FR2473244A1 - Procede et dispositif de chauffage electrique par induction de produits metalliques, utilisant des champs magnetiques pulses - Google Patents

Procede et dispositif de chauffage electrique par induction de produits metalliques, utilisant des champs magnetiques pulses Download PDF

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Abstract

PROCEDE ET DISPOSITIF DE CHAUFFAGE ELECTRIQUE PAR INDUCTION D'UN PRODUIT METALLIQUE. DES CHAMPS MAGNETIQUES D'INTENSITE INVARIABLE SONT PRODUITS PAR DES DISPOSITIFS INDUCTEURS, PAR EXEMPLE DES ELECTRO-AIMANTS 3, 4. CES CHAMPS SONT TRANSFORMES EN CHAMPS MAGNETIQUES FIXES, D'INTENSITE VARIABLE, OU CHAMPS MAGNETIQUES PULSES, TRAVERSANT LE PRODUIT 1, PAR DEPLACEMENT DES INDUCTEURS PAR RAPPORT A UN CIRCUIT MAGNETIQUE A RELUCTANCE TOPOLOGIQUEMENT VARIABLE. DANS UN PREMIER MODE DE REALISATION LE CIRCUIT MAGNETIQUE A RELUCTANCE VARIABLE COMPORTE DES PLOTS 6, FIXES, EN MATERIAU MAGNETIQUE, DISPOSES ENTRE LE PRODUIT A CHAUFFER ET LES DISPOSITIFS INDUCTEURS. APPLICATION AU CHAUFFAGE DE DEMI-PRODUITS SIDERURGIQUES TELS QUE LES BRAMES D'ACIER, LES BILLETTES ET LES BLOOMS.

Description

L'invention concerne un procédé et un dispositif de chauffage électrique par induction de produits métalliques, utilisant des champs magnétiques pulsés.
On sait qu'on utilise couramment des champs magnétiques fixes, d'intensité variable, pour chauffer par induction des produits métalliques, en disposant, par exemple, lesdits produits à l'intérieur d'un solé nordé parcouru par un courant alternatif. Les dispositifs mettant en oeuvre ce principe ont un mauvais facteur de puissance car ils consomment beaucoup d'énergie réactive et il en résulte un rendement médiocre qui devient inacceptable pour les fortes puissances.
Pour éviter ces inconvénients, on a proposé des procédés de chauffage par induction fondés sur le principe du déplacement de champs magnétiques invariables.
Malheureusement, ce déplacement engendre sur le produit des forces importantes qu'on doit compenser.
D'autre part, pour obtenir une bonne efficacité du chauffage il est nécessaire que les bobines d'électroaimants couvrent en permanence le produit, ce qui conduit à de sérieuses difficultés pour chauffer avec le même dispositif des produits de dimensions différentes.
Le procédé selon l'invention associe judicieusement les deux procédés susmentionnés en en éliminant les inconvénients respectifs.
Il consiste essentiellement à placer le produit à chauffer dans des champs magnétiques fixes d'intensité variable, ou champs pulsés, engendrés par des champs magnétiques invariables. La transformation des champs magnétiques invariables en champs magnétiques fixes d'intensité variable est obtenue par variation dans le temps de la réluctance du circuit magnétique. Cette variation temporelle de réluctance résulte du déplacement relatif des champs d'intensité invariable par rapport à un circuit magnétique à réluctance topologiquement variable.
On peut alors indifféremment, pour la mise en oeuvre du procédé, déplacer les champs magnétiques invariables ou bien déplacer une partie du circuit magnétique.
Le circuit magnétique a une réluctance variable dans l'espace par utilisation dematériauxde perméabilités magnétiques très différentes. Le matériau de faible perméabilité peut être l'air, le matériau de forte perméabilité peut être un métal magnétique, éventuellement feuilleté.
Les champs magnétiques invariables sont produits par des aimants permanents ou par des électro-aimants alimentés en courant continu, ce qui autorise un excellent facteur de puissance et, en conséquence, un bon rendement.
