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COUVERCLE POUR FOURS PITS, COMPORTANT UN DISPOSITIF DE FERMETURE PROTEGE.
La présente invention est relative à des couvercles de fours pito
Un four pit fait partie dune série de fours de chauffage utili- sés dans 1?industrie sidérurgique pour préparer des produits destinés au laminage et au façonnageo Ils sont constitués habituellement par des cham- bres de grandes dimensions aux parois garnies de briques, situées sous le niveau du sol de chargement. Le haut de four est entièrement dégagé mais est recouvert par un.couvercle amovible garni de briques pouvant être enle- vé, appelé couvercle de four pit. La présente invention est relative à un tel type de couvercle.
Un four pit est constitué pour pouvoir recevoir plusieurs lingots d'acier,en une quantité variant d'environ 4 à 16 ou plus suivant la dimen- sion du four et des lingots. Souvent plusieurs fours sont disposés côte à côte, chaque four étant muni de son propre couvercle.
Pendant le service, des températures de 1200 à 1370 C ou supé- rieures, pouvant exister dans les fours pits de ce genre, il arrive que l'on introduise ou que l'on sorte des lingots du four alors qu'il y règne des températures extrêmement élevées. On doit enlever le couvercle du four pit durant l'opération d9introduction ou d'extraction, et pour réaliser ceci, on soulève souvent le couvercle verticalement au-dessus du four et on le dé- place latéralement d'un coté.
D'habitude, on garnit la face intérieure d'un tel couvercle avec des briques d9un type pouvant supporter des températures extrêmement élevées.
Pendant que l'on enlève ou l'on applique le couvercle sur le four pit, le re- bord périphérique inférieur du couvercle aussi bien que la face externe le long des bords du couvercle sont soumis à des températures élevées et à l'ac- tion corrosive de gaz chauds qui s'échappent du four pite Jusque présent ces gaz chauds et ces expositions à des températures élevées ont provoqué la combustion et la rupture du bord du couvercle du four pit, exigeant ain- si un entretien important au point de vue remplacement pour maintenir les couvercles en état de fonctionnement.
Il est nécessaire pour assurer une marche économique d'un four
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pit que le couvercle réalise une fermeture à peu près étanche pour rédui- re au minimum 1,'échappement des gaz chauds du four, durant la période de réchauffage On arrive à se résultat en munissant le bord périphérique du couvercle d'une arête d'étanchéité qui est en quelque sorte enrobée dans une composition de sable siliceux qu'on dispose tout autour du périmètre du four pit. L'efficacité de ce joint d'étanchéité est réduite par la com- bustion ou la rupture de la marge périphérique du couvercle provoquées par une exposition à de hautes températures et Inaction corrosive des gaz chauds.
La présente invention a pour objet de vaincre cette difficulté et d 9 auganen ter considérablement la durée de vie de ces parties du couvercle soumises aux hautes températures et aux gaz chauds. On augmente cette durée de vie en même temps qu'on maintient d'efficacité du joint d'étanchéité.
Durant le fonctionnement normal du four pit, il est souvent dé- sirable de maintenir dans celui-ci une pression supérieure à la pression atmosphérique. Une partie des gaz chauds peut dons s'échapper par le joint d'étanchéité entre le couvercle du fout pit et l'enrobage de sable sili- ceux qui entoure le four, ces gaz chauds passant constamment à travers les surfaces non protégées du couvercle du four pit. Lorsque il existe plusieurs fours pit disposés c8te à côte, les gaz chauds s'échappent d'un four pit ont souvent des effets destructeurs sur le couvercle adjacent à cause de leur température élevée. La présente invention a également pour objet de surmonter cette difficulté.
Ainsi 1?invention réalise un couvercle de four pit qui peut sup- porter des températures extrêmement élevées à la fois durant le fonction- nement normal du four pit sur lequel il est appliqué et durant les pério- des pendant lesquelles le couvercle est enlevé ou appliqué sur le four- La durée de vie du couvercle du four pit objet de la présente invention est sensiblement plus grande que celle des couvercles antérieurs et le problè- me de l'entretien est réduit au minimum. Tous ces avantages sont réalisés d'une fagon relativement simple et à un prix de revient bas.
