Brevet FR2026973A1 — publié le 19700925

i 2026973 La présente invention concerne un dispositif pour la fixation du couvercle sur la carcasse d'un four électrothermique, notamment d'un four de réduction, tel qu'un four à carbure de calcium. Ce dispositif comprend une console périphérique formée sur le bord supérieur de la paroi du four 5 et supportant une couche de briques isolante sur laquelle s'appuie le couvercle du four, couvercle qui est refroidi à l'eau. Dans un dispositif connu de ce type, l'extrémité supérieure de la paroi du four, ainsi que l'extrémité inférieure de son couvercle portent chacune une bride périphérique servant à la liaison rigide du couvercle et 10 de la paroi du four, avec intercalation d'une couche de briques isolante. Lorsque la paroi du four se déforme dans le sens radial sous l'effet des contraintes thermiques, plus précisément par l'augmentation ou la diminution du diamètre de la carcasse du four par suite de variations de la température, les vis isolantes - établissant la liaison rigide'entre les deux brides 15 mentionnées - sont exposées à des forces de cisaillement puisque le couvercle du four ne se dilate pas de la même façon que la carcasse. Les isolants perdent leur efficacité si les forces de cisaillement agissant sur les vis deviennent trop importantes et les vis sont arrachées ou leur isolant électrique est détérioré, de sorte que la fixation du couvercle refroidi à 20 l'eau sur la carcasse ne répond plus aux exigences. Le manque d'étanchéité du four électrothermique à cet endroit,qui en est la conséquence, est bien entendu grave, non seulement pour le fonctionnement du four lui-même, mais également pour les opérateurs se trouvant à proximité du four. L'objet de l'invention est un dispositif de fixation du couvercle 25 sur la carcasse d'un four électrothermique qui n'a pas les inconvénients cités, qui est insensible aux forces de cisaillement, qui assure l'étanchéité au gaz du plan de séparation entre la carcasse et le couvercle du four, qui réalise en outre un verrouillage complet du couvercle et qui assure, enfin, un véritable isolement double. Selon une caractéristique essentielle de 30 l'invention, le couvercle du four présente une console disposée parallèlement et en vis-à-vis de la console de la paroi du four, cette dernière ainsi que la console du couvercle présentant chacune une bride périphérique disposée dans un plan commun et reliée, avec intercalation d'une matière isolante, par un élément de liaison. On obtient ainsi un dispositif de fixation qui 35 satisfait entièrement aux buts cités ci-dessus. Les vis ne sont plus exposées aux forces de cisaillement parce qu'elles sont disposées perpendiculairement à l'axe du four et, pour les cas où elles sont disposées parallèlement à cet 69 44661 2 2026973 axe, des éléments ayant des caractéristiques élastiques se trouvent entre la paroi du four et son couvercle. Le dispositif selon l'invention est donc également étanche au gaz puisque les vis ne peuvent plus être arrachées. Du fait de la suppression de ces forces de cisaillement, il n'est pas non •5 plus possible qu'une surpression à l'intérieur du four provoque le dégagement du couvercle de sa fondation. Lorsqu'on utilise des vis isolantes, on obtient un véritable isolement double puisque les brides et les éléments de liaison enferment entre eux un matériau d'étanchéification, notamment de l'amiante combinée avec une matière isolante. 10 Selon une autre caractéristique de l'invention, le plan commun dans lequel se trouvent les brides est vertical. Il est par conséquent exclu que des contraintes thermiques différentes dans la paroi du four produisent des forces de cisaillement sur les vis. Selon une autre caractéristique de l'invention, on dispose les 15 brides dans un plan commun qui est horizontal. La liaison entre le couvercle du four et sa bride présente dans ce cas des caractéristiques élastiques, de sorte que les forces de cisaillement agissant sur les vis. - disposées perpendiculairement à l'axe du four - sont très faibles et sans aucune importance. L'élément de liaison des brides peut avoir une section trans-20 versale rectangulaire et une épaisseur qui est partout la même. Il est cependant également possible, conformément à l'invention, de prévoir des éléments de liaison ayant des caractéristiques élastiques dans la zone située entre la console de la paroi du four et celle de son couvercle. La section transversale de l'élément de liaison peut dans ce 25 cas être plus faible dans cette zone que dans les parties reliées aux brides. Selon une autre caractéristique de l'invention, on ne dispose pas de matière isolante entre la console de la paroi du four et celle du couvercle. 30 Selon encore une autre caractéristique de l'invention, on dispose une tôle élastique entre la console de la paroi du four et celle de son couvercle. Enfin, l'invention prévoit que les brides, la couche intermédiaire isolante ainsi que l'élément de liaison se composent de plusieurs 35 parties et ont une forme polygonale, vue dans le sens de l'axe du four. 44661 3 2026973 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor-tiront plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, 'ainsi que des dessins annexes dans lesquels - la figure 1 est une coupe transversale schématique d'un four 5 électrothermique; - les figures 2 à 6 représentent le détail' A de la figure 1 à plus grande échelle et sous différentes formes; - les figures 7 et 8 sont deux coupes suivant la ligne VII-VII de la figure 1. 