'està-dire que la chaleur reçue des parties de ces sections qui sont distantes du centre n'est pas aussi intense que celle reçue du centre. L'effet de chauffage réel du réchauffeur électrique est, toutefois, une combinaison des effets de chauffage des sections 4A, 4B 4C, et, par conséquent, la distribution de température dans un feuillard telle que représentée dans la direction transversale est pratiquement uniforme, comme on peut le voir par la courbe 20. La distribution des températures telle que représentée dans la direction transversale du four est donc uniforme.
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de traitement thermique à chauffage électrique de la présente invention est un four dans lequel la quantité de chaleur émise de l'intérieur vers l'extérieur du four est petite, la distribution de température sur le feuillard est uniforme, et la hauteur du four est faible, cette faible hauteur se révélant efficace pour diminuer la perte thermique à partir de la paroi.
Ensuite, on réalise une comparaison entre la quantité de chaleur émise dans un type de four de traitement thermique à chauffage électrique suivant la présente invention et celle dans un four traditionnel.
Le type de four de traitement thermique à chauffage électrique utilisé pour la comparaison est illustré dans le Tableau suivant.
TABLEAU
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On réalise le chauffage jusqu'à 800[deg.]C dans les deux types de four de traitement thermique à chauffage électrique. La température intérieure des parois latérales est de 840[deg.]C dans les deux fours, tandis que la température extérieure des parois latérales est de
57[deg.]C dans le four de la présente invention, et, d'autre part, de 85[deg.] à 90[deg.]C dans le four ordinaire. On constate que les quantités de perte de chaleur provenant de la paroi suivant la présente invention et dans le four ordinaire sont respectivement de 325 kcal/hre.
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constater que le rayonnement thermique peut être sensiblement réduit au moyen de la présente invention.
De plus, en ce qui concerne la distribution des températures., on a constaté que l'écart de température (la différence entre les températures maximale et minimale) dans la direction transversale du four est de + 3[deg.]C dans le four de la présente invention et de
+ 7,5[deg.]C dans le four ordinaire.
La présente invention peut être appliquée,
en particulier dans l'industrie de fabrication d'acier, aux fours de chauffage et d'égalisation d'un four de recuit continu.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.
REVENDICATIONS
1. Type de four de traitement thermique à chauffage électrique, caractérisé en ce que:la construction du corps de four est telle que la paroi du four est formée en reliant les parois latérales (10), à la paroi supérieure (3) qui est amovible, ces parois étant réalisées en une matière thermiquement isolante réfractaire ;
une enveloppe intérieure (14) est prévue autour de chacune des parois latérales et de la paroi supérieure susmentionnées et est placée à distance de l'enveloppe extérieure (15) ;
une matière à faible rayonnement, telle que de l'alumine, une feuille d'aluminium ou une tôle en acier inoxydable , est prévue sur les surfaces de ces enveloppes intérieure et extérieure, lesdites surfaces étant opposées l'une à l'autre ; et
dans une direction longitudinale du four, un réchauffeur électrique (4A, 4B, 4C) est prévu sur un creuset (2) , qui est parallèle aux parois latérales susmentionnées, ce réchauffeur étant divisé dans une direction transversale du four en un certain nombre de rangées.
2. Type de four de traitement thermique
"Electric heating oven" "Electric heating oven"
The present invention relates to an oven in which a metal strip is annealed continuously, in particular to a type of heat treatment oven with electric heating. In more detail, the present invention relates to a type of heat-electric heating-electric furnace of low height, in which the heat loss from the walls is small and where the temperature distribution on the strip is uniform .
Generally, an oven in which a metal strip (hereinafter referred to simply as a strip) is annealed continuously is formed from a preheating oven, a heating oven, a equalization, and a cooling oven.
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aim is to produce a strip having good surface properties and other good qualities, the heating furnace and the equalization furnace are provided with radiant tubes or with an electric heater which are a source of heat which heats a strip, and a controlled atmosphere containing, for example, hydrogen is brought into the ovens so that annealing in a controlled atmosphere can be carried out, mainly for the purpose of improving the surface properties. We used
an electric heating oven (hereinafter referred to as an electric heating heat treatment oven) for an equalization oven in which a uniform temperature distribution is particularly necessary so as to be able to obtain good qualities since the fact of controlling the temperature is easy in an oven of this type.
A type of electrically heated heat treatment oven is recommended for heating
or evenly strip a strip. On the other hand, a type of heat treatment oven
electric heating has the disadvantage that the cost of energy required to heat the strip is high. This problem needs to be quickly resolved by the fact that currently energy conservation and a reduction in the cost of producing steel sheets are highly desirable.
