FR2542431A1

FR2542431A1 - METAL FUSION OVEN

Info

Publication number: FR2542431A1
Application number: FR8403745A
Authority: FR
Inventors: Mitsukane Nakashima
Original assignee: Meichuseiki KK
Current assignee: Meichuseiki KK
Priority date: 1983-03-11
Filing date: 1984-03-12
Publication date: 1984-09-14
Also published as: GB2136547B; FR2542431B1; DE3408542A1; JPS59167625A; GB8404884D0; GB2136547A; DE3408542C2; JPS6310356B2

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN FOUR DE FUSION DE METAUX. LE METAL FONDU A CONTENU DANS LE CORPS 1 DU FOUR EST ELEVE EN TEMPERATURE PAR LA FLAMME D'UN BRULEUR 15 ET SA TEMPERATURE EST MAINTENUE PAR LA FLAMME D'UN BRULEUR 17. CETTE DERNIERE FLAMME EST D'UNE TEMPERATURE RELATIVEMENT BASSE ET ELLE EMET UNE GRANDE QUANTITE DE RAYONS INFRAROUGES PERMETTANT DE COMMUNIQUER UNE ENERGIE CALORIFIQUE IMPORTANTE AU METAL FONDU ET DONC D'ACCROITRE LE RENDEMENT THERMIQUE DU FOUR. DOMAINE D'APPLICATION : FUSION DE METAUX, NOTAMMENT DE L'ALUMINIUM.The invention relates to a furnace for melting metals. THE MELT METAL CONTAINED IN BODY 1 OF THE OVEN IS RAISED IN TEMPERATURE BY THE FLAME OF A BURNER 15 AND ITS TEMPERATURE IS MAINTAINED BY THE FLAME OF A BURNER 17. THIS LAST FLAME IS OF A RELATIVELY LOW TEMPERATURE AND ITS EMIT A LARGE QUANTITY OF INFRARED RAYS ALLOWING TO COMMUNICATE A SIGNIFICANT CALORIFIC ENERGY TO THE MELT METAL AND THEREFORE INCREASE THE THERMAL YIELD OF THE OVEN. FIELD OF APPLICATION: FUSION OF METALS, ESPECIALLY ALUMINUM.

Description

L'invention concerne un four de fusion de métaux conçu pour maintenir àThe invention relates to a metal melting furnace designed to maintain

l'état fondu un métal tel que dethe molten state a metal such as

l'aluminium ou pour faire fondre de telles matières métal- aluminum or to melt such metal

liques. Dans un four classique de fusion de métaux, un brûleur à gaz à grande vitesse de combustion est monté sur la paroi latérale du corps du four Dans un tel four, la flamme produite par le brûleur est bleue Par conséquent, si la surface du métal fondu devient réfléchissante, la flamme se reflète sur la surface du métal En conséquence, la quantité de chaleur absorbée par le métal fondu diminue à un degré tel que le rendement thermique se dégrade de façon extrême Etant donné que la flamme précitée est à une température extrêmement élevée (par exemple 1300 à 14000 C), il se produit une oxydation du métal ou de la matière métallique fondu, Il en résulte un accroissement lic. In a conventional metal melting furnace, a high-speed combustion gas burner is mounted on the side wall of the furnace body. In such an oven, the flame produced by the burner is blue. Therefore, if the surface of the molten metal Reflective, the flame is reflected on the surface of the metal As a result, the amount of heat absorbed by the molten metal decreases to a degree that the thermal efficiency is degraded in an extreme way Since the flame is at an extremely high temperature (for example 1300 to 14000 C), an oxidation of the metal or molten metal material takes place.

des pertes de métal ou l'apparition de points durs. metal losses or the appearance of hard spots.

L'invention a donc pour objet un four de fusion de métaux conçu pour améliorer le rendement thermique et pour minimiser la perte de métal ou l'apparition de The subject of the invention is therefore a metal melting furnace designed to improve the thermal efficiency and to minimize the loss of metal or the appearance of

points durs.hard points.

Conformément à l'invention, un-métal fondu, par exemple de l'aluminium, étant placé à l'intérieur du corps du four, la flamme émise par le brûleur est déplacée le long de la surface du métal fondu En conséquence, le four provoque un réchauffement de la surface du métal fondu de façon à élever la température de ce métal ou à empêcher According to the invention, since a molten metal, for example aluminum, is placed inside the body of the furnace, the flame emitted by the burner is displaced along the surface of the molten metal. causes a warming of the surface of the molten metal so as to raise the temperature of this metal or to prevent

la chute de température de la surface du métal fondu. the temperature drop of the molten metal surface.

De plus, dans le cas décrit ci-dessus, le brûleur émet, par un orifice de soufflage, un courant d'air allongé et cylindrique et un courant de gaz disposé à l'intérieur du courant d'air En conséquence, pendant la combustion, le gaz précité brûle en se mélangeant en douceur avec l'air sur une grande distance Autrement dit, lors de la combustion, une flamme rouge et allongée se forme Il se produit donc une transmission directe de la chaleur de la Moreover, in the case described above, the burner emits, by a blowing orifice, an elongated and cylindrical air stream and a stream of gas disposed inside the air stream. As a consequence, during the combustion , the aforementioned gas burns by mixing smoothly with the air over a large distance In other words, during combustion, a red and elongated flame is formed There is therefore a direct transmission of the heat of the

flamme vers la surface du métal fondu En outre, la sur- flame towards the surface of the molten metal In addition, the sur-

face du métal fondu est également chauffée par les rayons infrarouges émis par la flamme rouge La transmission de molten metal face is also heated by infrared rays emitted by the red flame The transmission of

chaleur peut donc être réalisée avec un rendement élevé. heat can therefore be achieved with high efficiency.