10 Le dispositif illustré sert à la fixation d'un couvercle 10 sur une carcasse 11 d'un four électrothermique, notamment d'un four de réduction, tel qu'un four à carbure de calcium, comme celui représenté schématiquement par une coupe transversale à la figure 1. La carcasse 11 du four se compose essentiellement de la paroi extérieure ou enveloppe 12, 15 du garnissage latéral 13 et dù garnissage 14 pour le fond. Le couvercle 10 est traversé par des électrodes dont l'une seulement, portant la référence 15, est représentée à la figure 1. L'invention concerne la partie 16 qui se trouve au niveau du plan de séparation entre la paroi 12 et le couvercle 10 du four. 20 La figure 2 montre les détails de la partie ou dispositif 16. La paroi 12 du four forme à son bord supérieur une console 17 portant une bride 18. La console 19 du couvercle 10 du four porte de la même façon une bride 20. Une couche de briques isolante 21 sépare les deux consoles 17 et 19. Une couche de matière isolante 22 se trouve en outre entre cette couche 25 de briques 21 et la console 19 du couvercle 10, tandis qu'une couche de matière isolante 23 se trouve entre la couche de briques 21 et la console 17 de la paroi 12 du four. Un élément de liaison 25 et des vis isolantes 26 et 27 relient, avec intercalation d'une couche de matière isolante 24, la bride 18 ainsi que la bride 20. 30 La forme de réalisation représentée à la figure 3 se distingue essentiellement de celle illustrée à la figure 2 par le fait que l'élément de liaison 25 est élastique. Plus précisément, l'élément est rigide dans les parties fixées aux brides 18 et 20 alors qu'elle est élastique dans la partie 28 située entre ces dernières. 11 est recommandable de réaliser la 35 partie médiane 28 en tôle de cuivre. 69 44661 4 2026973 Les brides 18 et 20 des formes de réalisation représentées aux figures 4, 5 et 6 se trouvent dans un plan commun horizontal. La figure" 4 montre un élément de liaison 25 rigide et, afin d'éviter des forces de cisaillement, la partie 31 entre le couvercle 10 du four et la 5 bride associée 20 a suffisamment d'élasticité pour pouvoir occuper la position représentée en traits mixtes (32) à la figure 4 pour le cas où la partie supérieure 12' de la paroi 12 du four occupe la position représentée également en traits mixtes à la figure 4. Le mode de fixation de l'élément de liaison 25 représenté à 10 la figure 5 est analogue à celui de la figure 4, mais avec la différence que le joint 24 est subdivisé en deux joints 29 et 30. La partie médiane élastique 28 de l'élément de liaison compense les différences de dilatation entre la paroi 12 du four et son couvercle 10. La figure 6 représente en fait le mêifle agencement que la 15 figure 5, avec la seule différence que la partie intermédiaire élastique 28 de l'élément de liaison est courbée en sens contraire. La figure 7 montre que "1'élément de liaison 25, la couche intermédiaire en amiante 24 et les brides 20, 18 se composent en réalité de plusieurs parties et ont dans l'ensemble une forme polygonale, comme 20 cela est le cas pour les formes de réalisation représentées aux figures 2 et 3. La figure 8 est une coupe selon la ligne VII-VII de la figure 1, montrant plus particulièrement le dispositif 16 illustré aux figures 4, 5 et 6. L'élément de liaison 25, la couche intermédiaire en amiante 24 et les brides 20, 18 n'ont pas une conformation polygonale, mais sont néanmoins 25 composés de plusieurs parties. 44661 5 2026973 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la fixation du couvercle sur la carcasse d'un four électrothermique, notamment d'un four de réduction, tel qu'un four à carbure de calcium, dispositif qui comprend une console périphérique formée sur le bord supérieur de la paroi du four et supportant une couche 5 de briques isolante sur laquelle s'appuie le couvercle du four, couvercle qui est refroidi à l'eau, caractérisé en ce que le couvercle du four comprend une console disposée parallèlement et en vis-à-vis de la console de la paroi du four, cette dernière ainsi que la console du couvercle présentant une bride périphérique disposée dans un plan commun, les brides 10 étant reliées l'une à l'autre, avec interposition d'une couche de matière isolante, par un élément de liaison. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plan commun des brides est vertical. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le 15 plan commun des brides est horizontal. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section transversale de l'élément de liaison est rectangulaire et en ce que l'élément a approximativement la même épaisseur partout. 20 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de liaison a des caractéristiques élastiques dans la zone située entre la console de la paroi du four et la console du couvercle de celui-ci, la section transversale de l'élément de liaison pouvant être plus faible dans cette zone que dans les parties reliées aux 25 brides. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il ne comprend pas de matière isolante entre la console de la paroi du four et celle de son couvercle. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, 30 caractérisé en ce qu'il comprend une tôle élastique disposée entre la console de la paroi du four et celle de son couvercle. 69 44661 6 2026973 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les brides, la couche intermédiaire isolante et l'élément de liaison se composent de plusieurs parties et ont une forme polygonale vue dans le sens 5 de l'axe du four. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des vis isolantes relient les brides, la couche intermédiaire isolante ainsi que l'élément de liaison.