BE1008992A3 - Brique creuse refractaire cylindrique. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une brique réfractaire creuse cylindrique, présentant des parois amincies dans les zones d'angles, en vue d'améliorer les échanges thermiques.

Description

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  3riue creuse rfractairo cylindrique 
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 L'invention concerne une brique creuse réfractaire cylindrique, telle qu'utilisée par exemple pour le le garnissage en grilles de chambres d'un four de fusion de verre. 



   Les briques creuses connues, du type du préambule, sont   : décrites par   le DE 29 34 208 C2. Les briques se distinguent par un contour extérieur octogonal et un canal central quadrangulaire présentant des angles arrondis. Les briques sont mises en couches de façon décalée, les unes sur les autres, pour constituer un garnissage en grille pour un four de fusion de verre, les angles arrondis du canal des briques d'un plan faisant saillie par rapport aux zones angulaires extérieures correspondantes des briques voisines du plan sous-jacent. Il en résulte dans la zone du canal L'obtention, souhaitée, d'un écoulement turbulent. 



     Dans :'e 2P   0 093 472 Al, ces briques sont encore perfectionnées par le fait que les briques creuses doivent   présenter un dimensionnement déterminé du   diamètre du canal et de l'épaisseur de paroi. Une épaisseur de paroi typique est indiquée, valant 40 mm. 



   Dans le AT 381 692 B, il est proposé de donner une   hauteur de construction toujours plus petite   aux briques creuses d'un garnissage en grille-en observant du bas   vers le hauc-et d'aller également   en diminuant de bas-en haut pour ce qui concerne les ouvertures horizontales de passage d'écoulement. 



   Dans cette forme de réalisation l'épaisseur de paroi des briques creuses est toujours constante tout comme ce 
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 -ue-ecnn :. a-ae. que l'on a dans l'état précité de la cecn. nique. 



  Comme-1 résulte par exemple de la figure 4 du document   AT 381 692 3, des briques voisines d'un   même plan de garnissage n'encrenc pas en contact les unes avec les autres ; au contraire, elles sont toujours situées à une   faible distance   les unes des autres. L'assemblage   recrésenté des briques résulte   du principe de la structure 

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 en grille, suivant lequel une brique d'un plan repose sur quatre sections partielles correspondantes de quatre briques du plan sous-jacent. 



   Des briques creuses prismatiques de type connu, désignées en général comme briques en pot ou briques perforées en pot, ont fait leurs preuves et sont également utilisées encore en grandes quantités aujourd'hui. 



   De même, naturellement, il existe un besoin d'améliorer encore la qualité et le mode de fonctionnement des briques à disposition en grille. 



   C'est pourquoi, l'invention part de la constatation que le   confectionnement   connu de briques creuses individuelles ayant entre elles la même construction, par exemple pour un garnissage en grille d'un régénérateur de cuve de fusion de verre, présente l'inconvénient que l'interstice subsistant entre les zones d'angles de briques voisines d'un même plan ne sont pas utilisables du point de vue thermique. Dans l'état de la technique, cet interstice était usuellement d'à peu près 6 mm. Lorsque cet interstice présente cette faible largeur, on ne peut pas utiliser rentablement la chaleur issue du rayonnement ou de la convection. 



   C'est pourquoi l'invention part en outre de la constatation qu'il faut modifier la géométrie des briques creuses, de manière à ce que des sections de surface correspondantes de briques voisines présentent les unes par rapport aux autres un plus grand espacement, pour pouvoir utiliser l'interstice ainsi constitué comme surface de chauffage active, pour optimiser le rendement du garnissage en grille. 



   Le simple fait d'enlever des briques voisines d'un plan du montage en grille ne mène pas au but visé, parce que ceci rendrait nécessaire une adaptation dimensionnelle correspondante des briques du plan situé au-dessus, et celà n'est pas souhaité pour des raisons de rentabilité. 

