Four électrique à résistance. L'invention a pour objet un four électri que à résistance.
Il a déjà été proposé d'employer des subs tances vitreuses fondues sous l'action du pas sage d'un courant électrique pour le chauf fage ou la fonte de métaux ou d'autres ma tières dans un four à réverbère. L'emploi de telles substances présente cependant. quelques difficultés et inconvénients. Par exemple, du fait que les couches inférieures de la substance vitreuse fondue sont enfermées dans un réci pient et sont éloignées de la surface libre dis sipant la chaleur, ces couches profondes attei gnent une température plus élevée que les couches superficielles et, en conséquence, ab sorbent. proportionnellement une plus grande partie du courant de chauffage que lesdites couches, ce qui contribue encore à l'augmen tation de la température des couches infé rieures.
Ces différences de température des différentes couches produisent au sein de la masse une turbulence considérable due aux courants de convexion qui s'établissent dans la substance fondue, et il en résulte une accé lération de la corrosion des parois du réci pient. De plus, du fait que la plus grande partie de la chaleur est produite dans les cou ches inférieures du liquide, le rendement ther mique de l'élément de chauffage ainsi consti tué est diminué, car une grande partie de la chaleur est dissipée à travers le fond du réci pient, cette chaleur dissipée étant générale ment perdue.
Du fait. de la turbulence et des hautes températures atteintes dans les couches infé rieures de la substance vitreuse fondue, il a été nécessaire, dans les éléments de chauffage connus, de revêtir le récipient d'une couche de carbone protectrice. Il en résulte une loca lisation marquée des surfaces de l'élément dé gageant la. chaleur, an voisinage des électrodes qui amènent le courant à l'élément, car ce courant tend à passer par le chemin le plus direct à partir des électrodes au revêtement de carbone et le long dudit revêtement, plutôt que de passer par un chemin plus long à tra vers la substance vitreuse. Ce phénomène provoque une réduction marquée de la. régu larité et de l'efficacité du rayonnement de la surface de l'élément.
Ces difficultés limitent. également les di mensions que l'on peut pratiquement donner au récipient destiné à contenir la matière for mant la résistance et., de ce fait, limitent éga lement la résistance électrique de l'élément qui est partiellement déterminée par la dis tance existant entre les électrodes et le revê tement du récipient. De ce fait, pour une puissance donnée, l'alimentation de l'élément doit être effectuée à une tension plus basse que cela ne serait le cas si cette résistance n'était pas limitée, le courant étant par contre plus élevé. Les frais d'installation et les risques de charge inductive sont en consé quence plus élevés.
La présente invention concerne un four électrique à résistance permettant d'atteindre les températures les plus élevées recherchées dans les fours et ne présentant qu'à un faible degré les inconvénients et défauts qu'entraine l'emploi de substances vitreuses fondues comme résistance.
Le four faisant l'objet de la présente in vention est caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément de chauffage compre nant une résistance constituée par une subs tance vitreuse fondue et conductrice de l'élec tricité dans cet état, contenue dans un réci pient réfractaire, et laie couche de particules solides divisées d'une matière non fusible et bonne conductrice de l'électricité flottant sur ladite substance vitreuse fondue, le tout étant disposé de manière que la plus grande partie de la chaleur produite soit engendrée dans la couche supérieure de cet élément.
Par substance vitreuse fondue , il est également entendu une masse semi-fluide ou pâteuse d'un ou de plusieurs mélanges vi treux.
Par l'emploi d'une couche supérieure con ductrice formée de particules solides flottant sur la substance vitreuse fondue, la plus grande partie du courant est dirigée par cette couche dans la couche supérieure de l'élé ment, ce qui permet une dissipation très ra pide de la chaleur par l'intermédiaire de la surface libre de l'élément. Etant donné que la chaleur est, pour sa plus grande partie, pro duite dans la partie supérieure de l'élément, cette disposition élimine les violents courants de convexion et la corrosion du revêtement réfractaire du récipient et des électrodes est sensiblement, réduite.
