Brevet FR2332248A1 — publié le 19770617

La présente invention concerne les fours de cuisson de pièces en graphite, et plus particulièrement les fours de cuisson d'électrodes. Généralement, ces fours, de types connus, sont constitués par une Juxtaposition de cellules étroites placées cOte à cte,cha- que groupe de sept cellules voisines, par exemple, constituant une chambre, et une vingtaine de chambres se trouvant groupées dans une fosse. Les gaz en provenance des pièces à cuire disposées dans les intervalles entre cellules peuvent passer d'une cellule à 11 autre, car il existe des canaux entre les cellules, et ces gaz peuvent également rejoindre lesoemeaux d'évacuation desfumées. le four ainsi constitué par un ensemble de cellules groupées en chambre dans une fosse fonctionne en continu, c'est-8-dire que chacune des chambres se trouve successivement en cours de chargemment, en préchauffage, en chauffage, en refroidissement, et enfin en déchargement des pièces cuites. la distillation du brai, entrant dans la composition des pièces à cuire, fournit des gaz combustibles. Ceux-ci passent à travers les parois des cellules gracie aux interstices des briques et grâce à des chicanes, et ils sont allumés par des bradeurs disposés à la partie supérieure des cellules des chambres en chauffage. Les brtleurs servent à la fois à allumer les gaz combustibles provenant de la distillation du brai, et à fournir un appoint de chaleur. Comme la combustion des gaz de distillation du brai se localise au niveau des fentes laissées aux joints des briques, les murs intérieurs des cellules deviennent incandescents et permettent de chauffer les pièces à cuire d'une façon homogène. Dans les fours de types connus, les murs sont constitués d'un très grand nombre de briques réfractaires. Ces types de fours exigent une équipe nombreuse de fumistes, et les résultats sont souvent aléatoires, par exemple par suite de certains déplacements de briques lors des opérations de chargement et de déchargement des pièces à cuire. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus des fours de types connus. Â cet effet, la présente invention a pour objet un four de cuisson de pièces en graphite, en particulier d'électrodes, constitué de cellules verticales à parois réfractaires à travers lesquelles circulent les gaz chauds, caractérisé en ce que le passage des gaz chauds à travers les parois réfractaires verticales a'effectue à l'intérieur de bouchons réfractaires poreux disposés de place en place dans lesdites parois, ces bouchons poreux ayant une longueur égale à l'épaisseur des parois. Suivant une caractéristique particulière de la présente invention, les cellules du four sont constituées de pieces Boulées creuses en béton réfractaire et les bouchons poreux sont incorporés dans ledit béton réfractaire au moment du coulage de ce béton dans les coffrages. Suivant une autre caractéristique particulière de la présente invention, chaque cellule du four est constituée de neuf pièces moulées creuses en béton réfractaire. Suivant une autre caractéristique particulière de la présente invention, chaque pièce moulée en béton réfractaire a une épaisseur totale de l'ordre de 480 mm et une épaisseur de parois de l'ordre de 110 mm. Suivant une autre caractéristique particulière de la présente invention, le débit total de gaz chauds à travers tous les bouchons poreux d'une mtme cellule est au moins égal à 1200 mètres cubes normaux par heure pour une dépression de 25 mm de colonne d'eau. Suivant une autre caractéristique particulière de la présente invention, le diamètre de chacun des bouchons poreux est compris entre 70 mm et 100 mm. Suivant une autre caractéristique de la présente invention, les bouchons poreux sont constitués d'un béton de Chamotte expansé, de granulométrie comprise entre 4 et 12 mm, à 40 % d'alumine, liée par un ciment alumineux à raison de 350 kg de ciment par mètre cube de béton. Suivant une autre caractéristique particulière de la présente invention, les bouchons poreux présentent une porosité ouverte de l'ordre de 62 , une porosité fermée de 4 %, une porosité totale de 66 %, et une densité apparente voisine de 1. Suivant une autre caractéristique particulière de la présente invention, l'intervalle entre deux bouchons poreux voisins est de l'ordre de 300 mm environ, à l'exception de la partie supérieure des cellules où les bouchons poreux sont plus espacés ou bien encore ntexistent pas. Comme on le comprend, l'un des principaux avantages des cellules du four réalisé selon l'invention est que la construction en est beaucoup plus simple et robuste et que les bouchons poreux présentent une perméabilité très voisine de celle des cellules en briques sans offrir aucun de leurs inconvénients. