Brevet FR2346656A1 — publié le 19771028

La présente invention conc-erne la fabrication des métaux, notamment les fours à garnissage pour l'élaboration des métaux très réactifs dans le vide ou sous atmosphère neutre. Le développement de la technique moderne et de la technologie dans plusieurs industries impose de nouvelles exigences vis-à-vis des matériaux de construction. Ces matériaux doivent avoir une résistance élevée à la corrosion dans différents milieux agressifs, une résistance mécanique dans les conditions de températures basses, normales, et hautes, une résistance pyroscopique et d'autres caractéristiques spécifiques telles que : insensibilité magnétique, faible coefficient de dilatation linéaire, haute inertie quant à la capture des neutrons lents. En tant que matériaux qui satisfont aux exigences énumérées ci-dessus, on pent citer les métaux très réactifs : titane, zirconium et leurs alliages avec d'autres métaux. Bien que le titane soit un métal assez actif, la formation, sur sa surface, d'un film de protection compact lui confère une résistance exceptionnellement élevée à la corrosion, qui dépasse celle de l'acier inoxydable. Le titane ne s'oxyde pas à l'air, dans l'eau de mer et ne se transforme pas dans toute une série de milieux agressifs, notamment dans l'acide nitrique dilué ou concentré et meme dans l'acide nitromuriatique. Grâce à cela, le titane est un matériau excellent pour la fabrication des appareils chimiques. Mais une propriété fondamentale du titane, qui contribue à son emploi de plus en plus étendu dans la technique moderne, est sa résistance pyroscopique aussi bien que celle de ses alliages. En outre, ces alliages ont une grande réfractairité, c'est-à-dire qu'ils sont capables de conserver leurs bonnes caractéristiques mécaniques aux températures élevées. Tout ceci fait que les alliages du titane sont des matériaux de grande valeur pour la fabrication des avions et des fusees. Un autre avantage consiste en ce que l'utilisation des pièces en titane et en ses alliages dans les moteurs à explosion permet de diminier de 30 environ la mase de ces pièces. Aux qualités utiles du zirconium métallique appartient sa résistance élevée à la corrosion dans différents milieux. I1 ne se dissout pas dans les acides ni dans les alcalis. Le zirconium ne capture presque pas de neutrons lents (thermiques). Cette propriété, combinée à sa résistance élevée à la corrosion et sa résistance mécanique aux températures élevées, fait du zirconium et de ses alliages l'un des principaux matériaux de construction des piles de puissance atomiques; Le vaste domaine d'utilisation du titane, du zirconium et de leurs alliages a favorisé le développement intensif de leur production. Naturellement, toutes les qualités positives des matériaux de construction précités ne se manifestent pleinement qu'à condition que l'équipement technologique de fonderie de base permette l'élaboration d'un métal de haute qualité pour l'obtention de lingots et de pièces brutes de dimensions et de forme voulues. Du fait qu'aux hautes températures le titane et le zirconium entrent en réaction avec les gaz de l'atmosphère, on effectue la fusion de ces métaux dans le vide et sous une atmosphère d'argon. L'une des méthodes d'élaboration de métaux très réactifs sous une forme compacte est la fusion dans un four à garnissage sous vide ou sous atmosphère neutre. Une telle fusion permet à la fois d'élaborer une importante quantité de métal et de l'isoler contre toute réaction avec le matériau du ereuset. Le métal élaboré peut être utilisé pour la coulée de lingots et de pièces brutes profilées. L'élaboration dans le creuset à garnissage du four à vide présente une série d'avantages en comparaison de sa fusion dans un cristallisoir.Dans ce cas, le choix des constituants de la charge est facilité, de mEme que son transfert jusqu'au lieu de fusion et le traitement métallurgique du bain de fusion, l'obtention d'une structure fine du lingot est assurée, la refusion des chutes est facilitée et des conditions favorables sont créées pour la coulée centrifuge de pièces brutes. Les fours à garnissage permettent d'effectuer l'élaboration du métal tant dans le vide que sous atmosphère neutre avec utilisation d'une source de chaleur incorporée (électrode consommable) et une source de chaleur indépendante (électrode non consommable, plasmotron, canon à électrons). C'est pourquoi, dans la pratique mofkde . de la production de métaux très réactif, les fours à garnissage sous vide, surtout les fours à l'arc à électrodes consommable ou non consommable, tiennent une place de plus en plus grande. Par ailleurs, on observe une tendance