Brevet FR2404987A1 — publié le 19790427

Pour procéder au chauffage; par effet Joule, dit également chauffage par conduction, de produits métalliques allongés, tels que des billettes d'acier, on fait passer un courant électrique dans le produit à chauffer, à l'aide de contacts placés sur la surface latérale de ce produit. Dans ce procédé, tel qu'il est actuellement mis en oeuvre, les extrémités du produit sont peu ou pas soumises au champ électrique et donc chauffées de façon insuffisante. Le défaut de température qui en résulte peut constituer un inconvénient pour le traitement métallurgique ultérieur (laminage). Habituellement, on compense ce manque de chauffage par l'adjonction de contacts auxiliaires situés aux extrémités et appliqués contre les faces frontales du produit. Une partie du courant de chauffage passe par ces contacts et pénètre donc dans le produit par les faces frontales, La présence de ces contacts auxiliaires entraine des complications mécaniques dans le dispositif de manoeuvre des contacts et de manutention du produit. La présente invention a pour objet un perfectionnement apporté au chauffage par effet Joule d'un produit métallique allongé, qui permet d'assurer un chauffage correct des extrémités du produit, sans utilisation de contacts placés en bout de celui-ci. Selon la présente invention, on engendre au voisinage de chacune des extrémités du produit, un champ magnétique de direction sensiblement perpendiculaire à l'axe dudit produit et au plan de symétrie,passant par cet axe, du ou des contacts d'amenée du courant de chauffage. Sous l'action du champ magnétique, les électrons entrant dans le produit tendent à décrire des trajets circulaires, ce qui amé- liore la répartition du courant et allonge les trajectoires des électrons dans les extrémités du produit. Le champ magnétique peut 8trie alternatif ou continu. Nais, comme le courant de chauffage est, en général, alternatif, à la fréquence du réseau, il est de préférence continu de façon que les lignes de courant inversent leur position à chaque demi-période, ce qui améliore l'homogénéité; il peut également entre alternatif, à la meme fréquence que le courant de chauffage, mais en quadrature de phase avec celui-ci, ou encore alternatif, à une fréquence différente de celle du courant de chauffage. Dans le cas où le courant de chauffage est continu, le champ magnétique est, de préférence alternatif. La présente invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus défini. Ce dispositif comprend au moins une paire de contacts propres à être pressés latéralement sur les extrémités d'un produit allongé, et est caractérisé par des moyens pour engendrer, au voi- sinage de chacune des extrémités du produit, un champ magnétique dans une direction perpendiculaire à l'axe de ce produit et au plan de symétrie passant par ledit axe du ou des contacts correspondants. Les moyens pour engendrer un champ magnétique peuvent entre constitués, par exemple, par un électro-a;maat, un bobinage, ou meme par un aimant permanent. On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, avec référence au dessin schématique annexé dans lequel La Figure 1 est une vue en p du dispositif, les circuits magnétiques n'étant que partiellement représentés, La Figure 2 est une vue en perspective de l'une des extrémités du dispositif, Les Figures 3a à 3c montrent les lignes de courant au voisinage des extrémités des produits à chauffer, respectivement en l'absence de champ magnétique et en présence du champ, au cours de deux alternances successives. Au dessin, on voit une billette I qu'on désire porter à une température supérieure au point de Curie, dont chacune des extrémités est serrée entre deux contacts latéraux 2a ou 2b; les contacts 2a sont connectés en parallèle à l'un des pèles d'une source de courant alternatif 3 alors que les contacts 2b sont connectés en parallèle à l'autre p8le de cette source. Ces contacts sont munis de moyens de refroidissement usuels, non représentés. Un électro-aimant, comprenant un circuit magnétique 4 et une bobine 5 enroulés sur ce circuit, est disposé à chacune des extrémités de la billette 1. Les extrémités du circuit 4 sont parallè- les et disposées en regard des faces latérales de la billette 1 perpendiculaires aux contacts 2a ou 2 > , au niveau de ces contacts, de façon à produire un champ magnétique dirigé dans une direction perpendiculaire à l'axe de la billette et au plan de symétrie axial des contacts 2a ou 2 > (plan des Fig. 1 et 3a à 3c); ces extrémités sont revêtues de plaques d'isolant réfractaire 6 qui les protègent de la chaleur rayonnée par la billette chauffée 1. Les deux bobines 5 sont connectées en parallèle à une source de courant continu 7.En fonctionnement, l'intensité du courant qui passe dans les contacts 2a et 2b est de l'ordre de 20.000 ampères et l'intensité du champ magnétique est de l'ordre de 10.000 ampères par mètre. En l'absence de champ magnétique, les lignes de courant partent perpendiculairement des faces latérales de la billette 1 sur laquelle les contacts 2a et 2b sont appliqués, et s'incurvent ensuite pour s 'orienter parallèlement à l'axe longitudinal de la billette 1 (Fig. 3a). Par contre, en présence du champ, les lignes de courant tendent à prendre une forme circulaire coaxiale à l'axe 8 de ce champ, qui se trouve sensiblement dans le plan de symétrie transversal des contacts 2a ou 2~. Par suite, les lignes de courant quittant l'un des contacts 2a ou 2b partent de ce contact tangentiellement à lui et s'étalent du coté de l'autre contact en s'étendant audelà du plan longitudinal médian 9 de la billette 1 (Fig. 3b); la disposition s'inverse lors de l'alternance suivante (Fig. 3c). On voit aux Fig. 3b et 3c que les lignes de courant s'étendent en définitive plus près des tranches d'extrémités de la billette 1, de sorte que les extrémités de cette billette sont correctement chauffées. Il va de soi que l'invention ne doit pas entre considérée com- me limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. - Procédé pour le chauffage par effet Joule d'un produit métallique allongé caractérisé en ce qu'on engendre au voisinage de chacune des extrémités du produit, un champ magnétique de direction sensiblement perpendiculaire à l'axe dudit produit et au plan de symétrie,passant par cet axe, du ou des contacts d'amenée du courant de chauffage. 2. - Procédé selon la revendication 1 dans lequel le courant de chauffage est alternatif, caractérisé en ce que le champ magnétique est continu. 3. - Procédé selon la revendication 1 dans lequel le courant de chauffage est alternatif, caractérisé en ce que le champ magnétique est alternatif, à la mEme fréquence que le courant de chauffage mais en quadrature de phase avec celui-ci, 4. - Procédé selon la revendication 1 dans lequel le courant de chauffage est alternatif caractérisé en ce que le champ magnétique est alternatif à une fréquence différente de celle du courant de chauffage. 5. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le champ magnétique est alternatif. 6. - Dispositif de chauffage par effet Joule d'un produit métallique allongé, comprenant au moins une paire de contacts d'amenée de courant de chauffage, propres à entre pressés latéralement sur les extrémités du produit, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour engendrer, au voisinage de chacune des extrémités du produit, un champ magnétique dans une direction perpendiculaire à l'axe de ce produit et au plan de symétrie passant par ledit axe du ou des contacts correspondants.