Pendant la transmission de chaleur, les rayons infrarouges sont moins réfléchis que les autres rayons par ú la surface du métal fondu, par exemple un alliage d'alumi- nium, ainsi qu'il est bien connu (l'interruption provoquée par l'effet de miroir du métal est moindre) Autrement dit, le métal fondu absorbe de la chaleur avec une grande efficacité. En outre, une caractéristique de la flamme rouge During the heat transfer, the infrared rays are less reflective than the other rays by the surface of the molten metal, for example an aluminum alloy, as is well known (the interruption caused by the effect In other words, the molten metal absorbs heat with great efficiency. In addition, a characteristic of the red flame

précitée est qu'elle présente une différence de tempéra- mentioned above is that it presents a difference in temperature

ture faible par rapport à la température de fusion de l'aluminium Autrement dit, il est généralement souhaitable que la température de l'aluminium fondu ne dépasse pas 7500 C La température de la flamme rouge est d'environ In other words, it is generally desirable that the temperature of the molten aluminum does not exceed 7500 C. The temperature of the red flame is approximately

1000 ou 1100 'C, ce qui est légèrement supérieur à 750 'C. 1000 or 1100 'C, which is slightly higher than 750' C.

Par conséquent, même dans le cas o la flamme rouge du brûleur entre en contact direct avec la surface du métal Therefore, even in the case where the red flame of the burner comes into direct contact with the surface of the metal

fondu, l'oxydation de l'aluminium peut être minimisée. melted, the oxidation of aluminum can be minimized.

Il est donc possible de réduire la perte de métal ou It is therefore possible to reduce the loss of metal or

d'empêcher l'apparition de points durs. to prevent the appearance of hard spots.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une coupe horizontale du four selon l'invention; la figure 2 est une coupe suivant la ligne Il-II de la figure 1; la figure 3 est une coupe à échelle agrandie suivant la ligne III-111 de la figure 1; la figure 4 est une coupe à échelle agrandie suivant la ligne IV-IV de la figure 1; la figure 5 est une coupe longitudinale d'un brûleur; la figure 6 est une vue de face du four; la figure 7 est une élévation du côté droit; et la figure 8 est une coupe longitudinale partielle d'une variante de l'orifice de soufflage de la flamme du brûleur. Un corps de four, indiqué en 1, est constitué de manière bien connue par des parois formées de matériaux The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting examples and in which: FIG. 1 is a horizontal section of the oven according to the invention; Figure 2 is a section along the line II-II of Figure 1; Figure 3 is a section on an enlarged scale along line III-111 of Figure 1; Figure 4 is a section on an enlarged scale along the line IV-IV of Figure 1; Figure 5 is a longitudinal section of a burner; Figure 6 is a front view of the oven; Figure 7 is an elevation of the right side; and Figure 8 is a partial longitudinal section of a variant of the burner flame blow orifice. A furnace body, indicated in 1, is constituted in a well-known manner by walls formed of materials

réfractaires rigides d'isolation thermique dont les sur- rigid heat-insulating refractories whose

faces extérieures sont revêtues de manière à empêcher la dissipation de chaleur, et de matériaux pour four tels outer faces are coated to prevent heat dissipation, and furnace materials such as

que des plaques de fer qui renforcent l'enveloppe du four. only iron plates that strengthen the furnace shell.

Le corps 1 de ce dernier comprend intérieurement une chambre 2 de retenue destinée à emmagasiner du métal fondu a, une chambre 3 de fusion destinée à faire fondre une matière A, par exemple de l'aluminium à amener à l'état de The body 1 of the latter internally comprises a retaining chamber 2 for storing molten metal a, a melting chamber 3 intended to melt a material A, for example aluminum to be brought into the state of fusion.

fusion, et une chambre 4 de préchauffage destinée à pré- fusion, and a preheating chamber 4 intended to pre-

chauffer l'aluminium A Des cloisons 5, 6 et 7 transmet- heat aluminum A Partitions 5, 6 and 7 transmit

tant la chaleur sont destinées à former des séparations entre la chambre 2 de retenue et la chambre 3 de fusion, both the heat are intended to form separations between the retaining chamber 2 and the melting chamber 3,

entre la chambre 2 de retenue et la chambre 4 de pré- between the retaining chamber 2 and the chamber 4 of pre-

chauffage et entre la chambre 3 de fusion et la chambre 4 de préchauffage, respectivement Les références numériques 2 a, 3 a et 4 a désignent les surfaces du fond des chambres 2, 3 et 4, respectivement La-chambre 4 de préchauffage se présente sous la forme d'une haute tour dont le haut présente une ouverture 9 de chargement de la matière La surface 4 a du fond de la chambre 4 de préchauffage est formée au même niveau que ou à un niveau supérieur à celui de la surface 3 a du fond de la chambre 3 de fusion La dimension verticale de la chambre 4 de préchauffage est heating and between the melting chamber 3 and the preheating chamber 4, respectively The reference numerals 2a, 3a and 4a designate the bottom surfaces of the chambers 2, 3 and 4, respectively The preheating chamber 4 is presented under the shape of a tall tower whose top has an opening 9 for loading the material The surface 4 of the bottom of the preheating chamber 4 is formed at the same level as or at a level greater than that of the surface 3a of the bottom of the melting chamber 3 The vertical dimension of the preheating chamber 4 is

de préférence aussi grande que possible pour des considé- preferably as large as possible for considerations

rations d'efficacité de travail, notamment en ce qui con- work efficiency, particularly with regard to

cerne l'efficacité des échanges de chaleur La référence numérique 11 désigne un couvercle en forme de plaque conçu pour dégager et fermer l'ouverture 9 de chargement de The numeral 11 denotes a plate-shaped cover designed to disengage and close the loading opening 9

matières, ce couvercle pouvant être déplacé dans une direc- materials, this cover being movable in a direction

tion horizontale Le couvercle 11 présente un évent 13 d'échappement La référence numérique 15 désigne un brûleur de fusion monté dans la paroi latérale 3 b de la chambre 3 de fusion Ce brûleur 15 est orienté latéralement vers la chambre 4 de préchauffage de manière que la matière A placée dans la chambre 3 de fusion puisse être chauffée L'axe 15 a du brûleur est sensiblement horizontal Ce brûleur 15 de The cover 11 has an exhaust vent 13. The reference numeral 15 denotes a melting burner mounted in the side wall 3b of the melting chamber 3. This burner 15 is oriented laterally towards the preheating chamber 4 so that the A material placed in the melting chamber 3 can be heated. The axis 15a of the burner is substantially horizontal.

fusion est d'une réalisation qui sera décrite ci-après. fusion is of an embodiment which will be described below.

