Brevet FR2027179A1 — publié le 19700925

i 2027179 L'invention est relative à un procédé et à un dispositif pour le chauffage rapide de tubes ou de tambours dans un four. Les tubes ébauchés qui sont destinés à être laminés dans des laminoirs à tubes, par exemple des laminoirs réducteurs à traction-5 ner, doivent d'abord être chauffés à la température de laminage qui correspond à la composition de la matière. Ceci est effectué par un chauffage rapide dans des fours de passage à brûleurs à gaz dont les gaz combustibles influencent le tube de l'extérieur, ou bien par un chauffage électrique, les tubes étant déplacés longitudina-10 lement. Ou bien, on utilise des fours à sole roulants qui traversent les tubes transversalement. Lorsqu'il s'agit de tubes à diamê tre élevé et ayant une paroi très épaisse, ce procédé ne peut être mis en oeuvre que moyennant une dépense élevée en ce qui concerne le volume du four, afin de pouvoir garantir un chauffage uniforme, 15 plus particulièrement lorsque les parois sont très épaisses. Le la minage de tubes à diamètre élevé et dont l'avant-matière présente également des parois très épaisses a reçu une solution technique, .. cependant, cette solution n'existe pas en ce qui concerne le chauffage économique à la température de laminage. 20 L'invention vise à procurer un procédé de chauffage rapide pour des tubes et des tambours forgés ou soudés et à l'aide duquel il est possible de chauffer impeccablement également des tubes à paroi épaisse et à diamètre élevé. On a pu constater qu'un tel procédé peut être exécuté lorsque, 25 conformément à l'invention, la flamme du brûleur est dirigée dans une extrémité du tube , qu'elle chauffe le tube de l'intérieur et, en agissant comme injecteur, retourne par aspiration le gaz brûlé, sortant à l'extrémité du tube. Lors du chauffage, le tube n'est avantageusement déplacé que 30 dans le sens longitudinal en avant et en arrière et est tourné en même temps, étant donné que, dans ce cas, le brûleur ne doit pas être déplacé. Une quantité de gaz refroidi et qui correspond a la quantité des gaz combustibles se formant en permanence, est évacuée en continu. Pour la mise en oeuvre du procédé, il est important 35 que les gaz combustibles soient insufflés dans l'axe du tube, afin que le tube lui-même agisse comme tuyère à injection et que le retournement du gaz de chauffe s'effectue sans énergie extérieure additionnelle. Il est évidemment possible que le procédé ne soit mis en oeuvre qu'au moyen d'un seul brûleur pour autant que les dimen-40 sions des tubes le permettent. Un avantage particulier réside dans la bonne exploitation de la teneur en chaleur des gaz brûlés par 69 43942 2 2027179 la transmission de chaleur obtenue simultanément de l'intérieur et de l'extérieur par les gaz de chauffe circulant rapidement. Un autre avantage du procédé réside dans le fait qu'en opposition au chauffage rapide par l'extérieur, il est possible de ré-5 duire considérablement le risque de la formation de criques dues à la chaleur, étant donné que la face la plus fortement chauffée, à savoir la face intérieure se trouve sous une tension de pression. D'autres avantages résident dans la faible influence de la chaleur sur la maçonnerie du four qui est protégée contre le rayonnement 10 des flammes et dans l'absorption de ce rayonnement par la paroi intérieure du tube, de plus, dans le fait que les brûleurs peuvent ê-tre réglés de manière que la surface du tube ne soit pas directement soumise à l'influence de la flamme, ce qui, toutefois, ne réduit pas la quantité de chaleur transmise au tube. 15 Une forme d'exécution simplifiée, donnée à titre d'exemple non limitatif, est représentée au dessin annexé qui illustre une coupe longitudinale de l'objet de l'invention. Le tube à chauffer 1 est situé dans un four 2 du type tunnel. Le tube est disposé sur un chariot à roues 3 et il peut être dépla-20 cé en avant et en arrière dans le sens de l'axe. En outre, le tube peut être tourné autour de son axe. Une des faces frontales du four est réalisée sous la forme d'une porte pivotante 4 par laquelle le four est chargé. L'autre face frontale forme la cheminée 5 à travers laquelle le brûleur 6 s'étend dans la chambre de four. 25 Les gaz combustibles sont insufflés dans l'axe du tube. De ce fait le brûleur 6 agit comme injecteur et aspire les gaz combustibles qui refluent sur la face extérieure du tube afin de les envoyer à nouveau à travers l'intérieur du twbe. Les rapports de circulation sont indiqués par des flèches. L'inversion des gaz combustibles 30* est favorisée par des pièces profilées 7. Par le courant de gaz de combustion en circulation, on obtient un chauffage rapide et uniforme de la paroi du tube. Par la cheminée 5 on évacue en continu une quantité de gaz combustible qui correspond à celle amenée par le brûleur 6. 35 Pour le procédé, sont particulièrement appropriés des brûleurs à haute vitesse, plus particulièrement des brûleurs à jets oxygène/ combustible, étant donné que leur jet bien concentré et sortant avec une impulsion élevée est particulièrement approprié pour engen drer l'action d'injection envisagée. Etant donné que dans ces brÛ-40 leurs on peut brûler du gaz combustible et de l'oxygène en tout rap t>9 43342 3 2027179 port quelconque, par exemple presque stoechiométriquement et avec un guidage idéal de la flamme, il est également possible de dominer le calaminage de la surface du tube, ce calaminage pouvant être réduit ou même être entièrement éliminé. 5 De nombreuses variantes de ce schéma sont possibles. Par exem ple, plusieurs tubes peuvent être disposés parallèlement et peuvent être chauffés simultanément. Ces tubes peuvent également être installés à la verticale. 69 43342 4 2027179 REVENDICATIONS 1. Procédé pour le chauffage rapide de tubes dans un four muni d'au moins un brûleur, caractérisé en ce que la flamme du brûleur est dirigée dans une des extrémités du tube et chauffe le dit tube de l'intérieur et retourne, par aspiration et en agissant comme in- 5 jecteur, le gaz brûlé sortant de l'extrémité du tube, 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, canstitué par un four du type tunnel dont une des faces frontales est réalisée sous la forme d'une porte tandis que son autre face frontale est réalisée sous la forme d'une cheminée 10 et dans lequel se place le tube à ehauffer, caractérisé en ce que, soit dans la porte (4), soit dans la paroi de la cheminée (5) sont installés des brûleurs (6) dont la flamme est orientée vers l'intérieur du tube.