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Voûte pour fours métallurgiques, en particulier pour des fours Siemens-Martin.
Dans des fours métallurgiques, spécialement dans les fours Siemens-Martin, règnent dans la chambre de combus- tion les températures les plus élevées. La voûte de ces fours est par conséquent soumise à une,usure particulièrement for- te, et particulièrement aux endroits soumis constamment à l'action de la chaleur. Par exemple dans les fours Siemens- Martin, tel est le cas des portions de voûte situées au des- sus du trou de coulée. Au contraire, les parties de voûte léchées par de l'air frais du c8té du chargement sont moins abimées. Mais cela a alors pour conséquence que l'extrémité la moins attaquée de la voûte demeurant plus épaisse, a ten- dance à s'abaisser et ainsi à repousser vers le haut la par- tie affaiblie plus mince située au dessus du trou de coulée.
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Pour éviter que des voûtes de ce genre ne s'effon- drent pendant la marche du four, on est obligé d'arrêter le four à l'avance et de renouveler les endroits endommagés pen- dant de longues périodes d'arrêt. Mais si on arrête un four pour cette raison, d'autres briques voisines se détachent en même temps que celles qui sont endommagées, de sorte que la réparation prend toujours une importance plus grande que ce qui était prévu tout d'abord. Par suite de la mise en marche renouvelée, un arrêt du four est nuisible en soi, abstraction faite de la perte de production qui en résulte.
Pour augmenter la stabilité de voûtes de fours métallurgiques, on a déjà proposé de placer aux endroits ex- posés de la voûte des briques plus longues. Mais cela a alors pour conséquence que ces briques plus longues s'usent encore plus rapidement à cause de la transmission de chaleur moins bonne, de sorte que cette mesure n'aboutit finalement à aucu- ne stabilité meilleure de la voûte. Pour empêche* l'effondre- ment des voûtes, on les a également déjà munies de nervures.
Il s'est agi jusqu'à présent, dans ce cas, de voûtes dites à nervures transversales, dans lesquelles entre les nervures supérieures s'étendant uniformément d'un bout à l'autre de- meurent des rigoles s'étendant également uniformément d'un bout à l'autre, et dont les briques s'usent plus vite que les briques des nervures transversales. Pour protéger celles-ci contre l'effondrement, on les a déjà également suspendues.
Finalement, on a essayé de prolonger la durée de vie de la voûte par suspension, cuisson et maçonnage de briques pla- cées après coup. Mais ces mesures n'aboutissent non plus au but recherché dans les voûtes connues à nervures transversa- les parce que, à cause de la diminution du refroidissement des surfaces étendues des rigoles, il se produit à nouveau une usure de la voûte d'une importance telle que les longues nervures transversales ainsi dégarnies ne sont plus capables à elles seules de soutenir la voûte.
L'invention part de la découverte que seul un///
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réseau de nervures est capable de donner aux voûtes de fours métallurgiques soumises à des efforts élevés la résistance nécessaire et de leur donner ainsi la durée de vie voulue.
Si on garnit alors à nouveau les espaces intermédiaires entre les briques des réseaux de nervure de briques de rigoles, on fournit également à ces briques un appui plus sûr au réseau de nervures de la voûte également dans le cas où elles com- mencent à s'user. Ce fait est particulièrement important parce que, à partir d'une certaine usure des briques de rigo- les, il se produit sur l'ensemble de la voûte un effet de refroidissement qui augmente notablement sa stabilité. Le but de l'invention est par conséquent de construire une voûte de fours métallurgiques qui, en plus des nervures transver- sales, est également munie de nervures longitudinales et qu' on peut pour cette raison qualifier également de voûte à ré- seau ou voûte à caissons.
On représente sur les dessins quelques exemples d'exécution de voûtes à caissons correspondant à l'invention, vus en perspective, vis-à-vis de voûtes à nervures transver- sales connues.
La Fig. 1 représente la voûte à nervures transver- sales connue,
La Fig. 2 la voûte à caissons correspondant à l'invention.