constante à l'augmentation de la puissance unitaire des fours quant au volume de métal élaboré au moyen de l'augmentation de la capacité du creuset à garnissage. Le creuset à garnissage est une partie essentielle et très importante du four : la qualité du métal élaboré, la sécurité et l'efficacité du processus d'élaboration du métal et la bonne marche de tout le four dépendent de la construction et du fonctionnement thermique du creuset. Le fonctionnement du creuset à garnissage est accompagné d'une intensité thermique plus grande que celle du porteélectrode et de l'enveloppe du four. De 40 à 70 de la chaleur dégagée par l'arc électrise sont généralement évacués à travers ses parois. I1 existe plusieurs types de crue sets à garnissage pour l'élaboration des métaux très réactifs dans le vide ou sous atmosphère neutre. Ce sont des creusets métalliques à refroidissement, revêtus de graphite, ou des creusets métalliques sans refroidissement, ainsi que des creusets métalliques refroidis au gaz et à l'eau. Le jeu entre le corps du creuset et la frette refroidie à l'eau exerce une grande influence sur la répartition de la température dans le creuset à revêtement de graphite. Une augmentation de ce jeu peut entraSner la fusion du garnissage, ce qui a pour effets une interaction intensive du métal en fusion et du revêtement de graphite, une pénétration du métal dans le graphite et un criquage du rev8tement de graphite. Dans ce cas, le métal en fusion est considérablement pollué par les inclusions de graphite. Dans un creuset massif du type à absorption de la chaleur et dans un creuset à soufflage par gaz neutres, l'évacuation de la chaleur du garnissage s'avère insuffisante dans les conditions d'élaboration du métal, ce qui provoque un échauffement considérable du creuset, la fusion du garnissage, la fusion partielle des parois du creuset et la pollution du bain par le matériau des parois du creuset. Ctest pourquoi on utilise de préférence, pour l'élaboration de métaux très réactifs réfractaires, des fours à l'arc sous vide équipés de creusets métalliques à garnissage refroidis à l'eau. L'inconvénient principal de tels fours est le risque de perçage éventuel de la paroi du corps de creuset par l'arc électrique ou par les arcs secondaires, ce qui crée un danger d'explosion par suite de la pénétration de l'eau dans l'enceinte du four. L'explosion a lieu en cas de formation intense de vapeur lorsque l'eau pénètre sous la couche de métal en fusion, ou à la suite de la formation d'air détonant dans l'enceinte du four, due à la décomposition de la vapeur d'eau dans des conditions de hautes températures et d'activité chimique du métal très réactif en fusion. Pendant l'élaboration du métal dans le four à l'arc à garnissage, dans le bain se déroulent des processus électriques, métallurgiques, hydrodynamiques et thermiques. Tous ces processus sont intimement interdépendants et correlatifs, mais les plus importants sont les processus thermiques. Les indices de qualité et de quantité du métal élaboré dépendent beaucoup de leur caractère. Par conséquent, le régime de fusion du métal et la marche du four en général dépendent de l'efficacité et du bon fonctionnement du système de refroidissement du creuset à garnissage. Dans ce contexte, les problèmes du choix et de l'utilisation du fluide dans le système de refroidissement sont liés intimement et inséparablement, en premier lieu, aux problèmes de la protection contre les explosions de l'installation de fusion et de la sécurité de service du circuit d'échange de chaleur. Outre les exigences concernant la protection contre les explosions, il est indispensable de tenir compte des propriétés thermophysiques du fluide de refroidissement, de l'action corrosive et érosive sur les matériaux des parois du circuit de refroidissement, de l'indice de toxicité, de la sécurité contre l'incendie, de la facilité d'approvisionnement, de l'expérience de l'utilisation dans d'autres branches de l'industrie, et même du facteur psychologique. I1 existe des fours à arc sous vide pour 11 élaboration de métaux très réactifs dans un cristallisoir, dont les circuits de refroidissement utilisent en tant que fluide de refroidissement un alliage eutectique sodium-potassium. Dans ces fours, l'évacuation de la chaleur des parois du cristallisoir est effectuée par l'alliage sodium-potassium en régime de circulation forcée du fluide de refroidissement dans l'enceinte de refroidissement du cristallisoir. L'avantage principal de tels fours en comparaison des fours refroidis à l'eau et en comparaison des fours à l'arc sous vide à garnissage utilisant un creuset métallique refroidi à