L'invention va être plus complètement décrite par les exemples suivant et le dessin, donnés à titre d'illustration seulement sans aucun caractère limitatif de la portée de ladite invention g
La fig. 1 est une coupe verticale à travers un four pit et le couvercle de ce four, des parties du couvercle étant figurées en éléva- tion et le four pit étant-représenté plus au moins schématiquement;
La fig. 2 représente une vue en plan (vue de dessus) à plus grande échelle du couvercle du four pit, une partie de ce couvercle ayant été enlevée pour- montrer le revêtement;
La fig. 3 est une section verticale longitudinale, à plus gran- de échelle, à travers le couvercle de la fige 2 ;
cette figure représente également une partie du four pit située sous le couvercle pour montrer le joint ;
La fig. 4 représente, à plus grande échelle, un détail d'une section verticale à travers le couvercle; elle montre la pièce moulée (ap- pliquée contre le couvercle) qui assure le joint;
La fig. 5 est une vue en plan (vue de dessus) d'une des pièces moulées assurant le joint représenté sur les figures précédentes,
La fig. 6 est une vue en élévation de la pièce moulée représen- tée sur la fig. 5 ;
La fig. 7 est une vue latérale de la pièce moulée représentée sur la fig. 6 ;
La fig. 8 représente une vue en plan (vue par en dessous) plus ou moins schématique d'un seul coin du couvercle du four pit, conforme à 1?invention;
La vue de la fig. 9 est analogue à celle de la fig. il+, mais re- présente un autre mode de réalisation de l'invention;
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La fig. 10 est une coupe horizontale suivant 10-10 de la fige 9;
La vue de la figo 11 correspond plus ou moins à celle de la fige 9, mais représente un troisième mode de réalisation de l'invention.
A titre d'illustration, on a choisi certains modes de réalisa- tion, mais il est bien entendu que l'on peut apporter à ces modes de réali- sation décrits divers changements, perfectionnements ou additions, ou rempla- cer certains dispositifs par des dispositifs analogues sans altérer pour ce- la l'économie générale de 1?invention.
En se référant à la fig. 1, 1-'invention est décrite en conjonc- tion avec le four pit représenté dans son ensemble par le chiffre de réfé- rence 20. Le four pit en lui-même ne fait pas partie de la présente inven- tion et est figuré seulement pour montrer la relation qui existe entre le couvercle et le four pit avec lequel il est utilisée Comme indiqué sur la fige 1, le four pit 20 comprend d'habitude une fosse 21 formée par des pa- rois verticales 22 disposées suivant un rectangle. Comme indiqué, la fosse 21 a la forme d'un rectangle et est munie d'un plancher 23 ayant une ouver- ture 24 faisant saillie vers le haut de celui-ci. Des ouvertures 25 sont pra- tiquées dans au moins quelques-unes des parois latérales 22 et ces ouvertu- res 25 mènent à des chambres d'évacuation portant le chiffre de référence 26.
Un brûleur à gaz ou un moyen de chauffage analogue 27 existe au voisina- ge de la partie inférieure de l'ouverture 24 et est disposé pour chauffer les gaz qui sont forcés vers le haut à travers couverture 24 dans la fos- se 21, comme indiqué. On fait passer ces gaz à travers la fosse 21 et ils s'échappent par les trous'ou orifices 25 dans les chambres 26 pour quitter finalement le four par les conduites 28 après avoir passé à travers de nom- breuses chicanes et autres obstacles analogues.
La fosse 21 est construite pour pouvoir contenir plusieurs lingots 29 qui sont disposés dans la fosse comme indiqué sur la fig. l, par exemple sur le chemin des gaz chauds-qui circulent à travers le four.
Le couvercle du four pit, qui est l'objet de l'invention, est représenté dans sa généralité par le nombre de référence 30. Ce couvercle mieux repré- senté sur les figo 2 et 3 a une forme rectangulaire et comprend deux pou- tres en I 31 parallèles écartées formant les côtés du couvercle et deux pou- tres en I 32 formant les parois terminales du couvercle. On a disposé en- tre celles-ci des organes de renforcement transversaux constitués par des fers en U 33 écartés et des poutres en 1 34 également écartées, organes qui sont fixés rigidement respectivement aux parois latérales 31 et terminales 32. On a disposé en diagonale des entretoises 35 supplémentaires pour ren- forcer davantage l'armature du couvercle.