En ce qui concerne la hauteur à laquelle le brûleur est disposé, la dimension comprise entre la surface 3 a du fond et l'axe 15 a du brûleur 15 est d'environ 100 à 200 mm La référence numérique 16 désigne un trou de communication ménagée dans la cloison 7 Le gaz chauffé (y compris la flamme du brûleur) provenant du brûleur 15 de fusion passe par le trou 16 de communication et pénètre dans la chambre 4 de préchauffage Ainsi, la matière A placée dans la partie inférieure de cette chambre de préchauffage est amenée à l'état de fusion Le trou 16 de communication est ménagé dans la partie la plus basse de la cloison 7 de manière que le métal fondu se trouvant à la partie inférieure de la chambre 4 de préchauffage puisse s'écouler dans la chambre 3 de fusion sans séjourner à l'intérieur de la With regard to the height at which the burner is disposed, the dimension between the surface 3a of the bottom and the axis 15a of the burner 15 is about 100 to 200mm The reference numeral 16 designates a communication hole arranged in the partition 7 The heated gas (including the burner flame) from the melting burner passes through the communication hole 16 and enters the preheating chamber 4. Thus, the material A placed in the lower part of this chamber The communication hole 16 is formed in the lowest part of the partition 7 so that the molten metal at the bottom of the preheating chamber 4 can flow into the chamber. 3 fusion chamber without staying inside the

chambre 4 de préchauffage La référence numérique 17 dési- preheating chamber 4 The reference numeral 17 desires

gne un brûleur de maintien monté sur la paroi latérale 2 b de la chambre 2 de maintien afin d'empêcher la surface du métal fondu a contenu dans la chambre 2 de maintien' de refroidir En d'autres termes, ce brûleur maintient le métal fondu a à l'état chaud Le brûleur 17 de maintien There is provided a holding burner mounted on the side wall 2b of the holding chamber 2 to prevent the molten metal surface contained in the holding chamber 2 from cooling. In other words, this burner holds the molten metal a hot state The burner 17 holding

est d'une forme de réalisation qui sera décrite ci- is an embodiment which will be described below.

après, et son axe 17 a est horizontal (parallèle à la sur- after, and its axis 17a is horizontal (parallel to the sur-

face du métal fondu a) La hauteur (distance partant de la surface a' du métal fondu a) est réglée à une valeur molten metal face a) The height (distance from the surface a 'of the molten metal a) is set to a value

comprise entre environ 150 et 300 mm En outre, la direc- between 150 and 300 mm In addition, the direc-

tion du brûleur 17 est déterminée de manière que la flamme allongée (indiquée en 51 sur la figure 3) de ce brûleur 17 puisse s'étendre le long de la surface a' du métal fondu a à l'intérieur de la chambre 2 de maintien et le long des surfaces intérieures de la chambre 2 de maintien, comme indiqué par une flècle sur la figure 1 Le brûleur 17 de The burner 17 is determined so that the elongated flame (indicated at 51 in FIG. 3) of this burner 17 can extend along the surface a 'of the molten metal a inside the holding chamber 2. and along the inner surfaces of the holding chamber 2, as indicated by a fleche in FIG.

maintien est conçu pour être allumé et éteint automati- maintenance is designed to be switched on and off automatically

quement en fonction des instructions provenant d'un thermo- based on the instructions from a thermo-

mètre (non représenté) qui comprend un thermocouple placé meter (not shown) which includes a thermocouple placed

dans une chambre de pompage de déchargement, décrite ci- in an unloading pumping chamber, described below.

après En conséquence, la température du métal fondu a se trouvant dans la chambre 2 de maintien est maintenue à une valeur constante La référence numérique 18 désigne un trou de communication ménagé dans la cloison 5 et for- mé à la partie la plus basse de cette cloison 5 afin que le métal fondu puisse s'écouler de la chambre 3 de fusion vers la chambre 2 de maintien La référence numérique 19 désigne une chambre de pompage qui est constituée d'une After Accordingly, the temperature of the molten metal a in the holding chamber 2 is kept constant. The numeral 18 designates a communication hole in the partition 5 and formed at the lower part thereof. partition 5 so that the molten metal can flow from the melting chamber 3 to the holding chamber 2 The reference numeral 19 designates a pumping chamber which consists of a

paroi 21 dont le haut présente une ouverture 20 d'évacua- wall 21 whose top has an opening 20 of evacuation

tion Cette chambre 19 de pompage est séparée de la chambre 2 de maintien par une cloison 22 qui fait partie du corps 1 du four La paroi 21 de la chambre de pompage est réalisée d'une seule pièce avec le corps 1 du four et elle est d'une construction d'isolation thermique analogue à celle du corps 1 du four L'ouverture 20 de sortie de la chambre 19 This pumping chamber 19 is separated from the holding chamber 2 by a partition 22 which is part of the body 1 of the furnace. The wall 21 of the pumping chamber is made in one piece with the body 1 of the furnace and is a thermal insulation construction similar to that of the body 1 of the oven The opening 20 of the chamber 19

de pompage peut être fermée par un couvercle 20 a La réfé- pump can be closed by a lid 20

rence numérique 23 désigne un trou de communication entre la chambre 2 de maintien et la chambre 19 de pompage Ce trou 23 est réalisé à un niveau inférieur à celui de la FIG. 23 denotes a communication hole between the holding chamber 2 and the pumping chamber 19. This hole 23 is made at a level lower than that of the

surface du métal fondu a contenu dans la chambre 2 de main- surface of the molten metal contained in chamber 2 of hand-

tien, à l'état normal Les références numériques 24, 25 et 26 désignent des ouvertures d'accès formées dans les in the normal state The numerals 24, 25 and 26 denote access openings formed in the

parois latérales de la chambre 2 de maintien, de la cham- side walls of the holding chamber 2, the chamber

bre 3 de fusion et de la chambre-4 de préchauffage, res- fusion chamber 3 and preheating chamber 4,

pectivement Ces ouvertures d'accès 24, 25 et 26 sont réalisées à une dimension suffisante pour permettre une vérification, un contrôle et un nettoyage aisés de la totalité de chacune des chambres et elles peuvent être fermées par des trappes 27, 28 et 29, respectivement, pouvant être manoeuvrées entre des positions d'ouverture These access openings 24, 25 and 26 are made to a sufficient size to allow easy verification, control and cleaning of all of the chambers and they can be closed by hatches 27, 28 and 29, respectively. , which can be operated between open positions

et de fermeture.and closing.

