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Refroidissement accelere dans des fours continus de traitement thermique par injection de gaz refrigere ou liquide

IP.com Disclosure Number: IPCOM000028818D
Publication Date: 2004-Jun-03
Document File: 4 page(s) / 185K

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Refroidissement accéléré dans des fours continus de traitement thermique par injection de gaz réfrigéré ou liquide.

De nombreux traitements thermiques tels que le recuit, le frittage, le revenu, ou encore l’hyper-trempe sont réalisés sous atmosphère contrôlée dans des fours continus.

La chauffe de ces fours peut être électrique ou à gaz (tubes radiants).

Ces fours comprennent couramment une zone chaude (traitement thermique) et une zone de refroidissement telle un water jacket (voir planche 1 d’illustration ci-après).

Les moufles de ces fours (acier, briques réfractaires) peuvent être cylindriques ou parallélépipédiques suivant la forme des pièces traitées (tubes, fils, barres, tôles…).

Pour tous ces types de traitement thermique l’atmosphère utilisée est généralement un mélange azote/hydrogène à des ratios très divers, voire carrément de l’hydrogène pur (les gaz injectés dans les fours sont utilisés pour protéger le métal contre l’oxydation, et en particulier pour lui conférer son aspect brillant).

On sait que l’atmosphère au contact des pièces métalliques traitées dans le four en température réagit avec les oxydes selon l’équation suivante :

                           H2 + MeO  --- >  Me + H2O

Ainsi plus la teneur en hydrogène est élevée, plus l’atmosphère sera réductrice.

De plus, l’hydrogène est, on le sait, un excellent fluide caloporteur : plus la teneur en hydrogène dans l’atmosphère du four est élevée, meilleur sera le transfert thermique aux pièces, ce qui permet de diminuer le temps de séjour des pièces dans les fours,  la productivité est donc augmentée.

Si l’on décide d’accélérer  la vitesse de défilement des pièces, alors suivant la masse des pièces et le pouvoir de refroidissement du water-jacket il peut arriver que les produits traités sortent trop chauds ce qui on le conçoit est gênant (légère oxydation à l’air, problème de manutention des pièces chaudes).

Pour obtenir un refroidissement complet des pièces sans avoir à allonger le water-jacket, il est possible de pulvériser de l’azote liquide ou un gaz réfrigéré dans la zone de refroidissement à une température à la...