De plus, du fait que la zone la plus chaude de l'élément se trouve dans la partie supé- iieure de ce dernier, la mauvaise conductibi- lité thermique de la substance vitreuse fon due protège le revêtement réfractaire du ré cipient, de telle sorte que la température de rayonnement de l'élément peut être augmen tée. Cette protection peut être accrue par l'ad dition à la substance vitreuse de certains oxydes métalliques ou de graphite colloïdal qui assombrissent la substance vitreuse et di minuent la pénétration par rayonnement de la chaleur à partir de la couche supérieure.
La réduction de l'usure des électrodes que l'on obtient également permet d'employer des électrodes massives ou agglomérées dont. l'em ploi simplifie notablement la construction du four, ces électrodes étant peu encombrantes et leur montage étant relativement très facile.
De plus, la résistance électrique de l'élé ment est augmentée du fait qu'il n'est plus nécessaire de protéger le récipient par un revêtement de carbone, si bien qu'une tension plus élevée et un courant plus faible peuvent être utilisés. La totalité de la surface libre de l'élément est traversée de faon relativement régulière par le courant et, de ce fait, toute cette surface est active, ce qui permet de di minuer les dimensions de l'élément compara tivement à celles d'un élément à résistance liquide uniforme de type connu.
L'élément de chauffage que comprend le four objet de la présente invention est extrê mement bon marché, son usure est négligea ble et il ne présente pas de danger de rupture ou de claquage.
La masse vitreuse tondue remplit plu sieurs fonctions. Elle procure un bon contact électrique avec chacune des particules solides de la. couche supérieure et contribue ainsi à produire une résistance électrique régulière ment répartie sur la surface de rayonnement et à empêcher la formation de points chauds localisés sur cette dernière. Elle sert.
égale ment à protéger les particules solides contre une oxydation en formant Lui revêtement vi treux sur ces dernières, à condition cependant que l'épaisseur de la, couche de particules soli des n'excède pas environ 5 em. Comme déjà mentionné, la masse vitreuse protège égale nient le revêtement réfractaire du récipient contre un échauffement excessif et réduit à un minimum le passage du courant dans les couches inférieures de l'élément..
Ce dernier effet. peut être augmenté par le refroidisse ment du fond du récipient, obtenu, par exem ple, par circulation d'un fluide de refroidisse ment dans des tubes prévus à cet effet., ou en employant un récipient présentant un fond réfractaire de faible épaisseur, d'environ 10 à 20 eili, et en soumettant la face inférieure de ce fond à l'action d'un courant d'air libre ou forcé.
Une forme d'exécution particulière du four faisant l'objet de l'invention comprend des conducteurs en contact avec ladite subs tance vitreuse et au moins partiellement im mergés clans ladite couche flottante de ma tière non fusible, ces conducteurs étant des tinés à faire passer un courant électrique à travers ledit élément pour chauffer ce der nier.
Le four est, de préférence, du type à ré verbère et lesdits conducteurs peuvent être des électrodes en carbone massifs, en graphite massif ou en une pâte à base de carbone com primée et cuite.
Dans le four objet de l'invention, des tem pératures de l'ordre de 1600 C peuvent aisé ment être obtenues, ce qui n'est le cas dans aucun des fours à réverbère connus. L'obten tion de telles températures permet d'élargir la gamme des produits réfractaires ou céra miques pouvant être traités de façon satis faisante dans ce type de four.
Lorsque des particules de carbone sont employées dans la couche flottante de l'élé ment de chauffage d'un four fermé conforme à l'invention, il est possible d'obtenir une atmosphère réductrice dans le four, ce qui présente un grand avantage lors du chauffage de matières ferreuses et lors de la cuisson de porcelaine, cette atmosphère réductrice rédui sant fortement les pertes dues à l'oxydation dans le cas du traitement des matières fer reuses.
Le dessin représente, à titre d'exemple, plusieurs variantes de l'élément de chauffage et plusieurs formes d'exécution du four fai sant l'objet de l'invention.
Les fig. 1, 2 et 3, 4, 5 et 6 représentent schématiquement. quatre variantes d'un élé ment de chauffage.
La fig. 7 est une vue partielle en coupe d'une première forme d'exécution du four et représente plus particulièrement la disposi- tion de moyens de support et de refroidisse ment pour une électrode de ce four.
