FR2489948A1 - Dispositif pour elaborer et couler un bain fondu de matieres minerales ou metalliques - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF POUR FONDRE ET COULER DES METAUX OU DES ALLIAGES METALLIQUES A HAUTE TEMPERATURE DANS UN CREUSET 7. LES PAROIS 1, 2, 3 DE LA CHAMBRE DE CHAUFFE 20 SONT CONSTITUEES DIRECTEMENT PAR UN MATERIAU ISOLANT THERMIQUE. LE CHAUFFAGE EST ASSURE PAR DES ELEMENTS CHAUFFANTS 8 DONT LES DISTANCES PAR RAPPORT AUX PAROIS 1 ET PAR RAPPORT AU CREUSET 7 SONT DEFINIES DE MANIERE A ASSURER UN CHAUFFAGE UNIFORME DE CE CREUSET. LES ELEMENTS CHAUFFANTS 8 SONT MONTES DANS DES SUPPORTS ELASTIQUES. APPLICATION: AUGMENTATION DE LA TEMPERATURE ACCEPTABLE EN UTILISATION PERMANENTE; AUGMENTATION DE LA DUREE DE VIE DE L'INSTALLATION.

Description

I

La présente invention concerne un dispositif pour éla-

borer et couler des bains fondus de substances minérales ou métalliquest et plus particulièrement pour ce qui est des bains de métaux ou d'alliages métalliques à point de fusion élevé, comme par exemple le cuivre et/ou les

alliages du cuivre.. Un tel dispositif comporte une cham-

bre chauffante avec des parois latérales, une paroi supé-

rieure et une soledont l'ensemble possède une isolation thermique en un matériau essentiellement à base d'alumine et de silice. Cette chambre est entourée d'un caisson en acier et elle contient, d'une part un support de creuset, d'autre partentre ses propres parois et celles du creuset,

sans toutefois toucher ces dernières, au moins trois élé-

ments chauffants en carbure de silicium équipée de cables

électriques d'alimentation.

On connatt par le brevet d'Allemagne Fédérale N

2 725 884, un dispositif de fusion et de coulée de ce ty-

pet dont l'isolation est constituée par des fibres essen-

tiellement à base dtalumine et de silice. Par rapport aux fours de fusion et de coulée chauffés au gaz ou aux hydrocarbures, un tel dispositif s'est avéré intéressant pour de nombreuses raisons. Abstraction faite d'un coût de construction relativement plus bas, un dispositif connu de ce type offre une remarquable rentabilité ainsi que tous les avantages résultant de la non-oxydation du bain en fusion qui n'est soumis à aucun mouvement comme par exemple dans les fours àinductiont ni à aucun risque de réaction chimique avec des gaz de combustion comme par exemple dans les fours chauffés au gaz ou aux hydrocarbures. Enfin ce type de dispositif évite toute

pollution de l'environnement car il fonctionne pratique-

ment sans bruitt et il offre la possibilité d'ajuster en permanence et à pratiquement toute valeur souhaitée, la température de la chambre de chauffe et celle de la

matière en fusion.

Par cette réalisation connue d'un dispositif du type

précité, il est déjà prévu d'effectuer l'isolation ther-

mique entre la maçonnerie, les matériaux d'accumulation de chaleur, et le caisson extérieur en acier, sous la

forme d'une seule enveloppe en une matière isolante ci-des-

sus décrite, afin d'économiser l'énergie par réduction des

pertes thermiques de conductibilité par rapport à une struc-

ture dans laquelle les parois latérales et la sole dela chambre de chauffe seraient séparément isolés thermiquement

au moyen dudit matériau isolant. Toutefois, cette solu-

tion connue se fonde sur la notion déterminante selon la-

quelle il faut prévoir autour de la chambre de chauffe une masse suffisante de matériau accumulateur de chaleur, si l'on veut que le dispositif soit rentable par rapport aux fours à induction, aux fours à gaz, ou aux fours

chauffés aux hydrocarbures. Mais du fait de cette capaci-

té d'accumulation thermique, on doit sur une telle ins-

1;5 tallation connue, prévoir entre le matériau d'accumula-

tion thermique et le caisson extérieur en acier, une cou-

che isolante suffisamment épaisse sans laquelle, d'une part les pertes thermiques seraient trop importantes d'autre part la température extérieure de l'ensemble au niveau du caisson extérieur en acier serait exagérément

élevée pour permettre une manutention normale.

Toutefois, ce matériau accumulateur thermique possède nécessairement une masse, une épaisseur, et par conséquent un poids relativement importants. Il en résulte qu'un tel

dispositif connu est comparativement coûteux, non seule-

ment par le prix du matériau accumulateur lui-m8me, mais aussi du fait des structures de support qui lui sont nécessaires et de l'encombrement non négligeable qui en résulte. Ce dernier point est particulièrement 3>0 important lorsqu'on se propose de réaliser le dispositif

sous la forme d'un four basculant, qui devient alors exa-

gérément lourd et difficile à manipuler.

En outre, sur un tel dispositif de type connu, les éléments chauffants doivent Otre soutenus des deux c8tés par des manchons isolants en matière céramique, dans la zone du matériau accumulateur thermique. Ils sont alors

inévitablement soumis à des chocs et à des à-coups, no-

tamment lorsque le dispositif est basculant du fait des secousses imparties au matériau d'accumulation thermique

pendant le processus de coulée. Conjuguées aux impor-

tantes sollicitations thermiques des éléments chauffants# ces contraintes mécaniques conduisent en pratique à une

détérioration rapide de l'un ou l'autre des éléments chauf-

fants dans lequel apparaissent des fissures. Il en résul-

te localement une surcharge électrique qui entratne di-

verses pannes; cela peut mgte entrainer la rupture et la chute de l'ensemble de l'élément chauffant concerné. De l'avis des spécialistes la condition de bonne tenue en endurance de tels éléments chauffants pendant une durée

de vie raisonnable, fixe à elle seule un seuil de tempé-

rature de 1350 C à ne dépasser en aucun cas.

Cela limite considérablement les possibilités d'utili-

sation et d'installation d'un dispositif connu de ce type

dont les températures de fonctionnement ne peuvent attein-

dre que 13500C au maximum si l'on ne veut pas prendre le risque de détérioration des éléments chauffants avec les dépenses qui en résultent en temps et en argent pour les opérations d"entretien et de remplacement, et les frais encore plus grands résultant de la chute concomitante de

la production. De toute façon, cela réduit considérable-

ment la rentabilité de l'installation.

D'après les spécialistes, il n'est pas possible d'amé-

liorer cette situation en augmentant la charge du creuset,

c' est-à-dire en accroissant son volume intérieur utile.

