EP0088683A1

EP0088683A1 - High temperature electric furnace with resistances consisting of vertical conductive heating tubes held in place by cooled tubes

Info

Publication number: EP0088683A1
Application number: EP83400434A
Authority: EP
Inventors: Louis Graniou
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-03-10
Filing date: 1983-03-03
Publication date: 1983-09-14
Also published as: US4520487A

Abstract

Four électrique à haute température, dont les résistances métalliques, qui travaillent à haute température, sont des tubes verticaux creux chauffants (57), reliés entre eux électriquement par des plaques-ponts (55) indépendantes qui sont soudées aux tubes verticaux creux chauffants (57), et réfrigérées par des moyens réfrigérants (45), qui font en même temps office d'attache. Les moyens faisant office de résistances (57) du four industriel (1) fonctionnant à haute température, sont des tubes attaches creux réfrigérés verticaux (45) parcourus par un fluide froid. L'invention s'applique aux fours industriels à haute température.High temperature electric oven, the metal resistors of which work at high temperature, are hollow vertical heating tubes (57), electrically connected to each other by independent bridge plates (55) which are welded to the hollow vertical heating tubes (57 ), and refrigerated by refrigerating means (45), which act at the same time as an attachment. The means acting as resistors (57) of the industrial oven (1) operating at high temperature, are hollow vertical refrigerated attachment tubes (45) traversed by a cold fluid. The invention applies to industrial ovens at high temperature.

Description

L'invention a pour objet un four électrique à haute température dont les résistances métalliques sont des tubes conducteurs creux verticaux chauffants maintenus en place par des tubes en forme d'épingles faisant office d'attache dans lesquels circule de l'air froid.The subject of the invention is a high-temperature electric oven, the metal resistances of which are vertical hollow heating conductive tubes held in place by tubes in the form of pins serving as a fastener in which cold air circulates.

Les résistances métalliques qui travaillent à haute température, proche de leurs limites de fluage, permettent de chauffer des charges à des températures voisines de la leur, avec le maximum d'efficacité, si les fours sont bien calculés, si leur régulation est bien adaptée et si les éléments chauffants couvrent bien leurs parois.The metallic resistors which work at high temperature, close to their creep limits, allow to heat loads to temperatures close to theirs, with the maximum efficiency, if the ovens are well calculated, if their regulation is well adapted and if the heating elements cover their walls well.

L'étude de fours prototypes par l'inventeur a mis en évidence l'utilité des bons modèles mathématiques pour le calcul des grands fours ainsi que la nécessité de prendre comme base de régulation, la température des éléments chauffants eux-mêmes. La haute température des résistances "fournit" des puissances surfaciques très élevées à condition que la température du métal des éléments chauffants puisse être maintenue, quelle que soit la nature de ces éléments. Pour cela, la régulation de la température ne peut plus être faite sur "l'ambiance" des fours, mais doit prendre comme base la température des résistances d'où l'intérêt de disposer d'un élément de mesure dans le corps chauffant lui-même. Les fours électriques actuels qui permettent d'obtenir des hautes températures de l'ordre de 1250° C, présentent de nombreux défauts. Ces fours ont une puissance de l'ordre de 500 à 1000 kilowatts. Les résistances électriques sont réalisées dans un alliage connu adéquat tel que du nickel/chrome, mais fabriquées en fonderie, c'est-à-dire que les corps chauffants font office de résistance. L'ensemble forme un tuyau creux sinueux.The study of prototype ovens by the inventor highlighted the usefulness of good mathematical models for the calculation of large ovens as well as the need to take as a basis for regulation, the temperature of the heating elements themselves. The high temperature of the resistors "provides" very high surface powers provided that the temperature of the metal of the heating elements can be maintained, whatever the nature of these elements. For this, the regulation of the temperature can no longer be done on the "atmosphere" of the ovens, but must take as a basis the temperature of the resistors, hence the advantage of having a measuring element in the heating body itself. -even. Current electric ovens which make it possible to obtain high temperatures of the order of 1250 ° C. have many shortcomings. These ovens have a power of the order of 500 to 1000 kilowatts. The electrical resistances are made of a suitable known alloy such as nickel / chromium, but manufactured in foundry, that is to say that the heating bodies act as resistance. The whole forms a sinuous hollow pipe.

Ces tuyaux actuels qui font office de résistance n'ont pas de section constante ; il s'ensuit qu'au niveau du four, la température n'est pas très homogène. Or, ce type de four électrique doit être régulé de manière très précise.These current pipes which act as resistance do not have a constant section; it follows that at the oven, the temperature is not very homogeneous. However, this type of electric oven must be regulated very precisely.

Le long des tuyaux de chauffe, il existe des points froids ou des points chauds qui sont connus, mais la difficulté réside dans le fait qu'il est difficile de prendre, de manière précise, la température du métal. De plus, la fabrication de ces tuyaux sinueux en fonderie, explique le fait que les sections soient irrégulières et forment des "V".Along the heating pipes, there are known cold spots or hot spots, but the difficulty lies in the fact that it is difficult to take a precise temperature of the metal. In addition, the manufacture of these sinuous pipes in foundry, explains the fact that the sections are irregular and form "V".

Un autre inconvénient important dans les fours actuels existe au niveau de l'accrochage desdits tuyaux chauffants. Tous ces avantages ne vont pas sans quelques problèmes dont le principal est la difficulté d'accrochage de ces résistances sur des parois réalisées en fibres céramiques. Si leur disposition en sole ou en voûte ne présente aucun inconvénient, l'accrochage en piédroit sur des parois en fibres, subit le fluage à haute température. Il est donc indispensable de réaliser des montages tenant compte de ce risque. Ces tuyaux chauffants sont en général maintenus en place dans le four par des pattes d'accrochage. Ces pattes d'accrochage fondent du fait de la mauvaise régulation thermique des fours et de la faiblesse des points de soudure dont la température monte trop haut.Another major drawback in current ovens exists in the attachment of said heating pipes. All these advantages are not without some problems, the main one of which is the difficulty of attaching these resistors to walls made of ceramic fibers. If their arrangement in the sole or in the vault does not present any drawback, the hooking in the pedestal on the fiber walls undergoes creep at high temperature. It is therefore essential to carry out assemblies taking this risk into account. These heating pipes are generally held in place in the oven by hooking lugs. These hooking lugs melt due to the poor thermal regulation of the ovens and the weakness of the solder points, the temperature of which rises too high.

L'invention évite donc ces deux inconvénients principaux : la mauvaise régulation thermique des fours électriques à haute température et l'accrochage des tuyaux chauffants.The invention therefore avoids these two main drawbacks: poor thermal regulation of high temperature electric ovens and hanging of the heating pipes.

A cet effet, le four électrique à haute température est composé de tubes verticaux creux chauffants, reliés électriquement entre eux par des plaques-ponts, soudés et maintenus au niveau desdites plaques-ponts par des moyens faisant office d'attache qui sont des tubes attaches creux par exemple en forme d' épingle isolés et fixés aux parois dudit four.For this purpose, the high temperature electric oven is composed of hollow vertical heating tubes, electrically connected to each other by bridge plates, welded and held at the level of said bridge plates by means acting as fasteners which are hollow fastening tubes for example in the form of a pin isolated and fixed to the walls of said oven.