l'eau, est qu'ils ne présentent pas de danger d'explosion. Toutefois, ces fours, par suite de la présence d'un circuit échangeur de chaleur à circulation forcée, présentent une série d'inconvénients de construction et d'exploitation. Le four à l'arc de fusion dans le vide de métaux très réactifs, équipé d'un système de refroidissement par métal liquide, est une installation assez complexe. Le circuit échangeur de chaleur de ce four comporte un cristallisoir utilisant un fluide de refroidissement sodium-potassium, des pompes électromagnétiques, un échangeur de chaleur à l'air doté dtun ventilateur puissant, un piège pour les oxydes avec un ventilateur, des réservoirs de retour et d'expansion, des conduites à robinetterie de coupure pour métal liquide et des appareils de mesure, y compris des débitmètres électromagnétiques. L'exploitation de cet équipement équivaut à ltexploitation dtune section de fabrication distincte et exige une attention qualifiée permanente de la part du personnel desservant. la grande longueur des conduites et la présence d'ensembles et d'organes de construction complexe dans le système de refroidissement utilisant un métal liquide font qu'en dehors des limites de l'enceinte refroidie du cristallisoir il y a toujours une quantité importante d'alliage eutectique sodiumpotassium. Cela est désavantageux du point de vue d'une consommation économique du fluide de refroidissement à métal liquide. D'autre part, les dangers que comporte le service des tronçons extérieurs du circuit échangeur de chaleur en est augmenté. Malgré que la vitesse du fluide de refroidissement dans le circuit ne dépasse pas la valeur maximale admissible (8 m/s), il se produit une destruction corrosive et érosive intensive des parois des conduites.Ceci est dangereux en exploitation, parce qutun percement de la paroi et une éjection de l'alliage sodium-potassium dans le bttiment de l'atelier peuvent se produire à tout moment. Une telle destruction est surtout dangereuse dans la zone d'amenée du fluide de refroidissement (réchauffé) de l'enceinte de- refroidissement du cristallisoir à l'échangeur de chaleur à air, du fait que l'alliage sodiumpotassium liquide a une haute température et, par conséquent, peut s'enflammer et blesser le personnel desservant. Dans ce contexte, le choix des matériaux pour les éléments du circuit et la méthode de fabrication du système de refroidissement doivent être absolument irréprochables. Les exigences spéciales sont imposées quant à l'étanchéité de tout le système, les jonctions du circuit doivent être soudées ou brasées et vérifiées par des méthodes fiables de contrôle de la qualité des jonctions, y compris le contrôle par les rayons X ou X et la vérification de l'étanchéité à l'aide d'un détecteur de fuites à haloiae ou à hélium L'altération de l'étanchéité du système au cours de l'exploitation, étant donné la grande longueur des conduites et le nombre important d'ensembles et d'éléments dans le circuit d'échangeur de chaleur, ainsi que l'usure par corrosion et r9siondu matériau des parois du système de refroidissement, conduisent à l'accumulation constante d'oxydes durs qui peuvent obstruer les conduites. De ce fait, le bon fonctionnement du piège d'oxydes est particulièrement important.L'inconvénient consiste, dans ce cas, en ce qu'il est nécessaire d'ajouter des portions fraîches de fluide de refroidissement à métal liquide. Ainsi, la complexité de la construction et du service, le danger d'éjection du métal alcalin combustible à l'état liauide du circuit et la diminution de la fiabilité de fonctionnement de l'installation de fusion rendent absolument necessaire la recherche de nouvelles voies de solution du problème de la protection contre les explosions des fours pour l'élaboration des métaux très réactifs. Afin de pallier ces inconvénients, l'invention a pour objet un four à garnissage pour l'élaboration de métaux très réactifs dans le vide ou sous atmosphère neutre, dont le creuset refroidi serait conçu de manière à éliminer les dangers d'explosion dans un four en cours d'exploitation, à augmenter sa fiabilité de fonctionnement, à simplifier son service et à augmenter le rendement du four en comparaison des fours connus de ce genre. Ce problème est résolu du fait que le four à garnissage pour 1' élaboration des métaux très réactifs dans le vide ou sous atmosphère neutre, du type comprenant une enveloppe montée sur un cadre d'appui, constituée de deux parties séparables suivant un plan horizontal, et dans laquelle est fixé un porteélectrode ayant la possibilité de se déplacer verticalement et au-dessous.duquel, mais plus paut qu'une lingotière à entonnoir