Outre le fait que les possibilités de manutention de l'en-

semble imposent à cela une limite, il en résulterait la necessité de réduire l'interva3Xb séparant les éléments chauffants, d'une part de la paroi externe du creusets dl autre part de la paroi interne du matériau accumulateur

thermique, pour pouvoir conserver à l'ensemble du dispo-

sitif un encombrement extérieur donné. Cela conduirait d'

abord à de redoutables surchauffes de la partie des élé-

ments chauffants dépassant à l'intérieur de la chambre de chauffepar suite del'inévitable retour de rayonnement renvoyé par le creuset. Ensuite, à défaut de prévoir une

isolation thermique supplémentaire, non seulement cof-

teuse mais augmentant le poids et le volume de l'installa-

tion qui deviendrait ainsi plus coûteuse et plus diffi-

cile à manipuler, on constaterait une augmentation anor-

male de la température supérieure et de la température

extérieure du caisson d'acier du dispositif. Pour ces rai-

sons également, une augmentation de la charge ou de la puissance n'est pas souhaitable.

La présente invention a pour but de réaliser un dispo-

sitif du genre précité en le perfectionnant par des moyens

simples et peu coûteux qui n'entraInent aucun des incon-

vénients décrits plus haut mais améliorent notablement les 1,0 performances d'une part en permettant de mettre en oeuvre des processus de fusion faisant intervenir dans la chambre de fusion une température en régime permanent nettement plus élevée, jusqu'à 16500C, voire mime encore plus élevée si cela est nécessaire pour de courtes durées# d'autre part en permettant d'augmenter l'importance de la charge du creuset sans qu'il soit nécessaire dfaccroltre l'encombrement extérieur de l'ensemble du dispositif, et ceci sans augmenter exagérément la température de la paroi extérieure du caisson d'acier du dispositif, tandis que la durée de vie des éléments chauffants, même en tenant compte des conditions d'utilisation sévères lors de la coulée, est non seulement constamment garantie, mais encore améliorée, si bien que globalement, on augmente notablement la rentabilité d'un tel dispositif, aussi bien du point de vue de la réduction des coûts de construction

par le choix de matériaux de base adaptés et par l'adop-

tion de structures plus simples, que du point de vue de

la réduction des frais d'exploitation.

Pour parvenir à- ce résultat, contre l'opinion des spé-

cialistes et dtune façon à la fois économique et tout-

à-fait surprenenta, l'invention prévoit un dispositif du genre précité dont la chambre de chauffe comporte des parois latérales une paroi supérieure, et une solet tous essentiellement constituée en un matériau formé principalement par de l'alumine et de la silice, tandis que les éléments chauffants en carbure de silicium sont mécaniquement suspendus contre les chocs par rapport à au moins l'une des parois de la chambre de chauffe,, l'axe

géométrique de chacUn d'eux étant séparé de la paroi exté-

rieure du creuset placé dans la chambre de chauffe, par un intervalle dont la valeur égale de deux à quatre fois

la valeur du diamètre extérieur de cet élément chauffant.

Par ailleurs, suivant un mode de construction avanta-

geux, les parois latérales, la paroisupérieure et la sole de la chambre de chauffe peuvent ttre en un matériau fi- breux, et notamment en un matériau fibreux du genre de

celui qu'on utilisait déJà pour assurer l'isolation ther-

mique du dispositif connu ci-dessus décrit. Une variante s!est avérée particulièrement intéressante si l'on réalise

au moin partiellement les parois latérales, la paroi su-

périeure, et la soleie la chambre de chauffe à partir de pièces moulées en un isolant thermique moulable. Suivant la structure constructive de chaque dispositif selon

l'invention, on peut ainsi apporter d'importantes simpli-

fications de conception et/ou de finition, ce qui entralne

des conséquences favorables sur le prix de revient de l'en-

semble.

Les dispositions selon l'invention permettent. non seu-

lerent de conserver les avantages d'un dispositif conmnu du type précité, mais encore d'améliorer notablement la rentabilité de l'ensemble. En effet, d'une part l'invention

apporte le résultat surprenant qu'il est possible de cons-

truire la chambre de chauffe uniquement en un matériau thermiquement isolant du genre précité tout en obtenant une rigidité mécanique largement suffisante; d'autre part, on utilise une nouvelle notion selon laquelle la rentabilité d'un tel dispositif dépend beaucoup moins que cela était considéré Jusqu'à présent comme essentiel, de

la présence d'une masse importante et épaisse d'un maté-

riau accumulateur thermique qui accumule et renvoiepar rayonnement régulier sur le creuset,l'énergie rayonnée vers les parois de la chambre de chauffe par les éléments

chauffants. Il s'est notamment avéré qu'on peut raisonna-

blement modérer le rayonnement calorifique renvoyé par les parois de la chambre de chauffe vers le creuset du fait d'une relativement faible capacité d'accumulation thermique du matériau isolant, pour autant que, suivant

la nouvelle notion de l'invention, on supprime efficace-

ment les causes présentant un danger pour la durée de vie du creuset et/ou des éléments chauffants. Ces causes de

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danger tiennent à ce que les éléments en carbure de sili-

cium sont particulièrement sensibles aux chocs mécaniques qui tendent à les casser, et à ce que la matière du creuset présente une tendance, augmentant d'ailleurs

avec la température, déjà notable quand la surface exté-

rieure du creuset est peu chargée thermiquement du fait de faibles différences dans les températures locales, mais augmentant considérablement pendant le processus de coulée du fait des différences locales de températures beaucoup plus fortes que pendant la fusion, tendance qui se traduit par l'apparition de fissures. On a constaté que ces dernières conduisent à brève échéance à des fuites de matière fondue qui s'écoule dans la chambre de chauffe, 1.5 ce qui conduit rapidement à interrompre le fonctionnement et réduit d'autant la rentabilité du dispositif qu'il faut laisser entièrement refroidir afin d'eA évacuer la matière des fuites pour remettre en état la chambre de chauffe.. Ici intervient un nouvel apport de l'invention en constatant qu'il est tout-àfait possible de trouver une disposition optima des éléments chauffants par rapport au creuset qui évite les surcharges thermiques à la paroi du creuset et aux éléments chauffants, tout en assurant

une répartition optima de l'énergie thermique dans le creu-

set. Pour assurer les conditions de fonctionnement les

plus sévères en ce qui concerne des températures suscepti-

bles d'atteindre 16500C. l'invention prévoit un mode de

support particulier pour les éléments chauffants, aux-

quels on évite ainsi de transmettre les chocs et à-coups

qui sont notamment inévitables pendant la coulée. La cham-

bre de chauffe est elle aussi protégée contre ces solliei-

tations mécaniques, si bien que l'invention permet d'uti-

liser avec une bonne tenue en endurance, des éléments chauffants en carbure de silicium, m8me si on les fait

fonctionner à des températures élevées atteignant 16500C.

En définitive, les dispositions selon l'invention appor-

tent une considérable amélioration à un dispositif du gen-

re précité en ce qui concerne la résolution simultanée de tous les problèmes, sans renoncer pour autant à aucun des

avantages de ce type de dispositifs.

On a recherché un perfectionnement supplémentaire en ce qui concerne la possibilité d'augmenter la charge

du creuset par une interprétation optima des coeffi-

cients de rentabilité thermique et d'encombrement. Pour cela, l'invention prévoit de disposer les éléments

chauffants chacun avec un écartement entre son axe géo-

métrique et la face interne de la paroi la plus proche de la chambre de chauffe, égal à une valeur allant de deux

à quatre fois le diamètre extérieur dudit élément chauffant.

