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Brique ou élément réfractaire composé pour chambres de combustion et autrefoyers.
Jusqu'à, présent les briques, dalles ou blocs calo- rifuges ou réfractaires, ou à la fois calorifuges et réfrac- taires, que l'on utilise à 1'érection de fours ou de chambres de combustion, étaient composés dans toute leur masse d'un même matériau. Ces éléments s'ils sont faits en un matériau de qualité courante s'usent rapidement, et il faut procéder
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fréquemment au remplacement total du garnissage, opération longue et coûteuse et qui rend la chambre ou le four inutili- sables pendant le temps de la réparation.
Il y a lieu de noter d'ailleurs que oe remplace- ment est imposé par l'état des zones d'attaque maximum géné- ralement localisées à la partie inférieure des murs et alors même que l'usure sur le reste de la surface demeure faible.
D'autre part, il est impossible économiquement de faire ces éléments en l'un des matériaux dénommés communément "superéfractaires" par suite du prix élevé de ces matériaux et du fait que si ces matériaux résistent plus longuement, l'usure locale oblige néanmoins au remplacement général du garnissage et, par suite, à la mise au rebut de matériaux réfractaires de grande valeur et inattaqués.
Enfin, pour des raisons de stabilité de la cons- traction, on ne peut pas réduire l'épaisseur des éléments bien que l'usure se produise surtout par une attaque de sur- face (attaque chimique, par frottement ou par coups).
La présente invention vise à permettre d'employer pratiquemment et économiquement ces matériaux superéfrao- taires, c'est-à-dire de profiter de leurs qualités physiques et chimiques tout en réduisant au minimum l'inconvénient de leur prix élevé. Elle part de cette idée que le revêtement a deux rôles distincts à remplir, à savoir celui de résister a agents destructeurs du foyer qui n'ont qu'un effet de surface et celui d'être stable, et qu'il est dès lors judicieux de faire remplir ces deux rôles par des matériaux différents mais présentant sensiblement les mêmes caractéristiques physiques de dilatation et de contraction.
L'invention a par suite pour objet, à titre de produit industriel nouveau, une brique ou autre élément calorifuge ou réfractaire ou à la fois calorifuge et réfractaire de forme définie et rigide, composé dans sa majeure partie
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d'un matériau calorifuge ou réfractaire de qualité courante et dont au moins une faoe est constituée par un autre maté- riau réfractaire de qualité supérieure, ces deux matériaux étant liés l'un à l'autre de préférence inséparablement de manière à constituer un seul et même bloc.
Cette deuxième partie peut être faite par exemple en chromite, zircon, corindon artificiel, sillimanite, yttrotautalute, ou autre matériau adéquat.
La liaison entre les deux matériaux peut être as- ohimique surée par voie physique/ou mécanique ou une combinaison quelconque de ces moyens. Pour assurer la liaison par voie mécanique, on peut utiliser tout moyen approprié tel qu'emboîtement à tenon et mortaise, enoastrement, pièces de liaison rapportées et noyées dans la masse, etc.....
Quant à la liaison physique, elle peut être obtenue en cours de fabrication.
A titre d'exemple, on a représenté sur le dessin ci-joint divers modes de réalisation de briques ou blocs réfractaires suivant l'invention.
La fige I est une vue avec arrachement partiel d'un premier mode de réalisation, et la fige 2 une vue en bout correspondante; la fige 3 est une vue en perspective d'un autre mode de réalisation; la fig. 4 est une vue en plan et en élévation, à plus grande échelle, d'une pièce d'ancrage de forme spé- oiale; la fig. 5 est une vue en bout d'un fragment de brique présentant un logement destiné à coopérer avec une telle pièce, et la fig. 6, une coupe du dit logement suivant la ligne VI-VI de la fige 5.
Sur ces diverses figures, on voit en I le matériau
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réfractaire ou calorifuge dent la majeure partie de la bri- que est constituée et en 2 le matériau réfractaire qui constitue la face de la brique exposée directement à l'ac- tion des flammes.