Des moyens de refroidissement assurent l'abaissement de la température, spécifiquement au niveau des points de soudure de la plaque-pont qui relie, entre eux, deux tubes verticaux creux chauffants. Les moyens de refroidissement sont les tubes creux attache verticaux en épingle dans lesquels circule de l'air pulsé.Cooling means lower the temperature, specifically at the welding points of the bridge plate which connects, between them, two hollow vertical heating tubes. The cooling means are the hollow vertical pin attachment tubes in which pulsed air circulates.

Le tube creux vertical faisant office d'attache est donc réfrigéré. Ce tube creux attache est en inox ou autre matière adéquate et est isolé par des éléments réfractaires, sauf au niveau de son contact avec la plaque-pont qui relie électriquement deux tubes creux chauffants. Les tubes creux chauffants ne sont plus fabriqués par moulage mais ils sont étirés et soudés.The vertical hollow tube serving as an attachment is therefore refrigerated. This attached hollow tube is made of stainless steel or other suitable material and is insulated by refractory elements, except at the level of its contact with the bridge plate which electrically connects two heated heating tubes. Hollow heating tubes are no longer produced by molding but are drawn and welded.

L'invention concerne des perfectionnements apportés aux tubes en forme d'épingles faisant office d'attache et dans lesquels circule de l'air frais et aux plaques-ponts qui relient électriquement deux tubes creux chauffants métalliques.The invention relates to improvements made to the pin-shaped tubes serving as a fastener and in which fresh air circulates and to the bridge plates which electrically connect two hollow metallic heating tubes.

Les tubes attache qui soutiennent et refroidissent les tubes creux conducteurs verticaux chauffants, peuvent comporter des moyens propres à chaque tube épingle pour régler le débit de l'entrée et de la sortie d'air. Selon une variante de l'invention, les tubes attaches sont composés d'au moins deux tubes coaxiaux, partiellement ou sur toute la longueur, l'entrée de l'air frais s'effectuant par le tube périphérique extérieur et la sortie de l'air s'effectuant par le tube intérieur ; ledit tube intérieur est, de préférence, en inox, et est centré par trois évasements à 120° à l'extrémité inférieure dudit tube. les moyens d'isolation des tubes attache , à certains points, peuvent être assurés par un moyen tel que l'amiante enroulé sur, au moins, deux couches.The attachment tubes which support and cool the hollow vertical conductive heating tubes, may include means specific to each pin tube to regulate the flow rate of the air inlet and outlet. According to a variant of the invention, the attachment tubes are composed of at least two coaxial tubes, partially or over the entire length, the entry of fresh air being effected by the external peripheral tube and the exit from the air carried through the inner tube; said inner tube is preferably made of stainless steel, and is centered by three flares at 120 ° at the lower end of said tube. the means of insulation of the attachment tubes, at certain points, can be provided by a means such as asbestos wound on, at least, two layers.

Les tubes épingles, qui font office d'attache ou d'étrier, peuvent être disposés de plusieurs manières :

Un seul double tube coaxial avec circulation d'air frais est soudé directement au niveau des plaques-ponts.

The pin tubes, which act as a fastener or bracket, can be arranged in several ways:

A single double coaxial tube with fresh air circulation is welded directly at the bridge plates.

Un tube attache en forme d'épingle avec circulation d'air frais est soudé au niveau des plaques-ponts.A pin-shaped attachment tube with fresh air circulation is welded to the bridge plates.

Un tube épingle avec circulation d'air frais vient soutenir les plaques-ponts comme décrit ci-dessus.A pin tube with fresh air circulation supports the bridge plates as described above.

La plaque-pont selon l'invention a été spécialement étudiée au niveau de la conductibilité électrique. La plaque-pont est une traverse équicourante massive. Cette plaque-pont permet de faire passer le courant d'un tube vertical creux chauffant au suivant de façon régulière sans points chauds ou froids, au moyen d'un cordon de soudure à l'arc électrique fait sur une courbe obtenue par intégration par points qui raccorde ledit tube creux chauffant et ladite plaque-pont.The bridge plate according to the invention has been specially studied in terms of electrical conductivity. The bridge plate is a massive cross-beam. This bridge plate makes it possible to pass the current from a hollow vertical heating tube to the next one in a regular manner without hot or cold spots, by means of an electric welding weld bead made on a curve obtained by integration by points. which connects said hollow heating tube and said bridge plate.

Les résistances chauffantes, qui sont des tubes creux chauffants métalliques, sont reliées entre elles par des plaques-ponts ou traverses. Ces plaques-ponts ont une forme particulière afin d'éviter tout effet d'échauffement local dans les liaisons raccordant deux brins parallèles successifs. Cet échauffement est dû au cheminement préférentiel du courant suivant le trajet le plus court. Cet inconvénient est éliminé habituellement en renforçant les sections de métal dans cette zone. Ledit cheminement préférentiel est éliminé par une disposition égalisant les résistances des parcours "élémentaires" entre génératrices associées de deux éléments chauffants raccordés. A cet effet, il est utilisé une plaque-pont de forte section, pliée pour être soudée aux deux éléments des tubes creux chauffants dont les extrémités correspondantes sont coupées suivant un profil donnant justement cette égalité des résistances élémentaires globales entre paires de génératrices associées. La solution retenue consiste à relier les deux éléments chauffants par une connexion électrique raccordée aux extrémités des deux éléments, de telle sorte qu'il y ait égalité de résistances électriques des trajets élémentaires entre les divers couples de points situés dans les deux sections de ces deux éléments, et également distantes de cette connexion. Ceci conduit à découper l'extrémité des éléments chauffants de façon à intégrer dans ces trajets élémentaires une longueur de ces éléments, d'autant plus longue que le trajet dans la connexion est plus court. Cette découpe de l'extrémité des tubes chauffants est d'autant plus complexe que la dimension de la section droite de la connexion électrique est plus proche que celle des éléments chauffants, et que la densité de courant dans ces derniers est plus élevée. Cette découpe de l'extrémité des tubes creux chauffants ne doit pas être orthogonale.The heating resistors, which are hollow metal heating tubes, are interconnected by bridge plates or crosspieces. These bridge plates have a particular shape in order to avoid any local heating effect in the connections connecting two successive parallel strands. This heating is due to the preferential flow of the current along the shortest path. This drawback is usually eliminated by strengthening the metal sections in this area. Said preferential path is eliminated by a provision equalizing the resistances of the "elementary" paths between associated generators of two connected heating elements. For this purpose, a bridge plate of large section is used, folded to be welded to the two elements of the hollow heating tubes, the corresponding ends of which are cut along a profile giving precisely this equality of the overall elementary resistances between pairs of associated generators. The solution adopted consists in connecting the two heating elements by an electrical connection connected to the ends of the two elements, so that there is equality of electrical resistance of the elementary paths between the various pairs of points located in the two sections of these two. elements, and also distant from this connection. This leads to cutting off the end of the heating elements so as to integrate into these elementary paths a length of these elements, the longer the shorter the path in the connection. This cut of the end of the heating tubes is all the more complex as the dimension of the cross section of the electrical connection is closer than that of the heating elements, and that the current density in the latter is higher. This cut of the end of the hollow heating tubes must not be orthogonal.