La fig. 8 est une vue en élévation, par tiellement en coupe par VIII-VIII de la fig. 9, d'une seconde ferme d'exécution cons tituant un four à réverbère destiné au chauf fage de lingots forgés de grandes dimensions.
La fig. 9 est une vue en coupe selon la ligne IX-IX de la fig. 8.
La fig. 10 est une vue en coupe longitu dinale d'une troisième forme d'exécution cons tituant un four électrique à réverbère du type à bascule, destiné à la fonte de métaux ou à la réduction de minéraux et d'oxydes.
La. fig. 11 est une vue en coupe longitu dinale par XI-XI de la fig. 12 d'une qua trième forme d'exécution constituant un four électrique à réverbère pour le chauffage de lingots d'acier laminés.
La fi,-. 12 est une vue en coupe selon la. ligne XII-XII de la fig. 11.
La fig. 13 est une vue en coupe longitu dinale d'une cinquième forme d'exécution constituant un four électrique à réverbère des tiné au chauffage de lingots pesant jusqu'à environ 300 kg.
Les fig. 14 et 15 sont des vues en coupe prises respectivement selon les lignes XIV-XIV et XV-XV de la fig. 13.
La fig. 16 est une vue en coupe longitu dinale d'une sixième forme d'exécution cons tituant un four électrique à réverbère pour le chauffage de lingots d'acier laminé ou d'al liages pesant, jusqu'à environ 700 kg.
La fig. l.7 est une vue en coupe selon la ligne XVII-XVII de la fig. <B>16.</B>
La fig. 18 est une vue en coupe, selon la ligne XVIII--XVIII de la fi-. 19, d'une sep tième forme d'exécution constituant un four électrique à réverbère comprenant une sole rotative pour le chauffage de petits lingots.
La fig. 19 est une vue en coupe selon la liane XIX-XIX de la fig. 18.
La fig. 20 est une vue en coupe longitu dinale d'une huitième forme d'exécution cons tituant un four électrique à réverbère avec sole rotative. La fig. 21 est une vue en coupe selon la ligne XXI-XXI de la fig. 20.
La fig. 22 est une vue en coupe Longitu dinale d'une neuvième forme d'exécution constituant un four électrique à réverbère destiné au chauffage de mandrins d'acier pour la fabrication de tubes selon le procédé Mannesmann.
La fig. 23 est une vue en coupe selon la ligne XXIII-XXIII de la fig. 22.
La fig. 24 est une vue de face d'une dixième forme d'exécution constituant un four électrique à réverbère comprenant une chambre de chauffage montée sur un chariot..
La fig. 25 est une vue en coupe selon la ligne XXV-XXV de la fig. 24.
La fig. 26 est une vue en coupe, selon la ligne XXVI-XXVI de la fig. 28, d'une onzième forme d'exécution constituant un four électrique à réverbère destiné à la cuis son de matières réfractaires et céramiques.
La fig. 27 est une vue latérale, partielle ment en coupe, du four représenté à la fig. 26. Les fig. 28, 29 et 30 sont des vues en coupe, prises respectivement selon les lignes XXVIII-XXVIII, XXIX-XXIX et XXX-XXX de la fig. 27.
Les variantes d'élément de chauffage re présentées aux fig. 1 à 6 peuvent être utili sées avec les différentes formes d'exécution de four représentées aux fig. 7 à 30. Elles comprennent une substance vitreuse fondue 10 contenue dans un récipient réfractaire iso lant 11 et sur laquelle flotte une couche 12 de particules, fragments, poudres ou grains de carbone, de graphite ou d'une autre ma tière non fusible, conductrice de l'électricité, présentant un poids spécifique plus faible que la substance vitreuse 10 et une meilleure con- ductibilité de l'électricité que cette dernière.
Des électrodes 13, constituées par des blocs de carbone ou par des agglomérés de pâte à base de carbone sont disposées de différentes manières dans ces éléments, cependant tou jours de manière à être en contact avec la couche flottante supérieure, de carbone par exemple, et .avec le liquide vitreux situé sous cette couche. Dans la variante de la fig. 1, les électrodes sont, constituées par de simples tiges cylindriques disposées parallèlement, aux deux extrémités de l'élément.
