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La présente invention a pour objet un revëtement pou fours soumis à des conditions de travail extrêmement sévères, notamment du fait de matières oorrosives.
Les revêtements réfraotaires des fours industriels de tous genres sont exposés à une action d'usure plus ou moins forte.Dans les fours où règnent les conditions les plus sévè- res,c'est-à-dire des températures extrêmement élevées, des actions mécaniques et/su@tout des actions chimiques par des substances telles que les soories et analogues, il n'a pas été possible, jusqu'à ce jour, de oréer un reement répondant dans une mesure suffisante à toutes les exigences.
Un est parvenu à préparer des briques réfractaires
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possédant une très grande résistance thermique.,,.ais cette seu- le qualité ne suffit pas.Il est d'une importance primordiale, pour presque toutes les applioations des matériaux de con-
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struction réfractairesedlobtenier une résistance ohmique équi- valente,
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Jusqu'à présent, on ne connait pas de matières réfrac- taires résistant d-une façon absolue aux attaques chimiques. La plupart des materiaux qui servent au revêtement intérieur des foyers peuvent entrer en réaction,jusqu'à un certain point, avec les substances corrosives les plus diverses.
On s'est donc borné à augmenter la résistance chimique de la matière utilisé par des facteurs physiques et mécaniques.On s'est efforcé nota@ ment à rendre la surface d'un revêtement réfractaire,exposé aux attaques corrosives,aussi petite et dense que possible, afin de pouvoir opposer une grande résistance aux attaques chimiques.
Le résultat aspiré n'a cependant pu être obtenu que par- tiellemet. Car,même des corps réfractaires obtenus par un pro- cédé céramique aussi denses que possible conservent toujours une porosité de 10 à 25% environ,qui suffit à l'infiltration de scories, de gaz et de vapeurs vers l'@intérieur de la brique Cette infiltration des scories atteint une grande profondeur.
Elle clinkérise le corps de la brique,même dans le cas de ma- tériaux de construction très résistants au point de vue chi- nique,et,après un temps plus ou moins long,il se produit des éclatements par couches de la brique vitrifiée.
Des matériaux réfractaires pratiquement denses n'ont pu être obtenus que par la fusion et la coulée à hautes tempéra- tures.Ils n'étaient évidemment pas sujets à une infiltration de soories.Mais à peu d'exceptions près,ces matériaux n'ont pu faire leurs preuves et ne peuvent être utilisés en raison de leur résistance extrêmement faible aux changements de tem- pératures.
Or, on a trouvé contrairement à toutes les expériences et prévisions,qu'un revêtement de four,maintenu poreux dans sa
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masse et sur sa surface,en matériaux de construction réfracta res,présente une résistance tout à fait remarquable qui dé- passe de beaucoup,à ce point de vue,celle des briques denses de la même matière réfractaire.
Le nouveau revêtement de four est destiné,par conséquent, aux fours sujets à des conditions de travail très sévères, notamment aux fours dans lesquels les attaques ou corrosions scorifiques jouent un rôle décisif.
Un revêtement de four confectionné selon la présente in- vention n'a montré aucune trace d'éoaillage.
L'effet surprenant a pu être observé sur tous les matéri- aux servant à la confection de briques et ayant un caractère réfractaire,soit qu'il s'agisse de matériaux constitués par des oxydes, comme par exemple la magnésie,la silice ou l'alu- mine, soit qu'il s'agisse de mélanges ou de combinaisons d'oxydes tels que les chromites,les spinelles, les silicates alumineux,eto......
Le choix de l'élément réfractaire ou des matériaux à uti- liser pour la confection du revêtement d'un four est déterminé en premier lieu par la résistance thermochimique du matériau de construction du four à ses conditions d'exploitation.
La porosité des briques ou matériaux réfractaires de la présente invention,peut varier dans de larges limites.En géné- ral on pou.'se la porosité jusqu'au point limité pour une ré- sistance mécanique suffisante du oorps.Pour des briques ordi- naires en chamotte,on a obtenu des résultats remarquables avec une porosité de 35%.De telles briques possèdent une résistance mécanique suffisante pour pouvoir être utilisées par exemple dans des fours à ciment rotatifs,dans des fours à cuve,dans des foyers de chaudières,et analogues. ruais on peut augmenter la porosité encore davantage, jusqu' à 40 à60% par exemple, et eventuellement encore plus.