La variation de la réluctance d'une partie du circuit magnétique permet de faire varier l'amplitude des champs sans qu'ils se déplacent, la partie du circuit magnétique qui est disposée en regard du produit étant fixe. On ne communique donc au produit aucune force importante, et, avec un organe magnétique fixe, il est plus aisé de s'adapter à des dimensions différentes du produit.
L'invention sera décrite plus en détail au regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels:
- la figure 1 est un schéma illustrant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention par déplacement d'électro-aimants devant un circuit magnétique à réluctance variable;
- la figure 2 est un schéma illustrant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention par déplacement d'une partie à réluctance variable d'un circuit magnétique de fermeture du flux produit par des électro-aimants;
- la figure 3 représente en élévation un mode de réalisation préférentiel d'un plot magnétique utilisé dans un dispositif selon l'invention;
- la figure 4 est une vue de côté du plot selon la figure 3;
- les figures 5 à 7 représentent, vue de dessus, la disposition d'un plot selon les figures 3 et 4 par rapport à des produits de largeurs différentes;;
- la figure 8 est une vue en élévation d'un premier mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, du type représenté sur la figure 1;
- la figure 9 est une vue de dessus selon
IX-IX du dispositif selon la figure 8;
- la figure 10 est une vue de dessus, très schématique, montrant les positions relatives des plots et des pôles d'un dispositif selon les figures 8 et 9 comportant, dans chaque section de chauffage, deux pôles et deux plots magnétiques de chaque côté du produit;
- la figure 11 est une vue comparable à la figure 10, pour un dispositif comportant, dans chaque section de chauffage,quatre pôles et quatre plots magnétiques de chaque côté du produit;
- la figure 12 est une vue en élévation d'un second mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, du type représenté sur la figure 1;;
- la figure 13 est une vue en coupe selon
XIII-XIII d'un dispositif selon la figure 12;
- la figure 14 est une vue identique à la figure 13, sur laquelle on a ajouté un dispositif d'entrainement électrique intégré de la culasse;
- la figure 15 représente une vue en élévation d'un troisième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, du type représenté sur la figure 2;
- la figure 16 est une vue de dessus du dispositif selon la figure 15;
- la figure 17 représente une vue en élévation d'un quatrième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, du type représenté sur la figure 2;
- la figure 18 est une vue selon XVIII-XVIII du dispositif selon la figure 17.
Sur la figure 1, on a représenté un produit métallique 1, plat, devant être chauffé par induction.
Un dispositif inducteur est disposé d'un côté de ce produit et estconstitué essentiellement par deux bobines 3 et 4, parcourues en sens inverse par des courants continus de manière à former des pôles Nord et Sud respectivement, et reliées par une culasse cpmmune 2 permettant au flux magnétique de se refermer à leur partie supérieure.
Le dispositif inducteur produit donc des champs magnétiques invariables de sens opposés. Il est entraîné en rotation autour d'un axe vertical 5, perpendiculaire à une grande face du produit 1 à chauffer. Des plots fixes 6, en matériau magnétique à faible réluctance, sont disposés entre le produit 1 à chauffer et le dispositif inducteur constitué par les électro-aimants 3 et 4 et la culasse 2. Dans une première position représentée sur la figure 1, les plots fixes 6 sont disposés entre le produit 1 et les parties inférieures des électro-aimants 3 et 4. Dans cette position, le flux magnétique circule du pôle Nord 3 vers le pôle Sud 4 à travers le produit 1, en empruntant les plots fixes 6 de faible réluctance, pour se refermer par la culasse 2 comme indiqué schématiquement par des flèches sur la figure 1. Lorsque le dispositif inducteur 2, 3, 4, 5, a tourné d'un quart de tour par rapport à la position représentée, les bobines 3 et 4 ne sont plus en face des plots 6, l'entrefer existant entre les electro-aimants 3 et 4 et le produit 1 correspond alors à l'épaisseur des plots et est trop important pour que le flux passe d'un pôle à l'autre à travers le produit 1. Dans cette seconde position, le flux circule essentiellement horizontalement d'un pôle à l'autre, court-circuité,par les plots 6, sans traverser le produit 1.
