Brevet FR2660745A1 — publié le 19911011

La présente invention concerne les fours, et notamment les fours à arc électriques, tels qu'on en utilise dans l'industrie sidérurgique. Ces fours comportent une enceinte formée d'un fond et d'une paroi latérale, ainsi qu'une voûte amovible reposant sur le bord supérieur de la paroi latérale. Afin d'assurer l'étanchéité entre la voûte et la paroi latérale sur laquelle elle repose, on prévoit, dans un logement annulaire disposé à la partie supérieure de cette paroi latérale un cordon de sable qui est écrasé par une collerette faisant partie de la voûte. Un tel agencement présente de nombreux inconvénients : le sable se trouve souvent aspiré dans le four; l'étanchéité réalisée n'est pas entièrement satisfaisante; ce joint de sable doit être refait à chaque ouverture de la voûte, ce qui représente une perte de temps notable. Le but de cette invention est par conséquent de proposer un dispositif d'étanchéité destiné à être interposé entre la voûte et la paroi latérale d'un four et qui ne présente pas ces divers inconvénients. A cet effet, l'invention a pour objet un four électrique, comprenant une paroi latérale délimitant en partie l'enceinte du four, une voûte amovible reposant à la partie supérieure de cette paroi latérale, et des moyens d'étanchéité disposés entre la voûte et ladite paroi latérale, caractérisé en ce que lesdits moyens d'étanchéité comprennent au moins un joint annulaire creux, gonflable relié à un circuit de fluide assurant à la fois le gonflage du joint et son refroidissement. Suivant d'autres caractéristiques - le joint est situé dans un logement annulaire délimité par une plaque inférieure annulaire et deux parois latérales concentriques, la paroi latérale située le plus à l'extérieur du four comportant à sa base une série d'orifices; - le joint est en contact avec au moins l'une des deux parois latérales concentriques délimitant le logement dans lequel il est fixé; - le joint est relié à un conduit d'alimentation en eau et à un tube d'évacuation de l'eau, l'alimentation et lévacuation étant sensiblement diamétralement opposées. L'invention va être décrite ci-après en se référant aux dessins annexés sur lesquels La Fig. 1 est une vue partielle en coupe représentant un dispositif d'étanchéité selon l'invent ion; La Fig. 2 est un schéma d'un circuit d'alimentation du joint d'étanchéité représenté à la Fig. 1; La Fig. 3 est une vue analogue à celle de la Fig. 1 d'une variante. On voit sur la Fig. 1 une partie de la paroi latérale 1 d'un four électrique comportant à sa partie supérieure un logement 2 s'étendant sur toute la périphérie de l'ouverture du four et délimité par une plaque inférieure annulaire 3 et deux parois latérales intérieure 4 et extérieure 5. Ce four est complété par une voûte dont seule une partie 6 est représentée aux dessins, qui vient chevaucher le logement 2 et reposer sur la paroi 4. Selon l'invention, l'étanchéité entre la paroi latérale du four et la surface adjacente de la voûte est réalisée au moyen d'un joint creux gonflable 10 comprenant une semelle 11 par laquelle il est fixé sur la plaque annulaire 3 au moyen de vis 12 et de ferrures 13.-Le joint 10 est relié par un raccord 14 à un circuit d'alimentation en eau de refroidissement qui comprend par exemple, à partir d'une canalisation 15 du réseau, une vanne à boisseau sphérique 16, un manomètre 17, un détendeur 18, une électro-vanne 19, et, sur une portion d'évacuation, un second manomètre 20 et une vanne à pointeau 21 qui permet de régler le débit d'évacuation du liquide et par conséquent la pression de ce liquide dans le joint. On notera qu une série d'orifices 22 est prévue dans la paroi latérale extérieure 5, afin de permettre l'évacuation du liquide en cas de fuite. Le fonctionnement d'un tel dispositif est très simple. Lorsque la voûte est mise en place sur le four, on alimente le joint creux gonflable en eau, de façon à établir dans ce joint une pression et un débit suffisants, d'une part pour réaliser l'étanchéité correcte et, d'autre part, pour refroidir suffisamment ce joint. Ce dernier est réalisé en un élastomère pouvant résister à des températures de l'ordre de 250 - L'étanchéité obtenue est de pratiquement 100% et est en tout état de cause très supérieure à celle qui était obtenue avec un joint de sable. Le contact avec la voûte est réalisé sur tout le pourtour du four. Par ailleurs ce joint est permanent et n'a pas à être reconstitué après chaque ouverture. On notera que la paroi intérieure 4 qui sert à supporter la voûte a aussi avantageusement un rôle de pare-flamme qui évite le contact direct du joint avec les gaz chauds contenus dans l'enceinte du four. De plus comme l'étanchéité obtenue par ce joint est très bonne, les gaz se trouvant dans l'espace entre le joint et la paroi intérieure 4 sont pratiquement im mobiles et forment un tampon thermiquement isolant qui réduit la température à laquelle le joint est soumis. Dans le mode de réalisation de la Fig. 3, le logement 2 dans lequel est reçu le joint a une dimension radiale plus faible que dans le mode de réalisation précédent, de sorte que le joint 10 est en contact avec les deux parois latérales, intérieure 4 et extérieure 5, qui délimitent ce logement. Grâce à une telle disposition, le joint n'ayant pas de possibilité de se déformer radialement par rapport au four, fonctionne de façon plus efficace et l'étanchéité peut être obtenue sous une pression de fonctionnement plus faible. Comme dans l'exemple précédent, une série d'orifices 22 permet l'évacuation du liquide en cas de fuite. L'invention peut s'appliquer à tous les types de fours, notamment aux fours électriques à arcs. Elle s'applique cependant préférentiellement aux fours-poche, utilisés pour la surchauffe ou le traitement métallurgique de métal liquide, où il est nécessaire de maitriser l'atmosphère interne du four en évitant des entrées d'air susceptibles d'oxyder le métal en fusion, ou des fuites du gaz contenu dans le four, dont les caractéristiques doivent rester bien définies lors du traitement du métal. REVENDICATIONS 1. Four électrique comprenant une paroi latérale (1) délimitant en partie l'enceinte du four, une voûte amovible (6) reposant à la partie supérieure de cette paroi latérale, et des moyens d'étanchéité disposés entre la voûte et ladite paroi latérale, caractérisé en ce que lesdits moyens d'étanchéité comprennent au moins un joint annulaire creux, gonflable (10) relié à un circuit de fluide assurant à la fois le gonflage du joint et son refroidissement. 2. Four suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le joint (10) est situé dans un logement annulaire (2) délimité par une plaque inférieure annulaire (3) et deux parois latérales concentriques (4, 5), la paroi latérale (5) située le plus à l'extérieur du four comportant à sa base une série d'orifices (22). 3. Four suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le joint (10) est en contact avec au moins l'une des deux parois latérales concentriques délimitant le logement dans lequel il est fixé.