installée sur une plaque de fond, se trouve un creuset ayant une commande de pivotement autour d'un axe horizontal et comportant des doubles parois et un fond qui forment une enceinte pour un fluide de refroidissement, est caractérisé, suivant l'invention, en ce qu'il est équipé d'un réservoir d'expansion rempli d'un gaz neutre et communiquant avec l'enceinte du creuset remplie d'un fluide de refroidissement à métal liquide, et en ce que dans ladite enceinte est disposé un échangeur de chaleur tubulaire raccordé aux conduites d'amenée et de retour d'eau de refroidissement. Une telle réalisation constructive du four à creuset à garnissage pour l'élaboration de métaux très réactifs permet d'utiliser pour le refroidissement des parois du corps du creuset un fluide de refroidissement à métal liquide, notamment un alliage eutectique sodium-potassium qui, en cas de percement du corps de creuset par fusion et de pénétration dans la couche de métal très réactif en fusion, prévient l'explosion parce que l'interaction physico-chimique des métaux liquides dans n'importe quelles conditions, y compris celles de hautes températures sous vide, se déroule d'une façon parfaitement tranquille. La présence du réservoir d'expansion rempli d'un gaz neutre, communiquant avec l'enceinte pour le fuide de refroidissement, disposée respectivement entre les parois et le fond du corps du creuset et son enveloppe et remplie du fluide de refroidissement à métal liquide, assure une libre dilatation cubique du fluide de refroidissement, due au chauffage de ce dernier au cours de l'élaboration du métal, ce qui exclut l'augmentation de la pression dans l'enceinte contenant le fluide de refroidissement, jusqu'à une valeur susceptible de provoauer une déformation, voireQla destruction des parois de l'enveloppe et du corps du creuset. L'échangeur de chaleur du creuset, disposé dans l'enceinte pour le fluide de refroidissement, permet de supprimer le circuit de circulation forcée du fluide de refroidissement à métal liquide et de le remplacer par un circuit ouvert d'eau, ce oui, à son tour, permet d'augmenter la sécurité de service, la fiabilité de fonctionnement du four et de simplifier son exploitation. I1 est avantageux de doter le réservoir d'expansion d'un manomètre à contacts électriques, relié électriquement à un dispositif d'alarme, et/ou d'un manometre à lecture relié à une conduite flexible, mettant en communication ledit réservoir avec une bouteille de gaz neutre se trouvant en dehors de l'enveloppe du four. Cela permet de réaliser, au cours de l'élaboration du métal, un controle permanent de l'étanchéité de l'enceinte contenant du fluide de refroidissement dans le creuset. En cas de défaut d'étanchéité dû au perçage ou à la destruction du corps du creuset, le fluide de refroidissement à métal liquide et le gaz neutre passe dans le four à travers ledit défaut d'étanchéité, et par conséquent la pression du milieu gazeux dans le réservoir d'expansion diminue brusquement, ce qui est aussit8t enregistré par le manomètre qui, par ses contacts électriques, déclenche le dispositif d'alarme, et la fusion du métal s'arrete. I1 est avantageux de fabriquer l'échangeur de chaleur tubulaire de manière à ce qu'il comporte une paroi à deux couches, de réaliser des canaux entre lesdites couches, de les disposer longitudinalement, de faire passer les parties terminales de l'échangeur de chaleur tubulaire à travers des orifices pratiqués dans la paroi du creuset, de les fixer de façon étanche, de disposer à leur sortie des indicateiirs de fuites du fluide de refroidissement et de relier électriquement ces derniers au dispositif d'alarme. Cela permet d'effectudr un contre continu et à temps l'étanchéité de l'échangeur de chaleur, et, en cas de défaut d'étanchéité des parois de l'échangeur de chaleur, d'obtenir de façon sûre un signal indiquant l'apparition de fluide de refroidissement dans les canaux, car, dans ce cas, le fluide ferme les contacts électriques de l'indicateur de fuites. La détection des défauts dans l'échangeur de chaleur permet de prévenir à temps les incidents et de remédier à ces défauts. I1 est souhaitable de doter le creuset d'au moins un collecteur de gaz neutre communiquant avec les canaux disposés entre les couches de la paroi de l'échangeur de chaleur tubulaire, et de réaliser ce collecteur de manière que sa paroi soit constituée d'un c8té par celle du creuset, et de l'autre conté, par les parois de collecteurs d'amenée et de retour d'eau de refroidissement. Une telle réalisation constructive des collecteurs de gaz et d'eau permet d'effectuer pendant le fonctionnement du four, un contrôle sar de