Dans la variante des fig. 2 et 3, les élec trodes sont accolées aux parois d'extrémité du récipient 11; les faces opposées de ces élec trodes ne sont pas parallèles. Comme repré senté à la fig. 3, la distance qui les sépare va rie d'un bout. à l'autre de l'élément., de sorte qu'un des côtés de celui-ci (marqué + ) atteint en service une température phis élevée que l'autre côté (marqué -).
Dans la va riante de la fig. 4, les électrodes 13 sont dis posées verticalement et touchent la substance vitreuse à travers la couche flottante 12 de carbone, la longueur immergée des électrodes étant égale à l'épaisseur de cette couche flot tante. La disposition des électrodes 13 peut varier selon le genre de courant employé, cou rant continu ou alternatif monophasé ou tri phasé, et selon la répartition de chaleur qu'on désire obtenir dans le four, à condition cepen dant que cette disposition permette de con centrer le courant dans les couches supé rieures de l'élément, de manière à éviter la formation de courants de conv exion dans la masse vitreuse.
Dans la variante des fig. 5 et 6, les élec trodes 13 de l'élément de chauffage sont tra versées par des tuyaux 7.4, de cuivre par exemple, qui constituent, d'une part, des tiges de contact pour l'amenée du courant aux élec trodes et, d'autre part., des conduits pour le passage d'un fluide de refroidissement, tel que de l'air ou de l'eau, par exemple. Ces tubes sont, de préférence, pourvus d'ailettes périphériques destinées à ai gnnenter leur sur face de contact avec les électrodes.
La fig. 7 représente partiellement une pre mière forme d'exécution de four électrique comprenant un élément de chauffage du même type que celui décrit en référence à la fig. 1. Les électrodes cylindriques 13 de cet élément, dont une seule est. représentée, pé nètrent dans le récipient. 11 par des ouver tures cylindriques 15 ménagées dans sa paroi. Chacune des électrodes 13 est reliée par son extrémité extérieure à une source de courant, par l'intermédiaire de conducteurs 16 et d'une bride de fixation 17, en bronze par exemple.
Une chambre (le refroidissement<B>1.9,</B> faite d'une matière non magnétique et dans la quelle une circulation d'eau de refroidisse ment est assurée par l'intermédiaire de con duits 20, est disposée dans une douille 18 logée dans la paroi extérieure du four; cette chambre 19 entoure l'électrode. Un presse- étoupe extérieur 21 empêche l'air de péné trer entre l'électrode 13 et la chambre de re froidissement 19, et cette dernière est ajustée de façon étanche dans la douille 18.
La face intérieure de la chambre de refroidissement 19 est,, de grande surface, de manière à. re froidir le revêtement réfractaire 17. de l'élé ment de chauffage et à empêcher toute cor rosion par la substance vitreuse fondue au voisinage de l'électrode.
Lorsque la partie de l'électrode 13 qui fait saillie dans la masse 10 de l'élément de chauffage est usée, l'électrode peut être libé rée, après vidange de l'eau de refroidissement, et peut être avancée jusqu'à ce qu'une nou velle surface de contact de dimension suffi sante soit en contacx avec la masse.
Les fig. 8 à 30 représentent différentes formes d'exécution de four électrique à ré verbère, comprenant des éléments de chauf fage tels que ceux décrits en référence aux fig. 1 à 6, les parties similaires de chacun de ces fours portant les mêmes références.
Les fig. 8 et 9 représentent une deuxième forme d'exécution d'un four électrique à ré verbère à sole fixe pour le chauffage de lin gots destinés à être forgés ou matricés, pour la cuisson de matières réfractaires ou céra miques, pour la fonte de métaux ou la réduc tion d'oxydes minéraux, en particulier d'oxy des métalliques. Ce four convient notamment au eliaitffage de lingots de grandes dimen sions jusqu'à des températures comprises entre 1200 et 1400 C.
Il comprend deux élé ments de chauffage 30 disposés latéralement, ces éléments comprenant. chacun un récipient ou bac 11 contenant une substance vitreuse fondue 10 sur laquelle flotte une couche 12 de particules de carbone, des électrodes 13 étant introduites à partir des côtés du bac. La voûte 31 du four est conformée de manière que le rayonnement thermique se concentre comme indiqué en 32, les rayons caloriques quittant verticalement la surface de l'élément (le chauffage 30 étant réfléchis et convergeant vers l'axe d'un lingot 33 disposé dans le four.