Par ailleurs, il s'est avéré avantageus de faire por-

ter les éléments chauffants par deux parois opposées de la chambre de chauffe.Pour cela, on peut répartir les éléments chauffants à la manière connue en les plaçant à lthorizontale, parallèlement à une paroi voisine de la

chambre de chauffe. D'autre part, dans le cadre de l'inven-

tion, on peut également grouper les éléments chauffants verticalement et de manière connue autour d'a creuset, Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention,

la chambre de chauffe a la forme d'un parallélépipède allon-

gé dans lequel le creuset se trouve pratiquement au mi-

lieu, tandis que les éléments chauffants horizontaux et parallèles entre eux traversent les parois latérales allongées de la chambre de chauffe et se trouvent disposés en deux rangées verticalement superposées ceci de part

et d'autre du creuset, entre celui-ci et les parois laté-

rales les plus courtes de la chambre de chauffe. L'écart

séparant leur axe géométrique et la face externe du creu-

set est compris entre 2,5 et 3,5 fois le diamètre extéri-

eur d'un élément chauffant. Il s'est avéré préférable de faire en sorte que chacun des éléments chauffants ait son axe géométrique séparé des plus courtes des parois latérales de la chambre de chauffe par un intervalle allant du double au triple de son diamètre. Une autre variante de l'invention consiste à conférer à la chambre

de chauffe la forme d'un prisme droit à section hexago-

nale au centre duquel se trouve le creuset; les éléments

chauffants sont disposés en rangées verticales dont chacu-

ne comporte au moins deux éléments parallèles à chacune des parois latérales définissant la section hexagonale du prisme tandis qu'ils traversent obliquement les deux parois

latérales adjacentes, ces éléments chauffants étant orien-

tés à l'horizontale. Ainsi les éléments chauffants corres-

pondants de rangées parallèles situées de part et d'autre du creuset ont leurs axes géométriques séparés par le m8me intervalle au-dessus du fond de la chambre de chauffe, alors qu'un élément chauffant d'une rangée a un intervalle plus grand que celui de la rangée suivante, lequel est à son

tour plus grand que celui de l'autre rangée.

Pour ces deux variantes particulières on prévoit pré-

férablement sur un dispositif selon l'invention que l'é-

lément chauffant le plus bas est situé au-dessus du fond

ou sole de la chambre de chauffe, avec pour son axe géomé-

trique un intervalle allant du triple au quintuple de son diamètre extérieur. Ceci ménage notamment un volume suffisamment grand qui restedisponible pour d'éventuelles fuites. Cet espace étant situé audessous de l'élément le plus bas, on supprime tout risque de voir un élément chauffant détérioré en cas de fuite de la matière en fusion. Suivant une autre caractéristique de l'invention, on peut prévoir entre les axes géométriques de deux éléments chauffants consécutifs, un intervalle allant de deux à

quatre fois le diamètre extérieur de l'élément. On opti-

mise ainsi le rayonnement thermique vers le creuset, non seulement pour ce qui est de son intensité, mais également en ce qui concerné la régularité de sa répartition. Une autre amélioration dans cet ordre d'idéeset également pour accroitre la durée de vie des éléments chauffants afin de diminuer les arrgts de fonctionnement m9me pour des

opérations dans le domaine des hautes températures, consis-

te, de façon tuut-à--fait surprenante, à utiliser comme éléments chauffants, des éléments connus au carbure de

silicium et de forme spiralée.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, le support amortisseur de chocs de chaque élément chauffant

est constitué par un support élastique sur lequel l'élé-

ment chauffant repose dans la zone ou il traverse la paroi correspondante de la chambre de chauffe. Un mode de

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réalisation particulièrement simple et économique pour

cette variante consiste à assurer chaque support amor-

tisseur de chaque élément chauffant par mise en place directement sur le matériau thermiquement isolant de la

paroi de la chambre de chauffe dans la zone o il la tra-

verse. Bien entendu, on peut aussi entourer chaque élément chauffant d'un manchon isolant dans la zone oỉl traverse

une paroi de la chambre de chauffe.

Dans certains cas, il peut en outre ttre avantageux d'intercaler entre les éléments chauffants et la paroi de

la chambre de chauffe, un réfloteur de rayonnement ther-

mique au moyen duquel le rayonnement émis en direction de la paroi de la chambre se trouve renvoyé en direction

du creuset.

Par ailleurs# *n fonction de la structure prévue pour la chambre de chauffe, on peut placer au moins localement des renforts ou armatures dans la paroi supérieure et/ou dans la sole. On peut les réaliser par exemple sous la forme d'inserts disposés dans la matière des parois de la chambre de chauffe. Selon les cas, on peut pour cela recommander l'emploi d'inserts constitués au moins en

partie à base de matériaux accumulant la chaleur.

De plus, il peut ttre intéressant de prévoir un Joint évitant que des vapeurs métalliques ne pénètrent dans la chambre de ohauffe et/ou un joint pour éviter l'entrée de gaz oxydants, et notamment d'airi de tels Joints sont

placés dans l'espace surmontant le creuset, entre l'em-

bouchure de celui-ci et la paroi supérieure de la chambre de chauffe. Ces deux fonctions peuvent d'ailleurs ttre assumées ensemble par un seul et même Joint prévu à cet effet. Il s'est avéré préférable de réaliser une structure o la matière fibreuse constituant l'isolant thermique possède dans sa couche extérieure une conductibilité thermique de 01 kcal/m h OC à 400eC, alors que dans sa couche interieure, cette conductibilité est de

0,3 kcal/m h C.

Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limita-

tif, permettra de mieux comprendre l'invention et les t'89948

avantages qu'elle est susceptible de procurer.

Fig. I est une coupe verticale an élévation d'un dis-

positif selon l'invention réalisé sous forme basculable, pour fondre et couler des produits, cette coupe montrant sa chambre de chauff.e, Fig. 2 est une vue latérale en coupe verticale de la

même chambre de chauffe qu'en Fig. l.

Fig. 3 est une vue latérale de l'ensemble du disposi-

tif de fusion et de coulée des Fig. 1 et 2, y compris

son mécanisme de basculement.

Fig. 4 est une vue latérale avec coupe verticele d'une

autre variante de réalisation selon l'invention.

Fig. 5 est une vue en plan correspondant à la Fig. 4,

t5 avec coupe partielle et suppression de la paroi supérieure.

Fig. 6 est une vue latérale avec coupe verticale d'une

troisième variante de réalisation selon l'invention.