Pour les valeurs de densité habituellement utilisées, on peut avoir une bonne homogénéité des résistances des parcours élémentaires par une simple coupe plane, mais en biais, des éléments chauffants, lorsque la section de la connexion électrique est notablement plus importante que celle de l'élément chauffant. Le profil de cette coupe en biais est déterminé par le rapport des deux sections droites (tubes creux chauffants et plaque-pont).For the density values usually used, it is possible to have a good homogeneity of the resistances of the elementary paths by a simple planar cut, but at an angle, of the heating elements, when the section of the electrical connection is significantly larger than that of the element. heating. The profile of this oblique cut is determined by the ratio of the two straight sections (hollow heating tubes and bridge plate).

Ce mode de raccordement électrique entre éléments chauffants réalisant l'égalité, ou presque, des divers cheminements élémentaires du courant électrique est désigné par le vocable "plaques-ponts équicourant".This mode of electrical connection between heating elements achieving, or almost equal, the various elementary paths of the electric current is designated by the term "cross-current plates-bridges".

L'invention décrit une plaque-pont équicourant de forte section, pliée pour être soudée aux deux tubes creux chauffants dont les extrémités correspondantes sont coupées suivant un angle donnant justement cette égalité de résistances élémentaires globales entre paires de_' génératrices associées. L'angle de ces coupes en biais est adapté au rapport des sections de la plaque-pont équicourant et du tube creux chauffant pour égaliser ces différents parcours élémentaires.The invention discloses a bridge plate uniflow strong section, bent to be welded to the two heating hollow tubes whose corresponding ends are cut at an angle giving precisely this equal overall elementary resistances between pairs _of associated generators. The angle of these oblique cuts is adapted to the ratio of the sections of the equicurrent bridge plate and the hollow heating tube to equalize these different elementary paths.

L'invention concerne également les moyens d'attache ou de suspension ventilés intérieurement. Les éléments chauffants sont suspendus à un système de tubes creux attaches réfrigérés, faisant office d'attache, traversant le calorifuge du four et prenant appui sur la carcasse externe de ce four. Ces tubes creux attaches réfrigérés, faisant office d'attache, contiennent un tube réfrigérant logé dans l'alésage, ouvert à ses deux extrémités ; l'ouverture basse se situe en zone basse du tube creux attache réfrigéré, tandis que l'ouverture haute, traversant l'extrémité supérieure du tube creux attache réfrigéré, débouche à l'air libre. La seule ouverture du tube creux attache réfrigéré, fermé à ses deux extrémités, est située en partie haute et est implantée latéralement. Une source fournissant le fluide réfrigérant sous une pression modérée insuffle celui-ci dans la partie haute de ce tube creux attache réfrigéré, par l'ouverture latérale. Le fluide descend dans l'espace annulaire formé entre le tube creux attache réfrigéré et le tube réfrigérant, pour emprunter ensuite le tube réfrigérant en y entrant par son ouverture inférieure pour sortir à l'air libre par la partie supérieure du tube réfrigérant. Ce moyen d'attache ventilé intérieurement est également utilisé dans des broches d'amenée de courant, au travers des structures du four électrique, connectant les éléments chauffants au réseau extérieur.The invention also relates to the internally ventilated attachment or suspension means. The heating elements are suspended from a system of hollow tubes with refrigerated attachments, acting as an attachment, passing through the heat-insulating material of the oven and bearing on the external carcass of this oven. These hollow refrigerated attachment tubes, serving as an attachment, contain a cooling tube housed in the bore, open at both ends; the lower opening is located in the lower zone of the hollow refrigerated attachment tube, while the upper opening, crossing the upper end of the hollow refrigerated attachment tube, opens into the open air. The only opening of the hollow refrigerated attachment tube, closed at both ends, is located in the upper part and is located laterally. A source providing the refrigerant under a moderate pressure blows it into the upper part of this hollow refrigerated attachment tube, through the lateral opening. The fluid descends into the annular space formed between the hollow refrigerated attachment tube and the refrigerant tube, then borrows the refrigerant tube by entering it through its lower opening to exit to the open air through the upper part of the refrigerant tube. This internally ventilated fastening means is also used in power supply pins, through the structures of the electric oven, connecting the heating elements to the external network.

En effet, les broches d'amenée de courant reçoivent un fluide thermique dans leurs extrémités situées dans la cavité du four : par le rayonnement de celui-ci et par conduction des tubes creux chauffants raccordés à ses extrémités internes. De plus, les broches d'amenée de courant sont le siège d'un apport thermique, dans leur masse, dû à l'effet Joule du courant électrique les traversant.Indeed, the current supply pins receive a thermal fluid at their ends located in the oven cavity: by the radiation of the latter and by conduction of the hollow heating tubes connected to its internal ends. In addition, the current supply pins are the seat of a thermal contribution, in their mass, due to the Joule effect of the electric current passing through them.

Enfin, l'invention concerne un four pris dans son ensemble, composé d'éléments chauffants modulaires interchangeables rapidement ainsi que lesdits éléments modulaires, pris séparément ou en combinaison, qui permettent le remplacement rapide, par l'extérieur, en cas de panne d'un élément modulaire chauffant sans attendre que le four soit refroidi.Finally, the invention relates to an oven taken as a whole, composed of modular interchangeable heating elements rapidly as well as said modular elements, taken separately or in combination, which allow rapid replacement, from the outside, in the event of failure of a modular heating element without waiting for the oven to cool.

Les dessins ci-joints donnés à titre d'exemple indicatif et non limitatif permettront aisément de comprendre l'invention. Ils représentent des modes de réalisation selon l'invention.The attached drawings given by way of indicative and non-limiting example will easily make it possible to understand the invention. They represent embodiments according to the invention.