Cette disposition assure une grande régularité de la température de la pièce chauffée. La voûte 31 est, de préférence, faite d'une ma tière réfractaire à base d'alumine contenant 40 à 42 % de A1203 qui, du fait de sa vitri- fication superficielle effectuée lors de la mise en route du four, a une longue durée, jusqu'à trois ans par exemple.
La troisième forme d'exécution représen tée à la fig. 10 constitue un four à réverbère du type basculant qui convient particulière ment pour la fonte de métaux ou la réduction. d'oxydes minéraux, notamment d'oxydes mé talliques.
Ce four comprend un seul élément de chauffage 30 disposé transversalement à l'axe dit four. La voûte 31 est incurvée de manière que les rayons quittant, l'élément 30 perpendi culairement à la surface de ce dernier soient réfléchis sur une sole concave 34 dans la quelle les métaux à fondre ou les autres pro duits à. chauffer sont disposés. L'élément de chauffage 30 disposé dans un récipient 11 est séparé de la sole par une paroi 35 refroi die par une circulation d'eau parcourant. des tubes 36; cette paroi forme un écran empê chant. le contenu du récipient 11 de passer dans la sole et vice versa.
Le four est monté sur des galets 37 guidés par des rails 38, la disposition du tout étant telle que le four puisse être basculé autour d'un axe horizon tal passant par la gueule 39 de la sole pour verser le métal fondu dans un moule ou dans un autre récipient.. Un vérin hydraulique 40 sert à basculer le four.
Les formes d'exécution représentées aux fig. 11 à 17 comprennent une sole fixe et des moyens pour introduire une série d'objets à chauffer dans le four, les éléments de chauf fage étant disposés sur l'un des côtés ou sous la trajectoire des objets à chauffer. La quatrième forme d'exécution représen tée aux fig. 11 et 12 est destinée au chauf fage de lingots d'acier laminé d'un poids d'en viron 120 kg et a une capacité de traitement d'environ une tonne/heure. Les lingots 41 à chauffer pénètrent dans le four par une porte 42; ils sont poussés par groupes dans le four, à partir d'un convoyeur 43, par un vérin 44.
A l'intérieur du four, les lingots passent le long d'une voie comprenant deux rails de guidage 45 disposés au-dessus de et entre deux éléments de chauffage allongés 30 (fig. 12).
La voûte 31 est conformée de manière que le rayonnement thermique perpendicu laire aux surfaces des éléments de chauffage soit réfléchi sur un axe longitudinal central situé juste sous la trajectoire des lingots 41, comme représenté à la fig. 12, de manière à obtenir une répartition régulière de la cha leur sur les lingots. Les lingots chauffés, poussés le long des rails 45 par le vérin 44, sortent finalement du four par une porte 46 située à l'autre extrémité de ce dernier. Un transformateur 47 servant à l'alimentation des électrodes 13 est disposé sous le four.
Ce four est destiné au chauffage de lin gots de petite section, d'acier doux par exem ple, qui peuvent être chauffés rapidement sans inconvénient. En effet, il ne présente qu'une courte zone 48 que les lingots traver sent pour subir un chauffage préalable avant d'être soumis au chauffage maximum. Cette disposition permet de réaliser un four de pe tite longueur et de grand rendement.
Les fig. 13, 14 et 15 représentent suie cinquième forme d'exécution de construction analogue à celle du four représenté aux fig. 11 et 12, destiné au chauffage de lingots d'un poids d'environ 300 kg et ayant une capacité d'environ quatre tonnes/heure. Dans cette forme d'exécution, la zone de chauffage préalable 48 est cependant beaucoup plus longue et la voûte 31 est incurvée longitudi nalement, de manière à réfléchir progressive ment la chaleur sur le train de lingots péné trant par la porte 42, pour que les lingots soient chauffés lentement à partir du moment où ils pénètrent dans la zone de chauffage préala ble 48.
