Brevet FR2498309A1 — publié le 19820723

La présente invention se rapporte à un four électrique à arcs permettant une économie d'énergie et en outre apte à fondre en continu de la ferraille tout-venant, telle qu'on la trouve dans le commerce et dont la longueur peut aller jusqu'à quatre mètres et plus. On connait des fours électriques, tel que par exemple celui décrit dans le brevet français NI 2.065.880, qui peuvent être alimentés en continu par des ferrailles courtes ou des éponges de fer. De tels fours utilisent des ouvertures de chargement de faible diamètre situées dans la voûte du four, et ne peuvent évidemment pas fonctionner avec des ferrailles de grandes dimensions. Le four électrique de l'invention présente l'avantage de pou- voir être alimenté en continu avec des ferrailles de grandes dimensions. Il permet par ailleurs, quelques soient les dimensions des ferrailles, une récupération de la chaleur des fumées permettant de réduire l'éner- gie électrique nécessaire à la fusion. Il est du type comportant une sole fixe en position et est caractérisé en ce que sa partie interne com- porte une zone de stockage située sur le côté de la sole, extérieurement et au-dessus de celle-ci, et agencée de manière à pouvoir y stocker un volume important de ferrailles, en ce qu'il est équipé d'un pousseur si- tué à la partie basse de ladite zone latérale de stockage et agencé de manière à pouvoir pousser vers la sole la base du tas de ferrailles em- magasiné dans ladite zone, en ce que ladite zone latérale est équipée d'une ouverture du genre trappe ou porte située à sa partie supérieure de manière à pouvoir être alimentée en ferrailles froideset en ce que ladite zone latérale est raccordée à la conduite d'évacuation des fu- mées du four, de manière à être traversée par lesdites fumées. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description sui- vante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue latérale très schématique du dispositif de l'invention, montrant l'introduction de ferrailles froi-des dans l'en- ceinte du four - la figure 2 montre schématiquement l'amenée d'un nouveau stock de fer- railles froides devant la porte de chargement du four - la figure 3 montre schématiquement la phase de poussée des ferrailles préchauffées vers la zone de fusion - la figure 4 est une vue de dessus très schématique de l'installation de l'invention. En se reportant tout d'abord à l'ensemble des figures 1 et 4, on y voit que le four électrique de l'invention, qui est un four fixe en position et qui comporte une sole classique 1 en matériau réfrac- taire munie d'une évacuation d'acier liquide vers une poche 3 constituée par une busette à tiroir 2 classique, a son enceinte réalisée de façon très particulière, car comportant, à côté de la sole 1, un espace 4 d'as- sez grand volume destiné à un stockage préalable des ferrailles froides avant leur introduction dans la zone de fusion, c'est-à-dire sur la so- le 1, là o agissent les arcs. électriques provenant des électrodes 5. L'espace intérieur 4 conforme à l'invention a un volume impor- tant, par exemple de l'ordre d'un bon tiers de l'ensemble du volume de l'enceinte du four, de façon à ce que d'une part on puisse y introdui- re facilement des ferrailles de grandes dimensions et à ce que d'autre part on puisse y stocker un volume important de ferrailles, cet espace 4 étant raccordé à la conduite 16 d'évacuation des fumées du four, de fa- çon à être traversé par lesdites fumées, ce qui permet de profiter au mieux de l'avantage particulier de l'invention qui consiste à récupérer la chaleur des fumées pour réaliser un préchauffage des ferrailles avant qu'elles soient introduites dans la zone de fusion. Préférentiellement, comme c'est le cas dans l'exemple considéré, l'espace 4 de l'invention a une hauteur importante, de l'ordre de deux à trois fois celle de la partie centrale 6 de la voûte 7 du four par exemple, ce qui permet, comme on le verra ci-dessous, une mise en oeuvre particulièrement avanta- geuse de l'invention, d'une part parce qu'elle permet d'alimenter aisé- ment l'espace 4 en ferrailles froides à l'aide d'une trappe ou porte 8 * * -. -.. placée à la partie supérieure dudit espace, et d'autre part parce qu'elle permet de profiter a l'optimum du préchauffage des ferrail- les dû aux fumées-du fait qu'il est possible de n'alimenter la sole qu'avec les