Ainsi le flux traversant le produit passe d'une valeur maximale lorsque le dispositif inducteur est dans la première position à une valeur sensiblement nulle lorsque le dispositif inducteur est dans la seconde position.
Ensuite si le dispositif inducteur tourne encore d'un quart de tour le pôle Sud 4 aura pris la place du pôle Nord 3 et réciproquement, les deux pôles étant de nouveau au-dessus des plots 6, et le produit 1 sera traversé par un flux maximal de sens opposé à celui qui le traverse lorsque le dispositif inducteur est dans la première position.
Ainsi, de proche en proche, au cours d'une rotation du dispositif inducteur autour de l'axe 5, le produit 1 est soumis à un flux alternatif, ou flux pulsé, dont la variation engendre des courants de Foucault qui le chauffent.
En pratique on dispose un second dispositif inducteur (non représenté), identique-aupremier, symétriquement par rapport au produit 1, des plots en matériau magnétique étantdisposés entre le produit et ce second dispositif inducteur face aux plots 6 représentes sur la figure 1. On fait tourner ces dispositifs inducteurs de manière à ce qu'un pôle Nord de l'un soit toujours disposé face à un pôle Sud de l'autre lorsqulil sonten regard des plots.De cette manière, lorsque les pôles sont dis posésen regard des plots 6, le flux magnétique passe du pôle
Nord 3 du premier dispositif inducteur au pôle Sud du second en traversant les plots 6 disposés de part et d'autre du produit et en traversant verticalement le produit dans un premier sens, puis il se referme par la culasse du second inducteur, avant de passer du pôle
Nord de celui-ci au pôle Sud 4 du premier à travers les plots 6 en traversant le produit 1 verticalement dans un second sens opposé au premier, le flux se refermant par la culasse 2 du premier dispositif inducteur Lors que les dispositifs inducteurs tournent d'un quart de tour l'entrefer est trop important pour permettre au flux de traverser le produit et le flux se referme alors comme précédemment horizontalement d'unpôle à l'autre d'un dispositif inducteur, court-circuité par les plots correspondants.
Au cours d'une rotation le produit est ainsi soumis à un flux alternatif bipolaire vertical dont la variation engendre des courants de Foucault qui le chauffent.
Ce flux conservant toujours la même direction verticale, le produit n'est soumis à aucun couple.
La disposition et la forme des plots peuvent être choisiee de manière à ce que le flux soit toujours centré sur le produit, quelles que soient les dimensions de celui-ci.
Sur la figure 2, des champs magnétiques invariables sont produits par des bobines 3 et 4 fixes, alimentées en sens opposé par des courants continus de manière à définir des pôles Nord 3 et Sud 4. Ces bobines entourent respectivement des noyaux polaires fixes 7. Dans ce cas, seule la culasse 2 est mobile, entraînée en rotation autour de l'axe vertical 5, perpendiculaire à une grande face du produit 1. Lorsque la culasse 2 est disposée dans la première position représentée sur la figure 2, où elle court-circuite les noyaux 7, le flux magnétique traversant le produit 1 est maximum. Lorsque la culasse 2 tourne d'un quart de tour, le flux ne peut plus se refermer comme précédemment par la culasse et est donc très réduit dans le produit.Après un quart de tour supplémentaire de la culasse 2, le flux retrouve sa valeur maximaleprécédente, de même signe. Le produit 1 est donc soumis à une variation du flux, de nature homopolaire, c'est-à-dire que le flux reste toujours de même sens, entre une valeur maximale et une valeur minimale.
Comme précédemment cette variation de flux engendre dans le produit des courants de Foucault qui le chauffent.
En pratique, on dispose comme précédemment deux dispositifs inducteurs symétriquement par rapport au produit 1 de manière à obtenir des flux verticaux, éliminant ainsi la formation de couples indésirables.