De plus, les rails 45 sont constitués par des tubes refroidis par une circulation d'eau. Les lingots passent des rails 45 sur une sole inclinée 34 sur laquelle ils peuvent être retournés, par exemple au moyen de rin gards introduits à travers des ouvertures la térales, pour être chauffés régulièrement et pour éliminer des bandes froides précédem ment protégées par les rails 4-5. La voûte 31 du four est conformée de manière que la cha leur rayonnée à partir des éléments de chauf fage 30 converge également sur la sole 34.
La sixième forme d'exécution représentée aux fig. 16 et 17 est. très semblable à. celle décrite ci-dessus, mais elle est destinée au chauffage de lingots laminés d'environ 700 kg et a une capacité d'environ 10 tonnes/heure. Ce four diffère des fours précédents princi palement en ce qu'il comprend une longue zone de chauffage préalable 48 qui est chauf fée par des éléments de chauffage auxiliaire 50 à résistance métallique du type normal, les lingots étant supportés non seulement par les rails 45, mais encore par des guides tubu laires transversaux 49 refroidis par une cir culation d'eau.
Les lingots entrent en 42 et., à partir de la zone 48, ils passent sur un uni que élément de chauffage principal 30 qui les chauffe, d'une part, par rayonnement di rect et, d'autre part, par rayonnement réflé chi par la voûte 31 du four. Un élément de chauffage auxiliaire 30' disposé près de l'ex trémité de sortie du four, en aval de la sole 34, chauffe cette dernière par réflexion par la voûte 31, qui est également. incurvée lon gitudinalement, comme représenté à la fig. 16. Les lingots sont extraits du four latéralement par des portes 51 au moyen de dispositifs (non représentés) prévus à cet effet.
Les fig. 18, 19, 20 et 21 représentent deux formes d'exécution d'un troisième type et comprenant chacune des soles mobiles suscep tibles de tourner ou de se déplacer selon une trajectoire rectiligne. Ces fours sont destinés au chauffage d'objets qui doivent rester dans le four pendant un temps déterminé, ces objets étant disposés sur des chariots circu- lant sur une voie; ces objets peuvent aussi être des pièces d'acier de grandes dimensions destinées à être forgées; ces fours conviennent également. à. la cuisson d'objets en matières réfractaires et en porcelaine.
La septième forme d'exécution représentée aux fig. 18 et 19 est destinée au chauffage de petits lingots d'acier avant leur étampage par exemple. Elle comprend une sole rotative 34. Cette disposition est particulièrement fa vorable pour le chauffage successif d'un grand nombre de pièces devant être étampées, chaque pièce passant. pendant un temps dé terminé dans le four.
La chaleur est rayonnée à partir d'un élé ment de chauffage 30 de forme circulaire, dis posé coaxialement à la sole rotative 3.1, cette dernière étant supportée par un élément annulaire 52 monté sur des galets 52'. La voûte 31 est conformée de manière à réfléchir la chaleur rayonnée de la manière la plus régulière possible sur la sole et des moyens sont prévus pour permettre de modifier la vitesse de rotation de la sole. Une paroi annu laire 53 formant. écran sépare l'élément de chauffage 30 de la sole 34. Cette paroi re froidie par une circulation d'eau 54 empêche les infiltrations de matières vitreuses sur les parties mobiles du four. L'étanchéité du four est assurée par des labyrinthes à sable 55.
Les fig. 20 et 21 représentent une huitième forme d'exécution comprenant une sole rota tive 34 présentant, une dépression centrale constituant le bac 11 d'un élément de chauf fage 30. Des électrodes 13 disposées vertica lement sont alimentées par des tubes de cui vre 56 vissés dans lesdites électrodes; elles sont. protégées par une série d'anneaux 57 formés par des tubes réfractaires parcourus par une circulation d'eau. Du fait que le bord de la sole entoure l'élément de chauffage 30, un seul labyrinthe à sable 55 est nécessaire pour empêcher l'air de pénétrer dans le four. La sole tournant lentement assure un bras sage favorable de la surface de l'élément. de chauffage 30.