La figure 1 est une vue générale du four selon l'invention, vue de haut en plan ; la figure 2 est une vue générale du four, vue de côté avec les axes des coupes VV et WW ; la figure 3 est une vue en coupe du tube creux vertical faisant office d'attache ou de patte de soutien aux tubes creux verticaux chauffants selon un mode de réalisation ; la figure 4 est une vue en coupe du tube creux vertical faisant office d'attache aux tubes creux verticaux chauffants selon un autre mode de réalisation ; la figure 5 est une vue en coupe selon l'axe de coupe VV, représenté à la figure 2 ; la figure 6 est une vue en coupe selon l'axe de coupe WW, représenté à la figure 2 ; la figure 7 est une vue éclatée des éléments d'isolation de la patte faisant office d'attache représentée à la figure 3 ; la figure 8 est une vue de détail du branchement électrique et la figure 9 est une vue de détail des ailettes de refroidissement ; la figure 10 est une vue en coupe partielle d'un tube attache réfrigéré en forme d'épingle à double circulation d'air ; la figure 11 est une vue en coupe partielle d'un tube attache réfrigéré en forme d'épingle selon l'invention, mettant en évidence, notamment, le réglage de la sortie d'air ; la figure 12 est une vue en coupe partielle d'un tube attache réfrigéré en forme d'épingle selon l'invention, mettant en évidence, notamment, l'isolation dudit tube attache réfrigéré par de l'amiante ; cette vue est une vue de l'attache représentée dans la figure 11 après rotation de 90° ; la figure 13 est une vue de face de la plaque- pont ; la figure 14 est une vue de dessus de la plaque-pont ; la figure 15 est une vue de la plaque-pont équicourant massive usinée dans un rectangle plein ; la figure 16 est une vue générale d'un four selon l'invention, avec ses tubes creux verticaux chauffants, ses plaques-ponts, et ses tubes attache réfrigérés dans lequels circule de l'air frais ; les figures 17, 18, 19, 20, 21, 22 et 23 représentent des vues en plan et des demi coupes de différents modes de réalisation de plaque-pont ; la figure 24 est une vue de côté et une demi coupe du tube creux d'attache, d'une broche d'amenée de courant et des tubes creux chauffants ; la figure 25 est une vue d'un élément chauffant modulaire interchangeable, vue en perspective à demi sorti du four ; la figure 26 est une vue d'un four, vue de dessus en perspective, au cours du changement d'un élément chauffant modulaire.Figure 1 is a general view of the oven according to the invention, seen from above in plan; Figure 2 is a general view of the oven, side view with the axes of sections VV and WW; Figure 3 is a sectional view of the vertical hollow tube serving as an attachment or support tab to the vertical heated hollow tubes according to one embodiment; Figure 4 is a sectional view of the vertical hollow tube serving as an attachment to the vertical heated hollow tubes according to another embodiment; Figure 5 is a sectional view along the cutting axis VV, shown in Figure 2; Figure 6 is a sectional view along the cutting axis WW, shown in Figure 2; Figure 7 is an exploded view of insulating elements of the tab acting as a fastener shown in Figure 3; Figure 8 is a detail view of the electrical connection and Figure 9 is a detail view of the cooling fins; FIG. 10 is a partial section view of a refrigerated attachment tube in the form of a pin with double air circulation; FIG. 11 is a partial section view of a pin-shaped refrigerated attachment tube according to the invention, showing, in particular, the adjustment of the air outlet; FIG. 12 is a partial section view of a pin-shaped refrigerated attachment tube according to the invention, showing, in particular, the insulation of said refrigerated attachment tube with asbestos; this view is a view of the fastener shown in Figure 11 after rotation of 90 °; Figure 13 is a front view of the bridge plate; Figure 14 is a top view of the bridge plate; FIG. 15 is a view of the massive cross-current bridge plate machined in a solid rectangle; FIG. 16 is a general view of an oven according to the invention, with its vertical heated hollow tubes, its bridge plates, and its refrigerated attachment tubes in which fresh air circulates; Figures 17, 18, 19, 20, 21, 22 and 23 show plan views and half sections of different embodiments of the bridge plate; FIG. 24 is a side view and a half section of the hollow attachment tube, of a current supply pin and of the hollow heating tubes; FIG. 25 is a view of an interchangeable modular heating element, a perspective view half taken out of the oven; Figure 26 is a view of an oven, seen from above in perspective, during the change of a modular heating element.

Le four 1 est composé de tubes creux verticaux chauffants 2. Ces tubes creux verticaux chauffants 2 sont creux, realisés par extrusion par exemple, dans un alliage nickel/chrome.The furnace 1 is composed of vertical heated hollow tubes 2. These vertical heated hollow tubes 2 are hollow, produced by extrusion for example, in a nickel / chrome alloy.

Ce procédé de fabrication des tubes creux chauffants par des fours électriques, permet d'obtenir une section constante dans lesdits tubes. il n'y a donc pas de point de froid ou de chauffe. La température du four électrique peut ainsi être bien homogène. A cet effet, pour bien connaître la température du métal, des thermo-couples 3 sont disposés au coeur desdits tubes creux verticaux chauffants 2. Ces caractéristiques techniques des tubes creux verticaux chauffants 2 permettent une régulation très fine du four selon l'invention. Ces tubes creux verticaux chauffants 2 sont reliés électriquement entre eux par une plaque-pont 4 qui est maintenue sur lesdits tubes verticaux creux chauffants 2 par des points de soudure 5, voir la figure 5.This method of manufacturing hollow heating tubes by electric ovens makes it possible to obtain a constant section in said tubes. there is therefore no cold or heating point. The temperature of the electric oven can thus be very uniform. To this end, in order to fully understand the temperature of the metal, thermocouples 3 are arranged at the heart of said vertical heated hollow tubes 2. These technical characteristics of the vertical heated hollow tubes 2 allow very fine regulation of the oven according to the invention. These heated vertical hollow tubes 2 are electrically connected to each other by a bridge plate 4 which is held on said heated vertical hollow tubes 2 by welding points 5, see FIG. 5.

L'ensemble de ces tubes creux verticaux chauffants 2 est soutenu et maintenu en place par des tubes attaches 6 qui sont creux et qui font office de patte d'attache. Ces tubes attaches 6 sont en forme d'épingle et ils viennent soutenir les tubes creux verticaux chauffants 2 au niveau des plaques-ponts 4 tout en refroidissant les points de soudure par de l'air frais pulsé qui circule dans les tubes attache 6 qui font office de patte d'attache, voir en particulier les figures 3, 4 et 5. Ces tubes attache 6 sont isolés par des éléments isolants 7, 8, 9, 10 et 11 qui viennent tout au long des tubes attache 6, voir la figure 3.All of these vertical heated hollow tubes 2 are supported and held in place by fastening tubes 6 which are hollow and which act as a fastening tab. These attachment tubes 6 are in the form of a pin and they support the vertical hollow heating tubes 2 at the level of the bridge plates 4 while cooling the weld points by fresh pulsed air which circulates in the attachment tubes 6 which form attachment tab office, see in particular Figures 3, 4 and 5. These attachment tubes 6 are insulated by insulating elements 7, 8, 9, 10 and 11 which come along the attachment tubes 6, see figure 3.

Dans la figure 4, un autre mode de réalisation est représenté pour isoler les tubes attaches 6.In FIG. 4, another embodiment is shown for isolating the attachment tubes 6.

En allant plus vers les branches 12 et 13 du tube attache 6 en forme d'épingle, l'isolation est assurée par des éléments 14 et 15 en céramique. Ces éléments 14 et 15 sont disposés jusqu'au niveau du calorifuge 16 du four 1. Les branches 12 et 13 du tube attache 6 sortent de la carcasse externe 17 du four 1 et sont bloquées par des "presses-cônes" 18, la jonction au collecteur s'effectue par une manchette caoutchouc 19, des douilles isolantes 20 isolent les branches 12 et 13 à la sortie de la carcasse externe dudit four. Il est prévu une tranche libre 21 dit "tranche chaude" qui permet une libre dilatation longitudinale.Going more towards the branches 12 and 13 of the pin-shaped attachment tube 6, the insulation is ensured by elements 14 and 15 made of ceramic. These elements 14 and 15 are arranged up to the level of the insulation 16 of the oven 1. The branches 12 and 13 of the fastening tube 6 come out of the external carcass 17 of the oven 1 and are blocked by "cone presses" 18, the junction the collector is effected by a rubber sleeve 19, insulating sleeves 20 isolate the branches 12 and 13 at the outlet of the external carcass of said oven. There is a free section 21 called "hot section" which allows free longitudinal expansion.

La flèche F1 indique le sens de la circulation de l'air pulsé. L'air frais pulsé entre à environ 20°C selon Fl et sort selon F2 à environ 220°C.The arrow F1 indicates the direction of circulation of the forced air. The pulsed fresh air enters at around 20 ° C according to F1 and exits according to F2 at around 220 ° C.

