Brevet FR2177623A1 — publié le 19731109

Le traitement de recuit des aciers, en particulier des bobines de taie d'acier, se fait le plus souvent dans des fours à cloche à fonctionnement intermittent, le cycle de traitement se divisant en trois phases successives : une phase de chauffage, une phase de maintien en température et une phase de refroidissement. On cherchekabituellement à raccourcir autant que possible cette dernière, afin d'augmenter la productivité des fours. Dans ce dessin, on fait appel à un certain nombre de techniques de refroidissement accéléré portant soit sur les gaz recyclés à l'intérieur du couvercle entourant la charge du four, soit sur l'air qui entoure ce couvercle, soit sur ces deux élé ments à la fois. Une des techniques couramment utilisées consiste à entourer le couvercle, après ltenlèvement de la cloche de chauffage, d'une cloche de refroidissement munie d'un ventilateur aspirant l'air à travers un espace annulaire compris entre le couvercle et la cloche. Cette technique nécessite ltinstallation sur chaque cloche d'un ventilateur de refroidissement de débit très important pour que le résultat thermique soit valable. Ces caractéristiques rendent le dispositif - ---- onéreux, bruyant et nécessitent, en cas d'insonorisation, des installations individuelles pour chaque cloche de refroidissement. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en procurant à la fois un accroissement de la productivité de l'installation par amélioration des conditions de refroidissement du four, une réduction du niveau sonore émis par le four /et du fait du reniement cte reroidIssement en phase de refroSdissemeny ameIiorë autorisant une reductton du débit d'air, une possibilité de centralisation de l'alimentation en air de refroidissement pour plusieurs fours, en vue de diminuer le prix d'investissement et d'insonorisation par four. Ces améliorations sont obtenues par l'utilisation d'une cloche de refroidissement de structure particulière donnant naissance à une multitude de jets d'air qui viennent frapper perpendiculairement la surface extérieure du couvercle du four, les turbulences qui en résultent augmentant le taux des échanges thermiques entre le couvercle et laird En outre, la cloche de refroidissement repose sur l'embase du four par un Joint de sable assurant l1étanchéité; ce fait, associé à la structure de la cloche, procure un effet d'insonorisation vis-à-vis des bruits engendrés à l'intérieur du couvercle. Enfin, la doche de refroidissement selon l'invention possède une manchette de raccordement qui permet son alimentation en air et, à cet effet, se branche automatiquement, au moment de une/ la mise en place de la cloche sur le couvercle dU four, à' /nche de conduite générale d'air de refroidissement commune à plusieurs embases. La description qui va suivre, en regard du dessin annexé à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure unique est une vue en coupe verticale dtun four à cloche selon l'invention. Le four à cloche représenté comporte un couvercle 1 en forme de cloche reposant sur une base 2 par l'intermédiaire d'un joint de sable circulaire 3 assurant l'étanchéité de ltenceinte dans laquelle sont empilées des-bobines de totale 4 - - constituant la charge du four, avec interposition de séparateurs de charges 5. Dans l'enceinte ainsi constituée règne une atmosphère gazeuse de composition appropriée au traitement thermique. Cette atmosphère interne est mise en circulation A travers les S$ES S 5 grSce à une turbine de recirculation 6 à laquelle est associé un diffuseur 8 et à une paroi cylindrique 7 entourant les bobines et formant déflecteur.Au début de phase de refroidissement, une cloche de refroidissement 9 vient coiffer le couvercle 1. Cette cloche est destinée à assurer une circulation forcée d'air autour du couvercle. Elle reçoit l'air de refroidissement par une embouchure 10 et présente la particularité de posséder deux parois concentriques : une paroi extérieure continue 12 et une paroi intérieure 13 perforée de trous 14 disposés de telle façon que se forme un système de Jets d'air débitant à grande vitesse et attaquant perpendiculairement la surface du couvercle. Cette dispositifion crée une Sorte turbulence au voisinage de la paroi du couvercle 1, qui augmente le taux des échanges thermiques entre l'air et le couvercle, donc la vitesse de refroidissement de ce dernier et de sa charge 4. L'alimentation des jets se fait à partir de lsespace 15 contenu entre les parois intérieure et extérieure de la coche de refroidissement 12. L'air est évacué par une ouverture ll située à la partie supérieure de cette dernière. Cette cloche peut constituer en même temps un écran insonorisant, protégeant l'atelier du bruit émis par la turbine 6 de recirculation du gaz à l'intérieur du couvercle 1 et traversant celui-ci. A cet effet, la cloche de refroidissement descend Jusqutà la base du four, où l'étanchéité est assurée au moyen dtun joint de sable 16 ou dun Joint à lit fluidisé. Le ventilateur dtalimentation en air de refroidissement est, dans omette solution, séparé des cloches et peut en alimenter simultanément un certain nombre. Ceci est réalisé au moyen dun réseau de distribution branché sur toutes les bases à alimenter. Le branchement individuel de chaque cloche s'effectue en meme temps que sa mise en place sur la base, ctest-à-dire dès ltentrée en phase de refroidissement accéléré de la charge, gracie à un système de volets 17 à ouverture et fermeture automatiques. Llou- verture est assurée par l'action d'une manchette de raccordement sur le système de volets, tandis que la fermeture utilise la pression d'air délivré par le ventilateur aidée éventuellement par des contre-poids agissant sur les volets. Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, on peut apporter des modifications à la forme d'exécution qui vient d'gare décrite. ----T2- invention est applicable aux fours à cloche quelle que soit la forme de leur section et quel que soit le type de recirculation interne du gaz d'atmosphère. En particulier, elle s'applique aux fours de recuit en bobines expansées. - REVENDICATIONS i.- Four à cloche pour traitements thermiques, compor- tant un couvercle reposant sur une base, ledit couvercle recouvrant la charge à traiter ainsi que des dispositifs de recirculation de l'atmosphère interne et se trouvant coiffé, lors de la phase de refroidissement du four, par une cloche recevant un fluide de refroidissement, caractérisé par le fait que cette cloche comporte au moins une paroi en regard de la surface externe du couvercle, ladite paroi étant munie dtune multiplicité dtori- fices générateurs de Jets de refroidissement qui viennent frapper la surface du couvercle sous une incidence sensiblement perpendiculaire. 2.- Four à cloche selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la cloche de refroidissement comporte au moins une autre paroi, continue, enveloppant la paroi munie d'orifices, contenant le fluide de refroidissement et assurant B répartition de ce dernier devant la multiplicité d'orifices. 3.- Four à cloche selon l'une quelconque des revendications l et 2, caractérisé par le fait que la cloche de refroidis- sement comporte une paroi qui s'étend Jusqu'à la base du four où l'étanchéité est assurée au moyen d'un joint. 4.- Four à cloche selon ltune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la cloche de refroidissement est munie d'un dispositif d'entrée de fluide de refroidissement à enclenchement automatique sur une branche correspondante de conduite d'amenée sous pression dudit fluide, lors de la mise en place de ladite cloche sur la base et dune ouverture d'échap ment à sa partie supérieure. 5.- Four à cloche selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le dispositif d'entrée -de fluide de refroidissement est une manchette de raccordement à engagement dans un système de volets à ouverture et fermeture automatiques placé à ltextrémité de la branche de conduite correspondante. 6.- Four à cloche selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'ouverture du système de volets est commandée par l'engagement dela manchette de raccordement. 7.- Four à cloche selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la fermeture du système de volets utilise la pression du fluide de refroidissement en combinaison avec des contrepoids. 8.- Four à cloche selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le fluide de refroid sement est l'air.