Dans ce type d'élément de chauffage 30, il est avantageux de munir le bac 11 conte- nant l'élément d'un anneau de carbone et d'une couche conductrice de pâte à électrode SSderberg. Ces mesures assurent la répartition la phis favorable du courant sur la totalité de la surface de l'élément 30, car, l'élément étant alimenté en courant triphasé, cet anneau extérieur constitue automatiquement le point central ou neutre du circuit triphasé des électrodes. Il est à remarquer que les élec trodes sont disposées aux sommets d'un trian gle équilatéral dont les côtés sont égaux à @/ 3 fois la distance existant entre les élec trodes et l'anneau conducteur de la paroi 11.
La neuvième forme d'exécution représen tée aux fig. 22 et 23 est. du type à convoyeur extérieur destiné notamment, au chauffage de mandrins d'acier allié utilisés pour la fabri cation de tubes selon le procédé Mannesmann et qui doivent être chauffés sur une grande longueur et rester froids sur une petite lon gueur à l'une de leurs extrémités. Ce type de four peut. également être employé avec avantage pour le chauffage d'autres objets allongés.
Les pièces à chauffer 41 sont suspendues à des chariots 60 qui se déplacent le long d'une voie 61 disposée à l'extérieur de la pa roi supérieure du four. Deux éléments de chauffage 30 sont disposés de chaque côté de la trajectoire des pièces à chauffer, à la base du four, la voûte 31 étant conformée de ma nière à répartir la chaleur rayonnée sur une grande partie de la longueur des tubes tout en obtenant un chauffage aussi régulier que pos sible. L'emploi des deux éléments 30 évite un chauffage excessif des extrémités infé rieures des pièces è chauffer. L'effet de chauffage par convexion dans l'atmosphère de ce four est appréciable.
Les pièces à chauffer 41 se déplacent régulièrement le long de la voie 61 (fig. 23), dans une zone de chauffage préalable 48 (fig. 22) jusqu'à ce qu'elles par viennent au-dessus des éléments de chauffage 30. Les pièces 41 sont soumises à un chauf fage initial dans la zone 48 par convexion uniquement. Des labyrinthes à sable 55 em pêchent l'air de pénétrer dans le four; un dispositif de levage 62 est prévu pour intro- diûre et retirer les pièces au début et à la fin du chauffage.
Les fig. 24 et 25 représentent une dixième forme d'exécution dans laquelle un élément de chauffage 30 est monté sur un chariot mo bile 64 disposé sur des rails 65, chariot qui peut être déplacé pour être amené devant. l'une ou l'autre d'une série de chambres 66 dans lesquelles les pièces à chauffer sont dis posées. De cette manière, l'élément de chauf fage peut être amené en position pour chauf-. fer un objet disposé dans l'une de ces cham bres, puis déplacé pour être amené devant une autre chambre, une fois le chauffage du premier objet terminé. De cette manière, on obtient pratiquement le chauffage de plusieurs fours au moyen d'un seul élément de chauf fage.
La onzième forme d'exécution représentée aux fig. 26 à 30 est du type à galerie, dans lequel les pièces à chauffer sont déplacées à travers le four sur des chariots. Il est parti culièrement indiqué pour la cuisson d'objets en matière réfractaire ou en céramique. Des températures allant jusqu'à 1600 C peuvent facilement être atteintes dans ce four, ce qui n'est pas le cas avec les fours connus de ce genre. D'obtention de températures de cet. ordre de grandeur permet la cuisson de nom breuses matières.
Le four comporte suie galerie allongée 70 pourvue d'une voie 71 disposée sur son sol, sur laquelle circulent des chariots 72 pourvus de plateaux supérieurs destinés à supporter les objets à cuire. Ces chariots sont introduits successivement dans le four par l'entrée 73 de la galerie et ressortent du four en 74. Dans la zone centrale 75 de la galerie sont dispo sés des éléments de chauffage 30 qui sont pourvus d'électrodes 13 et dont les surfaces de rayonnement sont placées légèrement plus bas que la surface des plateaux supérieurs des chariots 72 (voir fig. 28). La voûte 31 clé la galerie, revêtue de matière réfractaire, est.
conformée de manière à réfléchir la chaleur rayonnée par les éléments de chauffage sur les objets portés par les chariots 72. Au voisinage de l'entrée 73 de la galerie est. placé un ventilateur 76 qui aspire de l'air dans la galerie 70, de faeon cire cet. air cir cule dans le sens opposé à la. direction de dé placement. des chariots<B>72.</B> L'air pénètre par des ouvertures 77 ménagées dans le voisinage de l'extrémité de sortie 74. de la galerie et passe, par l'intermédiaire clé conduits verti caux 78 pratiqués dans la paroi chi four, jus que dans un passage 79 ménagé dans la voûte de la galerie.