Les variantes de réalisation.illustrées sur les Fig. 1: à 6 pour des dispositifs de fusion et de coulée selon l'invention comportent toutes une chambre de chauffe 20

définie latéralement et an hauteur par des parois latéra-

les 1, une paroi supérieure ou couvercle 2, et une paroi inférieure ou sole 3. Ces parois sont entourées par un caisson d'acier * Dans la chambre de chauffe 20 se trouve un support de creuset 6 sur lequel est fixé un creuset 7. Par ailleurs la chambre de chauffe contient au moins trois éléments chauffants 8 munis de cables électriques d'alimentation 19. Ces éléments chauffants 8 sont disposés dans la chambre de chauffe 20 entre deux parois latérales

opposées de celle-ci et le creuset, de telle façon qu'au-

cun contact ne puisse exister entre eux et le creuset 6.

Dans la conception selon l'invention, les éléments chauffants sont des éléments au carbure de silicium

prévus pour une utilisation permanente à haute températu-

re. Ils permettent de maintenir le creuset 7 à une tempé-

rature comprise entre T1150 C et 1650 C, par exemple pour pouvoir fondre et coulet du cuivre et des alliages de cuivre. Par ailleurs, les parois de la chambre de

chauffe 20 sont, selon l'inventions principalement consti-

tuées à partir d'un matériau isolant thermique 4, lui-mtme essentiellement réalisé à partir de fibres d'alumine et de silice, En outre, la disposition des éléments chauffants

8 dans la chambre de chauffe 20 est prévue selon l'inven-

tion de façon telle que l'intervalle entre l'axe géomé- trique d'un élément 8 et la paroi extérieure 9 du creuset 7 soit égal à une valeur allant du double au quadruple

de la dimension 1 mesurant le diamètre extérieur dudit é-

lément chauffant 8. Enfin, à ses deux extrémités, c'est-

à-dire dans les zones oỉl traverse les parois le suppor-

tant de la chambre de chauffe 20, chaque élément chauffant 8 est supporté élastiquement detelle façon que tout risque est exclus de lui voir transmettre les effets des chocs et des à-coups auxquelsles parois de la chambre de chauffe

sont inévitablement soumis, notamment lors de chaque cou-

lée. Pour ce montage amorti des extrémités des éléments chauffantslans les parois de la chambre de chauffe, on utilise directement le matériau élastique et thermiquement

isolant de ces parois latérales t. Il peut ttre intéres-

sant de prévoir en outre des manchons isolants autour des éléments chauffants 8 dans la zone oỉls traversent les

parois de la chambre de chauffe 20.

Le dispositif illustré sur les Fig. 1 à 3 pour fondre

et couler des produits, a essentiellement la forme géné-

rale d'un parallélépipède o la face externe de la paroi supérieure 2 est partiellement convexe vers l'extérieur o elle dépasse vers le haut pour constituer un couvercle

surmontant le creuset 7. Les parois latérales 1 défi-

nissent entre elles un espace allongé de forme sensible-

ment parallélépipédique dans lequel se trouve le creuset

7 placé sur son support 6. Le sommet du creuset 7 pénè-

tre légèrement dans la paroi supérieure 2, ce qui assure l'étanchéité de sa liaison avec la paroi supérieure 2 et emptche les vapeurs métalliques contenues dans le creuset 7, de pénétrer dans la chambre de chauffe 20. On dispose un joint d'étanchéité 21 entre la paroi supérieure 2 et l'embouchure du creuset 7 qui s'ouvre vers le haut, Ce

joint 21 peut ttre par exemple réalisé en le même maté-

riau élastique fibreux que le matériau thermiquement

isolant 4.

Le rapport entre la longueur et la largeur du parallé-

lépipède définissant la forme de la chambre de chauffe est

de l'ordre de 1,6 à 1,7. L'intervalle entre l'axe géomé-

trique des quatre éléments chauffants _ supérieurs et la surface extérieure 9 du creuset 7 est, sur les deux cotés

de celui-ci, de l'ordre de 2t7 à 2,8 fois le diamètre ex-

térieur des éléments chauffants; le m8me intervalle pour les éléments chauffants 8 inférieurs égale 3,1 fois leur 0tO diamètreextérieur. Tous les douze éléments chauffants 8, savoir six de chaque c8té du creuset 7, ont entre leur axe géométrique et la petite paroi latérale adjacente de la chambre de chauffe 20, un intervalle sensiblement égal à 2,8 fois le diamètre extérieur des éléments

chauffants.

Les éléments chauffants 8 ont une section transversale ronde et ils sont disposés parallèlement entre eux, en

deux rangées parallèles superposées. Chacune de ces ran-

gées est disposée le long de l'une des petites parois 1 ZO qui se trouve adjacente, c'est-à-dire perpendiculaire à la direction des grands c8tés de la chambre de chauffe parallélépipédique 20. La puissance maxima des éléments

chauffants 8 est de l'ordre de 8,4 kW, si bien que l'en-

semble du dispositif a une puissance globale de l'ordre de 100kW. La capacité de production drun tel dispositif

est environ 500 kg de cuivre ou t150 kg d'aluminium.

La chambre de chauffe illustrée sur les Fig. I à

3, qui est délimitée par les parois 1 à 3, se trouve arti-

culée avec l'ensemble de son creuset et de ses éléments

chauffants, sur un bâti fixe 11 qui supporte la structure.

* Cette articulation a lieu autour d'un axe horizontal 13

qui est parallèle aux grands cetés de la chambre de chauf-

fe rectangulaire 20. Le dispositif comporte encore un vérin hydraulique 14 articulé entre le bâti il et la chambre de chauffe 20. Ce vérin permet de faire basculer ou pivoter autour de l'axe 13, la chambre de chauffe 20

et son creuset 7 par rapport au bâti fixe 11, afin d'a-

baisser l'ouverture de coulée ou gueulard 16.

Pour le fonctionnement et l'utilisation du dispositif selon l'invention, on ouvre le couvercle 15 et on remplit partiellement le creuset avec le métal à fondre, après quoi, on referme le couvercle 15 et on branche le courant électrique pour les résistances des éléments chauffants 8, afin de provoquer la montée en tempatUxe de ces derniers. La chaleur dégagée par ces éléments chauffants en carbure de

silicium t utilsables à haute température en régime perma - ment, se trouve transmise principalement par rayonnement et seeulement en

partie par convexion jusqu'au creuset 7 et au métal qu4il. contient, tandis qu'une partie de la chaleur émise se trouve également transmise à la face intérieure des parois latérales 1 de la chambre de chauffe 20. Grâce à la disposition selon l'invention des éléments chauffants 8 à

un certain intervalle du creuset 7, et préférablement qus-

si à un certain intervalle des parois latérales 1 t le flux

thermique se trouve transmis au creuset 7 d'une façon régu-

lière, sans faire apparaître de pointes et/ou de minima de températures, lesquelles pourraient faire appara tre au

sein de la matière du creuset t des tensions thermiques im-

' portantes. Après qie le métal à fondre ait atteint la tem-

pérature désirée, on envoie le liquide sous pression au vérin hydraulique 14, lequel provoque le basculement ou le pivotement de l'ensemble du dispositif dont on abaisse ainsi le gueulard 16 afin de couler le métal fondu, par exemple dans un moule. A la fin de la coulée, on réduit la pression

dans le vérin hydraulique 14 au moyen d'un régulateur non re-

présenté, si bien que la chambre de chauffe 20 et son creu-

set 7 retiennent à leur position verticale initiale.

