FR2537375A1 - Electrode avec conduit de chaleur integre - Google Patents

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Daniel Joseph Racki
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Westinghouse Electric Corp
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    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02—Details
    • H05B3/03—Electrodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

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Abstract

ELECTRODE DANS LAQUELLE EST INTEGRE UN CONDUIT DE CHALEUR COMPORTANT UN REVETEMENT PROTECTEUR8 SUR LA SURFACE INTERIEURE D'UN TROU4 FORMANT LE CONDUIT DE CHALEUR AFIN DE PROTEGER LE CUIVRE DE L'ELECTRODE CONTRE LE FLUIDE DU CONDUIT DE CHALEUR. APPLICATION: ELECTRODE DESTINEE A FOURNIR DE L'ENERGIE ELECTRIQUE A UN BAIN DE METAL OU DE VERRE FONDU.

Description

La présente invention concerne des électrodes utilisées pour chauffer une
matière fondue, spécialement à base de métal ou de verre fondu De telles électrodes s'étendent habituellement dans un récipient, dans lequel se trouve un volume de matière fondue ou d'une matière devant être fondue, et pénètre en dessous de la surface du bain de fusion, L'électrode est utilisée pour fournir de l'énergie électrique à la matière fondue ou devant être fondue O La quantité de chaleur extrêmement grande engendrée dans
l'électrode exige un système de refroidissement très étudié Ordinaire-
ment, on incorpore coaxialement un conduit de chaleur dans l'électrode.
La princàpo de fonctionnement dl un conduit de chaleur sont bien connus et sont décrits dans diverses sources provenant des brevets US no 3 865 184 et 3 753 364 En bref, un conduit de chaleur est un tube forment un thermosiphon de vaporisation constitué par un réservoir ayant de bonnes propriétés de conduction de la chaleur et formant un circuit
fermé dont la paroi intérieure est garnie d'une toile métallique consti-
tuant une structure capillaire Une des extrémités du conduit de chaleur est chauffée et l'autre extrémité est refroidie, A l'intérieur du conduit de chaleur, il se produit un cycle continu d'évaporation-condensation
qui transfère la chaleur axialement en direction de l'extrémité refroidie.
L'installation d'un tel conduit de chaleur dans une électrode est diffi-
cile et relativement conteuse et est parfois la cause de problèmes durant
le fo Mctionnement de l'électrode.
C'est pourquoi, l'objet principal de la présente invention est de fournir une électrode dans laquelle est incorporé un conduit de chaleur et qui est simple, facile à fabriquer et dont le fonctionnement
est fiable.
Compte tenu de cet objet, la présente invention réside dans une électrode qui est destinée à conduire de l'énergie électrique jusqu'à un bain de matière fondue et qui comporte un moyen formant conduit de chaleur pour refroidir ladite électrode, laquelle comprend un corps d'électrode en cuivre, adapté pour s'étendre jusque dans ledit bain, ledit corps comportant un trou axial qui s'y étend depuis la première de ses extrémités, caractérisée par le fait qu'un revêtement est appliqué sur les surfaces du corps en cuivre qui délimitent ledit trou, ce revêtement protégeant le cuivre contre toute interaction avec un volume
de fluide de conduit de chaleur sous hbate température se trouvant dans le-
dit trou et à la seconde extrémité de celui-ci lorsque ladite électrode est en position de fonctionnementcp Fra fait que des moyens sont disposés à la première extrémité dudit corps d'électrode pour évacuer la chaleur transportée par ledit fluide depuis la seconde extrémité jusqu'à ladite première extrémité dudit corps de manière à refroidir ainsi la seconde
extrémité de ladite électrode.
L'invention apparattra plus facilement dans la description
ci-après d'un mode de réalisation donné à titre purement illustratif en Io se référant aui dessir annexé, sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une électrode de la technique antérieure; et la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une électrode d'un premier mode de réalisation 1 La figure 1 représente des électrodes de l'état de la technique L'électrode 1 s'étend dans un bac 10 contenant un bain 2 d'aluminium fondu De façon typique, l'électrode 1 est un cylindre de
cuivre de 2 m 43 ( 8 pieds) de longueur et de 30,4 cm ( 1 pied) de diamè-
tre Un conduit de chaleur 3 d'un diamètre de 5 cm ( 2 pouces) et d'une longueur de 2 m 13 ( 7 pieds) est Gmboité à retrait dans un trou formé dans l'électrode Une chambre 4 contient une substance, habituellement
du potassium ou du mercure, qui est l'agent de transfert de chaleur.
L'extrémité supérieure de l'électrode comporte un système 5 de chemise de refroidissement à eau La figure 1 montre également une partie de la
toile métallique 6 qui est le système capillaire du conduit de chaleur.
Les flèches 7 montrent l'écoulement de la chaleur.
La figure 2 illustre un premier mode de réalisation d'une
électrode perfectionnée dans laquelle est intégré un conduit de chaleur.
Les éléments 1, 2, 4, 5, 6, 7 et 10 sont identiques à ceux de la figure 1 mais le composant 3, qui est un tube faisant partie du système de conduit de chaleur de la figure 1,a été omis La chambre 4, formée par un trou de 5 cm ( 2 pouces) foré dans l'électrode elle-même, est utilisée comme "conduit" de chaleur On revêt la surface intérieure de ce trou avec une couche de 0,76 mm ( 30 mils) de molybdène, de nickel ou d'acier inoxydable, par dépôt de vapeur, de manière à protéger le cuivre de l'électrode contre l'interaction avec le mercure ou le'potassium fluide se trouvant dans la chambre 4 Ce revêtement protecteur est représenté par une ligne 8 en trai&,interrompussur la figure 2 La figure 2 montre également un
bouchon d'étanchéité 11 et un bouchon d'accès 12 pour la chambre 4.