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   Le but cité peut être obtenu tout aussi bien lorsque la surface extérieure oblique connue par l'état de la technique, que l'on trouve dans la zone d'angle de la brique, est augmentée, faisant qu'on a obligatoirement un agrandissement de l'interstice par rapporc à la brique voisine (en ayant par ailleurs une disposition identique). 



   En partant des briques creuses connues, ceci aurait cependant comme conséquence d'avoir une trop faible épaisseur de paroi dans la zone d'angle des briques, ce pour quoi une idée complémentaire de l'invention vise à adapter également à la nouvelle géométrie le contour intérieur de la brique, donc la surface de paroi du canal, en aplatissant à présent l'angle qui y est arrondi dans l'état connu de la technique. 



   L'épaisseur de paroi de la brique dans la zone d'angle a certes été diminuée vis-à-vis de celle des autres sections. Cette diminution de l'épaisseur de paroi est cependant totalement souhaitée pour diminuer le poids du garnissage en grille sans diminuer le rendement thermique. 



   Dans le cas de la forme de réalisation selon l'invention, telle que décrite plus en détails ci-dessus, et en observant sous l'angle de la surface absolue, cette disposition apporte une diminution de la surface des briques. Si l'on se rapporte à l'ensemble du garnissage en grille, la surface de brique qui est utilisable thermiquement est en tous cas augmentée, parce que-comme indiqué-à présent les surfaces extérieures se trouvant dans la zone d'angle peuvent également être utilisées conjointement du point de vue thermique, surfaces qui jusqu'ici n'ont pratiquement offert aucune contribution. 



   Dans sa forme de réalisation la plus générale, l'invention concerne une brique creuse réfractaire cylindrique dont la surface   périphérique   est constituée de huit sections de surface placées en formant des angles les unes par rapport aux autres, chaque fois deux sections de surface situées diamétralement à l'opposé s'étendant 

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 parallèlement et la brique creuse présentant un canal ininterrompu, s'étendant coaxialement par rapport à l'axe longitudinal médian.

   Une brique creuse présentant ces caractéristiques est connue par l'état de la technique et est à présent perfectionnée selon l'invention, par l'adoption des caractéristiques suivantes : - le canal est délimité en périphérie par huit sections de surface formant des angles les unes par rapport aux autres, les sections de surface de chaque paire, situées diamétralement de façon opposée, s'étendent parallèlement l'une à l'autre, les sections de surface, délimitant intérieurement et extérieurement chaque zone de paroi de la brique creuse, s'étendent parallèlement   l'une   à l'autre, les zones de paroi se trouvant dans les angles de la brique creuse présentent une épaisseur de paroi inférieure de 15 à 35 % aux autres zones de paroi intermédiaires,   - la   brique creuse est constituée de façon que,

   dans le cas d'une rotation de 900 autour de l'axe longitudinal médian, la géométrie initiale soit de nouveau obtenue. 



   Dans la mesure où l'on parle de"sections de surface", on entend par là ce que l'on appelle les surfaces principales, qui donnent conjointement le contour extérieur et intérieur de la brique creuse. Selon une forme de réalisation, les sections de surface correspondantes sont planes. Il est cependant également possible de donner aux surfaces une forme profilée ou bien de les relier ensemble par des zones arrondies. 



   Dans la mesure où il est parlé de sections de surface "parallèles", en particulier au sujet des sections de surface du canal, concernant les sections de surface de la surface   périphérique,   ceci donne des géométries pour lesquelles par exemple les sections de surface du canal 

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 présentent une faible inclinaison par rapport à la verticale, qui est liée à la technique de fabrication (technique par pressage). 



   Les différences décisives entre la nouvelle brique creuse et celle de   l'état   de la technique résident surtout dans la nouvelle géométrie du canal (ses sections de surface) et, en particulier, dans la configuration spéciale des zones d'angle avec une moindre épaisseur de paroi par rapport   à l'épaisseur   des zones de paroi s'étendant en position intermédiaire. 