Les dispositifs représentés sur les figures 1 et 2 permettent tous deux de chauffer par induction un produit métallique en produisant des champs magnétiques pulsés,de direction fixe et d'intensité variable, par déplacement relatif de champs magnétiques dfinten- sité invariable par rapport à une partie du circuit ma magnétique à réluctance variable qu'ils traversent.
Dans le premier cas (figure 1) des champs magnétiques invariables sont déplaeés par rapport à un circuit magnétique à réluctance variable (constitué par les plots 6 et l'absence de plots), formant ainsi une machine hétéropolaire.
Dans le second cas (figure 2) une partie (2) d'un circuit magnétique à réluctanee variable est déplacée par rapport à des champs magnétiques produits par des bobines inductrices fixes, formant ainsi une machine de type homopolaire.
Les figures 3 à 7 représentent un mode de réalisation préférentiel d'un plot 6 permettant de maintenir une bonne efficacité de chauffage quelle que soit la largeur du produit 1 à chauffer. Chaque plot 6 est constitué de deux parties, dont l'une (8) est fixe et l'autre (9) mobile par rapport à la précédente. Comme représenté sur la figure 3, en élévation, et sur la figure 4, vu de côté, la partie supérieure 8 du plot, disposée en regard des inducteurs (non représentés) est la partie fixe, la partie inférieure 9, constituant la pièce d'épanouissement polaire du plot, étant mobile autour d'un axe vertical et ayant une forme allongée.
Les figures 5 à 7 montrent les diverses positions pouvant être prises par la partie mobile 9 du plot en fonction de la largeur du produit 1 à chauffer, de maniè re à couvrir dans tous les cas le produit de façon optimale.
Pour un produit relativement étroit (figure 5), de largeur 11, l'axe longitudinal de la partie mobile 9 est parallèle à l'axe longitudinal du produit 1.
Pour un produit large (figure 6), de largeur 13, l'axe longitudinal de la partie mobile 9 est perpendiculaire à l'axe longitudinal du produit 1. Enfin, pour un produit de largeur 12 intermédiaire (figure 7), avec li 12 < 13, l'axe longitudinal de la partie mobile 9 est incliné par rapport à l'axe du produit 1.
il est ainsi possible d'adapter au mieux la position du plot en fonction de la largeur du produit à chauffer.
De façon similaire, on peut, dans le dïspositif représenté sur la figure 2, adapter les dimensions de la partie inférieure des noyaux magnétiques 7 aux dimensions du produit à chauffer.
Les figures 8 et 9 illustrent un premier mode de réalisation d'un dispositif mettant en oeuvre le procédé selon l'invention en déplaçant des champs magnétiques invariables de manière à former une machine hétéropolaire du type représenté schématiquement sur la figure 1.
Sur la figure 8 est représentée en élévation une section d'un dispositif de chauffage en continu d'un produit métallique plat 1. il est bien entendu que le nombre de sections est à déterminer en fonction des dimensions du produit et de la puissance thermique nécessaire.
Le produit 1 repose horizontalement par sa grande face inférieure sur des rouleaux 10 d'appui et d'entraînement qui, lorsqu'ils sont entraînés en rotation permettent de déplacer le produit par rapport au dispositif de chauffage par induction de manière à le chauffer sur toute sa longueur. Dans le cas où le produit 1 est une brame d'acier par exemple, le dispositif de chauffage peut être disposé entre une coulée continue et un laminoir de manière à chauffer la brame en continu dans le cadre d'un processus métallurgique. Les rouleaux 10 peuvent être revêtus d'un matériau réfractaire et isolant thermiquement de manière à réduire les déperditions d'énergie thermique par conduction.
Le produit 1 est isolé thermiquement par des parois réfractaires Il à la partie supérieure et 12, à la partie inférieure, entre les rouleaux.
Dans le mode de réalisation représenté des champs magnétiques invariables sont produits par des électro-aimants à axe vertical disposés dans des tambours 13, à axe vertical, entraînés par des moteurs 14. Dans chaque section du dispositif de chauffage par induction deux dispositifs inducteurs (13, 14) rotatifs identiques, coaxiaux, sont disposés de part et d'autre du produit.