One type of heat treatment furnace with ordinary electric heating is described with reference to FIGS. 1 and 2.
Figure 1 is a side sectional view of a type of heat treatment furnace with ordinary electric heating. Figure 2 is a cross-sectional view of the type of electrically heated heat treatment oven shown in Figure 1. Figure 3 shows the arrangement of an electric heater of a type of ordinary electrically heated heat treatment oven . FIG. 4 schematically represents the heat diagram received by a strip in a type of heat treatment oven with ordinary electric heating. Figure 5 is a side view of an embodiment according to the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG. 5.
FIG. 7 represents the arrangement of electric heaters of a type of heat treatment furnace with electric heating according to the present invention. FIG. 8 diagrammatically represents the heat diagram received by a strip in a type of electrically heated heat treatment oven of the present invention.
In a type of heat treatment furnace with ordinary electric heating, a strip 6 brought to crucible cylinders 5 is heated and equalized by means of an electric heater 4 provided on a crucible 2 and, as necessary, by means of an electric heater 4 provided on the upper wall 3. The structure of an ordinary oven body, in which a controlled atmosphere is brought into a type of electrically heated heat treatment oven via a gas supply duct 7, is such as a furnace wall 8 is formed of a thermally insulating refractory material, for example in the form of thermally insulating refractory bricks and slag fibers, the outer circumference of the furnace body being further surrounded by an envelope 9 which is made of thin steel.
In order to maintain the amount of heat spreading from the inside to the outside of a small oven body of this type, it is necessary either to use thermally insulating refractory bricks having a low thermal conductivity or to impart a significant wall thickness
oven 8. Such means for reducing the heat loss from the wall 8 are expensive and are not suitable from the economic point of view. In addition, the work of arranging the furnace wall 8 is difficult. In addition, the decrease in heat loss from the wall by increasing the thickness
of the oven wall 8 is limited, and it therefore appears necessary to design a device by means of which the heat loss from the wall in one type of electrically heated heat treatment oven can be reduced outside of this limit.
Likewise, with regard to the structure of a type of electrically heated heat treatment oven
- ordinary sheet, the side walls 10 and the upper wall 3, which constitute the oven wall 8, are firmly connected to each other -, the casing 9 being provided around the outer periphery of the side walls 10 and the wall upper 3. Since the oven body consists of a fixed structure as described above, the disassembly of the oven wall 8, or a part of the oven wall 8, is difficult.
Consequently, the height of the interior space of the furnace, hereinafter called the height of the furnace, is made high, for example from 1200 to 1500 mm, so as to facilitate the replacement of the crucible cylinders 5 and of the electric heaters 4 , which replacement is carried out periodically and when the cylinders 5 and the heating elements 4 are seriously damaged. Since a high oven height usually leads to an increase in heat loss from the wall, traditional ovens have the disadvantage that the heat loss from the wall is high.
In addition, the traditional arrangement of the electric heaters 4 on the crucible 2 is produced, as shown in FIG. 3, so that they are arranged across the furnace longitudinally in a zig-zag pattern. Such an arrangement has the drawback that the intermediate parts 4 - 1 of the electric heaters 4, which parts extend in the transverse direction of the furnace, uniformly heat an intermediate part of the strip 6, as can be seen in the direction transverse, the heat diagram that this strip receives being illustrated schematically by the straight line 11 in FIG. 4, and being uniform in
the transverse direction of the strip. On the other hand, the lateral parts 4 - 2 of the electric heaters 4, which parts are placed at the lateral ends of the furnace and extend in the longitudinal direction of the furnace, heat the two lateral ends of a strip in a way much more intense than its intermediate part so that the heat diagram that this strip receives, is as represented by the curve 12 and is raised at the lateral ends. Since the strip
6 is subjected to heat from both the intermediate parts 4 - 1 and the side parts 4 -
2 of the electric heaters 4, the thermal synthesis diagram that a strip receives is represented by the curve 13, which is the sum of the straight line
11 and curve 12. As will be seen in considering curve 13, the two lateral ends of a strip are heated to a temperature higher than that of the intermediate part. In other words, the temperature distribution of the strip as shown in the transverse direction
from the oven, is not uniform. Therefore, there are
a risk that the strip obtained is of imperfect shape or varies in quality.
The present invention overcomes the traditional drawbacks and proposes a type of electrically heated heat treatment oven in which the heat loss from the wall is low, and in which the temperature distribution in the transverse direction of the oven is uniform. .