Dans la figure 8, est représenté en détail le branchement électrique 22. Le câble électrique 26 est fixé par une plaque 22 sur une broche 23 qui comporte des ailettes de refroidissement 24, voir la figure 8 en détail. Cette broche 23 entre par une douille isolante 20 dans la carcasse externe 17 du four 1, elle traverse le calorifuge 16 et vient en contact avec le premier tube creux vertical chauffant 2.Dans la figure 6, les tubes creux verticaux chauffants 2 sont maintenus en place au niveau de la coupe WW représentée dans la figure 2 par un peigne réfractaire 25.In FIG. 8, the electrical connection 22 is shown in detail. The electrical cable 26 is fixed by a plate 22 on a pin 23 which has cooling fins 24, see FIG. 8 in detail. This pin 23 enters through an insulating sleeve 20 into the external carcass 17 of the furnace 1, it passes through the insulation 16 and comes in contact with the first vertical heated hollow tube 2. In FIG. 6, the vertical heated hollow tubes 2 are held in place at the level of the section WW shown in FIG. 2 by a refractory comb 25.

Dans la figure 10, dans la carcasse métallique 26, est fixé par un manchon isolant 27, un tube attache 28. Ce tube peut être constitué de deux éléments 29 et 30 qui sont joints par vissage en 31. Le réglage de la hauteur d'accrochage des tubes creux verticaux chauffants (tubes conducteurs) s'effectue par une bague 32 et par le manchon isolant 27. Le tube 28 fait donc office de tube attache dans lequel circule de l'air frais. Dans la figure 10, il n'a pas la forme d'épingle et fait office d'attache, il soutient la plaque-pont 55 à laquelle il est soudé en 56. A l'intérieur du tube attache 28 est disposé, coaxialement, un tube 33 qui sert au retour de l'air et à son évacuation par la sortie 34. le réglage du débit de la sortie d'air se fait par une couronne de trous 35 et par des vis 36. Le tube intérieur 33 est centré dans le tube attache 28 par trois évasements 37, 38, 39 à 120°, à l'extrémité 40 dudit tube 33. L'arrivée d'air frais se fait par un tuyau souple 41 qui est branché sur un raccord 42 qui aboutit et communique avec la périphérie 43 du tube attache 28, l'air entre donc par la périphérie et sort par l'âme du tube attache 28, c'est-à-dire le tube intérieur 33. Le réglage de la hauteur d'échange thermique est réglé par une bague 44. Bien entendu, le tube intérieur 33 doit se prolonger au moins juste après le raccord 42 par où entre l'air frais de refroidissement.In FIG. 10, in the metal carcass 26, is fixed by an insulating sleeve 27, an attachment tube 28. This tube can consist of two elements 29 and 30 which are joined by screwing at 31. The height adjustment of the vertical heated hollow tubes (conductive tubes) are attached by a ring 32 and by the insulating sleeve 27. The tube 28 therefore acts as an attachment tube in which fresh air circulates. In FIG. 10, it does not have the shape of a pin and acts as a fastener, it supports the bridge plate 55 to which it is welded at 56. Inside the fastener tube 28 is arranged, coaxially, a tube 33 which is used for the return of air and its evacuation by the outlet 34. the flow rate of the air outlet is adjusted by a ring of holes 35 and by screws 36. The inner tube 33 is centered in the tube attaches 28 by three flares 37, 38, 39 at 120 °, at the end 40 of said tube 33. The fresh air is supplied by a flexible hose 41 which is connected to a connector 42 which terminates and communicates with the periphery 43 of the attachment tube 28, the air therefore enters through the periphery and exits through the core of the attachment tube 28, that is to say the inner tube 33. The adjustment of the heat exchange height is adjusted by a ring 44. Of course, the inner tube 33 must extend at least just after the connector 42 through which enters the cool cooling air.

Dans la figure 11, le tube attache est en forme d'épingle 45 ; il est formé d'un tube attache unique avec un seul sens de circulation de l'air. L'air frais rentre en 46 par un tuyau souple 47 et un isolant 48 et il sort par une sortie 49. Le débit de la sortie d'air 49 peut être réglé par un écrasement d'une bague métallique 50. Le tube attache épingle 45 est, dans ce cas, soit soudé au niveau de la plaque-pont 55, soit il soutien la plaque-pont 55. L'élément calorifuge 51 est représenté dans toutes les figures, mais dans la figure 12 est représenté en plus l'élément isolant tel que de l'amiante 52 enroulé sur deux couches 53 et 54.In FIG. 11, the attachment tube is in the form of a pin 45; it is formed by a single attachment tube with only one direction of air circulation. The fresh air enters at 46 through a flexible pipe 47 and an insulator 48 and it exits through an outlet 49. The flow rate of the air outlet 49 can be adjusted by crushing a metal ring 50. The tube attaches the pin 45 is, in this case, either welded at the level of the bridge plate 55, or it supports the bridge plate 55. The heat-insulating element 51 is shown in all the figures, but in FIG. 12 is shown in addition the insulating element such as asbestos 52 wound on two layers 53 and 54.

La plaque-pont 55 permet de faire passer le courant d'un tube chauffant 57 à l'autre. Le courant doit passer d'un tube chauffant 57 à l'autre de façon régulière sans points chauds ou froids au moyen d'un cordon 61 de soudure à l'arc électrique fait sur une courbe 59 qui raccorde ledit tube chauffant 57 et ladite plaque-pont 55. La plaque-pont 55 est taillée à la fraise dans une barre pleine en métal résistant de même nature que ledit tube conducteur chauffant 57. Ledit tube chauffant 57 pénètre dans un trou 58 de la plaque-pont 55 qui est au moins d'un millimètre plus grand sur le rayon R. Ledit tube chauffant 57 doit être parfaitement centré pour éviter tout contact autre que la soudure et la soudure est effectuée de manière régulière bord à bord. La courbe 59 est fraisée dans le tube chauffant 57 avec celle fraisée dans ladite plaque-pont 55 au moyen d'un arc électrique utilisant un fil de même métal.The bridge plate 55 makes it possible to pass the current from one heating tube 57 to the other. Current must flow from a heating tube 57 to the other in a regular manner without hot or cold spots by means of a bead 61 of arc welding made on a curve 59 which connects said heating tube 57 and said bridge plate 55. The bridge plate 55 is cut with a milling cutter in a solid bar of resistant metal of the same kind as said heating conductive tube 57. Said heating tube 57 enters a hole 58 in the bridge plate 55 which is at least one millimeter larger on the radius R. Said heating tube 57 must be perfectly centered to avoid any contact other than the welding and the welding is carried out regularly edge to edge. The curve 59 is milled in the heating tube 57 with that milled in said bridge plate 55 by means of an electric arc using a wire of the same metal.

L'angle α formé par la tangente xy à la courbe 59 et l'horizontabilité de la plaque-pont 55 est d'environ α≃16°. L'angle _f3 formé sur l'ouverture du trou 58 entre les deux côtés de la courbe 59 est d'environ β≃ 74°.The angle α formed by the tangent xy to the curve 59 and the horizontality of the bridge plate 55 is approximately α≃16 °. The angle _f3 formed on the opening of the hole 58 between the two sides of the curve 59 is approximately β≃ 74 °.