Les électro-aimants supérieur et inférieur peuvent avantageusement être entrainés en sens inverse et de telle sorte que des pôles de polaritésopposéesse fassent face lorsqu'ils sont en regard des plots.
Entre les tambours 13, d'une part, et les parois réfractaires Il et 12 entourant le produit 1, d'autre part, on dispose des plots magnétiques feuilletés 6.
Chaque plot 6 est de préférence constitué par un empilage de tôles magnétiques, disposées verticalement pour conduire le flux verticalement lorsqu'un électro-aimant les recouvre, et cintrees selon des portions concentriques de cylindre à même axe vertical (voir figure 9) pour conduire hori zontalement le flux entre deux pôles sucessifs opposés d'un même.
dispositif inducteur lorsque ceux-ci sont entre les plots.
Les plots sont supportés par des plaques 15 de préférence en matériau non conducteur de manière à ce qu'elles ne s'échauffent pas. La figure 9 représente le dispositif selon la figure 8, vu de dessus selon IX-IX.
Elle met en évidence le feuilletage concentrique des plots 6 et une disposition possible des plots par rapport au produit. On voit également sur cette figure que les rouleaux d'appui et d'entraînement 10, supportés par des paliers 16, sont entraînés par des moteurs 17 par l'intermédiaire d'accouplements 18.
Sur la figure 10 on a représenté très schématiquement, vu de dessus, les positions relatives des plots et des pôles d'un dispositif selon les figures 8 et 9, dans lequel chaque dispositif inducteur comporte une paire de pôles 3, 4, deux plots 6 rectangulaires étant disposés transversalement sur chaque face du produit 1. On a représenté trois sections adjacentes 10A, 10B et 10C du dispositif avec trois positions successives prises par les pôles inducteurs lors d'une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre.
Dans la section 10A, les pôles Nord 3 et Sud 4 sont disposés entre les plots 6. Le flux passe d'un pôle à l'autre, horizontalement, court-circuité par les plots 6, comme représenté par les flèches. Il en est de même pour le dispositif inducteur, non représenté, disposé sous le produit 1. Le flux traversant le produit est alors nul.
Dans la section 10B les pôles 3 et 4 sont situés juste au-dessus des plots 6. Le flux 4 provenant du pôle Nord est canalisé par le plot 6 correspondant et traverse le produit verticalement du haut vers le bas pour atteindre le pôle Sud du dispositif inducteur qui lui est opposé de l'autre côté du produit i, en traversant le plot associé a' celui-ci. Le produit est donc traversé verticalement par un flux maximum allant de haut effbas face au pôle Nord 3 et par un flux maximum allant de bas en haut face au pôle Sud 4.
Dans la section 10C, les pôles 3 et 4 sont de nouveau entre les plots 6, mais dans une position diamétralement opposée par rapport à celle qu'ils occupaient dans la section 10A. Le flux traversant le produit est de nouveau nul.
Dans une quatrième position, non représentée, les pôles recouvrent les plots mais sont diamétralement opposés à la position qu'ils occupent dans la section 10B, de manière à ce que le produit soit traversé par des flux maximaux mais de sens contraire.
Le produit est donc traversé, en des emplacements disposés en regard des plots 6, par un flux de direction fixe, verticale, prenant successivement des valeurs maximale dans un sens, nulle, puis maximale dans l'autre sens.
La figure 11 est comparable à la figure 10, mais représente un dispositif inducteur comportant deux paires de pôles, quatre plots 6 étant disposés de chaque côté du produit dans chaque section (liA, 11B et liC).
Comme précédemment on voit que le flux traversant le produit, est maximal dans un sens lorsque les plots 6 sont situés en face des pôles (section 11A), nul lorsque les plots 6 sont entre les pôles (section 11C, le flux est alors horizontal), puis maximal dans l'autre sens (section 11C).
Les figures 12 à 14 représentent un second mode de réalisation d'un dispositif, de type hétéropolaire, pour la mise en oeuvre du procédé illustre sur la figure 1.