   Comme indiqué ci-dessus, ceci a comme conséquence que les briques creuses d'un plan de garnissage ont un espacement plus grand, les unes par rapport aux autres, que ce que l'on a   dans l'état   de la technique pour réaliser ainsi, entre les zones d'angle de briques creuses voisines d'un plan de garnissage, un interstice de plus grande dimension, qui fournit deux nouvelles surfaces de chauffage actives   énergétiquement et ainsi   améliore le rendement thermique du garnissage en grille globalement, de façon   caractéristique.   



   La largeur opt-male de l'interstice entre des zones d'angle voisines de deux briques creuses d'un plan de garnissage s'est avéré être, de préférence, de 20 à 30 mm, avec un   optimum d'à peu   près 25 mm. 



   En   partant des formats   usuels de briques creuses du type du préambule, ceci est obtenu pour une réduction de l'épaisseur de paroi dans la zone d'angle de 20 à 22 % par rapport aux épaisseurs des zones de paroi restantes. 



   Par exemple, on obtient à partir de cela le dimensionnement ci après :
Espacement entre les faces extérieures de deux zones de paroi opposées à l'extérieur de la zone d'angle :
218 mm-mm
Espacement de deux faces extérieures de zones angle-paroi opposées 228 mm +/-2 mm 

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Epaisseur de paroi à l'extérieur des zones d'angle : 38 mm +/-2 mm
Epaisseur de paroi dans les zones d'angle : 30 mm +/-
1 mm   Espacement : encre   deux faces internes de deux zones de paroi opposées à l'extérieur des angles : 142 mm +/-
2 mm. 



   Les zones de paroi se trouvant aux angles peuvent, de même que les zones de paroi ayant de plus fortes épaisseurs de paroi, présenter des évidements qui, de préférence, s'étendent en partant de la face de base de la brique creuse. Des évidements, ayanc un profil en cintre de portail (arête supérieure arrondie), se sont avérés avantageux tant du point de vue de la technique de fabrication qu'également du point de vue thermique. 



   Pour confectionner un garnissage en grille, les briques sont disposées comme décrit, décalées par couches les unes au-dessus des autres. Pour optimiser la liaison des briques creuses disposées les unes au-dessus des autres, il est donc proposé que les zones de paroi se trouvant dans les angles et/ou les zones de paroi ayant des épaisseurs de paroi plus grandes présentent sur leur face de plafond des bossages destinés à recevoir avec ajustement de forme les évidements correspondants.

   Evidemment, ces bossages ne doivent pas complètement s'engager dans les évidements ; au contraire, il faut assurer au-dessus des évidements un écoulement transversal horizontal entre des briques creuses voisines, de sorte qu'il est proposé de limiter la hauteur des bossages (en observant en direction de l'axe longitudinal médian de la brique) à une valeur maximale de 20   % de   la hauteur des évidements. 



   Une autre optimisation du rendement thermique est obtenue lorsque les bossages présentent sur la face de base une largeur supérieure à leurs hauteurs maximales (en observant en direction de l'axe longitudinal moyen). 

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   Les évidements peuvent alors présenter sur la face de base une largeur de 80 % et plus de la largeur de la face de paroi afférente. 



   De cette manière la hauteur de brique peut globalement être réduite par rapport aux formes de réalisation connues. 



   L'invention est expliquée plus détail ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation et en se référant au dessin   schématique   sur lequel : 
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 1 : a figure 1 représente une vue de dessus d'une brique creuse selon l'invention ; la figure 2 représente une vue de côté de la brique creuse de la figure 1 ; la figure 3 représente la vue de dessus d'une couche d'un garnissage en grille avec des briques creuses selon les figures 1 et 2. 