On décrira à présent en regard de la figure 5 We will now describe with regard to FIG.

le type de brûleur utilisé pour chacun des brûleurs préci- the type of burner used for each of the burners specified

tés 15 et 17 de fusion et de maintien La référence numé- 15 and 17 of fusion and maintenance The numerical reference

rique 30 désigne un brûleur et la référence 31 indique la présence de la paroi latérale (c'est-à-dire la paroi latérale précitée 3 b ou 2 b) du corps du four sur laquelle le brûleur 30 est monté Le brûleur 30 comporte une plaque 32 qui est montée sur la paroi latérale 31 au moyen d'un boulon 33 Un corps indiqué en 34 est fixé à la plaque 32 par une bride 34 a La référence numérique 35 désigne un cylindre de guidage d'air prévu à l'intérieur du corps. 30 denotes a burner and the reference 31 indicates the presence of the side wall (that is to say the aforementioned side wall 3b or 2b) of the furnace body on which the burner 30 is mounted The burner 30 comprises a plate 32 which is mounted on the side wall 31 by means of a bolt 33 A body indicated at 34 is fixed to the plate 32 by a flange 34a The reference numeral 35 designates an air guide cylinder provided inside from the body.

La référence numérique 36 désigne une ouverture de récep- Reference numeral 36 designates an opening of recep-

tion d'air formée dans une partie du bord périphérique du formed in a part of the peripheral edge of the

corps 34, et un dispositif d'alimentation en air (non re- body 34, and an air supply device (not re-

présenté) est relié à cette ouverture par des moyens per- presented) is connected to this opening by

mettant de régler la quantité d'air fournie, par exemple un robinet, ainsi qu'il est bien connu Un canal annulaire setting the amount of air supplied, for example a faucet, as is well known A ring channel

37 de guidage d'air est formé dans la périphérie du cylin- 37 of air guide is formed in the periphery of the cylinder.

dre 35 de guidage et communique avec l'intérieur de ce guide 35 and communicates with the interior of this

cylindre 35 par une partie annulaire 37 a de communication. cylinder 35 by an annular portion 37a of communication.

La référence numérique 38 désigne une brique de br leur montée sur la plaque 32 et se présentant sous la forme d'un cylindre Le diamètre intérieur d'une partie de pied Numeral 38 designates a bricks brick mounted on the plate 32 and being in the form of a cylinder The inside diameter of a foot part

38 a de la brique 38 du brûleur est égal au diamètre inté- 38 a burner brick 38 is equal to the inside diameter

rieur du cylindre 35 de guidage Une partie intermédiaire de la brique du brûleur, s'étendant de la partie de pied 38 a jusqu'à une extrémité 38 b, présente un diamètre qui augmente progressivement Le taux d'accroissement de ce The intermediate portion of the burner brick, extending from the foot portion 38a to an end 38b, has a diameter that increases progressively.

diamètre est déterminé en fonction du diamètre de la par- diameter is determined by the diameter of the

tie 38 a de pied ou de la quantité d'air à insuffler de manière que l'air puisse former un écoulement laminaire cylindrique qui sera décrit ciaprès Un élément 40 de fixation d'un conduit de guidage de gaz est fixé au corps annulaire 34 Un conduit 41 de guidage de gaz, de forme cylindrique, est monté sur l'élément 40 de fixation Ce conduit 41 de guidage comprend une partie allongée 41 a 38 a foot or the amount of air to be blown so that the air can form a cylindrical laminar flow which will be described hereinafter A member 40 for fixing a gas guide duct is fixed to the annular body 34 A gas guide duct 41, of cylindrical shape, is mounted on the fixing element 40. This guide duct 41 comprises an elongate portion 41a.

de pied, une partie extrême 41 c et une partie intermé- foot, an extreme part 41c and an intermediate part

diaire conique 41 b dont le diamètre diminue progressive- taper 41 b whose diameter gradually decreases

ment vers l'extrémité La partie extrême 41 c est placée à l'intérieur d'un tronçon cylindrique parallèle de la partie de pied 38 a de la brique 38 du brûleur Un élément de chargement de gaz, indiqué en 42, de forme cylindrique, est monté sur l'élément 40 de fixation et présente une ouverture 43 de réception de gaz (à savoir une ouverture de réception de gaz primaire) ménagée dans une partie de sa périphérie extérieure Un dispositif d'alimentation en réception de gaz par des moyens permettant de régler la quantité de gaz, par exemple un robinet, ainsi qu'il est bien connu La référence numérique 44 désigne un canal de The end part 41c is placed inside a cylindrical section parallel to the foot part 38a of the burner brick 38. A gas loading element, indicated at 42, of cylindrical shape, is mounted on the fastening element 40 and has a gas-receiving opening 43 (i.e. a primary gas-receiving opening) provided in a part of its outer periphery. A device for supplying gas by means allowing to regulate the quantity of gas, for example a tap, as is well known.

guidage se présentant sous la forme d-'un espace annulaire. guidance in the form of an annular space.

La référence numérique 45 désigne un cylindre de soufflage 45 denotes a blowing cylinder

de gaz secondaire monté sur l'élément 42 et dont une par- secondary gas mounted on the element 42 and one of which

tie extrême est placée à l'intérieur d'un tronçon de la partie extrême 41 c du conduit 41 de guidage voisin du tronçon conique 41 b de ce conduit 41 L'ouverture de réception de gaz (à savoir une ouverture de réception de An extreme portion is placed inside a portion of the end portion 41c of the guide duct 41 adjacent to the conical section 41b of this duct 41. The gas receiving opening (i.e.

gaz secondaire), indiquée en 46, est raccordée au dispo- secondary gas), indicated at 46, is connected to the

sitif précité d'alimentation en gaz (ou à un dispositif above mentioned gas supply device (or a device

indépendant d'alimentation en gaz) par des moyens permet- independent supply of gas) by means permitting

tant de régler la quantité de gaz, par exemple un robinet non représenté Une ouverture de soufflage, indiquée en 47, présentée par le bâti du brûleur, est de construction tubulaire double (la partie de pied 38 a et la partie extrême 41 c) Cette ouverture 47 de soufflage présente un canal d'écoulement d'air formé entre la partie de pied 38 a de la brique 38 du brûleur et le conduit 41 de guidage de gaz L'ouverture 47 de soufflage présente également un canal 49 d'écoulement de gaz situé à l'intérieur de la both to adjust the amount of gas, for example a valve not shown A blowing opening, indicated 47, presented by the burner frame, is of double tubular construction (the foot portion 38a and the end portion 41c) This blow opening 47 has an air flow channel formed between the root portion 38a of the burner brick 38 and the gas guiding conduit 41. The blow aperture 47 also has a flow channel 49. gas located inside the

partie extrême 41 c du conduit 41.extreme part 41c of the duct 41.