Ce second mode de réalisation est plus particulièrement destiné au chauffage en continu de produits longs à section ronde ou polygonale régulière, carrée dans le mode de réalisation représenté. il a déjà été proposé dé chauffer des tubes en faisant tourner des électro-aimants autour de leur axe longitudinal, mais ceci pose des problèmes dus à l'ppparition d'un couple de torsion exercé sur le produit par les électro-aimants en rotation.
En disposant, selon la présente invention, des plots magnétiques autour du produit les champs mobiles d'intensité invariable, sont transformés en champs fixes d'intensité variable et l'inconvénient mentionné ci-dessus disparaît.
La figure 12 représente une section d'un tel dispositif de chauffage, en élévation, partiellement en coupe. Comme représenté le produit long 1 de section carre est supporté, guidé et entraîné par des rouleaux 19., disposés par paires, alternativement horizontalement et verticalement, entre les sections du dispositif de chauffage par induction. Le produit est isolé thermiquement par des sections de tunnel 20 en matériau réfractaire. Des plots magnétiques 6, disposés dans des blocs 21 qui reposent sur un châssis fixe 22, sont disposés en regard des diverses faces du produit 1. Le chassis fixe 22 supporte également des électro-aimants 24, quatre sur la figure 13 fixés sur la surface intérieure d'une culasse circulaire 25.Celle-ci est animée d'un mouvement de rotation autour de son axe principal qui est commun avec l'axe longitudinal du produit et du dispositif.
Ce mouvement de rotation peut être réalisé à l'aide de tout dispositif d'entraînement extérieur connu, par exemple à engrenage ou à courroie. Sur la figure 13, qui est une vue en coupe selon XIII-XIII du dispositif selon la figure 12, on distingue mieux la constitution des électro-aimants, comportant chacun une bobine 24 entourant un noyau magnétique 26, et leur disposition vis-à-vis des plots 6.
Lorsque, comme représenté sur la figure 13, les pôles sont disposés en regard des plots 6, des flux canalisés par les plots magnétiques traversent le produit 1 en allant des pôles Nord vers les pôles Sud. Lorsque les pôles se trouvent entre deux plots adjacents, le flux est en grande partie court-circuité par les plots.
En conséquence, le produit est soumis à un flux de direction sensiblement fixe, alternativement maximal dans un sens, puis nul, puis maximal dans l'autre sens.
La figure 14 est une vue identique à la figure 13, sur laquelle on a ajouté un dispositif d'entraînement électrique intégré de la culasse 25. Pour cela, on dispose à l'extérieur de la culasse 25 des électro-aimants 27 de manière à réaliser un inducteur de machine synchrone.
On soumet cet inducteur à des champs tournants créés par le stator bobiné 28 d'un moteur synchrone de manière à obtenir, sur l'extérieur du dispositif de chauffage par induction, un moteur synchrone coaxial d'entraînement.
Les figures 15 et 16 représentent un troisième mode de réalisation d'un dispositif de chauffage par induction, mettant en oeuvre le procédé illustré par la figure 2, dans lequel on a une variation de type homopolaire d'un flux fixe.
Dans ce mode de réalisation, vu en élévation sur la figure 15 et vu de dessus sur la figure 16, le produit 1 métallique plat à chauffer est supporté, guidé et entraîné par des rouleaux 10 placés dans les intervalles entre les sections (une seule section étant représentée).
Des parois réfractaires 11 et 12 isolent thermiquement le produit à ses parties supérieure et inférieure respectivement. Des électro-aimants fixes 29 sont disposés de part et d'autre du produit, des pôles de polarités opposées se faisant face de manière à contraindre le flux à traverser verticalement le produit. Comme représenté sur la figure 16, quatre électro-aimants sont disposés sur chaque face du produit. Le circuit magnétique est interrompu pour permettre d'intercaler entre les parties externes des aimants des organes magnétiques mobiles 30, à réluctance variable. Chacun de ces organes est constitué par un tambour hétérogène, à axe horizontal, constitué d'une succession de parties à faible et forte réluctance.Ainsi lorsque ces tambours sont entraînés en rotation autour de leurs axes, la réluctance du circuit magnétique varie et l'intensité du flux qui traverse le produit varie entre des valeurs maximale et minimale, le flux restant toujours de même sens en un emplacement déterminé.