Etant donné que les éléments chauffants 8 tra-

versent les parois latérales les plus longues se faisant face danU la chambre de chauffe 20 et reposent à cet endroit dans des manchons de support traversant eux aussi les parois ( ces

manchons de support apparaissent sur la figure 1 sous la for-

me:de cercles en traits pleins entourant les sections trans-

versales rondes hachurées des éléments chauffants), cette

disposition particulière pour le support des éléments chauf-

fants par leurs extrémités permet de ne les soumettre qu'à des sollicitations mécaniques minima lorsque l'ensemble de l'appareilest soumis à des chocs ou à des à-coups.De plus, la matière isolante thermique fibreuse 4 contribue égalemern 248p948 à amortir les chocs ou analogues auxquels les éléments chauffants 8 pourraient être soumis pendant le processus de la coulée, étant donné que l'appareil de coulée a tendance à vibrer au fur et à mesure que se déroule le mouvement de coulée. Sur le dispositif 'illustré aux figures 1 à 3 t les

éléments chauffants 8 sont disposes horizontalement à un cer-

tain intervalle au-dessus de la sole de la chambre de chauf-

fe 20, l'intervalle entre l'axe géométrique des éléments chauffants les plus bas étant égal sensiblement au quintuple de leur diamètre extérieur 1. On s'assure ainsi qu'en cas de rupture partielle du creuset 7, le métal en fusion suss ceptible de couler sur la sole de la chambre de chauffe 20 ne risque pas d'endommager les éléments chauffants 8 ou tous autres organes se trouvant à un niveau plus base Le rapport entre la longueur et la largeur de la

chambre de chauffe 20 pour la variante selon l'inevtnion il-

lustrée sur les figures 4 et 5 est de l'ordre de 161.Dana la chambre de chauffe 20 t se trouv disposés de part et d'autre du creuset 7 t les éléments chauffants horizontaux qui sont répartis en deux rangées de trois chacune, parallèlement aux petits c8tés du rectangle constituant la section de la chambre de chauffe, Ltaxe géométrique des éléments chauffants supérieurs sont séperés de la paroi externe du creuset par

un intervalle égal- environ à 2,7 fois leur diamètre exté-

rieur t tandis que les intervalles correspondants pour les éléments chauffants intermédiaires sont égaux à environ 2t9

fois les diamètrez extérieurs ',alors qu'enfin ces mimes in-

tervalles pour les éléments chauffants inférieurs correspon-

dent à environ 3,4 fois le diamètre extérieurL'intervalle séparant l'axe géométrique des éléments chauffants et la surface intérieure de la petite paroi la plus proche dans

la chambre de chauffe correspond à environ 2,3 fois le dia-

mètre extérieur des dits éléments chauffants.

Chaque élément chauffant est sparé du suivant qui se trouve au-dessus ou au-dessous de lui (la distance étant

mesurée dtaxe géométrique à axe géométrique) par un inter-

valle égal à environ 393 fois le diamètre extéerieur d'un éle-

ment chauffant. L'intervalle séparant l'télément chauffant inférieur de la sole de la chambre de chauffe correspond à

environ 495 fois le diamètre extérieur de cet élément chauf-

fant. La puissance maxima des éléments chauffants pour le dispositif illustré sur les figures 4 et 5 est de l'ordre de 893 kW, c'est-à-dire que l'ensemble du dispositif dispose

d'une puissance maxima d'environ 50 kW. La capacité de pro-

duction de ce dispositif correspond à environ 300 kilos de

cuivre -, ou 90 kg d'aluminium.

Le dispositifde fusion et de coulée illustré sur les figures 4 et 5 est plus spécialement prévu pour un procédé de coulée horizontale tel que la coulée par la sole. Le gueulard de coulée 16 du creuset 7 se trouve disposé près du fond du cremset et ilest équipé d'une coquille de ooulée et /ou d'un système de refroidissement. De plus, le creuset 7 du dispositif de fusion et de coulée selon les figures 4 et 5, possède une autre ouverture de coulée - 16t, pour permettre de vider complètement le creuset. La sole 3 et

la paroi supérieure 2 de la. chambre de chauffe sont partiel-

lement constituées par la mise en place d'une masse coulée

en place, susceptible de conférer à l'ensemble une rigidi-

té mécanique suffisante. L'ouverture du creuset 7 est re-

fermée par un joint 21 au niveau de la paroi supérieure 2.

On a représenté sur la- figure 6, une autre varian-

te de réalisation du dispositif selon leinvention, la cou-

pe étant effectuée d'une paroi à l'autre, depuis l'avant, selon un plan vertical o La chambre de chauffe 20 est ici encore de forme parallélipipédique et le rapport entre la longueur de ses grands c8tés et celle de ces petits côtés est

de l'ordre de 1t6, Ce dispositif comporte au total six él6é-

ments chauffants répartis horizontalement les uns au-dessus des autres, en deux rangées parallèles aux petites parois de la chambre de chauffe, ces rangées étant toutefois disposées

de part et d'autre du creuset 7, comme montré sur le dessin.

L'intervalle séparant l'axe géométrique des éléments chauf-

fants et la surface extérieure du creuset est de l'ordre de 294 fois le diamètre extérieur des éléments chauffants, pour

ce qui est des éléments supérieurs; cet intervalle est d'en-

viron 2,8 fois le diamètre extérieur des éléments chauf-

fants pour ce qui est des éléments intermédiaires; il est

environ 3,3 fois le diamètre extérieur des éléments chauf-

fants pour ce qui est des éléments inférieurs.L'intervalle entre l'axe géométrique des éléments chauffants et la face interne de la petite paroi de la chambre de chauffe située

le plus à proximité t est de l'ordre de 2,1 fois le diamè-

tre extérieur des éléments chauffants. Chaque élément

chauffant est séparé des éléments chauffants les plus pro-

ches par un entraxe égal à environ 2,8 fois le diamètre ex-

térieur desdits éléments chauffants. Les éléments chauf-

rants inférieurs sont séparés de la sole de la chambre de chauffe par un intervalle qui, compté à partir de leur axe

géométrique,est égale à environ 3,2 fois le diamètre exté-

rieur d'un élément chauffant '. La puisqance maxima de ces éléments chauffants est de l'ordre de 14 kW t si bien que la puissance maxima de l'ensemble du dispositif est de l'ordre de 85 kW. La capacité de production du dispositif est de

l'trdre de 1 000 kg de cuivre ou 300 kg d'aluminiunrm.

Pour ceq uiest de chauffer le dispositif et de

fondre le métal, le fonctionnement de l'installation illus-

trée sur la figure 6 est analogue à ce qui a été précédem-

mnent décrit avec référence aux figures 1 à 3. De plus, le dispositif selon la figure 6 est principalement conçu pour rester immobile la plupart du temps. Seul, le creuset 7

est soulevé et extrait de l'intérieur de la chambre de chluf-

fe 20 * en passant à travers la paroi 5 de la chambre, lors-

qu'on veut pratiquer la coulée. Lppareil élévateur utili-

sé pour cela est de type connu, non représenté.

