Brevet FR2652287A1 — publié le 19910329

DESCRIPTION La présente invention concerne un dispositif permettant de réchauffer des buses d'injection pour four à aluminium. Traditionnellement, une buse d'injection relie le four sous pression où se trouve le métal en fusion et le moule qui recevra une certaine quantité de ce métal. Si aucun apport de chaleur n'est fourni à la buse entre chaque coulée, la température de celle-ci diminue, provoquant la solidification d'une fine couche de métal contre la paroi interne de la buse. Des injections répétées provoqueront irrémédiablement l'obstruction partielle ou complète de la buse. Le remplacement de cette buse provoque un temps d'inutilisation du four assez important. En effet, pour effectuer cette tâche, il faut refroidir le four, puis le remettre en chauffe. Habituellement, le réchauffage de la buse s'effectue à l'aide de bruleurs à gaz ou au fuel. Avec ce procédé, la régulation en température est délicate et une température trop élevée risque de déformer le moule. Un autre procédé consiste à envelopper la buse par une résistance électrique traditionnelle. Mais comme les températures en jeu sont élevées et la puissance de la résistance relativement faible, il y a une usure prématurée provoquant des changements de résistances régulièrement avec les contraintes précitées. L'emploi d'un four par induction à fréquence élevée impose certaines conditions. En effet, un bon rendement de l'inducteur nécessite une résistivité de celui-ci très inférieure à celle de la pièce à chauffer. C'est à dire que l'inducteur doit être en cuivre. Des courants réactifs très élevés circulent dans l'inducteur qui produisent des pertes par effet joule. pour éviter la destruction de l'inducteur par échauffement thermique, il faut le refroidir en permanence par de l'eau. La présence d'eau au dessus d'un four à aluminium constitue une grave menace pour la sécurité du matériel et du personnel. Si de l'eau provenant d'une fuite dans l'inducteur, entrait en contact avec l'aluminium en fusion, il se produirait une réaction chimique non contrôlable qui aboutirait à une explosion. Il serait donc souhaitable de posséder un dispositif de réchauffage des buses qui puisse augmenter le temps d'utilisation du four sans aucun risque pour le matériel et le personnel. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à certains inconvénients. Il comporte des matériaux et des procédés connus mais leur association est originale. La figure 1 représente un schéma en coupe du dispositif de réchauffage de buse selon l'invention. L'invention associe en même temps deux procédés de chauffage traditionnels, elle se caractérise par un inducteur (2) qui est traversé par un courant alternatif à fréquence élevée car ses bornes d'alimentation (6) sont reliées à un générateur de chauffage par induction. Contrairement au chauffage par induction, l'inducteur (2) est en métal dont la résistivité est élevée. Celà entraine un mauvais rendement dans le chauffage par induction de la buse (1), mais ce mauvais rendement de l'inducteur provoque une forte élévation de température de celui-ci et l'enveloppe réfractaire permet de localiser sur la buse l'énergie rayonnée par l'inducteur (2). La forme de l'enveloppe réfractaire (3) permet également de ne pas surchauffer le moule (5) évitant ainsi les risques de déformation de celui-ci. Une caractéristique de l'invention réside dans l'utilisation d'un inducteur à résistivité importante et de forte section permettant ainsi d'avoir une longue durée de vie thérorique. De plus, comme nous alimentons l'inducteur (2) par une source alternative à haute fréquence, celà nous permet d'avoir une tension d'alimentation élevée ce qui réduit le courant dans les connexions qui peuvent être de faible section. Dans un mode de réalisation, les composants sont choisis avec les caractéristiques suivantes : l'inducteur (2) a été réalisé en fil résistant de 6 mm de diamètre, en alliage ferrique du type KANTHAL, l'enveloppe réfractaire (3) est composée en deux parties, la partie intérieure est en tube de 150 mm de diamètre, en alliage de quartz et silice, matériau pouvant supporter des températures supérieures à 1000"C et une autre partie extérieure en laine de roche, pour augmenter la résistance thermique de l'ensemble, réduisant ainsi les déperditions de chaleur avec l'air ambiant. L'inducteur est relié (6) à un générateur de chauffage par induction à haute fréquence. L'invention concerne le chauffage de buses d'in jection de òur sous pression d'aluminium en fusion. Elle permet d'augmenter la durée de vie de la buse et du moule. Le principe de l'invention a été décrit en regard d'applications spécifiques mais il est bien entendu que la description n'est faite qu'à titre d'exemple et ne limite en rien son cadre d'application. REVENDICATIONS 1) Procédé de chauffage de buses d'injection utilisées dans des fours de métal en fusion, caractérisé en ce qu'il comporte un inducteur (2) en métal, ledit métal possède une résistivité plus importante que le cuivre dudit inducteur (2) est alimenté à l'aide d'un générateur de chauffage par induction, ledit générateur provoque du fait de la résistivité importante de l'inducteur, simultanément au niveau de la pièce à chauffer (1), deux procédés de chauffage : un chauffage par induction dû aux courants dits de Foucault induits dans la pièce elle-même, et un chauffage par rayonnement dû aux pertes importantes dans l'inducteur, lesdites pertes dans l'inducteur dues à la résistivité élevée de celui-ci sont concentrées sur la buse(l) à l'aide d'une enveloppe réfractaire (3) qui entoure l'inducteur et permet de diminuer les déperditions de chaleur.