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Monsieur'F, MICHAUX - 61 rue du Châtelain à Bruxelles-Belgique)
L'invention est relative au recuit non oxydant des métaux, et elle concerne, en particulier', le recuit blanc des fers et des aciers en pots ou autres récipients.
Il est connu de longue date d'utiliser à cet effet des gaz réducteurs, tels que l'oxyde de carbone, le gaz d'éclairage, de gazogène et autres, choisis surtout en raison de leur bas prix de revient, afin que l'opérastion soit économique, mais dans la pratique industrielle courante du recuit, et malgré les précau- tions'prises, leur emploi peut néanmoins comporter des dangers d'explosions.
L'invention a pour objet un procédé qui, tout en étant aussi économique que les procédés employant uniquement des gaz réduc- teurs tels que ceux mentionnés, évite tout danger d'explosions.
Elle a pour objet également un appareillage approprié à l'exécution du procédé.
A cet effet,elle consiste, à supposer exécutée, pour un pot ou récipient contenant des métaux oxydables, la phase de ohauf- fage de l'opération de recuit, à refroidir l'extrémité vosine de
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l'ouverture, dudit pot ou récipient dans une mesure telle que sa température devienne insuffisante pour provoquer l'inflammation d'un mélange réducteur quelconque des gaz visés, ou bien et mieux, à empêcher, durant la phase de chauffage, que cette partie du pot ou récipient ne s'échauffe à une température susceptible de produire la dite inflammation, et à introduire cette partie froide du pot ou récipient dans une enceinte,, fermée par cette introduction, contenant, ou dans laquelle, on introduira, un gaz réducteur, tel l'un ou un mélange des gaz réducteurs préci- tés.
Mise à part cette disposition principale, elle contrte également à plonger la partie chaude du pot ou récipient dans une enceinte, fermée par cette introduction, contenant, ou dans laquelle on introduira un gaz neutre ou réducteur ininflammable destiné à protéger la paroi externe du pot de l'oxydation, l'en- ceinte étant constituée de façon qu'elle ne présente que l'excès minimum de capacité, nécessaire aux manipulations du pot ou récipient.
Elle comprend, outre le procédé, qui vient d'être défini,. les appareils et agencements propres à permettre son exécution, ainsi que diverses autres particularités moins essentielles qui ressortiront du complément de description qui.suit, se rapportant à un mode pratique d'exécution, indiqué à titre d'exemple, en se référant aux dessins annexés dans lesquels:
Fig 1 montre, en coupe verticale, l'agencement d'une instal- lation pour l'exécution du recuit suivant l'invention.
Fig 2 montre, d'une manière analogue, l'agencement d'un appareillage pour l'exécution de la phase de chauffage.
En se référant tout d'abord à la figure 2 et suivant un mode préféré d'exécution, le pot ou récipient 1 contenant les objets à recuire, est plongé dans une enceinte chauffante 2 appartenant à un tour 1 dont l'agencement est tel que la partie supérieure 4 du pot on récipient 1, voisine de son ouverture, reste dégagée et puisse au'besoin être refroidie.
De préférence on ferme cette.ouverture à l'aide d'un couver..
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cle tel que 8 entre lequel et le pot on dispose un joint 6, imparfaitement étanohe -- une garniture d'amiante, de sable ou autre matière analogue -- et, s'il est nécessaire de re-. froidir plus énergiquement, on peut prévoir, dans ou autour du couvercle, une circulation d'un fluide refroidisseur.
Dans l'exempte représenté on-a prévu le refroidissement grâce à une circulation externe, une rigole annulaire 7 étant formée à cet effet sur une bride ou collerette 8, que porte le pot à sa partie supérieure.
Outre cette rigole 7, la bride 8 porte également une seconde rigole 9 ainsi qu'une paroi plongeante 10 dont il sera plus explicitement question par après, la paroi plongeante 10 pouvant avantageusement servir, en période de chauffage, pour compléter l'obturation de l'ouverture du four traversée par le corps du pot ou récipient et un joint liquide 11 étant éventuellement formé au sommet du four 3 ainsi qu'il est représenté.
En période de refroidissement, comme le montre la fig. 1, la partie inférieure chaude du pot ou récipient 1 est engagée dans une enceinte 12 dont la capacité ne présente que l'excès minimum nécessaire à l'introduction aisée du pot, la paroi plongeante 10 pénétrant dans un-joint liquide 13 prévu circu- lairement autour de l'enceinte 12.
Cette enoeinte est en communication, par le conduit 14, comportant un organe d'arrêt 15 et un dispositif d'introduc- tion automatique 16, avec une source quelconque, non représen- tée, d'un gaz neutre ou réducteur non détonnant, l'agencement étant tel que 1'alimentation 16 fonctionne bien avant que la dépression ne soit suffisante pour faire passer dans l'enceinte 12 du liquide du Joint 13.