Avec l'appareil illustré sur les figures 1 à 3, on

a effectué diverses réalisations, répertoriées sur le ta-

bleau l.'

Tableau I

Type Dimensions en Nombre mm des éléments D d H chauffants Capacité de production en kg Cu Ai

T-50 305 265 400 9 20 20 28 950

T-200 380 355 580 9 200 60 45 1500

T-500 445 385 990 12 500 150 100 2600

T-1000 615 560 945 12 1000 300 170 3300

T-2000 670 650 1200 18 2000 600 250 4000

diamètre du creuset diamètre du creuset hauteur du creuset en haut en bas En ce q ui concerne la variante de la figure 6, on

a efectué pour le dispositif diverses réalisations réperto-

riées sur le tableau II.

Tableau II

Type Dimensions en Nombre mm des éléments D d H chauffants Capacité de production en kg Cu.l

S-50 305 205 375 9 80 25 28 700

S-200 380 265 480 9 200 60 45 1250

S-300 440 295 540 6 300 90 50 14oo00

S-500 510 325 650 9 500 150 75 1700

S-lOOO1 615 355 700 6 1000 300 85 2000 D = diamètre du creuset d = diamètre du creuset H = hauteur du creuset en haut en bas puissanoe totale kW Poids kg Puissance totale kW Pois kg 1s intervalle rcciproque séparant les elrments

chauffants les uns au-dessus des autres, c'est-à-dire l'en-

traxe des éléments chauffants horizontaux entre eux, vaut par exemple du double au quadruple du diamètre extérieur de

chaque élément chauffant o Dans le cas illustré sur les figu-

res 1 à 3, cet intervalle est égal à 2,6 fois le diamètre extérieur des éléments chauffants; dans le cas illustré sur les figures 4 et 5, cet intervalle atteint au contraire 3p4 fois le diamètre extérieur des éléments chauffants; dans le cas de la variante illustrée sur la figure 6 il est égal à 2,8 fois ledit diamètre extérieur. Enfin, dans le type T2000 correspondant au tableau I, cet intervalle est égal à 2,2 fois le diamètre extérieur d'un élément chauffanto

Ainsi, et par ailleurs sur la base de l'intervalle des â6-

mehts chauffants tels que prescrits par la présente invention, par rapport à la paroiextérieure du creuset et par rapport à la face interne des petites parois latérales de la chambre de chauffe, l'idée de la présente invention est de rayonner avec une répartition régulière sur la paroi extérieure du creuset, la chaleur émise par]es éléments chauffants. Cela conduit à assurer sur toute la surface extérieure du creuset,

une température superficielle pratiquement régulière et cons-

tante. De plus, la chaleur rayonnée par les éléments chauffaits

sur la face interne des parois coirtes de la chambre de chauf-

fe correspond à une distribution pratiquement régulière dur

ces surfaces internes des parois latérales. Grace à cette dis-

positionon maintient à des valeurs minima, les différences de température entre les divers points de la face extérieure

du creuset, ainsi qu'entre les divers points de la face in-

terne des parois correspondantes de la chambre de chauffe,

ce qui a pour résultat de rôduire à un minimum,les contrain-

tes thermiques auxuquelles ces différentes surfaces sont sou-

soumises, Si les intervalles séparant les éléments chauffants

du creuset avaient des valeurs inférieures à celles que,ré-

cise l'ingePtion t dans la. description qui précède, on ob-

serverait une convexion et un rayonnement plus importants, si bien que la température superficielle extérieure du creuset

serait plus élevée et le creuset serait soumis i des conLrain-

t489948

tes thermqiues supérieures. La conséquence serait une réduc-

tion notable et incortune de la durée de vie d'un tel creu-

set, Par contre, un plus grand intervalle entre les éléments chauffants et la face extérieure du creuset conduirait à ré-

duire la convexion et le rayonnement thermiques, ce qui nui-

rait au rendement thermique et à la rentabilité du dispositif.

Si l'on fixait l'intervalle sépaeant les éléments chauffants des petites parois latérales correspondantes de la chambre de chauffe à une valeur plus faible, il résulte du principe selon l'invention tel qutl a été précédemment exposé

et décrit, que la convexion et le rayonnement sur ces sur-

faces des parois de la chambre augmentaraient le flux thermique

transmis à cet endroit, ce qui accroîtrait la température su-

perficielle des ces parois. Ilen résulterait la conséquence désavantageuse d'une perte de rentabilité thermique et d'une

augmentation des sollictations thermiques et mécaniques aux-

quelles les parois latérales sont soumises t ce qui augmenta-

rait notablement les frais d'exploitation et réduirait la du-

rée de vie des parois de la chambre de chauffe, Si par contre, lbn fixait l'intervalle séparant les éléments chauffants de

ces parois latérales à une valeur supérieure à celle que pré-

conise l'invention p on aboutirait à un encombrement exagéré de la chambre de chauffe avec pour résultat une augmentation de l'intervalle séparant les éléments chauffants des petites

parois latérales et par conséquent du creuset.,Cela contribue-

rait encore à augmenter le volume et la surface des parois ex-

térieures du dispositif t avec une augmentation considérable

de la surface totale extérieure transmettant des pertes ther-

miques à l'espace environnant * Finalement, il en résulterait des pertes thermiques importantes. La conséquence serait ici encore une perte de rentabilité thermique et une augmentation

des roots pour l'ensemble du dispositif.

Les proportions relatives des constituants dans le matériau minéral fibreux servant à la fabrication des parois

thermiquement isolantes de la chambre de chauffe,peuvent va-

rier dans des proportions importantes. L'ensemble de Al 203 et SiO2 peut concerner de 50 à 100% en poids; la quantité de Al203 peut ttre comprise entre 0 et 100% en poids, par exemple au-dessus de 40%, et de préférence comprise entre 40% et 60o en poids; la quantité de SiO2 peut être comrpise entre O et % en poids, par exemple au-dessus de 40% en poids et, de préférence entre 40 et 60% en poids; dtautres additifs et impuretés peuvent être présents dans les fibres, à condition que ces impuretés n'exercent aucune action corrosive ou aucun

autre effet dommageable pour le creuset, les éléments chauf-

fants, ou tous autres éléments intervenant dans la construc-

tion du dispositif. On se souviendra notamment que, par exem ple des liaisons de fer sont fréquemment dommageables pour les

éléments chauffants et les éléments de construction du four.

La canductibilité thermique du matériau isolant thermique 4est égale par exemple à 0,1 kcal/m h C à 400 C pour ce qui est de la couche extérieure, et à 0,3 kcal/m h C à 1200 0C; pour ce qui est de la couche intérieure la

plus proche du creuset.