Claims (6)

REVENDICATIONS
1 Electrode destinée à conduire l'énergie électrique jusqu'à un bain de matière fondue et comportant pour son refroidissement un moyen
formant conduit de chaleur, ladite électrode comprenant un corps d'élec-
trode ( 1) en cuivre, adapté pour s'étendre jusque dans ledit bain ( 2), ledit corps ( 1) comportant un-trou axial qui s'y étend depuis une première de ses extrémités, caractérisée par le fait qu'un revêtement est appliqué
sur les surfaces du corps en cuivre qui délimitent ledit trou, ce revête-
ment protégeant le cuivre contre toute interaction avec un volume de fluide de conduit de chaleur sous haute température disposé à l'intérieur dudit trou et à la seconde extrémité de ce trou lorsque ladite électrode est
en position de fonctionnement, et-'le fait que des moyens de refroidisse-
ment ( 5) sont disposés à la première extrémité dudit corps ( 1) d'électro-
de pour évacuer la chaleur transportée par ledit fluide depuis la seconde extrémité jusqu'à ladite première extrémité dudit corps, de manière à
refroidir ainsi la seconde extrémité de ladite électrode.
2 Electrode suivant la revendication 1, caractérisée par le
fait que ledit revêtement est du nickel.
3 Electrode suivant la revendication 1, caractérisée par le
fait que ledit revêtement est de l'acier inoxydable.
4 Electrode suivant la revendication l,caractérisée par le
fait que ledit revêtement est du molybdène.
Electrode suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4,
caractérisée par le fait que ledit fluide est du potassium.
6 Electrode suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5,
caractérisée par le fait que ledit bain est de l'aluminium.
7 Electrode suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5,
caractérisée par le fait que ledit bain est du verre.
FR8318679A 1982-12-02 1983-11-23 Electrode avec conduit de chaleur integre Expired FR2537375B1 (fr)

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ES (1) ES8507307A1 (fr)
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IT (1) IT1168712B (fr)
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