Le fonctionnement du brûleur 30 réalisé comme décrit ci-dessus sera à présent décrit Un gaz combustible (gaz naturel, gaz de pétrole liquéfié, gaz de ville, etc) et de l'air sont fournis, respectivement, par le dispositif d'alimentation en gaz et par le dispositif d'alimentation en air aux ouvertures respectives 43 et 36 de réception et sont insufflés en passant par les canaux respectifs d'écoulement 49 et 48 Le gaz insufflé est mis à feu au moyen d'un allumeur connu (non représenté) Il en résulte la formation par le brûleur d'une flamme projetée dans un sens tel (vers la gauche sur la figure 5) qu'elle s'éloigne du brûleur suivant l'axe 30 a du brûleur 30, à partir de l'ouverture 47 de soufflage ou d'insufflation Dans ce cas, l'air fourni à l'ouverture 36 de réception passe par The operation of the burner 30 carried out as described above will now be described. A fuel gas (natural gas, liquefied petroleum gas, town gas, etc.) and air are supplied, respectively, by the feed device. gas and by the air supply device to the respective receiving apertures 43 and 36 and are blown through the respective flow channels 49 and 48. The insufflated gas is ignited by means of a known igniter (not shown). ) This results in the formation by the burner of a flame projected in such a direction (to the left in Figure 5) that it moves away from the burner along the axis 30a of the burner 30, from the blowing or insufflation opening 47 In this case, the air supplied to the receiving opening 36 passes through

le canal 37 de guidage et pénètre dans un canal 50 d'écou- the guide channel 37 and enters a channel 50 of

lement en provenant de toute la périphérie du canal 37 a de communication Le canal 50 d'écoulement se présente sous la forme d'un cylindre délimité entre le cylindre The flow channel 50 is in the form of a cylinder delimited between the cylinder.

de guidage et la partie de pied 41 a du tube 41 de gui- guide and the foot portion 41a of the tube 41 of guiding

dage de gaz L'air arrive au canal 48 d'écoulement en passant par le canal 50 En passant dans ces canaux 50 et 48, l'air constitue un courant d'écoulement uniforme se déplaçant vers la gauche dans l'orientation de la figure 5, suivant l'axe 30 a du brûleur 30, puis il forme un écoulement cylindrique (écoulement laminaire) partant de l'extrémité du canal 48 et s'écoulant le long de l'axe 30 a Par ailleurs, le gaz arrivant à l'ouverture 43 de réception passe dans le canal 44 de guidage et pénètre dans le conduit 41 de guidage de gaz En passant dans le conduit 41, le gaz est mis sous la forme d'un écoulement uniforme qui se déplace vers la gauche dans l'orientation de la figure 5, suivant l'axe 30 a Le gaz est introduit dans l'écoulement d'air cylindrique précité à partir de The air reaches the flow channel 48 passing through the channel 50 passing through these channels 50 and 48, the air constitutes a uniform flow stream moving to the left in the orientation of FIG. 5, along the axis 30a of the burner 30, then it forms a cylindrical flow (laminar flow) starting from the end of the channel 48 and flowing along the axis 30a Moreover, the gas arriving at the The receiving aperture 43 passes into the guide channel 44 and enters the gas guiding conduit 41. As it passes through the conduit 41, the gas is formed into a uniform flow which moves to the left in orientation of Figure 5, along the axis 30a The gas is introduced into the aforementioned cylindrical air flow from

l'extrémité du canal 49 d'écoulement Le gaz ainsi intro- the end of the flow channel 49 The gas thus introduced

duit progresse le long de l'axe 30 a de manière qu'il puisse être entraîné par l'écoulement d'air précité Pendant l'avance du gaz, une partie périphérique de ce gaz est mélangée progressivement à l'air et brûle lentement pour former la flamme précitée du brûleur Etant donné que la combustion du gaz est réalisée d'une manière telle que décrite ci- dessus, cette combustion est complète et la It progresses along the axis 30a so that it can be driven by the aforementioned air flow. During the advance of the gas, a peripheral portion of this gas is gradually mixed with the air and burns slowly for forming the aforementioned flame of the burner Since the combustion of the gas is carried out in a manner as described above, this combustion is complete and the

flamme du brûleur prend une très grande longueur La tempé- The flame of the burner takes a very long

rature de la flamme est basse (environ 1000 à 11000 C en toute partie quelconque de la flamme) et cette dernière devient rouge (couleur orange ou rouge orangé) et elle émet une grande quantité de rayons infrarouges De plus, le bruit de la combustion est faible (par exemple 70 à the flame is low (about 1000 to 11000 C in any part of the flame) and the latter becomes red (orange or orange-red) and emits a large amount of infrared rays In addition, the noise of combustion is low (eg 70 to

d B).d B).

A présent, si l'on souhaite procéder à un réglage fin de l'état précité de combustion et de la lonaueur de la 46 de réception secondaire ou on peut régler la quantité de gaz d'alimentation Dans ce cas, le gaz fourni à l'ouver- ture 46 de réception pénètre lentement dans le canal 49 d'écoulement en passant par le cylindre 45 de soufflage Now, if it is desired to fine tune the aforementioned state of combustion and the loner of the secondary reception 46 or the amount of gas can be adjusted In this case, the gas supplied to the opening 46 slowly enters the flow channel 49 through the blow cylinder 45

de gaz secondaire et pénètre dans l'écoulement d'air cylin- secondary gas and enters the cylinder air flow.

drique précité, sous la forme d'un écoulement de gaz uni- above mentioned, in the form of a single flow of gas

forme provenant du canal 49 d'écoulement. form from the flow channel 49.