   La brique creuse est représentée sur les figures 1 et
2 globalement désignée par le numéro de   référence 10.   Elle est constituée au total de huit zones de paroi 12a à d et   14a   à d, les zones de paroi 14a à d constituant ce que l'on appelle des zones d'angle. 



   Les zones de paroi   12a   à d présentent chacune une section de surface extérieure 12f et une section de surface intérieure   12i qui lui   est parallèle. 



   De manière correspondante, les zones de paroi : 4a à d   . sont délimitées extérieurement par   une section de surface   14f   et intérieurement par une section de surface   14i   qui lui est parallèle. 



   La face frontale inférieure (face de base) porte le numéro de référence   15   et la face frontale supérieure (face 
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 4 de plafond) porte le numéro de référence 18. 



  Tandis que les sections de surface extérieures . Landis cue 12f, 14f se raccordent chacune alternativement les unes aux autres et constituent conjointement la surface périphérique U de la brique creuse 10, les sections de surface intérieures 12i, 14i se raccordent alternativement les unes 

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 aux autres   et constituent : un canal   20 coaxial par rapport à l'axe   longitudinal médian   M de la brique creuse 10. 



     Comme en peut le voir   en particulier sur la figure   l,   les sections de surface intérieures 12i, 14i se raccordent les unes aux autres par l'intermédiaire de sections de paroi   22 légèrement   incurvées, tandis que les sections de surfaces extérieures 12f,   14f   se suivent les unes les autres avec chaque fois la constitution d'un angle. 



   La figure 1 montre nettement que l'épaisseur de paroi Dl des zones de paroi 12a à d est nettement supérieure à   l'épaisseur   de paroi D2 dans la région des zones de paroi 14a à d. Tandis que D1 est par exemple de 38 mm, l'épaisseur de paroi D2 est limitée à 30 mm. Il en résulte, pour une structure d'un garnissage en grille selon la figure   3,   un espacement S entre les sections de surface 14f   extérieures voisines des   zones de paroi côté angle 14a à   d     d'à   peu près 25 à 26 mm. 



   De cette manière, on a fourni sur les sections de surface 14f par rapport à l'état de la technique une nouvelle surface extérieure utilisable thermiquement pour 
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 1 la brique creuse 10 et l'on a réalisé dans les interstices S se trouvant entre des briques creuses 10 voisines également-n écoulement par convection. 



   Les zones de paroi   zea   à d sont réalisées en face inférieure avec des évidements 24 et en face supérieure chaque fois avec deux bossages 26a, b correspondants, qui s'étendent parallèlement l'un à l'autre entre chaque fois la deuxième section de paroi extérieure 12f et la section de surface intérieure 12i. L'espacement entre les faces de délimitation extérieures des bossages 26a, b est alors   choisi tel que,   lors de la pose d'un évidement 24 d'une   brique 10 du plan de garnissage   suivant, on obtient une liaison par ajustement de forme entre les bossages 26a, b   et l'évidement 24.   



     Surtout, comme le montre la figure   2, la largeur B de l'évidement 24 dans la zone de la surface de base 16 n'est 

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 que de peu inférieure à la largeur de la zone de paroi l2b afférente et-a hauteur H de l'évidement 24 est nettement inférieure à la largeur B. 



   Les zones de paroi 14a à d situées du côté des angles sont réalisées ici sans évidement, respectivement sans bossage. 