The essence of the present invention resides in the fact that: 1) the construction of the oven body is such that the oven wall is formed by connecting side walls, to an upper wall which is removable, the side walls being made of a refractory thermally insulating material; 2) two envelopes are formed, that is to say an outer envelope which is provided around each of the side walls and of the above-mentioned upper wall and which is spaced apart from an inner envelope, a material with low radiation, such only alumina,
an aluminum foil or a sheet of stainless steel, being further provided on the surfaces of these inner and outer envelopes, these surfaces being opposite one another; and 3) an electric heater is provided on the crucible, which is parallel to the aforementioned side walls, in the longitudinal direction of the oven, the electric heaters being divided in the transverse direction of the oven in a number of rows.
In addition, in the type of electrically heated heat treatment oven described above in which the construction of the oven body is such that the wall of the oven is produced by connecting the side walls to the upper wall, which is removable, all the. walls being made of a thermally insulating refractory material, an outer envelope being further provided around each of these lateral walls and upper wall and being spaced apart from an inner envelope, a material with low radiation, such as alumina, aluminum foil or stainless steel sheet, being further provided on the surfaces of these inner envelopes
and exterior, said surfaces being opposite one
to the other, and where there is provided, in a longitudinal direction of the oven, an electric heater on a crucible, which is parallel to the above-mentioned side walls, the electric heater being divided in the transverse direction of the oven into a number of rows, the present invention is characterized in that a sealing mechanism is formed by introducing a sealing tab, which is provided on an extension of the outer casing of the upper wall, in a sealing groove, which is provided in the outer envelope of the aforementioned side walls.
The first characteristic of the present invention consists of an oven body in which an oven wall is constituted by side walls and an upper wall, the side walls being made of a thermally insulating refractory material, in the form of fibers. ceramics, for example glass fibers or the like, and thermally insulating refractory bricks; in addition, an outer envelope is provided around each of these side walls and upper wall and is spaced from the inner envelope, thereby forming two envelopes; on the other hand, a low radiation material, in the form of alumina, of aluminum foil or of a stainless steel sheet, is provided on the surfaces of these interior and exterior envelopes, said surfaces being opposite to each other.
Thanks to the construction of a furnace body of
In this type, the radiation of heat from the inside to the outside of an oven is considerably reduced.
The second feature is that the side walls and the top wall are separate structures and, therefore, they can be dismantled. Although the height of the furnace has been brought to high dimensions as usual so as to allow the cylinders of the crucible and the electric heaters to be replaced, the height can be significantly reduced thanks to the present invention since the cylinders. crucible and electric heaters can be easily replaced thanks to
the removable upper wall.
The third characteristic is that the electric heaters are arranged on the crucible, that is to say in the longitudinal direction of the oven, that they are divided into a number of rows as shown in the transverse direction of the oven. Thanks to this feature, the temperature distribution in the transverse direction of the oven can be made uniform.
In FIGS. 5 to 8, the reference numeral "1" generally represents a type of heat treatment furnace with electric heating. The electric heaters 4 are placed on a crucible 2.
The side walls 10 are made of a thermally insulating refractory material in the form of ceramic fibers, for example slag fibers, glass fibers, or similar materials, and of a thermally insulating refractory material in the form of thermally bricks insulating refractories or the like. Around the outer periphery of the side walls 10, an inner envelope 14 is provided, this envelope extending from the crucible 2 to the upper wall 3. Around the outer periphery of the inner envelope 14, an outer envelope is provided. 15, this envelope being spaced from the inner envelope so that a double-envelope structure is obtained.
The upper wall 3 is constituted either
of thermally insulating and refractory bricks
either ceramic fibers, such as slag fibers or glass fibers. On the outside of the upper wall 3, an internal envelope 14 - 1 and an external envelope 15 - 1 are also provided.
so as to obtain a double envelope structure.
Low radiation material (not shown), in the form of alumina, aluminum foil or stainless steel sheets, is disposed on the surfaces of the inner casing 14, 14 - 1 and
of the outer casing 15, 15 - 1, these surfaces being opposite one another.
In addition, the inner envelope 14, 14 - 1
and the outer casing 15, 15 - 1 are arranged in such a way that gas, such as nitrogen or argon, or any other gas which is called inert gas, can be enclosed or brought to a constant pressure in the space 16 formed respectively between the velvets 14 and 15.
Thanks to the formation of the double envelopes and of the element of low radiation on the surfaces of the interior envelopes 14, 14 -1 and the exterior envelopes 15, 15 - 1, these surfaces
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that from the inside to the outside of the oven is significantly reduced compared to that of traditional ovens.