La capacité du brûleur, les débits d'écoulement d'air et de gaz, les vitesses d'écoulement et la longueur de la flamme sont donnés à titre d'exemples dans le tableau suivant. Burner capacity, air and gas flow rates, flow rates and flame length are given as examples in the following table.

T A B L E A UBOARD

Capacité Débit d'écou Débit Vitesse Vitesse Longueur de Exemple du brûleur lement d'air d'écoule d'écoule d'écoule la flamme (MJ/h) (m 3/h) ment de ment d'air ment de (m) gaz (m 3/h) (m/s) gaz (m/s) Capacity Flow Rate Flow Rate Speed Burner Example Length Flow Air Flow (MJ / h) (m 3 / h) Air Flow (m) gas (m 3 / h) (m / s) gas (m / s)

1 125 565 25 35 1,1 1,5 6 8 1,3 2,5 0,5 0,8 1,125,565 25 35 1,1 1,5 6 8 1,3 2,5 0,5 0,8

2 209 275 40 60 1,5 2,5 6 10 1,3 2,5 0,6 1,1 2 209 275 40 60 1.5 2.5 6 10 1.3 2.5 0.6 1.1

3 418 550 85 110 2,5 4,7 6 17 2,5 4,7 0,7 1,2 3 418 550 85 110 2.5 4.7 6 17 2.5 4.7 0.7 1.2

4 837 100 190 230 6 8,5 6 20 3,0 7,5 1,2 1,8 4,837,100 190,230 6 8.5 6 20 3.0 7.5 1.2 1.8

1 255 650 290 340 8 14 7 25 3,5 8,0 1,5 2,2 1 255 650 290 340 8 14 7 25 3.5 8.0 1.5 2.2

6 2,092 750 500 560 13 22 8 28 4,0 8,5 1,7 2,6 6 2.092 750 500 560 13 22 8 28 4.0 8.5 1.7 2.6

o C -t Il On décrira à présent un exemple d'utilisation dans lequel de l'aluminium A est fondu et maintenu en fusion au moyen du four de fusion et de maintien du métal équipé du brûleur décrit précédemment Tout d'abord, le brûleur 15 de fusion et le brûleur 17 de maintien sont mis à feu de manière à chauffer, respectivement, la chambre 3 de fusion et la chambre 2 de maintien Le gaz chauffant produit par le brûleur 15 de fusion pénètre dans la chambre 4 de préchauffage en passant par le trou 16 de It will now be described an example of use in which aluminum A is melted and kept molten by means of the melting and holding furnace of the metal equipped with the burner described above. First, the burner The melting chamber and the holding burner 17 are fired to heat the melting chamber 3 and the holding chamber 2, respectively. The heating gas produced by the melting burner 15 enters the preheating chamber 4. through hole 16 of

communication Le gaz est évacué par l'évent 13 d'échappe- The gas is discharged through the exhaust vent 13

ment en traversant la chambre 4 de préchauffage Par ailleurs, le gaz chauffant produit par le brûleur 17 de passing through the preheating chamber 4. Furthermore, the heating gas produced by the burner 17

maintien tourne à l'intérieur de la chambre 2 de maintien. hold rotates inside the holding chamber 2.

Il pénètre ensuite dans la chambre 3 de fusion en passant par le trou 18 de communication Puis il est déchargé vers l'extérieur par l'évent 13 d'échappement en passant par It then enters the melting chamber 3 through the communication hole 18. Then it is discharged to the outside through the exhaust vent 13 via

le trou 16 de communication et la chambre 4 de préchauf- the communication hole 16 and the preheating chamber 4

fage.wise.

Dans l'état tel que décrit ci-dessus, le cou- In the state as described above, the

vercle 11 est déplacé latéralement pour dégager l'ouver- vircle 11 is moved laterally to disengage the opening

ture 9 de chargement de la matière, ouverture par laquelle de l'aluminium A (matière froide) est chargé dans la chambre 4 de préchauffage jusqu'à ce que cette dernière soit presque totalement remplie de cette matière, puis l'ouverture 9 de chargement est de nouveau fermée par le couvercle 11 Même dans le cas o l'aluminium A est chargé de façon à remplir totalement la chambre 4 de préchauffage, il subsiste des espaces entre les surfaces intérieures de la chambre 4 de préchauffage et les morceaux d'aluminium 9 loading of the material, opening by which aluminum A (cold material) is loaded into the preheating chamber 4 until the latter is almost completely filled with this material, then the opening 9 loading is again closed by the cover 11 Even in the case where the aluminum A is loaded so as to completely fill the chamber 4 preheating, there are gaps between the inner surfaces of the preheating chamber 4 and the aluminum pieces

A, ainsi qu'entre les morceaux d'aluminium A Par consé- A and between the aluminum pieces A

quent, les gaz chauffés par les deux brûleurs 15 et 17 sont déchargés vers l'extérieur en passant par les espaces the gases heated by the two burners 15 and 17 are discharged to the outside through the spaces

présents à l'intérieur de la chambre 4 de préchauffage. present inside the chamber 4 preheating.

L'aluminium A chargé dans cette chambre 4 échange donc de la chaleur avec les gaz chauffés précités et est donc chauffé Par ailleurs, la température des gaz chauffés précités baisse par échange de chaleur et ces gaz sont The aluminum A charged in this chamber 4 thus exchanges heat with the aforementioned heated gases and is thus heated. Moreover, the temperature of the aforementioned heated gases decreases by heat exchange and these gases are

déchargés en passant par l'orifice d'évacuation En consé- discharged through the discharge port.

* 12* 12

quence, l'énergie thermique peut être utilisée efficacement. Therefore, thermal energy can be used efficiently.

L'aluminium A chargé dans la partie inférieure de la cham- Aluminum A loaded in the lower part of the chamber

bre 4 de préchauffage est chauffé par le gaz chauffé (flamme 52 du brûleur) du brûleur 15 de fusion et il arrive alors à l'état de fusion L'aluminium fondu A' s'écoule, à l'état fondu ou semi-fondu, de façon à pénétrer dans la chambre The preheating stage 4 is heated by the heated gas (burner flame 52) of the melting burner 15 and then arrives in the molten state. The molten aluminum A 'flows in the molten or semi-molten state. , so as to enter the room

3 de fusion én passant par le trou 16 de communication. 3 melting passing through the communication hole 16.