Les modes de réalisation présentés dans les figures précédentes présentent une solution à la tenue mécanique de l'accrochage des résistances de fours électriques industriels fonctionnant à haute température. Celle-ci consistait à diminuer la température des pièces les plus sollicitées grâce à une attache composée d'un tube attache réfrigéré parcourue par un fluide refroidissant et couplée thermiquement à la connexion électrique formée par la plaque-pont des deux extrémités de chaque paire d'éléments chauffants. Ces plaques-ponts, mécaniquement associées aux attaches, transmettent à ces dernières, le poids de la résistance constitué par l'ensemble des tubes chauffants.The embodiments presented in the previous figures present a solution to the mechanical strength of the attachment of the resistances of industrial electric ovens operating at high temperature. This consisted in reducing the temperature of the most stressed parts thanks to a fastener composed of a refrigerated fastening tube traversed by a cooling fluid and thermally coupled to the electrical connection formed by the bridge plate of the two ends of each pair of heating elements. These bridge plates, mechanically associated with the fasteners, transmit to the latter the weight of the resistance formed by all of the heating tubes.

Dans cette même optique d'une recherche de l'amélioration de la tenue mécanique des structures d'accrochage par l'abaissement de leur température, figure l'élimination des zones localement exceptionnellement chaudes par concentration inutile des courants électriques en certains points.In this same perspective of seeking to improve the mechanical strength of the attachment structures by lowering their temperature, the elimination of locally exceptionally hot zones is achieved by unnecessary concentration of electric currents at certain points.

Il est, en effet, connu que le raccordement sans précaution de deux tubes chauffants parallèles, entraîne une concentration de courant le long du circuit le plus direct. C'est ainsi qu'une connexion, ou plaque-pont, telle que celle représentée dans la figure 17, provoque une concentration du courant dans les zones A et B des soudures, au détriment des zones C et D.It is, in fact, known that the careless connection of two parallel heating tubes leads to a concentration of current along the most direct circuit. This is how a connection, or bridge plate, such as that represented in figure 17, causes a concentration of the current in zones A and B of the welds, to the detriment of zones C and D.

Il est non moins connu que la parade empirique à la surchauffe résultant des zones A et B consiste à renforcer les soudures A et B pour y diminuer la densité de courant ; d'où une surchauffe, par rapport à C et D, moins importante.It is no less known that the empirical overheating response resulting from zones A and B consists in reinforcing the welds A and B in order to reduce the current density there; hence less overheating, compared to C and D.

L'objet de la présente invention vise à apporter une solution rationnelle.The object of the present invention is to provide a rational solution.

La concentration du courant en A et B résulte des lois bien connues régissant l'écoulement électrique de circuits complexes (loi d'Ohm et de Kirchoff). Pour obtenir l'uniformité des densités de courant dans les soudures de raccordement de la connexion avec les tubes chauffants, il suffit d'égaliser les résistances des divers cheminements parallèles possibles entre deux sections droites des tubes chauffants 57a, 57b, au même niveau (figure 3). Ceci se traduit en toute rigueur par :

où R est la résistance du trajet dont les extrémités sont repérées par les lettres A, C ; chaque somme représente donc la résistance totale élémentaire rencontrée par le courant pour aller d'un point de la section N du tube chauffant57a au point identique de cette même section N du tube chauffant 57b.The concentration of current in A and B results from the well-known laws governing the electrical flow of complex circuits (Ohm and Kirchoff's law). To obtain uniformity of current densities in the connection welds of the connection with the heating tubes, it suffices to equalize the resistances of the various possible parallel paths between two straight sections of the heating tubes 57a, 57b, at the same level (FIG. 3). This translates in all rigor by:

where R is the resistance of the path, the ends of which are identified by the letters A, C; each sum therefore represents the total elementary resistance encountered by the current to go from a point of section N of the heating tube 57a to the identical point of this same section N of the heating tube 57b.

La réalisation pratique donnant l'égalité des résistances élémentaires se traduit par une plaque-pont formant une connexion électrique 55 de section droite plus importante que celle des deux tubes chauffants 57a, 57b et par un profil des extrémités de ces deux tubes chauffants d'autant plus complexe que les densités de courant dans les tubes chauffants sont élevées et que le rapport entre les sections droites de la connexion électrique et des tubes chauffants est plus proche de l'unité.The practical embodiment giving the equality of the elementary resistances results in a bridge plate forming an electrical connection 55 of larger cross section than that of the two heating tubes 57a, 57b and in a profile of the ends of these two heating tubes as much more complex that the current densities in the heating tubes are high and that the ratio between the cross sections of the electrical connection and the heating tubes is closer to unity.

Par contre, pour les densités de courant habituellement employées (3 à 5 ampères/mm2) et l'utilisation d'une connexion électrique de section notablement plus importante que celle des tubes chauffants (rapport trois à quatre), on obtient un profil d'extrémité des tubes chauffants très simple et de réalisation aisée (figure 20). L'extrémité des tubes chauffants 57a et 57b est plane. Elle forme un angle ( 9' ) par rapport à la section droite. La valeur de cet angle (ϑ) est fonction de la densité de courant dans les tubes chauffants, et du rapport entre les sections droites de la connexion électrique, ou plaque-pont, et celle des tubes chauffants. Pour les valeurs courantes, cet angle (ϑ) est voisin de 30° : ϑ ≃ 30°. En toute rigueur, l'égalité des résistances n'est pas parfaitement réalisée avec cette jonction biaise, mais on obtient cependant une bonne homogénéité des températures le long du cordon de soudure, même avec des densités de courant supérieures à 5 ampères/mm2.On the other hand, for the current densities usually used (3 to 5 amps / mm2) and the use of an electrical connection with a significantly larger cross-section than that of the heating tubes (ratio three to four), one obtains a profile of end of heating tubes very simple and easy to make (Figure 20). The end of the heating tubes 57a and 57b is flat. It forms an angle (9 ') with respect to the cross section. The value of this angle (ϑ) is a function of the current density in the heating tubes, and of the ratio between the cross sections of the electrical connection, or bridge plate, and that of the heating tubes. For current values, this angle (ϑ) is close to 30 °: ϑ ≃ 30 °. Strictly speaking, equal resistances are not perfectly achieved with this bias junction, but we nevertheless obtain good temperature uniformity along the weld bead, even with current densities greater than 5 amperes / mm2.

Une telle connexion électrique permettant une homogénéité acceptable des températures dans les soudures est désignée par le terme de plaque-pont équicourant 55. Sa combinaison avec une attache droite ventilée 45, telle que représentée précédemment, conduit à une réalisation représentée dans la figure 26, synthèse des inventions initiées figure 10.Such an electrical connection allowing acceptable temperature uniformity in the welds is designated by the term of equicurrent bridge plate 55. Its combination with a ventilated straight fastener 45, as shown above, leads to an embodiment shown in FIG. 26, summary inventions initiated figure 10.

Dans les figures 18 et 19, le tube chauffant faisant office de résistance 57 est coupé à son extrémité 60 selon un angle en biais déterminé par le rapport des deux sections droites du tube chauffant et de la plaque-pont 55. Cette plaque-pont équicourant 55 est composée de deux plans P1 et P2 qui forment entre eux un angle ( ω ). Chaque plan A ou B forme avec le plan horizontal un même angle (ϑ ). L'angle ( ϑ ) peut être voisin de 30° : ϑ ≃ 30°.In FIGS. 18 and 19, the heating tube serving as a resistor 57 is cut at its end 60 at a bias angle determined by the ratio of the two straight sections of the heating tube and the bridge plate 55. This equicurrent bridge plate 55 is composed of two planes P1 and P2 which form an angle (ω) between them. Each plane A or B forms with the horizontal plane the same angle (ϑ). The angle (ϑ) can be close to 30 °: ϑ ≃ 30 °.