   La figure 3 représente en détail la façon selon laquelle les briques creuses   10   d'un plan de garnissage sont disposées les unes par rapport aux autres (en 
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 constituant les interstices S cités) et montre également const-, anr- (ce qui est   représenté   en pointillés) une brique creuse 10 d'un plan de garnissage disposé au-dessus qui, visiblement, repose sur quatre zones   ce par8   de quatre briques creuses   10   du plan de garnissage inférieur, les évidements 24 ménagés dans les zones de paroi 12a à d de la brique creuse 10 représencée en pointillés étant supportés et positionnés sur les bossages 26a, b de la face de plafond 18d les briques creuses 10 afférentes du plan de garnissage sous-jacent.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS Brique creuse réfractaire cylindrique dont la surface périphérique (U) est constituée de huit sections de surface (12f, 14f) placées en formant des angles les unes par rapport aux autres, chaque fois deux sections de surface (12f, 12f ; 14f, 14f) situées diamétralement à l'opposé s'étendant parallèlement et la brique creuse présentant un canal (20) ininterrompu, s'étendant ccaxialement par rapport à l'axe longitudinal médian (M), caractérisée en ce que le canal (20) est délimité en périphérie par huit sections de surface (12i, 14i) formant des angles les unes par rap ? ort aux autres, les seccions de surface (12i, 12i ; 14i, 14i) de chaque paire, placées diamétralement de façon opposée, s'étendent parallèlement l'une à l'autre, les sections de surface (12f, 12i ;

   14f, 14i), délimitant intérieurement et extérieurement chaque zone de paroi (12a à d, 14a à d) de la brique creuse, s'étendent parallèlement l'une à l'autre, les zones de paroi (14a à d) se trouvant dans les angles de la brique creuse présentent une épaisseur de paroi (D2) inférieure de 15 à 35 % aux autres zones de paroi (12a à f) intermédiaires, et la brique creuse (10) est constituée de façon que, dans le cas d'une rotation de 900 autour de l'axe longitudinal médian (M), la géométrie initiale soit de nouveau obtenue.

   2. Brique creuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les zones de paroi (14a à d) se trouvant dans les angles présentent une épaisseur de paroi (D2) inférieure de 20 à 22 % au reste des zones de paroi (12a à d).

   3. Brique creuse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les zones de paroi (14a à d) présentent dans les angles une épaisseur de paroi de 30 mm +/-5 mm. <Desc/Clms Page number 11>

   4. Brique creuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les sections de surface (12f, 14f, 12i, 14i) sont planes.

   5. Brique creuse selon l'une quelconque des revendications i à 4, caractérisée en ce que les zones de raccordement (22) des sections de surface (12i, 14i) du canal (20) sont de forme arrondie.

   6. Brique creuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les zones de paroi (12a à d) se trouvant dans les angles sont réalisées avec des évidements.

   7. Brique creuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les zones de paroi (12a à d) ayant une grande épaisseur de paroi (dl) sont réalisées avec des évidements (24).

   8. Brique creuse selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que les évidements (24) s'étendent depuis la face de base (16)-de la brique creuse (10).

   9. Brique creuse selon la revendication 8, caractérisée en ce que les évidements (24) ont un profil en cintre de portail.

   10. Brique creuse selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que les zones de paroi (14a à d) se trouvant dans les angles présentent sur leur face de plafond (18) des bossages destinés à recevoir avec ajustement de forme les évidements correspondants. il. Brique creuse selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisée en ce que les zones de paroi (12 à d) ayant de grandes épaisseurs de paroi (D2) présentent sur leur face de plafond (18) des bossages (26a, 26b) destinés à recevoir avec ajustement de forme les évidements 24) correspondants.

   12. Brique creuse selon la revendication 10 ou 11, caractérisée en ce que la hauteur des bossages (26a, 26b) est (en observant dans la direction de l'axe longitudinal <Desc/Clms Page number 12> médian (M)) d'au maximum 20 % de la hauteur (H) des évidements (24).

   13. Brique creuse selon l'une quelconque des EMI12.1 1 revendications 6 à 12, caractérisée en ce que les évidements (24) présentent sur la face de base (16) une largeur (B) supérieure à leur hauteur (H) maximale, observée en direction de l'axe longitudinal médian (M).

   14. Brique creuse selon la revendication 13, caractérisée en ce que les évidements (24) présentent sur la surface de base (16) une largeur (B) qui est d'au moins 80 % de la largeur de la surface de paroi (12f) afférente.