L'aluminium semi-fondu A' (la référence numérique A" indi- The semi-molten aluminum A '(reference numeral A "indi-

que la surface de l'aluminium (surface du métal fondu)) s'étant écoulé dans la chambre 3 de fusion est chauffé et amené à l'état de fusion complète par la flamme 52 du brûleur 15 de fusion et par le gaz chauffé du brûleur 17 de maintien, en même temps qu'il descend en s'écoulant the surface of the aluminum (surface of the molten metal) which has flowed into the melting chamber 3 is heated and brought to the complete melting state by the flame 52 of the melting burner and the heated gas of the holding burner 17, at the same time it goes down flowing

le long de la surface 3 a du fond de la chambre 3 de fusion. along the surface 3a of the bottom of the melting chamber 3.

La température de l'aluminium fondu augmente pendant son écoulement sur la surface 3 a du fond Ensuite, l'aluminium fondu se trouvant dans la chambre 3 de fusion pénètre dans The temperature of the molten aluminum increases during its flow on the surface 3a of the bottom Then the molten aluminum in the melting chamber 3 enters

la chambre 2 de maintien en passant par le trou 18 de com- the holding chamber 2 through the hole 18 com

munication Dans ce cas, le gaz chauffé par le brûleur 17 de maintien passe par le trou 18 de communication de la chambre 2 de maintien dans la chambre 3 de fusion Par conséquent, même pendant l'écoulement de l'aluminium fondu par le trou 18 de communication, cet aluminium fondu est encore chauffé par le gaz chauffant provenant du brûleur 17 de maintien et l'aluminium fondu ainsi chauffé pénètre dans la chambre 2 de maintien L'aluminium fondu ayant pénétré dans la chambre 2 de maintien y est emmagasiné et forme le métal fondu a montré sur la figure 2, et In this case, the gas heated by the holding burner 17 passes through the communication hole 18 of the holding chamber 2 in the melting chamber 3. Therefore, even during the flow of the molten aluminum through the hole 18 in communication, this molten aluminum is further heated by the heating gas coming from the holding burner 17 and the molten aluminum thus heated enters the holding chamber 2. The molten aluminum which has penetrated into the holding chamber 2 is stored therein and forms the molten metal has shown in Figure 2, and

une partie de ce métal s'écoule dans la chambre 19 de pom- some of this metal flows into the chamber 19 of

page en passant par le trou 23 de communication Le métal fondu a emmagasiné dans la chambre 2 de maintien est chauffé et maintenu chaud par le gaz chauffant provenant du brûleur 17 de maintien Dans ce cas, étant donné que, comme mentionné précédemment, le brûleur 17 est utilisé pour une fonction de maintien, la température de la flamme 51 de ce brûleur est basse, environ 1100 'C La perte de métal fondu a et la détérioration des matériaux du four sont donc minimisées De plus, le mélange du gaz dans le métal fondu a est atténué Le métal fondu précité a peut donc être utilisé sans problème, également pour la coulée de pièces de sécurité pour automobiles et autres De plus, la température de la flamme 51 du brûleur est basse et la transmission de chaleur au métal fondu s'effectue efficacement du fait de la présence d'une grande quantité de page through the communication hole 23 The molten metal stored in the holding chamber 2 is heated and kept warm by the heating gas from the holding burner 17 In this case, since, as mentioned above, the burner 17 is used for a holding function, the flame temperature 51 of this burner is low, about 1100 ° C The loss of molten metal a and the deterioration of the furnace materials are minimized In addition, the mixing of the gas in the metal The molten metal mentioned above can thus be used without problems, also for the casting of safety parts for automobiles and the like. In addition, the temperature of the flame 51 of the burner is low and the heat transfer to the molten metal is reduced. effected effectively due to the presence of a large amount of

rayons infrarouges La température à la pression atmosphé- infrared rays Temperature at atmospheric pressure

rique établie dans la chambre de maintien est très basse (il est inutile de l'élever) Par exemple, cette température established in the holding chamber is very low (it is useless to raise it). For example, this temperature

est inférieure à 850 'C En conséquence, le rendement ther- less than 850 ° C. As a result, the thermal efficiency

mique peut être augmenté, la détérioration des réfrac- may be increased, the deterioration of refraction

taires du corps du four est minimisée et la durée de vie en service de ce four est prolongée En outre, une couche d'alumine se forme rarement sur les surfaces des parois du four Même dans le cas o une petite quantité d'oxyde d'aluminium se forme sur les surfaces des parois, cet oxyde ne durcit pas par cuisson, car la température de la flamme 51 est faibleL'élimination de cet oxyde non The furnace body is minimized and the service life of the furnace is prolonged. In addition, a layer of alumina is rarely formed on the surfaces of the furnace walls. aluminum forms on the surfaces of the walls, this oxide does not harden by cooking, because the temperature of the flame 51 is weakThe elimination of this oxide

durci peut s'effectuer aisément.hardened can be done easily.

Lorsque l'aluminium A est amené à l'état fondu à l'aide du brûleur de fusion décrit ci-dessus, ce dernier, comme décrit précédemment, est utilisé comme brûleur 15 de fusion et, par conséquent, toute perte de métal et toute détérioration des matériaux du four peuvent être prévenues Etant donné que la température de la flamme 52 du brûleur est basse et que cette flamme 52 n'est pas placée à faible distance au-dessus de l'aluminium A, la formation d'alumine a dure peut être atténuée La qualité When the aluminum A is brought to the molten state by means of the above-described melting burner, the latter as previously described is used as a melting burner and, therefore, any loss of metal and any deterioration of the furnace materials can be prevented Since the temperature of the flame 52 of the burner is low and this flame 52 is not placed a short distance above the aluminum A, the formation of alumina lasts can be mitigated The quality

du métal fondu en est donc améliorée De plus, l'élimina- molten metal is thus improved. Moreover, the elimination of

-tion des saletés peut s'effectuer de façon simple et en peu de temps Dans l'appareil décrit ci-dessus, l'aluminium dirt can be done in a simple way and in a short time In the apparatus described above, aluminum

A est préchauffé dans la chambre 4 de préchauffage. A is preheated in the preheating chamber 4.