Dans les figures 20 et 21, la plaque-pont équicourant 55 comporte une partie supérieure horizontale P3 et deux plans inclinés P1 et P2 qui forment un angle ( ϑ ) avec l'horizontale.In FIGS. 20 and 21, the equicurrent bridge plate 55 comprises a horizontal upper part P3 and two inclined planes P1 and P2 which form an angle (ϑ) with the horizontal.

Dans les figures 22 et 23 la plaque-pont équicourant 55 comporte une partie supérieure horizontale P3 et deux paires de plans inclinés P1 et P2, P3 et P4 qui forment avec l'horizontale deux angles À 1 et A 2.In FIGS. 22 and 23, the equicurrent bridge plate 55 comprises a horizontal upper part P3 and two pairs of inclined planes P1 and P2, P3 and P4 which form two angles A 1 and A 2 with the horizontal.

Le dispositif de support des résistances équipant les fours électriques industriels haute température, par un dispositif ventilé permettant d'abaisser la température des éléments les plus sollicités mécaniquement, peut être assuré par un tube attache plié en forme d'épingle comme décrit ci-dessus. Il peut être également réalisé par le dispositif décrit ci-après, voir la figure 24.The resistance support device fitted to high-temperature industrial electric ovens, by a ventilated device enabling the temperature of the most stressed elements to be lowered mechanically, can be ensured by an attachment tube bent in the form of a pin as described above. It can also be produced by the device described below, see FIG. 24.

Un tube creux attache réfrigéré 45 vertical, de même composition que celle des éléments chauffants, est soudé, à son extrémité inférieure, à la plaque-pont 55 reliant les extrémités supérieures de deux éléments ou tubes chauffants successifs 57a, 57b. Il traverse le calorifuge 51 de la voûte 74 pour déboucher au-dessus de la carcasse externe 26 du four sur lequel il prend appui par l'intermédiaire d'une douille isolante 27 à épaulement qui assure son isolement électrique vis-à-vis des structures métalliques de cette carcasse.A hollow vertical refrigerated attachment tube 45, of the same composition as that of the heating elements, is welded, at its lower end, to the bridge plate 55 connecting the upper ends of two successive heating elements or tubes 57a, 57b. It crosses the thermal insulation 51 of the vault 74 to open above the external carcass 26 of the oven on which it is supported by means of an insulating sleeve 27 with a shoulder which ensures its electrical isolation from the structures of this carcass.

A l'intérieur de ce tube creux attache réfrigéré 6 ou 45 est logé concentriquement à l'alésage, un tube réfrigérant vertical 33, ouvert à ses deux extrémités. Entre le tube creux attache réfrigéré 45 et le tube réfrigérant intérieur 33 est ainsi créé un espace annulaire 72 qui est obstrué à l'extrémité supérieure 70 du tube creux attache réfrigéré 45. Immédiatement au dessous de cette obstruction, le tube creux attache réfrigéré 45 est muni d'un orifice latéral 42 par où est introduit le fluide de refroidissement de l'air à la température ambiante par exemple. Ce fluide commence par descendre dans l'espace annulaire 72, refroidissant la paroi interne du tube creux attache réfrigéré 45 faisant office d'attache, puis arrive à l'extrémité inférieure 68 du tube creux réfrigérant 33 ; il pénètre dans le tube réfrigérant 33 pour remonter à l'intérieur et finalement sortir par l'extrémité supérieure 34 de ce tube réfrigérant 33. Ce fluide a la même fonction que celui circulant dans le tube cintré en forme d'épingle du premier dispositif. Il provoque indirectement un refroidissement de la plaque-pont 55 et des soudures 5 ou 56 de celle-ci avec les deux tubes creux verticaux chauffants 57 avec un cheminement thermique plus direct que celui relevant du premier dispositif à épingle. En effet, l'énergie thermique, dégagée par effet Joule dans la traverse, et les calories amenées par conduction et provenant des tubes chauffants 57, s'écoulent vers le dos de la plaque-pont 55, puis pénètre dans la paroi du tube creux attache réfrigéré 45 et remonte, par le tube réfrigérant 33, jusqu'à ce que le fluide de refroidissement les ait absorbées.Inside this hollow refrigerated attachment tube 6 or 45 is housed concentrically with the bore, a vertical refrigerating tube 33, open at its two ends. Between the hollow refrigerated attachment tube 45 and the interior refrigerant tube 33 is thus created an annular space 72 which is obstructed at the upper end 70 of the hollow refrigerated attachment tube 45. Immediately below this obstruction, the hollow refrigerated attachment tube 45 is provided with a lateral orifice 42 through which is introduced the air cooling fluid at room temperature for example. This fluid begins by descending into the annular space 72, cooling the internal wall of the hollow refrigerated attachment tube 45 serving as an attachment, then arrives at the lower end 68 of the refrigerated hollow tube 33; it enters the refrigerant tube 33 to go back inside and finally exit via the upper end 34 of this refrigerant tube 33. This fluid has the same function as that circulating in the bent tube in the form of a pin of the first device. It indirectly causes cooling of the bridge plate 55 and of the welds 5 or 56 thereof with the two vertical heating hollow tubes 57 with a more direct thermal path than that pertaining to the first pin device. Indeed, the thermal energy released by the Joule effect in the cross member, and the calories brought in by conduction and coming from the heating tubes 57, flow towards the back of the bridge plate 55, then penetrate into the wall of the hollow tube. refrigerated attachment 45 and rises, through the refrigerant tube 33, until the cooling fluid has absorbed them.

Un réglage convenable, fait une fois pour toute, du niveau de l'extrémité inférieure du tube attache, et le réglage du débit du fluide, permettent de régler la température de la plaque-pont 55 au voisinage de celle du four 1, soit un gain de plusieurs dizaines de degrés, particulièrement bénéfique étant donné le niveau de température où se trouve le métal des plaques-ponts 55.A suitable adjustment, made once and for all, of the level of the lower end of the attachment tube, and the adjustment of the flow rate of the fluid, make it possible to adjust the temperature of the bridge plate 55 in the vicinity of that of the furnace 1, ie a gain of several tens of degrees, particularly beneficial given the temperature level where the metal of the bridge plates 55 is located.

De plus, il n'y a plus de ponctions thermiques parasites comme cela est le cas avec le tube attache en forme d'épingle du premier dispositif où une partie du tube attache est soumis à l'ambiance du four, atténué par le revêtement calorifuge qui couvre ledit tube attache.In addition, there are no more parasitic thermal punctures as is the case with the pin-shaped attachment tube of the first device where part of the attachment tube is subjected to the atmosphere of the oven, attenuated by the heat-insulating coating. which covers said attachment tube.