Ce passage 79 est. phis haut dans la zone centrale de la galerie que dans ses extrémités. Après la zone centrale de chauffage, l'air passe du passage 79 dans des conduits verticaux 80 et pénètre dans la ga lerie elle-même par des ouvertures 81; il est. alors aspiré hors clé la galerie par le venti lateur, par l'intermédiaire de canaux 8'21. Un second courant d'air est aspiré par le venti lateur directement à. travers la galerie, à par tir de l'extrémité 74 de cette dernière.
De cette manière, de l'air circule le long du four dans le sens inverse de celui du déplacement des chariots, cet. air s'échauffe à une tempé rature d'environ 800 C pendant son passage clans la zone centrale du four et rencontre par la suite les objets froids qui circulent sur les chariots 72 et il leur transmet sa chaleur et. assure ainsi le chauffage préalable de ces objets.
Des résistances auxiliaires métalliques 83, clé type normal, sont. également. montées dans la zone de eliauffage préalable du four pour assurer le chauffage clés objets avant que ces derniers ne pénètrent dans la zone centrale 75 du four. De cette manière, les objets péné trant dans la galerie 70 par l'entrée 73 ren contrent tout d'abord un courant d'air chaud, puis se déplacent dans la. zone eliauffée par les résistances auxiliaires 83 avant de péné trer dans la zone centrale de cuisson 7 5 dans laquelle ils sont. cuits par la chaleur rayon nante réfléchie par la voûte de la galerie.
En quittant cette zone, les objets se déplacent dans la zone de refroidissement pour parve nir à la sortie 74, zone dans laquelle ils sont refroidis progressivement par l'air circulant à contre-courant dans la galerie. Des tubes de circulation d'eau 85 sont dis posés le long des récipients des éléments de chauffage pour réduire la température clé leurs faces extérieures et. empêcher la ma tière vitreuse fondue de suinter vers les cha riots.
Lors de la cuisson d'objets en céramique très délicats qui pourraient être endommagés du fait de la présence de vapeurs provenant de la matière vitreuse des éléments de chauf fage 30, les parois séparant les éléments 30 de la voie 71 peuvent être prolongées vertica lement, de manière à former des diaphragmes 84 atteignant. la voûte de la, galerie, comme représenté dans la partie de gauche de la fig. ?8. Ces diaphragmes s'étendent alors en général de part et d'autre de la voie sur toute la longueur de la zone centrale de cliauf- fage 75.
La voûte 31 peut être rendue réfléchis sante en introduisant une petite quantité de borax dans les éléments 30, de manière à pro duire des vapeurs vitrifiantes au début de l'opération.
Le four représenté est d'une construction remarquablement simple et d'un emploi éco nomique; en ayant. recours à des circuits élec triques appropriés, la température clé cuis son peut être réglée manuellement ou auto matiquement dans des limites étroites, l'écart de température étant par exemple maintenu inférieur à 10 C.
Les différents fours décrits ci-dessus com prennent. tous au moins un élément de chauf fage à résistance en substance vitreuse fon due et permettent de transformer l'énergie électrique en énergie thermique dans de bonnes conditions. La température qui peut être atteinte dans ces fours est uniquement limitée par la résistance des matières réfrac taires.
Ainsi, pour des températures allant jusqu'à 1400 C ou même davantage, la cons truction de tels fours ne présente pas de dif ficulté notable, et l'emploi d'éléments de chauffage à résistance en substance vitreuse fondue permet l'utilisation de tels fours pen dant des périodes prolongées, pouvant par exemple dépasser un an, sans réparation ni entretien. Même après des périodes de fonc tionnement aussi longues, les réparations qui doivent être effectuées restent, en général, simples et peu importantes.