Sur la figure 16 on a représenté un moteur 31 d'entrainement du tambour 30.
Les figures 17 et 18 représentent un quatriè me mode de réalisation, très proche du troisième mode.
Dans ce cas, le tambour à réluctance variable 30 à axe horizontal estremplacé par un plateau 32, à réluctance variable, à axe vertical, entrainé par un moteur 33 à axe vertical. Dans le mode de réalisation représenté le plateau 32 est divisé par un diamètre en deux parties de réluctances très différentes. On obtient ainsi le même effet de variation de flux homopolaire qu'avec le dispositif des figures 15 et 16.
il va de soi que la présente invention n'a été décrite qu'à titre purement explicatif et nullement limitatif et que toutes modifications utiles dans le domaine des équivalents pourront lui être apportées sans sortir de son cadre.
C'est ainsi, en particulier:
- qu'elle s'applique au chauffage de produits métalliques de toutes natures et de toutes dimensions, et plus particulièrement aux demi-produits sidérurgiques, tels que les brames d'acier, les billettes et les blooms;
- qu'elle autorise aussi bien le chauffage en fixe qu'en continu, le produit défilant devant le dispositif de chauffage;
- que les plots magnétiques de passage des flux peuvent prendre des formes différentes en fonction des contraintes de réalisation;
- que les inducteurs peuvent être aussi bien constitués par des aimants permanents que par des électroaimants alimentés en courant continu, et que leur nombre est quelconque;
- que les mouvements des électro-aimants, ou des parties de circuit magnétique à réluctance variable peuvent être indifféremment des mouvements de rotation, de translation ou une combinaison de tels mouvements; ;
- que le nombre d'équipages inducteurs disposés en regard de chaque face du produit à chauffer est déterminé en fonction des dimensions du produit et de la puissance thermique nécessaire.

Claims (12)

REVENDICATIONS
1. Procédé de chauffage par induction de produits métalliques, caractérisé en ce que l'on produit des champs magnétiques de direction fixe et d'intensité variable par déplacement relatif de champs magnétiques, d'intensité invariable,par rapport à une partie à réluctance topologiquement variable du circuit magnétique qu'ils traversent, le produit à chauffer étant placé dans des champs magnétiques fixes d'intensité variable.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit déplacement est constitué par un déplacement de champs magnétiques d'intensité invariable en regard d'un circuit magnétique fixe à réluctance topologiquement variable.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit déplacement est constitué par un déplacement d'une partie à réluctance topologiquement variable d'un circuit magnétique en regard de champs magnétiques fixes d'intensité invariable.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le déplacement est un mouvement de rotation.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le déplacement est un mouvement de translation.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le produit est déplacé par rapport au dispositif de chauffage de manière à permettre un chauffage en continu.
7. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de production de champs magnétiques d'intensité invariable, un circuit magnétique à réluctance variable, des moyens produisant un déplacement relatif desdits champs par rapport au circuit magnétique de manière à produire des champs ma gnétiques de direction fixe et d'intensité variable, et des moyens destinés à placer le produit dans les champs fixes d'intensité variable.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que-le dispositif de'production des champs magnétiques d'intensité invariable est constitué par des aimants permanents.
9. Dispositif selon la revendication 7, carac térise en ce que le dispositif de production des champs magnétiques d'intensité invariable est constitué par des électro-aimants alimentés en courant continu.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le circuit magnétique à réluctance variable comporte des plots en matériau magnétique, fixes, disposés entre le produit et le dispositif mobile de production des champs magnétiques d'intensité invariable.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le nombre et la dispositions des plots sont déterminés en fonction des dimensions du produit.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 17, caractérisé en ce que le dispositif de production des champs magnétiques d'intensité invariable comporte deux dispositifs inducteurs disposés symétriquement de part et d'autre du produit.