Les caractéristiques techniques, décrites ci-dessus, décrivent un élément modulaire chauffant interchangeable 75. Cet élément modulaire chauffant - interchangeable 75 se compose d'une carcasse 26 ou structure, de deux broches d'amenée du courant 64, de tubes creux attaches réfrigérés 45, de tubes chauffants 57, de plaques-ponts 55, d'isolant incorporé 51. Cet élément modulaire interchangeable 75 permet le remplacement rapide extérieur en cas de panne sans attendre que le four 1 soit refroidi (voir les figures 25 et 26.)The technical characteristics, described above, describe an interchangeable modular heating element 75. This modular - interchangeable heating element 75 consists of a frame 26 or structure, two current supply pins 64, hollow tubes refrigerated attachments 45 , heating tubes 57, bridge plates 55, incorporated insulation 51. This interchangeable modular element 75 allows rapid external replacement in the event of a breakdown without waiting for the furnace 1 to be cooled (see FIGS. 25 and 26).

Claims

1. High temperature electric oven, the metal resistors of which work at high temperature, are hollow hollow vertical tubes (2), characterized in that said hollow hollow vertical tubes (2) are electrically connected to one another by plates - independent bridges (4).

2. High temperature electric oven according to claim 1 characterized in that the bridge plates (4) are held on said hollow vertical heating tubes (2) by welding in a continuous bead (5).

3. High temperature electric oven according to any one of claims 1 or 2 characterized in that said bridge plates (4) are welded to the hollow vertical heating tubes (2) and are refrigerated at the welding points ( 5) by refrigerating means (6) which, at the same time, act as a fastener (6).

4. High temperature electric oven according to any one of claims 1, 2 or 3 characterized in that the means acting as attachment are hollow tubes (6) in the form of a pin which support the heating tubes (2) at the level of said bridge plates (4).

5. High temperature electric oven according to any one of claims 1, 2, 3 or 4 characterized in that the means acting as cooling means are the same hollow tubes (6) in which circulates a cold fluid.

6. Resistor support composed of vertical hollow heating tubes (2) according to claim 1 characterized in that the means acting as a fastener (6) are vertical hollow tubes (6) traversed by a cold fluid.

7. Resistor support composed of vertical heated hollow tubes (2) according to any one of claims 1 or 6 characterized in that the hollow tubes (6), acting as a fastener are metallic, bent at 180 degrees to form a pin with parallel branches.

8. Resistor support composed of vertical hollow heating tubes (2) according to any one of claims 1, 6 or 7 characterized in that said hollow tubes (6) acting as a fastener and which are in the form of a pin are located in the roof of the oven, crossed by parallel branches which open above said roof.

9. High temperature electric oven whose metal resistors, which work at high temperature, are hollow vertical heating tubes (2), according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8 characterized by the fact that the bridge plate (4) which forms the electrical connection and which connects two hollow vertical heated tubes (2) passes through the loop of the pin-shaped attachment tube (6).

10. High temperature electric oven whose metal resistors, which work at high temperature, are hollow vertical heating tubes (2), according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or 9 characterized in that it is interposed with pieces (18) of refractory ceramic between the bridge plate (4) and the pin-shaped attachment tube (6).

11. High temperature electric oven whose metal resistors, which work at high temperature, are hollow vertical heating tubes (2), according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 , 9 or 10 characterized by the support of the pin-shaped attachment tubes (6) receiving the parts of the hollow heating tube (2) acting as a resistance (2), on the external structure (17) of said oven (1) with the interposition of a non-electrically conductive part (24b) to isolate the branches of the pin-shaped attachment tube (6) from the metallic structures of said oven (1).

12. High temperature electric oven, the metal resistors which work at high temperature are hollow vertical heating tubes, according to claim 1, characterized in that the means acting as fasteners (45) for the means acting as resistors (57) of the industrial oven (1), operating at high temperature, are vertical refrigerated hollow attachment tubes (45) traversed by a cold fluid.

13. High temperature electric oven, including resistors metal pipes which work at high temperature are vertical hollow heating tubes, according to claim 12 characterized in that the attachment means (45) is in the form of a vertical refrigerated hollow tube, which passes through the vault (74) composed of the carcass external (26), heat insulating material (51), oven (1) and which is welded at its lower end (68) to the bridge plate (55) connecting two successive heating tubes (57).

14. High temperature electric oven, the metal resistors which work at high temperature are hollow vertical heating tubes, according to claim 12 characterized in that one injects at the top, into the annular space (72) between the hollow tube refrigerated attachment (45) and an interior refrigerant tube (33), a cooling fluid which returns to the external circuit, to the attachment (45), by said hollow refrigerant tube (33).

15. High temperature electric oven, the metal resistors which work at high temperature are hollow vertical heating tubes, according to claim 12 characterized in that the hollow tubes refrigerated fasteners (45) are supported on the external structures or carcass (26) of the oven (1) by means of parts (27), not electrically conductive, in order to ensure the isolation, of said hollow refrigerated attachment tubes (45), of the metal structures of the oven (1) .

16. High temperature electric oven, the metal resistors which work at high temperature are hollow vertical heating tubes, according to claim 12 characterized in that the current supply pins (64) have the same cooling means as the hollow tubes refrigerated attachments (45) in which cold fluid circulates.

17. Connection between two parallel heating tubes (57) of an industrial electric furnace resistance operating at high temperature according to claim 12 characterized in that it is produced by a bridge plate (55) whose connection profile to said tubes heaters ensures a uniform distribution of current densities in this welded connection section.

18. Connection between two parallel resistance heating tubes (57) of an industrial electric oven operating at high temperature produced by a bridge plate (55) according to any one of claims 12 or 17 characterized in that the equalization of the current densities is obtained by the equalization of the resistances of the electrical paths borrowed by the current which passes from a heating tube (57a) to the other (57b), said equalization determining the connection profile.

19. High temperature electric oven, the metal resistors which work at high temperature are hollow vertical heating tubes, according to claim 12 characterized in that it consists of modular elements (75) 'quickly interchangeable without waiting for the cooling said oven.

20. High temperature electric oven, the metal resistances of which work at high temperature are hollow vertical heating tubes, according to any one of claims 12 or 19 characterized in that each interchangeable modular element (75) consists of a carcass or structure (26), two pins for supplying the current (64), hollow tubes with refrigerated fasteners (45), heating tubes (57), bridging plates (55), incorporated or heat-insulating insulation (51); this modular element (75) allows rapid replacement from the outside in the event of a breakdown without waiting for the oven (1) to cool.

21. High temperature electric oven, the metal resistors which work at high temperature are hollow vertical heating tubes, according to claim 12 characterized in that the hollow heating tube acting as a resistor (57) is cut at its end. (60), according to a profile determined by the ratio of two straight sections of the hollow heating tube (57) and the bridge plate (55).

22. High temperature electric oven, the metal resistances of which work at high temperature are hollow vertical heating tubes, according to claim 12 characterized in that said equicurrent bridge plate (55) is centered so as to follow the profile of claim 10.

23. High temperature electric oven, the metal resistors which work at high temperature are hollow vertical heating tubes, according to claim 12 characterized in that the current supply pin (64) is composed of a hollow tube refrigerated attachment (45) also serving for the passage of current and of a refrigerant tube (33) open at its two ends, the hollow refrigerated attachment tube (45), closed at its two ends is provided with a lateral opening (42) in the upper zone where the refrigerant is introduced; the fluid descends into the annular space between (45 and 33) where it cools the refrigerated attachment tube (45), to exit outside while rising in the refrigerating tube (33).