Les diverses formes de réalisation figurées com- portent toutes une liaison mécanique entre les deux maté- riaux I et 2. Dans l'exemple représenté aux figs. I et 2, cette liaison est assurée par des pièces d'ancrage rappor- tées 3, de forme convenable, encastrées dans des logements appropriés ménagés respectivement dans les parties I et 2.
Dans le cas où, comme représenté, ces pièces apparaissent sur la face destinée à être exposée aux flammes, on les fait du même matériau que la partie 2 de la brique. L'é- paisseur de la partie 2 est faible, de l'ordre de quelques centimètres pour une épaisseur totale de la brique de 33 centimètres par exemple.
Sur les coins l'épaisseur est un peu augmentée de manière à protéger les faces de joint sur une plus grande largeur et la liaison mécanique avec la partie I est assurée par des demi-queues d'hironde. Il est ainsi formé une sorte de capsule coiffant l'une des faces de bout de la partiel
D'autre part, les pièces de liaison 3 peuvent être fixées à demeure dans la partie I de la brique ou bien être amovibles grâce à des moyens quelconques appropriés, ce qui permettrait de remplacer aisément les parties 2 après usure, les parties I restant en place.
On voit sur les figs. 4 et 5 un exemple de réali- sation d'une telle liaison au moyen de pièces 3 amovibles.
Celles-ci se présentent en l'espèce sous la forme de deux troncs de cône accolés ooaxialement par leurs petites bases et dont l'un . présente deux méplats 4. Le logement tronoo- nique 5 de la partie I qui est destiné à recevoir le tronc de cône pourvu des méplats débouche à l'extérieur par une
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fente allongée de longueur au moins égale au diamètre de la grange base du tronc de cône et d'une largeur moindre de sorte qu'on peut introduire le tronc de cône dans son logement en le présentant dans la position voulue et qu'il suffit alors de faire tourner la pièce 3 de 90 pour l'ame- ner dans la position d'ancrage.
Dans l'exemple de réalisation de la fige 3, la liaison mécanique est essurée simplement par des emboite- ments à queue d'hironde des deux parties I et 2 entre elles.
Quelle que soit sa forme de réalisation, une telle brique ou bloc réfraotaire peut être fabriquée de diverses manières. Par exemple, on peut assembler entre elles les deux parties I et 2 quand elles sont toutes deux à l'état mou, puis les traiter ensemble pour en provoquer le durcis- sement, ou bien, ce qui est préférable, exécuter d'abord l'une des parties I ou 2, la partie I de préférence, en la traitant convenablement comme pour sa mise en service, après l'avoir au préalable munie des pièces de liaison 3 quand on utilise ce moyen de liaison et que ces pièces sont fixées à demeure, puis rapporter la partie 2 à l'état mou et traiter l'ensemble de manière que cette dernière partie acquière le durcissement voulu. On pourrait aussi lier l'une à l'autre les deux parties après les avoir durcies au préalable.
On notera que l'invention n'est évidemment pas limitée aux formes de réalisations représentées et décrites qui n'ont été données qu'à titre d'exemple, et qu'elle en- globe en outre l'emploi des pièces de liaison amovibles 3 dans la construction des murs monolithiques pour maintenir la couche protectrice.
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Brick or composite refractory element for combustion chambers and other fireplaces.
Until now, heat-insulating or refractory bricks, slabs or blocks, or both heat-insulating and refractory, which are used in the erection of furnaces or combustion chambers, were composed in their entire mass. of the same material. These parts if made of a common quality material wear out quickly, and it is necessary to proceed
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frequently to the complete replacement of the lining, a long and expensive operation which makes the chamber or the furnace useless during the repair period.
It should be noted, moreover, that this replacement is imposed by the state of the maximum attack zones generally located at the lower part of the walls and even though the wear on the rest of the surface remains. low.
On the other hand, it is economically impossible to make these elements in one of the materials commonly called "super-refractories" due to the high price of these materials and the fact that if these materials resist longer, local wear nevertheless requires general replacement of the lining and, consequently, the disposal of high-value and unassailable refractory materials.
Finally, for reasons of structural stability, the thickness of the elements cannot be reduced although wear occurs mainly by surface attack (chemical attack, by friction or by blows).