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va décrire ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'une cellule de four de cuisson d'électrodes en graphite, selon l'invention. La figure 1 est une vue cavalière de neuf pièces en béton réfractaire constituant une cellule selon cet exemple. La figure 2 est une vue verticale de la meme cellule. la figure 3 est une coupe verticale transversale de la cellule. La figure 4 est une coupe horizontale transversale de la mtme cellule. les neuf pièces en béton réfractaire moulées présentent une épaisseur de 480 mm. Elles sont creuses et leurs parois présentent une épaisseur de 110 inm. Les parois latérales sont garnies de bouchons poreux disposés comme indiqué sur les figures. Les trois pièces supérieures 1, 2 et 3 ne comportent,dans cet exemple, qu'une seule rangée de bouchons poreux 10 à leur partie inférieure. Les pièces 1 et 3 présentent une longueur de 993,75 mm, la pièce 2 présente une longueur de 1987,5 mm. Les quatre pièces suivantes 4, 5, 6 et 7 comportent chacune 15 bouchons poreux tels que 11. Leur longueur est de 993,75 mm chacune. Enfin, les deux pièces inférieures 8 et 9 comportent chacune 18 bouchons poreux tels que 12. Leur longueur est de 1987,5 mm chacune. Chacune des pièces moulées s'ajuste aux pièces voisines par des emboitements horizontaux et verticaux tels que 13. la paroi-verticale représentée sur les figures 1 et 2 comporte 108 bouchons poreux. Il en est de mme pour l'autre paroi qui lui fait face si bien que chaque cellule est munie de 216 bouchons poreux. Dans le présent exemple, le diamètre des bouchons est de 75 mm, et leur longueur est de 110 mm, égale à l'épaisseur de la paroi. Ces bouchons poreux sont constitués de béton de Chamotte expansé, de granulométrie comprise entre 4 et 12 mm, à 40 % italu - mine liée avec un ciment alumineux à raison de 350 kg de ciment par cube de béton; sous une pression de 20 mm de colonne d'eau, chaque bouchon poreux peut Qtre traversé par 6 Nm3 de gaz par heure,c'està-dire : 6 Nm3/h x 216 = 1300 Nm3/h environ. - I - La distance entre deux bouchons voisins est de l'ordre de 300 mm. Il est bien entendu que l'on peut, sans sortir du cadre de l'invention, imaginer des variantes et perfectionnements de détail, de mdme qu'envisager l'emploi de moyens équivalents > notamment en ce qui concerne la porosité des bouchons, que l'on peut obtenir par des moyens différents de ceux qui sont décrits dans le présent document. REVENDICATIONS 10/ Four de cuisson de pièces en graphite, en particulier d'électrodes de graphite, constitué de cellules verticales à parois réfractaires, à travers lesquelles circulent les gaz chauds, carac térisé en ce que le passage des gaz chauds à travers les parois réfractaires verticales s'effectue à l'intérieur de bouchons réfrac taires poreux disposés de place en place dans lesdites parois, ces bouchons poreux ayant une longueur égale à l'épaisseur des parois. 20/ Four de cuisson de pièces en graphite selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parois réfractaires des cellules du four sont constituées de pièces moulées creuses en béton réfractaire et en ce que les bouchons poreux sont incorporés dans ledit béton réfractaire au moment du coulage de ce béton dans les coffrages. 3 / Four de cuisson de pièces en graphite selon la re vendication 2, caractérisé en ce que chaque cellule du four est constituée de neuf pièces moulées creuses en béton réfractaire. 40/ Four de cuisson de pièces en graphite, selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que chacune des pièces moulées en béton réfractaire présente une épaisseur totale de l'ordre de 480 mm avec une épaisseur de parois de l'ordre de 110 mm. 5 / Four de cuisson de pièces en graphite, selon ltune quelconque des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que le débit total des gaz chauds à travers tous les bouchons poreux d'une même cellule est au moins égal à 1200 mètres cubes normaux par heure pour une dépression de 25 mm de colonne d'eau. 60/ Four de cuisson de pièces en graphite, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le diamètre de chacun des bouchons poreux est compris entre 70 mm et 100 mm. 70/ Four de cuisson de pièces en graphite, selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les bouchons poreux sont constitués d'un béton de Chamotte expansé, de granulométrie comprise entre 4 et 12mm, à 40 % d'alumine liée par un ciment alumineux à raison de 350 kg de ciment par mètre cube de béton. 80/ Four de cuisson de pièces en graphite, selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le béton constituant lesbouchonsporeux présente une porosité ouverte d'environ 62 ff%, une porosité fermée d'environ 4 , une porosité totale d'environ 66 ffi et une densité apparente voisine de 1. 90/ Four de cuisson de pièces en graphite, selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'intervalle entre deux bouchons poreux voisins est de l'ordre de 300 mm environ, à l'exception de la partie supérieure des cellules, où les bouchons poreux sont plus espacés, ou bien encore n'existent pas.