l'étanchéité aussi bien de l'échangeur de chaleur tubulaire du creuset, que des endroits de passage dudit échangeur à travers la paroi de l'enveloppe du creuset eut à travers les parois des collecteurs d'eau. En cas de défaut d'étanchéité en ces endroits et de pénétration du fluide de refroidissement à métal liquide ou de l'eau dans le collecteur de gaz, les contacts électriques de l'indicateur de fuites (par exemple, d'une bougie d'auto) se ferment et un signal d'alarme est envoyé. Le collecteur de gaz disposé entre l'enceinte à fluide de refroidissement et le collecteur d'eau exclut toute pénétration de l'un des fluides de refroidisseffent dans l'autre et toute réaction chimique entre eux. En tant que dispositif d'alarme indiquant un défaut d'étanchéité de l'enceinte à fluide de refroidissement du creuset de l'échangeur de chaleur tubulaire, des collecteurs de gaz et d'eau, on peut utiliser un avertisseur acoustique électrique et/ou un avertisseur lumineux. Ceci permet de surveiller visuellement et/ou auditivement le bon état du creuset et d'augmenter de ce fait la sûreté du contre du bon fonctionnement de l'équipement au cours même de l'élaboration du métal dans le four. Les dessins annexés illustrent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation du four à garnissage conforme à la présente invention. Dans ces dessins : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale du four à garnissage, suivant un plan vertical ; - la figure 2 est une vue en coupe suivant II-II de la figure 1, à plus grande échelle ; - la figure 3 est une vue en coupe suivant III-III de la figure 2, à plus grande échelle. Le four à garnissage pour l'élaboration des métaux très réactifs dans le vide ou sous atmosphère neutre comporte un cadre d'appui 1 (figure 1), une enveloppe 2 en deux parties séparables suivant un plan horizontal, montée sur le cadre 2 et se composant d'une voûte 3 susceptible de pivoter sur une charniere 4 à axe horizontal, et d'une partie inférieure 5, entre lesquelles est disposée une garniture d'étanchéité 6 en caoutchouc pour vide, et un couvercle 7 coiffant d'une manière étanche la partie supérieure de la voûte 3 par l'intermédiaire d'une garniture d'étanchéité 8 en caoutchouc pour vide. Dans le couvercle 7, par l'intermédiaire d'une garniture d'étanchéité 9, est fixé, avec possibilité de déplacement vertical, un porte-électrode 10 pour la fixation d'une électrode consommable 11 et pour l'alimentation de cette dernière en énergie électrique à partir d'une source d'alimentation électrique (non représentée sur les dessins). A l'intérieur de l'enveloppe 2 est monté un creuset 12 à garnissage, susceptible de pivoter autour d'un axe horizontal. Le creuset a un corps 13 (figure 2) et une enveloppe 14, entre les parois et les fonds desquels se trouve une enceinte 15 pour un fluide de refroidissement. Dans l'exemple considéré, on utilise en tant que fluide de refroidissement un alliage eutectique sodium-potassium, appelé fluide de refroidissement à métal liquide. L'enceinte 15 est traversée par un échangeur de chaleur tubulaire 16, constitué de deux tubes disposés coaxialement et en contact l'un avec l'autre : un tube intérieur 17 (figure 3) et un tube extérieur 18 qui forme une paroi à deux couches de 11 échangeur de chaleur 16. La surface extérieure du tube 18 de l'échangeur de chaleur 16 est en contact avec le fluide de refroidissement à métal liquide remplissant l'enceinte 15. Dans l'échangeur de chaleur 16, entre les tubes 17 et 18 formant les couches de la paroi de ce dernier, sont pratiqués des canaux 19 disposés longitudinalement ; les extrémités de 1' échangeur de chaleur tubulaire 16 (figure 2) passent à travers des trous réalisés dans la paroi de l'enveloppe 14 du creuset 12 (figure 1) et sont fixées de façon étanche. Une extrémité 20 (figure 2) du tube extérieur 18 (figure 3) de l'échangeur 16 (figure 2) traverse un collecteur de gaz 21, et son autre extrémité 22 traverse un collecteur de gaz 23. les collecteurs 21 et 23 sont remplis d'un gaz neutre, par exemple, d'argon, par conséquent les canaux 19 (figure 3) qui communiquent avec eux sont eux aussi remplis de ce même gaz. Les parties terminales du tube intérieur 17 de l'échangeur 16 traversent les collecteurs 21 et 23 (figure 2), mais ne communiquent pas avec ces derniers. L'extrémité d'entrée du tube intérieur 17 (figure 3) débouche dans un collecteur d'amenée 24 (figure 2) doté d'une tubulure 25 d'armée d'eau de refroidisseent, et l'extrémité de sortie du tube intérieur 17 (figure 3) débouche dans un collecteur d'évacuation 26 (figure 2) doté d'une tubulure 27 d'évacuation de l'eau utilisée pour le