Since the side walls 10 and the upper wall 3 are removable independently, they can be easily separated from each other.
In order to prevent deterioration of the sealing of an oven, which may occur due to the fact that the upper wall 3 and the side walls 10 can be removed independently, the devices described below are provided.
A series of sealing grooves 17, two sealing grooves in the embodiment described here, are provided on the outer casing 15 of the side walls 10. A solid sealing material, in the form of fibers or sand, is present inside the: sealing grooves 17 while water is present outside the sealing grooves 17 - 1. On the other hand, the outer casing 15 - 1 of the upper wall 3 is extended in the longitudinal direction of the furnace, and on this lateral extension there are provided sealing lugs 18 - 1, 18 which are introduced into the sealing grooves 17 - 1, 17.
Consequently, the sealing lugs 18 1, 18 are introduced into the sealing grooves
17 - 1, 17, thus ensuring the sealing of the gas in the oven.
Since the upper wall 3 of the present invention is removable, as described above, and that it can therefore be dismantled, the replacement of the crucible cylinders 5 and of the electric heaters 4, as required, can be easily carried out. Therefore, the diameter of the crucible cylinders 5 and the distance between them can be determined only on the basis of factors, such as for example <EMI ID = 3.1>
high thermal city, with the result that the height of the oven can be significantly reduced compared to that of traditional ovens.
Then, the electric heater 4 of the present invention is, as shown in Figure 7, divided in this case into three sections (4A, 4B, 4C), as shown in the transverse direction of the oven, and extends along a zigzag drawing in the longitudinal direction of the oven. The effect of an electric heater is explained with reference to Figures 7 and 8.
The heat diagrams for a strip 6, which come from each section 4A, 4B and 4C of the electric heaters are represented by the curves 19. This heat is most intense at the center of each part of the electric heaters 4, that is to say that the heat received from the parts of these sections which are distant from the center is not as intense as that received from the center. The actual heating effect of the electric heater is, however, a combination of the heating effects of sections 4A, 4B 4C, and therefore the temperature distribution in a strip as shown in the transverse direction is practically uniform, as this can be seen by curve 20. The temperature distribution as shown in the transverse direction of the furnace is therefore uniform.
<EMI ID = 4.1>
electric heating heat treatment of the present invention is an oven in which the amount of heat emitted from the inside to the outside of the oven is small, the temperature distribution on the strip is uniform, and the height of the oven is small , this low height proving effective to reduce the heat loss from the wall.
Next, a comparison is made between the amount of heat emitted in a type of electrically heated heat treatment oven according to the present invention and that in a traditional oven.
The type of electrically heated heat treatment oven used for the comparison is illustrated in the following table.
BOARD
<EMI ID = 5.1>
<EMI ID = 6.1>
Heating is carried out up to 800 [deg.] C in the two types of heat treatment furnace with electric heating. The interior temperature of the side walls is 840 [deg.] C in the two ovens, while the exterior temperature of the side walls is
57 [deg.] C in the oven of the present invention, and, on the other hand, from 85 [deg.] To 90 [deg.] C in the ordinary oven. It is found that the amounts of heat loss from the wall according to the present invention and in the ordinary oven are respectively 325 kcal / hr.
<EMI ID = 7.1>
find that thermal radiation can be significantly reduced by the present invention.
Furthermore, with regard to the temperature distribution, it has been found that the temperature difference (the difference between the maximum and minimum temperatures) in the transverse direction of the oven is + 3 [deg.] C in the oven of the present invention and
+ 7.5 [deg.] C in the ordinary oven.
The present invention can be applied,
in particular in the steel manufacturing industry, in the heating and equalization furnaces of a continuous annealing furnace.
It should be understood that the present invention is in no way limited to the above embodiments and that many modifications can be made without departing from the scope of this patent.
CLAIMS
1. Type of heat treatment furnace with electric heating, characterized in that: the construction of the furnace body is such that the furnace wall is formed by connecting the side walls (10) to the upper wall (3) which is removable, these walls being made of a thermally insulating refractory material;
an inner casing (14) is provided around each of the above-mentioned side walls and top wall and is placed at a distance from the outer casing (15);
a low radiation material, such as alumina, aluminum foil or stainless steel sheet, is provided on the surfaces of these interior and exterior envelopes, said surfaces being opposite one another; and
in a longitudinal direction of the oven, an electric heater (4A, 4B, 4C) is provided on a crucible (2), which is parallel to the aforementioned side walls, this heater being divided in a transverse direction of the oven into a number of rows .
2. Type of heat treatment furnace