Brevet FR2457326A1 — publié le 19801219

La présente invention se rapporte au recuit blent @@ cuivre ou de ses alliages. Pour exécuter ce traitement. il faut chauffer et refroidir le cuivre dans une atmosphère qui empêche la surface du métal de subir une réaction chimique indésirable. L'atmosphère protectrice la plus couramment utilisée est une atmosphère faiblement exothermique créée par la combustion contr@- lée d'un combustible hydrocarboné, normalememt un gaz naturel, en présence d'air. Il existe actuellement deux procédés fondamentaux pour créer cette atmosphère extérieurement dans une chambre distincte ou intérieurement dans le four même. Les deux procédés présentent des inconvénients. Le procédé de production d'une atmosphère extérieurement au four, qui est actuellement préféré, peut être réglé plus facilement et il est plus sûr. Mais jusqu'à présent la chaleur cégagée par la combustion de l'hydrocarbure est perdue, ce qui est un inconvénient réel avec la crise actuelle de l'énergie. Le procédé de production d'une atmosphère à l'inté- rieur du four permet d'utiliser pratiquement toute la chaleur dégagée pour créner cette atmosphr, , mais sa mise en oeuvre pose des problèmes. En premier lieu, il est très difficile de conserver le rapport correct des proportions du combustible et de l'air parce que la charge thermique du four varie avec les conditions du traitement. La variation des pressions dans le brûleur, lors-que les dispositifs de réglage de- la température des zones modifient le régime de ce dernier co:npl @ le le réglage de ces proportions. En second lieu, lorsque le débit du cuivre diminue ou cesse, la quantité de chaleur dont le fuur a besoie derient plus faible que celle qui est dégagée p?ur produire une quantité suffisante d'atmosphère. Il faut done incorporer au four un diepositif distinct de dissipation de chaleur, de facon à absorber l'excès de la chaleur dégagée par la combestien pour creduire cette atmosphère. Ce dispositif est normalement un équipement prélevant du four dne quantité d'énergie constante. Par conséquent, l'économie d'énerqie est très faila. Le four selon l'invention remédie à ces deux inconvénients grace à, d'une part, des éléments distincts de production d'atmosphère qui fonctiosnent contirdellement, indépendamment du dispositif de réglage de la température et, d'autre part, des éléments refroidisseurs qui n'absorbent que le supplément de la chaleur dégagée par la combustion qui crée l'atmosphère. Le four selon l'invention comporte un brûleur classique du genre qui n' est utilisé actuellement qu'à l'extérieur d'un four, mais ce brûleur est disposé dans ce cas à l'intérieur du four. I1 fonctionne constamment, indépendamment du dispositif de réglage de la température dudit four. Le réglage des proportions du mélange, de façon à obtenir l'atmosphère inerte désirée, est exécuté de la même manière et avec la même fiabilité qu'avec les brûleurs extérieurs classiques. Puisque ce brûleur est exothermique et est disposé à l'intérieur du four, la chaleur qu'il produit élève la température de ce dernier et, par un réglage approprié de ce brûleur, il est possible de maintenir dans les diverses zones du four les températures désirées pour que ce four fonctionne normalement lorsque la quantité de cuivre qui y passe est optimale. Si, en service, la température d'une zone quelconque est supérieure ou inférieure à celle qui est désirée pour effectuer le recuit, elle est réglée par des éléments auxiliaires de chauffage et/ou de refroidissement, qui sont commandés automatiquement par le dispositif de réglage de a température. De la sorte, il est possible de maintenir dans le four les températures voulues sans régler le rapport des proportions du mélange qui alimente les brûleurs destinés à produire l'atmosphère. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure 1 est une coupe longitudinale schématique d'un four la figure 2 est une vue en plan dudit four ; et la figure 3 est une coupe transversale suivant la ligne 3-3 de la figure 1. Les figures 1 à 3 représentent un four de traitement thermique destiné au recuit blanc du cuivre. Sa conformation générale est classique et il comporte un convoyeur 10 qui fait passer le cuivre à recuire dans un tunnel 11, dans lequel le traitement thermique est effectué. I1 comporte un secteur de chargement 12 à table 13. La charge de cuivre est posée sur des rouleaux 14 et le 6canisme d'entraînement du convoyeur la fait passer jusque dans le four 17 par une zone 15 à rideaux et par un passage d'entrée 16 à voûte basse. Du c8té du déchargement, le four comporte un passage de sortie 18 à voûte basse, une zone de re froidissement 19 à rideaux d'eau 20, et une zone à rideaux 21. a charge de cuivre refroidie passe ensuite sur une aire de déchargement 22 comportant une table 23. La description ci-dessus 8 applique à un four de recuit classique, destiné à fonctionner automatiquement avec toute charge de cuivre devant subir un trai tement de recuit. Le tunnel 11 de la partie de traitement thermique du four contient-une série de brûleurs B destinés à produire l'at- oosphère et quatre zones de traitement successives I, II, III et Il Chacune des zones comporte un élément R de chauffage et/ou de refroidissement par rayonnement et, en supplément dans certains ca des éléments chauffants électriques E. Ces zones peuvent aussi comporter chacune un ventilateur F destiné à faire circuler l'atoosphère chaude et un thermostat T de réglage de la température qui y règne. Les brûleurs B sont classiques et du genre de ceux qui sont normalement disposés à l'extérieur d'un four de traitemeni thermique. Ils comportent chacun des conduits d'alimentation en combustible et en air, équipées drorgane de réglage des proportion: du mélange, de façon à donner la composition désirée aux gaz de coi bustion produits. Le combustible peut être un gaz naturel ou un autre hydrocarbure. L'élément R peut aussi être un tube classique à rayonnement équipé d'organes destinés à régler les proportions du combustible et de l'air qui y sont introduits, de manière à permettre de faire varier la quantité de chaleur-produite dans les limites nécessaires pour qu'elle s'ajoute à celle qui est produite par les brûleurs de production d'atmosphère, à fonctionnement continu. L-a quantité de chaleur produite dans les tubes est réglée, par le thermostat T, qui se trouve dans la même zone. Si la charge du four diminue au point que les brûleurs d'atmosphère produisent trop de chaleur pour que la température de la zone considérée garde la valeur désirée, une façon de dissiper l'excès de chaleur consiste à ne faire passer que de l'air dans les tubes R. En variante, le four peut comporter des tubes de refroidisseurs distincts pour dissiper cet excès de chaleur.Les organes destinés à régler thermostatiquement le fonctionnement des tubes radiants R et/ou des éléments chauffants électriques E sont ceux qui équipent ordinairement les fours de recuit et ils ne sont cités que pour mémoire. La différence fondamentale entre le four selon l'invention et un four de recuit classique réside dans le fait que le réglage thermostatique ne modifie pas le fonctionnement des brûleurs B, mais seulement celui des tubes R ou des éléments chauffants supplémentaires E. Ces brûleurs B dégagent toute leur chaleur dans le four, de sorte qu'aucune partie de cette chaleur n'est perdue, tandis que la variation de chaleur nécessaire en fonction des variations de la charge est assurée par le réglage automatique par thermostat de ces tubes R ou de'cers éléments E. I1 ressort de la description ci-dessus que le four de recuit du cuivre selon l'invention est conçu de manière originale, l'atmosphère étant crée entièrement à l'intérieur, ce qui supprime une grande partie des pertes de chaleur des fours classiques et qu'il met en oeuvre un procédé simple de réglage des proportions du mélange lorsque sa charge thermique varie avec les conditions de traitement. Ainsi qu'on l'a décrit ci-dessus et ainsi que le représente la figure 1, les lettres de référence B désignent les brûleurs à chauffage direct qui créent l'atmosphère. Ils fonctionnent constamment à un régime prédeterminé, de façon à produire la quantité d'atmosphère désirée. Ils sont complètement indépendants des dispositifs de réglage de la température. Par conséquent, il est possible de régler les proportions du mélange qui les alimente de la même façon et avec la même fiabilité que dans le cas ou cette atmosphère est engendrée à l'extérieur du