A la partie supérieure de l'enceinte on peut en outre ména- ger un conduit de sortie 1 1 muni d'un'robinet d'arrêt 151, dont la fermeture peut être commandée automatiquement par la descente de la cuve de recuit.
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La partie supérieure froide du pot ou récipient 1 au-des- sus de la. collerette 8, -est entourée d'une cloche 17 plongeant dans un joint liquide 18 de la rigole 9, et cette cloche est en communication, par le conduit 19? avec une source quelcon- que, non représentée, d'un gaz ou d'un mélange de gaz réduc- teurs, la cloche étant munie d'un purgeur 20 et, si on le désire, d'un brûleur témoin 21 muni de toiles métalliques.
Et pour se servir de l'appareil constitué comme il vient d'être dit, en vue d'exécuter une opération de recuit, on procé- dera comme il suit ou d'une manière analogue.
Le pot ou récipient 1 se'trouvant dans le four 3 à la fin de la période de chauffage, et la partie supérieure de ce pot ayant été convenablement refroidie, on maintenue froide pendant la dite période, on retire verticalement le pot 1 du four 3 et on le fait descendre dans l'enceinte'.12 dont le robinet 151 du conduit 141 sontouverte.
Dès que le pot est en place, en reposant par sa collerette sur le rebord supérieur de l'enceinte 12 avec la paroi 10 plongeant dans le joint liquide % on ferme le robinet 151 et on ouvre le robinet 15 afin de laisser pénétrer, par le conduit 14, le gaz neutre ou réducteur non détonnant, le dispositif 16 agissant pour admettre ce gaz dès qu'il se manifeste une dépres- sion de quelques centimètres d'eau et en tous cas insuffisante pour entraîner du liquide du joint 13 dans l'enceinte 12.
Oomme gaz non détonnant, on pourra avantageusement faire usage d'azote.
Simultanément à la mise en place du pot 1 dans l'enceinte
12, on abaisse sur la partie surmontant la colleratee 8, la clo- ohe 17 en faisant pénétrer son bord inférieur dans le joint liquide 18, ,, le purgeur SO étant ouvert.
On fait alors arriver par le conduit 19 in gaz réducteur quelconque choisi -..- oxyde de carbone,. gaz d'éclairage, de gazogène ou autre - en enflammant le bruleur témoin et l'on referme le purgeur 20 lorsque.la flamme du brûleur indique que
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le gaz de la cloche est exempt d'air.
On laisse alors le recuit se poursuivre jusqu'à refroi- dissement complet, après quoi les arrivées de gaz sont fermées en 14 et 19, la cloche 17 est enlevée et le pot 1 est retiré de l'enceinte 12 en vue de son déchargement.
Et, les choses ayant été judicieusement agencées, et les opérations convenablement conduites, on aura réalisé un recuit économique et sans danger.
Le gaz non détonnant,' alors même que son prix de revient pourrait être quelque peu élevé, comme l'azote, est utilisé en proportion tellement minime que le coût de son emploi est négligeable eu égard au gain réalisé par l'absence d'oxydation des pots de recuit.
Le gaz réducteur admis dans la cloche 17, alors qu'il est en mélange avec de l'air, ne vient en contact qu'avec des parties de l'appareil dont la température est notablement insuffisante à déterminer une inflammation, ce qui évite tout danger d'explosion.
Comme il va de soi, et comme on l'a du reste déjà laissé entendre, il est bien entendu que l'invention n'est pas limi- tée aux détails du processus et de l'appareillage décrits et représentés, mais qu'elle englobe également les variantes et les modifications.
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Monsieur'F, MICHAUX - 61 rue du Châtelain in Brussels-Belgium)
The invention relates to the non-oxidizing annealing of metals, and it relates in particular to the white annealing of irons and steels in pots or other containers.
It has long been known to use for this purpose reducing gases, such as carbon monoxide, lighting gas, gasifier and others, chosen above all because of their low cost, so that the operation is economical, but in the current industrial practice of annealing, and despite the precautions taken, their use may nevertheless involve the danger of explosions.
The object of the invention is a process which, while being as economical as processes using only reducing gases such as those mentioned, avoids any danger of explosions.
It also relates to an apparatus suitable for carrying out the process.
To this end, it consists, assuming performed, for a pot or receptacle containing oxidizable metals, the heating phase of the annealing operation, in cooling the Vosine end of
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opening of said pot or container to such an extent that its temperature becomes insufficient to cause the ignition of any reducing mixture of the gases concerned, or better still, to prevent, during the heating phase, that part of the pot or receptacle does not heat up to a temperature liable to produce said ignition, and to introduce this cold part of the pot or receptacle into an enclosure ,, closed by this introduction, containing, or into which, a reducing gas will be introduced, such as one or a mixture of the abovementioned reducing gases.