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Pour cette invention on peut d'employer des matériaux très @@ ractaires constitués par des oxydes ou analogues, résistait aux hautes températures,en tous les cas, aussi pour les cas où le revêtement du four n'entre pas en contact avec la scorie liquide ou une matière semblable,et où on ne demande,qu'une résistance thermique et mécanique élevée, comme par exemple dans les foyers chauffés à l'huile,au gaz,notamment dans les fours industriels chauffés au gaz travaillant à haute tempéra- ture.
S'il faut tenir compte, en même temps, de l'action des scories,on choisira le matériau d'après le caractère des sco- ries, c'est-à-dire on utilisera un matériau basique (magnésie ou analogue)lorsque les substances corrosives auront un carac- tère basique, et un matériau acide (silice,etc...)lorsque les substances corrosives auront un caractère acide.
Dans les fours métallurgiques,four Martin Siemens par exemple,où la scarification ne se produit qu'à certains en- droits,on peut,par exemple pour la voûte,utiliser une brique @e magnésite rendue poreuse. L'éclatement des briques de mag- nésite ordinaires n'est plus observé;il se produit seulement une fusion qui,toutefois,est si lente que,les avantages écono- miques sont particulièrement appréciables,
Dans les fours et aux endroits où l'on doit compter avec une attaque particulièrement intense par les scories et autres substances corrosives,par exemple dans les fours rotatifs,on peut aussi utiliser,avec un bon résultat,un revêtement-en cha- @ motte poreuse.
Dans ce cas, un matériau réfractaire de résistance thermique moyenne, est ava@tageux;car il se produit une couche du clinker assez adhérente qui protège le revêtement propre- ment dit contre la destruction.Les briques n'éclatent plus par 'couches. C'est ainsi, par exemple,qu'un revêtement, en chamotte' poreuse, d'un four rotatif à citent, ayant une porosité en vo- lume de 45% environ, tient sensiblement plus longtemps, et mieux,
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qu'un garnissage en briques de chamotte ordinaires utilisées jusqu'ici ou en briques riches en alumine de densité normale.
Il en est de même pour les voûtes suspendues.
On peut,pour confectionner le nouveau revêtement de four, fabriquer d'abord des briques réfractaires poreuses et utili- ser celles-ci,pour le garnissage,en les liant avec- un mortier devenant,le cas échéant également poreux à la cuisson,ou bien utiliser des briques non cuites contenant des substances vola- tiles à température élevée et qui,par la cuisson,donnent ainsi un revêtement poreux Enfin,il est également possible de con- stituer le revêtement en pisé réfraotaire damé qui,au chauffa- ge du revêtement,donne un revêtement de four poreux.On ajoute donc au pisé réfraotaire damé des substances combustibles ou volatiles qui s'échappent par la cuisson du revêtement du foux A côté et à la place des substances combustibles de granulage des matériaux constituants peut entrer en cause pour la con- fection du corps poreux.On utilise donc,
par exemple, un granu- lage des grains des matériaux constituants aussi régulier que possible et des quantités relativement faibles de liant,de manière à obtenir ainsi déjà une masse poreuse.
Avec le revêtement de l'invention, on peut garnir inté- rieurement les fours et les foyers les plus divers:par exemple les fours métallungiques, les fours céramiques,les fours à ci- ment,les fours à chaux,les fours rotatifs,les fours à cuve, les fours annulaires,les fours à ohambre,les four-tunnels, les foyers de chaudières,qu'ils soient chauffés au charbon,au
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bois, â 1a tourbe,aL6harbon 13!lvéxis6ea l'huile au gz ou électriquement.
Un revêtement poreux,constitué de la manière décrite,sert en outre de protection calorifique contre les pertes par
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rayonnement et contre le suchauffage du revêtement extérieur d'un four qui est maintenu de préférence aussi étanche que pos- sible.Une maçonnerie calorifuge devient inutile.Le faible poids volumétrique diminue,d'autre part,très sensiblement,les frais d'achat et de construction.Il y a lieu également de faire ressortir la résistance particulière du garnissage de four se- lon la présente invention à l'égard des changements de tempénatue
Au point de vue économique,un revêtement exéouté conformé- ment à la présente invention est de beaucoup supérieur à n'im- porte quel autre.