Ensuite, l'aluminium est amené à l'état fondu Then, the aluminum is brought to the molten state

par le brûleur 15 dans la chambre 3 de fusion En utili- by the burner 15 in the melting chamber 3.

sant un brûleur tel que décrit ci-dessus, l'effet endo- a burner as described above, the endotoxic effect

thermique de l'aluminium A est amélioré L'efficacité de la fusion de l'aluminium est extrêmement élevée pour les raisons indiquées précédemment En conséquence, il est possible de réduire les dépenses en combustible et donc Thermal aluminum A is improved The efficiency of the aluminum melting is extremely high for the reasons indicated above As a result, it is possible to reduce fuel costs and therefore

le coût de fonctionnement.the cost of operation.

Le rayonnement du corps 1 du four est limité The radiation of the body 1 of the oven is limited

à une valeur aussi basse que possible Ainsi, la tempéra- at a value as low as possible Thus, the temperature

ture de surface de corps du four est basse, environ 50 à 750 C L'environnement de travail peut donc être également amélioré. Les brûleurs 15 et 17 peuvent être disposés de The body surface area of the oven is low, approximately 50 to 750 C. The working environment can therefore also be improved. The burners 15 and 17 may be arranged

manière que leurs axes 15 a et 17 a soient dirigés sensible- in such a way that their axes 15a and 17a are directed

ment vers le bas, sous un angle d'environ 150 par rapport down at an angle of approximately

à l'horizontale.horizontally.

La figure 8 représente une forme de réalisation modifiée d'une ouverture d'insufflation de la flamme du brûleur selon l'invention Sur la figure 8, une partie proche d'une ouverture 47 e d'insufflation, située dans un cylindre 35 e de guidage d'air, présente une surface FIG. 8 shows a modified embodiment of a burner flame insufflation opening according to the invention. In FIG. 8, a part close to an insufflation opening 47 e, situated in a 35 th cylinder of FIG. air guidance, has a surface

périphérique intérieure 35 a de diamètre relativement faible. inner periphery 35a of relatively small diameter.

La surface périphérique extérieure 41 c' d'une partie extrême The outer peripheral surface 41 c 'of an extreme part

41 ce d'un tube 41 e de guidage de gaz est droite En consé- 41 cc of a 41 th gas guide tube is straight.

quence, la largeur du canal d'écoulement d'air formé entre quence, the width of the airflow channel formed between

la surface périphérique intérieure 35 a et la surface péri- the inner peripheral surface 35a and the perimeter surface

phérique extérieure 41 c' est faible Un écoulement d'air cylindrique à grande vitesse peut être soufflé ou insufflé outside air 41 it is weak A high-speed cylindrical airflow can be blown or blown

à partir d'un canal d'écoulement de largeur aussi faible. from a flow channel of such a small width.

Cet écoulement d'air à grande vitesse peut atteindre un point éloigné Il est donc utile à la formation d'une longue flamme De plus, une partie extrême 45 a d'un cylindre d'insufflation de gaz secondaire 45 e est formée de façon This high-speed airflow can reach a distant point. It is therefore useful for the formation of a long flame. In addition, an end portion 45a of a secondary gas insufflation cylinder 45 is formed so

à être plus longue que dans la forme de réalisation précé- to be longer than in the previous embodiment

dente, et la partie extrême 45 a est réalisée de manière que son diamètre soit quelque peu réduit Une telle forme de réalisation de l'ouverture d'insufflation de la flamme dente, and the end portion 45a is made so that its diameter is somewhat reduced Such an embodiment of the flame insufflation opening

convient à un brûleur dont le débit dépasse 627 825 MJ/h. suitable for a burner with a flow rate exceeding 627 825 MJ / h.

Les pièces identiques ou similaires à celles représentées sur les figures décrites précédemment portent les mêmes références numériques auxquelles la lettre "e Parts identical or similar to those shown in the figures previously described bear the same reference numerals to which the letter "e

est ajoutée Leur description ne sera pas reprise. is added Their description will not be repeated.

Claims

1 melting furnace of metals, characterized in that it comprises a body (1) and a burner (30) mounted on a wall (31) of the body, at a level higher than that of the surface (a ') d a molten metal (a) contained in the body

furnace, the burner having an opening (47) of insuf-

flation by which a flame can be produced along the surface of the molten metal, said opening being formed by two pipes and delimiting an outer annular flow channel (48) and an inner flow channel (49),

the external flow channel communicating with an opening

the air intake channel (36), the internal channel of

communicating with a gas receiving opening (43), the outer flow channel having a dimension such that a relatively large amount of air can be

insufflated over a long distance, in the form of a

Cylindrical air flow from said outer channel, the inner flow channel having a dimension such that a relatively small amount of gas can be blown in such a way that the gas leaving the inner channel can be driven a great distance. at the same time that it is guided by a cylindrical air flow passing through

its periphery.

Oven according to claim 1, characterized in that one end of an insufflation cylinder (45)

secondary gas opens towards the internal flow channel.

in the inflation opening, this cylinder

at the other end, a receiving opening of

secondary gas (46).

Oven according to claim 1, characterized in that the burner comprises a guide cylinder (35).

air and a gas-guiding conduit (41) disposed internally

to the cylinder (35), an end section of the air guiding cylinder and an end section of the air guiding cylinder forming between them an air flow channel, said end portion of the gas guiding conduit forming internally. an air flow channel, the air guiding cylinder forming an annular air guiding channel at its other end, said guiding channel and the interior of the air guiding cylinder mutually communicating with one another; annular portion of communication, and a portion of the guide channel

having an air intake opening allowing the

troduction of air in said guide channel, the conduit of

gas guiding having, at its other end, an opening

gas reception.

4. Oven according to claim 3, characterized in that the gas guide duct internally comprises a cylinder (45) of secondary gas insufflation of which one

end opens internally at one end of the

gas guiding duit and whose other end presents

an opening (46) for receiving secondary gas.

Oven according to claim 1, characterized in

one end of the outer annular channel of

is made so as to have a small width so that the flow velocity of the air blown in from

this end can be increased.

Oven according to claim 1, characterized in that the body has a bottom surface (2a, 3a, 4a) for supporting an unmelted metallic material,

in such a state that it rises above

molten metal face, the burner being mounted in a posi-

o its flame, instilled from the opening of in-

sufflation, can reach the rising metallic material

above the surface of the molten metal.