refroidissement du creuset 12. Le collecteur de gaz 21 est séparé par une paroi 28 du collecteur 24 d'amenée de liteau. Le collecteur de gaz 23 est séparé par une paroi 29 du collecteur 26 d'évacuation de l'eau. Par un trou 30 pratiqué dans le fond du collecteur de gaz 21, e-st introduit et fixé dans ce dernier un indicateur 31 de fuites du fluide de refroidissement (figure 1), constitué par exemple par une bougie d'auto. A un raccord 32 (figure 2) du collecteur de gaz 21 est reliée une conduite métallique souple et étanche 33 (figure 1) qui communique avec une bouteille 34 destinée à l'amenée d'un gaz neutre dans le collecteur de gaz 21 (figure 2) et dans les canaux 19 (figure 3). Le collecteur de gaz 23 (figure 2) a un raccord 35 pour l'amenée d'un gaz neutre et un trou 36 pour l'installation dans ce collecteur d'un indicateur de fuites du fluide de refroidissement, analogue à celui décrit pour le collecteur de gaz 21. Les indicateurs 31 de fuites du fluide de refroidissement (figure i) installés dans les collecteurs de gaz 2 et 23 (figure 2), sont en permanence reliés électriquement, par l'intermédiaire d'un cible 37 (figure 1), à un dispositif d'alarme 38 consistant en un bloc électrique comprenant des avertisseurs laineux et/ou acoustiques, c'est-à-dire des lampes et/ou des sirènes.Ils permettent d'effectuer le contre de l'intégrité des parties de la paroi de l'enveloppe 14 (figure 2) commune aux collecteurs de gaz 21 et 23, des parois 28 et 29 situées dans ces collecteurs, des parois des tubes 17 et 18 (figure 3) ; de cette manière, est réalisé un contre permanent de l'étanchéité des collecteurs de gaz 21 et 23 (figure 2), des collecteurs d'eau 24 et 26 et de l'échangeur de chaleur tubulaire 16. Les tubulures 25 et 27 des collecteurs d'eau 24 et 26 sont fixés dans l'enveloppe 2 du four par l'intermédiaire de garnitures d'étanchéité 39 et 40 en caoutchouc pour vide, permettant les rotation réversibles, dans ces dernières, desdites tubulures autour d'un axe horizontal. Ces rotations sont dues à l'inclinaison du creuset 12 pendant le déversement du métal en fusion qu'il contient et au retour du creuset en position de départ. Pour l'alimentation de l'échangeur de chaleur tubulaire 16 du creuset 12 en eau de refroidissement, on a prévu une conduite d'amenéa d'eau 41 et une conduite d'évacuation d'eau 42. Les deux conduites 41 et 42 sont souples et n'opposent pas de résistance au pivotement du creuset 12 autour de son axe horizontal. Le creuset 12 (figure 1) du four est équipé d'un réservoir d'expansion 43 rempli d'un gaz neutre, par exemple, d'argon. Le réservoir 43 communique avec l'enceinte 15 (figure 2) à fluide de refroidisserent et permet l'expansion du fluide de refroidissement à métal liquide pendant son échauffement au cours de l'élaboration du métal. Par l'intermédiaire d'une conduite métallique flexible 44, le réservoir d'expansion 43 communique avec une bouteille à gaz 45 disposée en dehors de l'enveloppe 2 du four et destinée à l'amenée d'un gaz neutre dans le réservoir en question. our le contre de l'étanchéité de l'enceinte 15, à fluide de refroidissement du creuset 12 au cours de ltélabora- tion du métal, un manomètre 46 à contacts electriques et un manomètre à lecture 47 disposés en dehors de l'enveloppe 2 du four, sont reliés à la conduite-métallique flexible 44. le manomètre 46 à contacts électriques est relié électriquement (non représenté sur les dessins) au dispositif d'alarme 38. Le réservoir d'expansion 43 est doté d'un dispositif de sécurité 48 pour la décharge de la surpression au cas ou' celle-ci dépasse une valeur limite déterminée. Le dispositif 48 est installé à l'extérieur de l'enveloppe 2 du four et communique avec le réservoir d'expansion 43 par une conduite métallique souple et étanche 49. Sous le creuset 12 à garnissage, dans la partie inférieure de l'enveloppe 2 du four, est installée une commande hydrauliRue 50 de pivotement du creuset 12, se composant d'un vérin hydraulique 51, d'une tige mobile 52, d'un axe 53 et d'un galet 54 supportant le creuset 12. Le vide dans le four est crée à l'aide d'une pompe à vide 55 communiquant avec le four par l'intermédiaire d'une conduite à vide 56. La paroi de la conduite à vide 56 est traversée d'une manière étanche par les conduites 44 et 33 d'amenée de gaz neutre dans le réservoir d'expansion 43 et dans les collecteurs de gaz 21 et 23, et par le cible 37 de l'indicateur 31 de fuites du fluide de refroidissement. Dans le four à garnissage, objet de l'invention, il est possible de réaliser l'élaboration d'un métal sous atmosphère neutre. Pour cela on a prévu une conduite 57 raccordée à une bouteille 58 