The present invention aims to make it possible to use these superficial materials practically and economically, that is to say to take advantage of their physical and chemical qualities while minimizing the inconvenience of their high price. It starts from the idea that the coating has two distinct roles to fulfill, namely that of resisting destructive agents of the home which only have a surface effect and that of being stable, and that it is therefore judicious to have these two roles fulfilled by different materials but having substantially the same physical characteristics of expansion and contraction.
The subject of the invention is therefore, as a new industrial product, a brick or other heat-insulating or refractory element or both heat-insulating and refractory of defined and rigid shape, composed in its major part
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of a heat-insulating or refractory material of current quality and of which at least one faoe is constituted by another refractory material of superior quality, these two materials being linked to each other preferably inseparably so as to constitute a single and even block.
This second part can be made, for example, of chromite, zircon, artificial corundum, sillimanite, yttrotautalute, or other suitable material.
The bond between the two materials can be assohimically secure by physical / or mechanical means or any combination of these means. To ensure the connection by mechanical means, one can use any suitable means such as interlocking with tenon and mortise, interlocking, connecting pieces added and embedded in the mass, etc .....
As for the physical link, it can be obtained during manufacture.
By way of example, there is shown in the accompanying drawing various embodiments of refractory bricks or blocks according to the invention.
Stem I is a partially cutaway view of a first embodiment, and stalk 2 a corresponding end view; Fig 3 is a perspective view of another embodiment; fig. 4 is a plan and elevational view, on a larger scale, of a specially shaped anchor part; fig. 5 is an end view of a brick fragment having a housing intended to cooperate with such a part, and FIG. 6, a section of said housing along line VI-VI of fig 5.
In these various figures, we see in I the material
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refractory or heat-insulating material most of the brick is made of and 2 the refractory material which constitutes the face of the brick exposed directly to the action of the flames.
The various embodiments shown all include a mechanical connection between the two materials I and 2. In the example shown in FIGS. I and 2, this connection is ensured by attached anchoring pieces 3, of suitable shape, embedded in suitable housings provided respectively in parts I and 2.
In the case where, as shown, these parts appear on the face intended to be exposed to the flames, they are made of the same material as part 2 of the brick. The thickness of part 2 is small, of the order of a few centimeters for a total thickness of the brick of 33 centimeters for example.
On the corners the thickness is slightly increased so as to protect the joint faces over a greater width and the mechanical connection with part I is provided by half-dovetails. A sort of capsule is thus formed capping one of the end faces of the partial
On the other hand, the connecting pieces 3 can be permanently fixed in part I of the brick or else be removable by any suitable means, which would make it possible to easily replace parts 2 after wear, parts I remaining unchanged. square.
We see in figs. 4 and 5 an exemplary embodiment of such a connection by means of removable parts 3.
These appear in this case in the form of two truncated cones joined ooaxially by their small bases, one of which is. has two flats 4. The truncated housing 5 of part I which is intended to receive the truncated cone provided with the flats opens to the outside via a
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elongated slot of length at least equal to the diameter of the barn base of the truncated cone and of lesser width so that the truncated cone can be introduced into its housing by presenting it in the desired position and that is then sufficient to rotate part 3 by 90 to bring it into the anchoring position.
In the exemplary embodiment of pin 3, the mechanical connection is simply wiped out by the two parts I and 2 having a dovetail fit between them.
Whatever its embodiment, such a brick or refraotaire block can be manufactured in various ways. For example, the two parts I and 2 can be assembled together when they are both in the soft state, and then treated together to cause them to harden, or else, which is preferable, to carry out the first step. 'one of the parts I or 2, part I preferably, by treating it appropriately as for its commissioning, after having provided it beforehand with the connecting parts 3 when this connecting means is used and these parts are fixed permanently, then return part 2 to the soft state and treat the whole so that the latter part acquires the desired hardening. We could also bind the two parts to each other after having hardened them beforehand.
It will be noted that the invention is obviously not limited to the embodiments shown and described which have been given only by way of example, and that it also encompasses the use of removable connecting pieces. 3 in the construction of monolithic walls to maintain the protective layer.
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