ferrailles situées à la partie inférieure du tas 10 sto- cké dans l'espace 4, c'est-a-dire les-plus chaudes.parce que situées. le plus près de la zone active de la sole, et parce qu'ayant séjour- né plus longtemps dans l'espace 4 que les ferrailles se trouvant & la partie supérieure dudit tas 10. Comme on peut le voir sur les figures 1 et 4, l'enceinte in- térieure du four a, en raison de la présence de l'espace de stockage 4 de l'invention, une forme tourmentée, qu'il serait très difficile de réaliser a l'aide de matériau réfractaire: hormis la sole 1 et la zone 6 réalisées-en matériau réfractaire et hormis la plus gran- de partie 9 du plancher de l'espace 4 réalisé sous forme. de construc- tion massive et incliné vers la sole comme représenté sur la figure 1, les parois- et la voûte du four sont métalliques et comportent, dans lesparties- les plus chaudes, des zones refroidies par circulation d'eau,ou autre fluide, cette technique étant maintenant courante dans la constitution des-parois-de fours- électriques. Par ailleurs, afin qu'il soit possible de pousser régulière- ment la partie inférieure du tas de ferrailles 10 stocké dans l'espa- ce 4 vers la zone de fusion, un bloc d'acier 11 servant de poussoir et actionné par un vérin 12 est placé, en sa position reculée comme représenté sur la figure 1, sur la partie du plancher incliné 9 qui est extérieure a l'enceinte du four. Comme on le voit sur le dessin, le bloc pousseur 11 a,en position reculée, avantageusement son front avant situé a la limite ou au dehors de l'espace de stockage 4, afin de ne pas gêner la formation du tas 10. Sur la figure 1, on a représenté la phase d'introduction, dans l'espace de stockage 4 de l'invention, d'une portion 13 de ferrailles froides venant s'ajouter au tas 10 de ferrailles déjà préchauffées que contient ledit espace 4. Pour introduire la portion 13, qui se trouvait sur le plan- cher de travail 14, on a ouvert, par basculement vers le haut, la por- te latérale 8, et l'on pousse alors, a l'aide d'un bouteur 15, ladi- te portion de ferrailles froides A l'intérieur de l'espace 4 o elle tombe sur le dessus du tas. 10. Puis., comme on le voit maintenant sur la figure 2, on refer- me la porte latérale 8 et on amène, à l'aide d'un électroaimant 16, une nouvelle portion 131 de ferrailles froides sur le plancher de travail 14 de l'aciérie. Ensuite, comme on le voit sur la figure 3, on fait avancer, par sortie de la tige du vérin 12, le poussoir Il vers l'avant, ce qui a pour effet, comme on le voit clairement sur le dessin, d'introduire, dans-l'espace de fusion délimité par la sole 1, uniquement la partie inférieure du tas de ferrailles 10, partie qui est la plus chaude non seulement parce qu'elle est située le plus près de la zone de rayonne- ment maximal, mais encore parce qp'elle a séjourné le plus longtemps dans l'espace de stockage 4, comme on le voit & l'examen des figures 1 et 2, et a été traversée par les fumées aspirées par la conduite d'é- vacuation 16. REVENDICATIONS 1. Four électrique de fusion à alimentation continue et à sole fixe en position,caractérisé en ce que sa partie interne comporte une zone de stockage (4) située sur le côté de la sole (1), extérieurement et audessus de celle-ci, et agencée de manière à pouvoir y stocker un volume important de ferrailles, en ce qu'il est équipé d'un pousseur (11) situé à la partie basse de ladite zone latérale de stockage et agencé de manière à pouvoir pousser vers la sole la base du tas (10) de ferrailles emmagasiné dans ladite zone, en ce que ladite zone latérale est équipée d'une ouverture (8) du genre trappe ou porte si- tuée à sa partie supérieure de manière à pouvoir être alimentée en ferrailles froides (13,131), et en ce que cette zone latérale est raccordée à la conduite d'évacuation des fumées du four de maniè- re à être traversées par lesdites fumées. 2. Four électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la majeure partie de ses parois est constituée par une construction mé- tallique refroidie par circulation de fluide. 3. Four électrique selon la revendication 1 ou la revendication 2, carac- térisé en ce que la hauteur dudit espace de stockage (4) est supérieure à celle de la voûte (7) dudit four. 4. Four électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit espace (4) occupe un volume au moins égal au tiers du volume intérieur total dudit four.