fur. I1 est aussi possible, si on le désire, de régler automatiquement ces proportions en analysant l'atmosphère qui règne à l'intérieur du four. Le supplément de chaleur nécessaire pour traiter plus de la quantité minimale de cuivre est fourni par un équipement distinct composé de tubes à rayonnement chauffés au gaz, au propane ou au mazout, et/ou par des éléments chauffants électriques. Cet équipement est commandé par le dispositif de réglage de la température du four. Si la production de cuivre tombe au-dessous d'une quantité minimale, les brûleurs de production d'atmosphère dégagent plus de chaleur qu'il n'en faut pour maintenir le four à sa tempé rsture de service. On extrait cet excès de chaleur de l'intérieur du four en faisant passer de l'air dans les tubes rayonnants ou dans des tubes de refroidissement distincts si tout l'équipement auxiliaire de chauffage est électrique. Cet air est envoyé dans ces tubes sous la commande des dispositifs de réglage de la température du four. De la sorte, ce n'est que lorsque la quantité de chaleur produite est excessive qu'une partie en est dissipée, ce qui rend axiale l'utilisation de l'énergie. Il va de soi que diverses modifications peuvent être apportées au four décrit sans s'écarter du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Four caractérisé par le fait qu'il comprend un tunnel, un convoyeur destiné à y faire passer une charge et un dispositif producteur d'atmosphère qui est réglé initialement de façon à donner à cette atmosphère la composition désirée et qui est disposé dans ce tunnel, si bien que la chaleur est dégagée directement dans ce dernier, un élément auxiliaire qui est destiné à ajouter ou retirer la quantité de chaleur voulue en cas de besoin, étant disposé dans ce tunnel, et un élément thermostatique monté aussi à l'intérieur du tunnel étant destiné à régler la quantité de chaleur fournie par cet élément auxiliaire, indépendamment de la chaleur dégagée continuellement par le dispositif de production d'atmosphère. 2. Four selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément auxiliaire est un tube rayonnant. 3. Four selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément auxiliaire est un élément chauffant électrique. 4. Four selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif producteur d'atmosphère est exothermique, l'atmosphère produite ayant une composition qui est inerte vis-àvis du cuivre et de ses alliages aux températures de recuit, et la charge que le convoyeur fait passer dans le tunnel étant du cuivre ou un alliage de cuivre. 5. Four selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le dispositif de production d'atmosphère est préréglé de façon à dégager la quantité de chaleur nécessaire pour maintenir ce four à la température de recuit désirée lorsque la charge est optimale, les variations de températures dues à un changement de la charge étant compensées par un dispositif de réglage thermostatique de l'élément auxiliaire qui lui fait ajouter ou retrancher une cer taine quantité de chaleur, de manière à maintenir cette température de recuit. 6. Four selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'élément auxiliaire est un tube rayonnant équipé d'organes de réglage des proportions du mélange de combustible et d'air qui lui est fourni, de façon à lui faire produire la quanti té de chaleur demandée par le dispositif de réglage thermostatique. 7. Four selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les organes de réglage des proportions du mélange de combustible et d'air peuvent couper l'alimentation en combustible et introduire seulement de l'air lorsque le dispositif de réglage thermostatique détermine qu'il faut dissiper un surplus de chaleur pour conserver la température désirée. 8. Four selon la revendication 1, caraclérisé par le fait que le tunnel comporte des zones successives de traite sient thermique dans lesquelles des températures différentes peuvent être maintenues, chacune de ces zones étant équipée d'au moins un dispositif de production d'atmosphère, d'au moins un éîéient auxiliaire destiné à ajouter ou dissiper une certaine quantité de chaleur et d'au moins un dispositif thermostatique de réglage de l'élément auxiliaire de la zone respective.