installée sur le cadre d'appui 1. Dans un enfoncement de l'enveloppe 2 du four est disposé, plus bas que le creuset 12, une plaque de fond 59 sur laquelle est installée une lingotière 60 avec un entonnoir de cculde 61. La lingotière 60 et la plaque de fond 59 sont destinées à la formation d'un lingot à partir des morceaux de métal 62 chargée et fonfus dans le creuset 12 et du métal de l'électrode consommable il fondue dans le creuset 12. Suivant un autre mode de réalisation, donné à titre d'exemple, le four à garnissage, objet de l'invention, peut avoir un seul collecteur de gaz dans lequel débouchent les extrémités 20 (figure 2) et 22 du tube 16 (figure 3). Dans ce cas, l'une des parois du collecteur de gaz sera constituée par la paroi de l'enveloppe 14 du creuset 12, et l'autre, par les cloisons (parois 28 et 29 (figure 2) des collecteurs 24 et 26 d'amenée et d'évacuation de l'eau de refroidissement. Le four à garnissage pour l'élaboration des métaux très réactifs fonctionne comme suit. Pendant la préparation du four pour la fusion du métal dans l'enveloppe fermée 2 (figure 1) à l'aide d'un arc électrique, on fixe l'électrode consommable 11 au porte-éléctrode 10. Ensuite, la voûte 3 étant écartée vers le haut, on place au fond du corps 13 (figure 2) du creuset 12, des morceaux de chutes de métal 62 (figure 1) destinés à la fusion. Cela fait, on rabaisse la voûte 3 en fermant de façon étanche l'enveloppe 2, et on crée, à l'aide de la pompe à vide 55 et par l'intermédiaire de la conduite de vide 56, un vide à l'intérieur du four. Pour l'élaboration d'un métal sous atmosphère neutre, on envoie le gaz de la bouteille 58 dans le four par l'intermédiaire de la conduite 57. Ensuite on applique une tension à l'électrode il par l'intermédiaire du porte-éléctrode 10, amorce l'arc entre l'électrode consommable 11 et les morceaux de chutes de métal 62 et on procède à l'élaboration du métal. Au fur- et à mesure de la fusion de l'électrode consommable 11, on descend le porte-électrode 10 à travers la garniture d'étanchéité 9 permettant le glissement de ce dernier. On poursuit la fusion jusqu'à l'obtention dans le creuset 12 d'une portion donnée de métal, après cels on arrête la fusion, on coupe le courant et on monte le porte-électrode 10. Ensuite on met en marche la commande hydraulique 50 de pivotement du creuset 12 autour de l'axe horizontal ; le métal en fusion destiné à la formation du lingot s' écoule alors du creuset 12 dans l'entonnoir 61 et de là dans la lingotière 60. On met la commande hydraulique 50 en marche inverse et le creuset revient en position de départ. Après le refroidissement du garnissage du creuset 1 2 et du lingot métallique dans lalingotière 60 Jusqu'à la température de défournement, on insuffle de l'air dans le four et, après avoir relevé la volte 3 de l'enveloppe 2 du four, on extrait le lingot formé. Pendant l'élaboration du métal dans le four, le corps 13 (figure 2) du creuset 12 subit d'importantes charges thermiques et les transmet au fluide de refroidissement à métal liquide qui se trouve dans l'enceinte 15 à fluide de refroidissement, dont la convection libre s'intensifie au fur et å mesure de lwéchaufferent de ce dernier. Le refroidissement du fluide de refroidissement à métal liquide dans l'enceinte 15 est assuré par l'échangeur de chaleur tubulaire à deux couches 16, à l'intérieur duquel circule l'eau de refroidissement. Cette dernière arrive, par l'intermédiaire de la conduite d'amenée 41, dans la tubulure 25 et le collecteur d'amenée 24 et est évacuée par l'intermédiaire du collecteur d'évacuation 26, la tubulure 27 et la conduite d'évacuation 42. Au fur et à mesure du chauffage du creuset, le volume du fluide de refroidissement à métal liquide commence à augmenter par suite de la dilatation thermique. L'excédent de fluide monte de l'enceinte 15 à fluide de refroidissement jusque dans le réservoir d'expansion 43 (figure 1) rempli de gaz neutre. Pendant le refroidissement du creuset 12, après l'élaboration du métal, le fluide de refroidissement à métal liquide descend dans l'enceinte 15. En cas d'incident, par exemple de perçage de la paroi du corps 13 (figure 2) du creuset 12 (figure 1), le gaz neutre chasse le fluide de refroidissement à métal liquide de enceinte 15 vers l'espace intérieur de l'enveloppe 2 du four. Aussitôt, la pression régnant dans le réservoir d'expansion 43 diminue, le manomètre à contacts électriques 46 relié électriquement au dispositif d'alarme 38 fonctionne, sur ce dernier s'allume une lampe et, en même temps, la sirène émet un signal acoustique d'arrêt de l'élaboration du métal. Ensuite on procède aux opérations de réparation du