Le matériau isolant thermique 4 est constitué à

partir de matières minérales fibreuses telles que par exem-

ple celles qui sont connues sur le marché sous les dénomina-

tions commerciales " Triton kaowool", ou " Fiberfax". Ces matériaux contiennent les composants A203 43 à 70% en poids SiO2 SiO2 20 à 54% en poids Fe 23 des traces e203 TiO2 des traces MgO des traaes CaO 0,01 à 1,0 % en poids Na20 0,1 à 290 % en poids Le rendement dun tel dispositif peut être amélioré tout en réduisant la quantité de matériaux isolants thermiques nécessaires t si l'on utilise un réflecteur de rayonnement thermique non représenté dans les variantes illustrées sur les dessins. On monte ce réflecteur entre les petites parois latérales de la chambre de chauffe et les éléments chauffants qui leur sont parallèles, de façon à refléchir la chaleur en direction du creuset,

Bien entendu, il est possible de compléter le dis-

positif selon l'invention avec des accessoires supplémentaires

en eux-memes déjà connus, pour quiper un dispositif b fu-

sion et de coulée, Par exemple, on peut jrévoir un thermose t48#948"

tat avec sonde de prise de température ( visible sur la fi;Lu-

re 4, au-dessus de l'ouverture 16 et de l'élément chauffant supérieur). divers systèmes de coulée, d'obturation pour les ouvertures ou pour le gueulard t etc... En résumé t on constate que l'invention réalise pour la première fois un dispositif de fusion et de coulée à l'aide duquel on peut fondre et couler des minéraux et/ou des métaux, ou encore des alliages métalliques, dispositif qui utilise pour la fusion une température d'utilisation permanente allant jusqu'à 16500C, et m9me susceptible de dépasser cette valeur pour de courtes durées o PBour cela, l'invention se fonde sur l'utilisation d'un matériau isolant

thermique minéral à haute résistance de conductibilité ther-

mique, qui peut tre égalemnat un matériau fibreux dont 1' emplo est déjà connu pour assurer l'isolation thermique x 1' invention prévoyant de constituer les parois de la chambre de

ch.uffe directement dans ce matériau. On 4vite ainsi les in-

convénients des variantes connues de chambres de chauffe * pour lesquelles on employait des matériaux de construction exagérément lourds tels que par exemple des céramiques, des briques réfractaires t ou d'autres matériaux accumulateurs thermiques. En outre, l'invention permet d'augmenter la durée de vie des éléments chauffants qu'on utilise, et ceci malgré

leur charge thermique plus élevée. Enfin, l'invention aug-

mente la durée de vie du creuset et dans certains cas, elle

permet même d'augmenter simultanément toutes les caractéris-

tiques précitées par rapport à des variantes précédemment

connue s. Ceci découle de l'inter-réaction des systèmes utili-

sés pour lier les éléments et éviter la transmission aux élé-

ments chauffants des chocs ou à-coups auxquels sont soumises les parois de la chambre de chauffe t la propre élasticité du matériau à fibres minérales qui joue le r81e d 'isolant thermique, intervenant égalerme nt dans cet effet amortisseur#

ainsi que la mise en place de manchons isolants pour suppor-

ter et tenir en place les éléments chauffants o Grâce au prin-

cipe et aux dispositions conformes à l'idée de l'invention

pour la mise en place et la disposition des éléments chauf-

fants v de la paroi extérieure du creuset et/ou des faces in-

ternes des parois de la chambre de chauffe t non seulement on permet un fonctionnement permanent à haute temp6rature

mais également, on augmente dans des proportions importan-

tes le rendement thermique et la rentabiliLé, un maximum dténergiede rayonnement se trouvant transmis depuis les élé- ments chauffants jusqu'au creuset, sans risquer des soumeti

tre celui-cei à des tensions thermiques exagérées. Abstrac-

tion faite de la réalisation constructive solide et rigides la durée de vie de l'ensemble du dispositif, et notamment de tous ses élements soumis en permanence à des températures Alevées, tels que par exemple les éléments chauffants,le

creuset, et les parois de la chambre de chauffe, se trou-

ve considérablement augmentée. On supprime ainsi nombre des incidents qui apparaissaient dans les dispositifs connus à

ce jour, notamment en ce qui concerne la fatigue des maté-

riaux et leur rupture; cela simplifie les opérations d'en-

tretien et réduit les temps morts dans le fonctionnement du dispositif. On peut notamment e spacer considérablement les opérations d'entretien. Finalement t le dispositif selon 1' invention permet d'augmenter la rentabilité de l'ensemble de son fonctionnemento Bien que l'invention ait été ci-dessus décrite avec référence à un mode de réalisation préféré, il est clair

qu4elle ne se limite pas à cela. Au contraire, de nombreu-

ses possibilités restent à la disposition d'un spécialiste pour réaliser d'autres combinaisons ou modifier certaines parties, pour aboutir à des solutions équivalentes, avec des

moyens analogues à ceux des exemples donnés pour la construc-

tion et/ou les techniques de réalisation et/ou l'adaptation à des cas particuliers. De telles modifications équivalentes

ne sortiraient pas du cadre de l'invention.

Claims (18)

REVEND ICATT ONS

1 - Dispositif pour élaborer et couler un bain fondu de substances tinérales ou métalliques a et notamment de métaux ou d'alliages métalliques à haut point de fusion tela que par exemple du cuivre et/ou des alliages de cuivres comprenant une chambre de chauffe avec des parois latérales, une paroi supérieure et une sole inférieure, pôurvue dans

son ensemble d'une isolation thermique en une matière eseen-

tiellement à base d'alumine et de silice tandis quAelle est entourée par un caisson d'acier, un support de creuset étant prévu à l'intérieur de la chambre de chauffe pour rec.voir un creuset tandis quaentre les parois de la chambre de chauffe et le creuset on dispose au moins trois éléments chauffants en carbure de silidnm, abmetsée électriquement et n'ayant aucun contact avec le creuset t caractérisé en ce que la

chambre de chauffe (20) est constituée par des parois laté-

rales (1), une paroi supérieure (2) et une sole (3) formées dans leur ensemble à partir d'un matériau (4) essentiellement

composé d'alumine et de silice, tandis que les éléments chauf-

fants au carbure de silicium sont portés avec amortissement des chocs mécaniques par au moins une des parois de la chambre de chauffe t à un intervalle qui, compté pour chaque élément chauffant entre son axe géométrique et la surface extérieure

(9) du creuset (7) à une valeur allant du double au quadru-

ple du diamètre extérieur 1 de l'élément chauffant (,8).

2 - Dispositif suivant la revendication 1, carac-

teriséE ce que les parois latérales (1), la paroi supérieure

(2) et la sole (3) de la chambre de chauffe (20) sont consti-

tuées en un matériau fibreux.

3 - Dispositif suivant la revendication 1, carac-

térisé oen ce que les parois latérales (1), la paroi supérieu-

re (2) et la sole (3) de la chambre de chauffe sont réalisées

au moins en partie sous la forme d'éléments moulés en un maté-

riau isolant thermique moulable.