Apart from this main arrangement, it also prevents immersing the hot part of the pot or container in an enclosure, closed by this introduction, containing, or in which one will introduce a non-flammable neutral or reducing gas intended to protect the outer wall of the fire pot. oxidation, the enclosure being constructed so that it has only the minimum excess capacity necessary for handling the pot or container.
It comprises, in addition to the method, which has just been defined ,. the apparatus and arrangements suitable for enabling its execution, as well as various other less essential features which will emerge from the additional description which follows, relating to a practical embodiment, indicated by way of example, with reference to the accompanying drawings wherein:
FIG. 1 shows, in vertical section, the arrangement of an installation for carrying out the annealing according to the invention.
Fig 2 shows, in a similar way, the arrangement of an apparatus for carrying out the heating phase.
Referring firstly to Figure 2 and according to a preferred embodiment, the pot or container 1 containing the objects to be annealed is immersed in a heating chamber 2 belonging to a tower 1, the arrangement of which is such that the upper part 4 of the pot or container 1, close to its opening, remains clear and can au'becoin be cooled.
This opening is preferably closed with a cover.
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key such as 8 between which and the pot there is a seal 6, imperfectly étanohe - a lining of asbestos, sand or other similar material - and, if it is necessary to re-. cooling more vigorously, it is possible to provide, in or around the cover, a circulation of a cooling fluid.
In the example shown, cooling is provided by means of an external circulation, an annular channel 7 being formed for this purpose on a flange or collar 8, which the pot carries at its upper part.
In addition to this channel 7, the flange 8 also carries a second channel 9 as well as a plunging wall 10 which will be more explicitly discussed later, the plunging wall 10 can advantageously be used, during heating, to complete the sealing of the the opening of the oven through which the body of the pot or container passes and a liquid seal 11 possibly being formed at the top of the oven 3 as shown.
In the cooling period, as shown in fig. 1, the hot lower part of the pot or container 1 is engaged in an enclosure 12 the capacity of which has only the minimum excess necessary for the easy introduction of the pot, the plunging wall 10 penetrating into a liquid gasket 13 provided circu- stretch around the enclosure 12.
This enclosure is in communication, via conduit 14, comprising a stop member 15 and an automatic introduction device 16, with any source, not shown, of a non-explosive neutral or reducing gas, the The arrangement being such that the feed 16 operates well before the vacuum is sufficient to pass liquid from the Seal 13 into the chamber 12.
At the upper part of the enclosure there can also be an outlet duct 11 provided with a stopcock 151, the closing of which can be controlled automatically by the descent of the annealing tank.
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The cold upper part of the pot or container 1 above the. flange 8, -is surrounded by a bell 17 plunging into a liquid seal 18 of the channel 9, and this bell is in communication, through the conduit 19? with any source, not shown, of a gas or a mixture of reducing gases, the bell being provided with a trap 20 and, if desired, with a pilot burner 21 provided with cloths metallic.
And in order to make use of the apparatus constituted as has just been said, with a view to carrying out an annealing operation, one will proceed as follows or in a similar manner.
The pot or container 1 being in the oven 3 at the end of the heating period, and the upper part of this pot having been suitably cooled, we keep cold during the said period, we remove the pot 1 vertically from the oven 3 and it is brought down into the enclosure '12, the tap 151 of which of the duct 141 is open.
As soon as the pot is in place, by resting by its collar on the upper rim of the enclosure 12 with the wall 10 immersed in the liquid seal%, the valve 151 is closed and the valve 15 is opened in order to allow the penetration, by the conduit 14, the neutral or non-explosive reducing gas, the device 16 acting to admit this gas as soon as there is a depression of a few centimeters of water and in any case insufficient to entrain liquid from the seal 13 into the pregnant 12.
As a non-explosive gas, nitrogen can advantageously be used.
Simultaneously with the placement of pot 1 in the enclosure
12, on the part surmounting the collar 8, the bell 17 is lowered by making its lower edge penetrate into the liquid seal 18, ,, the purger SO being open.
Any chosen reducing gas -..- carbon monoxide is then brought through line 19. lighting gas, gasifier or other - by igniting the pilot burner and closing the trap 20 when the burner flame indicates that
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the gas in the bell is free of air.
The annealing is then allowed to continue until it has cooled completely, after which the gas inlets are closed at 14 and 19, the bell 17 is removed and the pot 1 is withdrawn from the enclosure 12 for unloading.
And, the things having been judiciously arranged, and the operations suitably conducted, an economical and safe annealing will have been carried out.
Non-detonating gas, 'even though its cost price could be somewhat high, like nitrogen, is used in such a minimal proportion that the cost of its use is negligible in view of the gain achieved by the absence of oxidation annealing pots.
The reducing gas admitted into the bell 17, while it is mixed with air, only comes into contact with parts of the apparatus whose temperature is notably insufficient to determine ignition, which avoids any danger of explosion.
As goes without saying, and as has moreover already been suggested, it is understood that the invention is not limited to the details of the process and of the apparatus described and shown, but that it also includes variations and modifications.
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