corps 13 (figure 2) du creuset 12. Bien qu'il n'y ait pas de raisons pour que l'échangeur de chaleur 16 soit soumis à des contraintes mécaniques et thermiques au cours de l'exploitation (car les tubes à deux couches sont fixés à la paroi de l'enveloppe 14 de façon à assurer la compensation de leur allongement dû à la dilatation thermique), en cas de vice dans les tubes de l'échangeur de chaleur ou de défaut d'étanchéité dans les couches de tubes 17 ou 18 (figure 3), ainsi qu'en cas de défaut d'étanchéité des parois de l'enveloppe 14 (figure 2), des collecteurs de gaz 21 et 23 et des cloisons 28 et 29 entre les collecteurs de gaz et les collecteurs d'eau 24 et 26, le fluide de refroidissement (alliage eutectique sodium-potassium ou eau) pénètre dans le collecteur de gaz 21 ou 23, arrive suries contacts électriques de l'indicateur de fuites 31 (figure 1), les ferme, et le dispositif d'alarme 38 relié à l'indicateur envoie un signal lumineux et/ou acoustique. En cas de défauts dans les couches de la paroi de l'échangeur de chaleur, le fluide de refroidissement arrive, par l'intermédiaire des canaux longitudinaux 19 (figure 3) de ce dernier, dans les collecteurs de gaz 21 et 23. A l'apparition du signal d'alarme, on arrete la fusion et on effectue les travaux de réparation appropriés. Les essais du four à garnissage pour l'élaboration des métaux très réactifs dans le vide ou sous atmosphère neutre à une puissance de 1000 kW ont démontré sa bonne aptitude au fonctionnement, le fonctionnement str du système de contre de l'étanchéité des ensembles du creuset et du système de refroidissement. Les résultats des essais justifient la réalisation de puissants fours à garnissage pour l'élaboration de métaux très réactifs, équipés de sources de chaleur indépendantes (plasmotrons, canons à électrons) et de dispositifs de contrôle automatique. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens eonstituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. EEVENDICAXIONS 1. Four à garnissage pour l'élaboration de métaux très réactifs dans le vide ou sous atmosphère neutre, du type comprenant une enveloppe montée sur un cadre d'appui, constituée de deux parties à plan de séparation horizontal, et dans laquelle est fixé, avec possibilité de déplacement vertical, un porteélectrode, et un creuset disposé plus bas avec ledit porteélectrode mais plus haut qu'unie lingotière à entonnoir disposée sur une plaque de fond, ledit creuset comportant une commande de pivotement autour d'un axe horizontal, des parois doubles et un fond qui forment une enceinte contenant un fluide de refroidissement, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un réservoir d'expansion rempli d'un gaz neutre et communiquant avec l'enceinte du creuset remplie d'un fluide de refroidissement constitué de métal liquide, et en ce que dans ladite enceinte est disposé un échangeur de chaleur tubulaire raccordé à une conduite d'amenée et à une conduite d'évacuation d'eau de refroidissement. 2. Four à garnissage sel'nia revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir d'expansion est équipé d'un manomètre à contacts électriques relié électriquement à un dispositif d'alarme et/ou un manomètre à lecture raccordé à une conduite flexible faisant comnuniquer le réservoir d'expansion avec une bouteille de gaz neutre disposée en dehors de l'enveloppe du four. 3. Four à garnissage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur tubulaire comporte une paroi à deux couches entre lesquelles sont ménagés des canaux disposés longitudinalement, et en ce que les parties terminales de l'échangeur de chaleur tubulaire sont passées à travers des trous ménagés dans la paroi du creuset1 sont fixées de façon étanche et comportent à leur sortie des indicateurs de fuites du fluide de refroidissement, reliés électriquement à un dispositif d'alarme. 4. Four à garnissageselDnla revendication 3, caractérisé en ce que le creuset est équipé d'au moins un collecteur de gas neutre communiquant avec les canaux disposés entre les couches de la paroi de l'échangeur de chaleur tubulaire, et en ce que ledit collecteur est réalisé de façon que ses parois soient constituées d'un côté, par la paroi du creuset, et de l'autre c8té, par les parois des collecteurs d'amenée et d'évacuation de l'eau de refroidissement. 5. Four à garnissage selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les dispositifs d'alarme signalant la présence d'un défaut d'étanchéité de l'enceinte à fluide de refroidissement du creuset, de l'échangeur de chaleur tubulaire, des collectéurs de gaz et d'eau sont des dispositifs d'alarme électriques acoustique et/ou lumineux.