4 - Dispositif suivant l'une quelconque des reven-

dications précédentes, caracteérisé en ce que les éléments chauffants (8) sont placés chacun avec un intervalle séparant son axe géométrique et la face intérieure (10) de la paroi la plus proche (1) de la chambre de chauffe, à une valeur allant du double au quadruple du diamètre extérieur 1 de l'élément

chauffant (8).

- Dispositif suivant l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments chauffants (8) sont portés par deux parois latérales opposées

(1) de la chambre de chauffe (20).

6 - Dispositif suivant l'une quelconque des re-

vendications préc6édentes # caractériséee ce que les éléments

chauffants (8) sont horizontaux et disposés d'une façon con-

nue parallèlement à la paroi adjacente (1) de la chambre de

chauffe (20).

7 - Dispositif suivant l'une quelconque des re-

vendicatiohs 1 à 5, caractérisé en ce que les éléments

chauffants (8) occupent à la manière connue une position ver-.

ticale t et sont montés autour du creuset (7).

8 - Dispositif suivant l'une quelconque des re-

vendications 1 à 6, caracté risé en ce que la chambre de

chauffe (20) a la forme générale d'un parallélépipède allen-

gé, contenant pratiquement en son centre le creuset (7) i

tandis que les éléments chauffants (8) sont orientés horizon-

talement parallèlement aux petites parois (1) de la chambre

de chauffe, pour traverser les grandes parois (1) se fai-

sant face dans cette chambre (20), tandis que ces élements chauffants sont superposés les uns aux autres,et répartis en deux rangées verticales de part et d'autre du creuset (7) entre celui-ci et les petites parois (1) de la chambre de

chauffe, l'intervalle séparant l'axa géométrique d'un élé-

ment chauffant (8) et la surface extérieure (9) du creuset (7) ayant une valeur Égale de 2p3 à 3,5 fois le diamètre

extérieur 1 de l'élémentchauffant (8).

9 - Dispositif suivant la revendication 8 t ca-

ractérisé en ce que les éléments chauffants (8) ont chacun

leur axe géométrique séparé de la petite latérale (1) cor-

respondante de la chambre de chauffe (20), par un interval-

le allant du double au triple de son diamètre extérieur 1.

- Dispositif suivant l'une quelconque des re-

vendications 1 à 6. caractérisé e n ce que la chambre de chauffe a sensiblement la forme dun prisme droit à section

hexagonale dans la partie centrale duquel se trouve le creu-

set t tandis que 'Les éléments chauffants scut repartis en des rangées verticales ayant chacune au mnoins deux]lments chauffants t lesquelles rangées sont parallèles à chacune des six parois latérales du Drisme hexagonal, un élément chauffant traversant à l'horizontale et de façon oblique une des deux parois latérales situées de part et d'autre de celle

à laquelle il est parallèle. alors que les éléments chauf-

fants disposes de part et d'autre du creuset dans des rangées parallèles entre eles se trouvent avec le même intervalle séparant leur axe géométrique et la sole de la chambre de chauffe,cet intervalle étant cependant plus grand d'une rangée à la rangée voisine, puis de celle-ci à la rangée suivante.

11 - Dispositif suivant l'une quelconque des re-

vendications 8 à 10, caractérisé en ce que l'élément chauf-

fant inférieur (8) a son axe géométrique séparé de la sole (3) de la chambre de chauffe (20) par un intervalle allant du triple au quintuple de son diamètre extérieur 1,

12 - Dispositif suivant l'une quelconque des re-

vendications précédentes, caracitrisé en ce que les éléments chauffants (8) ont leurs axles géométriques séparés par un intervalle qui, dans le cas de deux éléments chauffants (8) voisins, va du double a+ uadruple du diamètre extérieur 1

de l'élémentchauffant (8).

13 - Dispositif suivant l'une quelconque des re-

vendications précédentes, caractérisé en ce que t comme éléments chauffants (8), on utilise des éléments chauffants de type connut en forme de spirales, au carbure de silicium

14- Dispositif suivant l'une quelconque des re-

vendications précédentes, caractérisé en ce que le support mécaniquement amorti de chaque élément chauffant (8) est assuré par un dispositif récepteur élastique, reposant sur la paroi (1), (2), ou (3) de la chambre de chauffe, dans la zone o l'élément chauffant (8) traverse cette paroi,

- Dispositif suivant l'une quelconque des re-

vendications 1 à 14, caractêriséen ce que le support miéca-

niquement amorti de chaque élément chauffant (8) est ré'ali-

sé par pose directe de cet élément chauffant sur la matière (4) thermiquement isolante et élastiîue qui constitue la ;5

paroi (1) de la chambre -e chauffe dans la zone o l'éleé-

ment (8) la traverse 16 - Dispositif suivant l'une quelcornque des

revendications14 et 15, caractérisé en ce que dans la zone

oh il traverse la paroi (1) de la chambre de chauffe, cha-

que élément chauffant (8) est gainé d'un machon isolant.

17 - Dispositif suivant l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que entre les

éléments chauffants (8) et la paroi (1) de la chambre de chauffe, on dispose un réflecteur de rayonnement thermioule prévu pour renvoyer vers le ereuset central (7), la chaleur rayonnée par les éléments chauffants (8) en direction des

parois (4) de la chambre de chauffe.

16 - Dispositif suivant l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que au moins

la paroi su érieure (2) et/ou la sole (3) de l1a chambre de

chauffe (20) comprend localement des renforts.

19 -'Dispositif suivant la revendication 18, caractérisé en ce que les renforts sont constitués par des inserts enrobés dans la matière des parois (2), (3), (4),

de la chambre de chauffe.

- Dispositif suivant l'une quelconque des

revendications 18 et 19 p caractérisé e nce que les renforts

sont constitués au moins en partie par un matériau accumu-

lateur d'énergie.

21 - Dispositifs uivant l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce qubntre 1'

ouverture d'embouchure du creuset et la paroi supérieure (2) de la chambre de chauffe (20) est disposé un joint (21) pour

empocher les vapeurs métalliques de sléchapper vers la cham-

bre de chauffe (20).

22 - Dispositif suivant l'une quelconque des

revendications précédehtes, caractérise en ce que pour em-

pécher l'entrée de gaz oxydants, et notamment dtair dans l'espace surmontant le creuset (7), on dispose un joint (21) entre l'ouverture de ce creuset (7) et la paroi supérieure

(2) de la chambre dle chauffe (20).

23 - Dispositif suivqnt la revendication 21 f caractérisé en ce que le joint (21) pour empêcher la sortie des vapeurs métalliques dans la chambre de chauffe (20) joue également le rôle de joint pour empêcher l'entx6e de gaz oxydants dans l'espace situé au-dessus du creuset (7), sa forme et son montage étant p évus en conséquence. 24 - Dispositif suivant l'une quelconque des

revendications précédentes t caractérisé en ce que le maté".

riau fibreux (4) isolant thermique possède un coefficient de conductibilité calorifique qui estÈb 0lkcal/m h C 400 Ce *t4a=ssa couche intérieure, de 0,3 kcal/m h oC à 1200 C.