La Fig. 3 montre l'usure qui se produit sur la voûte à nervures transversales connue, et la Fig. 4 l'usure de la voûte à caissons correspon- dant à l'invention.
La Fig. 5 montre les possibilités de réparation de la voûte à caissons correspondant à l'invention.
'Sur la voûte à nervures transversales 1 représen- tée sur la Fig. 1, existent entre les nervures transversales s'étendant suivant la longueur, des rigoles 3 s'étendant également suivant la longueur. On voit sur la Fig. 3 comment ces voûtes à nervures transversales se comportent après
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l'usure ; les briques se trouvant dans les rigoles 3 s'appui- ent sur les briques 2 des nervures transversales s'étendant suivant la longueur, de sorte que la voûte s'affaise aux en- droits demeurant plus épais et se fend ainsi aux parties plus faibles. La voûte à caissons 4 représentée sur la Fig. 2 supprime cet inconvénient du fait qu'elle est munie, en plus des nervures transversales 2, également de nervures longitu- dinales 5.
Les nervures transversales 2 et les nervures lon- gitudinales 5 forment un réseau de voûte à caissons 6 compri- ses entre les nervures transversales et longitudinales. Ces caissons sont à nouveau munies de briques de rigoles plus minces 7. Ces dernières conservent encore un appui certain aux caissons lorsqu'elles sont partiellement usées. Et ceci est important parce que, après une certaine usure, l'effet de refroidissement sur la voûte devient plus intense et que la stabilité de la voûte augmente ainsi brusquement. Ce fait est représenté sur la Fig. 4 des dessins. Dans ce cas, la voûte tient encore, même après une usure aussi bien des briques de rigoles que des briques de nervures.
Par la construction de la voûte en forme de caissons, l'ensemble acquiert une stabi- lité si forte qu'un affaissement ou une rupture de portions individuelles de la voûte sont pratiquement exclus.
La voûte correspondant à l'invention peut également être réparée de façon beaucoup plus simple et avec des résul- tats beaucoup meilleurs que la voûte connue à nervures trans- versales. C'est ce que représente la Fig. 5. Sur cette figure, quelques caissons 6 sont effectivement maçonnées au moyen de briques 8. Par la subdivision en caissons cette maçonnerie peut s'effectuer à des endroits quelconques, et indépendem- ment de l'état des caissons voisines. On peut également effec tuer les réparations de voûtes à caissons correspondant à l'invention autrement que par des maçonneries, par exemple par estampage, etc..
On peut également refroidir artificiel- lement la voûte dans les caissons individuels par des moyens connus en soi, et ici encore on obtient de meilleurs résul- @
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tats que pour des voûtes à nervures s'étendant d'un bout à l'autre du four qui ne permettent pas de limiter le refroi- dissement de façon précise dans l'espace.
Dans les voûtes correspondant à l'invention, la stabilité est augmentée de façon remarquable du fait que les briques des rigoles peuvent s'user beaucoup plus qu'aupara- vant. La durée de vie augmente de 20 à 50 %. Grâce aux mesu- res correspondant à l'invention, la voûte acquiert une sta- bilité qui permet sans autres précautions d'arrêter le four pour des ré-parations intermédiaires et de le remettre à nou- veau en marche sans avoir à craindre le danger d'un effondre- ment de la voûte. Un autre avantage important réside dans le fait que lorsqu'une partie de la voûte doit être réparée par les procédés connus, on n'a besoin de réparer dans chaque cas particulier que les parties qui en ont le plus besoin tandis que les surfaces avoisinantes peuvent être utilisées jusqu'à usure complète.
REVENDICATIONS .
1.- Voûte pour fours métallurgiques, spécialement pour fours Siemens-Martin, renforcée par des nervures, carac- térisée en ce que la voûte est subdivisée en caissons (6) par des nervures longitudinales et transversales (2,5) et dont les briques de fond (7) ont une hauteur moindre que les bri- ques des nervures.