FR8000146A 1980-01-04 1980-01-04 Procede et dispositif de chauffage electrique par induction de produits metalliques, utilisant des champs magnetiques pulses Granted FR2473244A1 (fr)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2516641A1 (fr) * 1981-11-13 1983-05-20 Cem Comp Electro Mec Dispositif de chauffage par induction magnetique de produits metalliques rectangulaires plats defilant dans le sens de leur longueur
FR2547402A1 (fr) * 1983-06-13 1984-12-14 Cem Comp Electro Mec Dispositif de chauffage de produits metalliques au defile par induction
FR2663491A1 (fr) * 1990-06-13 1991-12-20 Siderurgie Fse Inst Rech Inducteur pour le rechauffage localise de produits metallurgiques.
CN117063027A (zh) * 2021-04-01 2023-11-14 三菱电机株式会社 磁场施加装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR512429A (fr) * 1920-03-26 1921-01-22 Jean Bally Alternateur pour chauffage électrique
FR916287A (fr) * 1944-04-01 1946-12-02 Brown Procédé et dispositif pour le chauffage électrique de pièces métalliques
CH264034A (de) * 1947-10-28 1949-09-30 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren zum induktiven Erhitzen metallischer, plattenförmiger Werkstücke.
FR1387653A (fr) * 1964-03-31 1965-01-29 Four pour le chauffage de pièces métalliques
US3187155A (en) * 1959-10-12 1965-06-01 Kugelfischer G Schaefer & Co Method of heating annular metallic bodies by electrical induction
US3372261A (en) * 1965-06-17 1968-03-05 Ohio Crankshaft Co Apparatus for heating an elongated metal workpiece

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR512429A (fr) * 1920-03-26 1921-01-22 Jean Bally Alternateur pour chauffage électrique
FR916287A (fr) * 1944-04-01 1946-12-02 Brown Procédé et dispositif pour le chauffage électrique de pièces métalliques
CH264034A (de) * 1947-10-28 1949-09-30 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren zum induktiven Erhitzen metallischer, plattenförmiger Werkstücke.
US3187155A (en) * 1959-10-12 1965-06-01 Kugelfischer G Schaefer & Co Method of heating annular metallic bodies by electrical induction
FR1387653A (fr) * 1964-03-31 1965-01-29 Four pour le chauffage de pièces métalliques
US3372261A (en) * 1965-06-17 1968-03-05 Ohio Crankshaft Co Apparatus for heating an elongated metal workpiece

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2516641A1 (fr) * 1981-11-13 1983-05-20 Cem Comp Electro Mec Dispositif de chauffage par induction magnetique de produits metalliques rectangulaires plats defilant dans le sens de leur longueur
EP0081400A1 (fr) * 1981-11-13 1983-06-15 Alsthom Dispositif de chauffage par induction magnétique de produits métalliques rectangulaires plats défilant dans le sens de leur longueur
FR2547402A1 (fr) * 1983-06-13 1984-12-14 Cem Comp Electro Mec Dispositif de chauffage de produits metalliques au defile par induction
EP0129160A2 (fr) * 1983-06-13 1984-12-27 Alsthom Dispositif de chauffage de produits métalliques au défilé par induction
EP0129160A3 (en) * 1983-06-13 1985-05-02 Cem Compagnie Electro Mecanique Societe Anonyme Dite: Continuous-induction-heating arrangement for metallic products
US4595813A (en) * 1983-06-13 1986-06-17 Cem - Compagnie Electro-Mecanique Induction heating apparatus for moving metal products
FR2663491A1 (fr) * 1990-06-13 1991-12-20 Siderurgie Fse Inst Rech Inducteur pour le rechauffage localise de produits metallurgiques.
CN117063027A (zh) * 2021-04-01 2023-11-14 三菱电机株式会社 磁场施加装置
CN117063027B (zh) * 2021-04-01 2024-04-16 三菱电机株式会社 磁场施加装置

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