Comme indiqué sur la fig. 3, une paroi résistante à la chaleur, représentée dans son ensemble par le chiffre de référence 36, est suspendue à l'armature du couvercle et comprend généralement plusieurs briques réfrao- taires 37, suspendues d'une façon convenable à certaines poutres en I au moyen de crochets 38.
Comme indiqué sur les fige 2 et 3, ces briques réfrac- taires 37 ont diverses dimensions et diverses formes et protègent entière- ment la face interne des organes de l'armature du couvercle de la chaleur intense qui règne dans la chambre 21 du four pite Faisant saillie vers le bas à partir des poutres en 1 32 et 31, un joint annulaire, représenté dans son ensemble par le chiffre de référence 39 dans la fig. 3, comprend un fer en U 40 (fig. 3 et 4) qui peut être boulonné ou fixé d'une autre manière comme en 41 à l'aile inférieure des poutres en 1 32 ou 31 suivant le cas et plusieurs joints ou pièces moulées 42.
Chaque pièce moulée 42 comprend une aile supérieure 43 sensiblement horizontale et une âme 44 faisant saillie vers le bas à partir de celle-ci comme cela est visible dans les fig. 5, 6 et 70 '
La pièce moulée 42 a une forme densemble rectangulaire, vue en élévation, somme représentée sur la fig.
6 et est munie de plusieurs ner- vures de renforcement 45 s'étendant depuis l'aile supérieure 43 jusquà pro- ximité de la partie inférieure de lâme 44. A la partie inférieure de l'âme
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44 se trouve une arête 46 assurant le joint, arête qui s'étend tout le long du joint 42 et qui a sensiblement en coupe la forme d'un trapèze isocèle.
L'arête 46 formant joint fait saillie des deux côtés de Pâme 44 pour former un épaulement intérieur 47 et extérieur 48. Plusieurs ergots 49 font saillie sur les faces interne et externe de Pâme 44 et sont disposés tout le long de la pièce 42. Plusieurs fentes 50 (fige 5) ont été prévues dans Pâme supé- rieure 43 de chacune des pièces 42 assurant le joint,- ses pièces 42 sont disposées bout à bout le long des côtés latéraux et d'extrémité du couvercle et sont suspendues au moyen de boulons 51 à 1?aile inférieure des fers en U 40.
Les boulons 51 passent à travers les fentes 50 de 1'aile supérieure 43 de chacune des pièces 42 formant, joint; on peut donc appliquer les pièces formant joint simplement en accrochant ces pièces à leur place sur les bou- lons 51.
Comme on le voit surtout sur la fige 8, les pièces 42 formant joint sont légèrement écartées l'une de l'autre pour laisser entre elles un étroit espace 52. Comme figuré, chaque côté de l'âme 44 de chaque pièce 42 est disposé à l'intérieur par rapport aux plans des arêtes les plus externes des pièces moulées (fig. 7).Il faut également noter que l'extrémité exté- rieure de chacun des ergots 49 est disposée à l'intérieur par rapport aux plans des arêtes les plus externes des pièces moulées. Ces faces de Pâme 44 sont complètement enrobées dans un composé résistant à la chaleur tel qu9 un réfractaire flexible au minerai de chrome, qui est appliqué à l'état plas- tique et pilonné sur place pour remplir complètement les poches formées par les faces déprimées de Pâme 44.
Ceci est mieux représenté sur la figa 4, le composé plastique étant désigné par le nombre de référence 53. Ce compo- sé 53 repose sur les épaulements 47 et 48 de l'arête 46 formant joint (voir fige 4), recouvre complètement les faces de l'âme 44 et enrobe les ergots 49. Ce composé possède la propriété de se solidifier lors de l'exposition à l'air et de durcir fortement lors de 1-'exposition à des températures élevées.
Une fois durci convenablement le produit devient très dur et possède la pro- priété de supporter des températures extrêmement élevées sans détérioration.
Ainsi un enduit protecteur efficace recouvre les pièces coulées 42 et protè- ge à la fois les faces internes et externes de celles-ci.
On applique également ce composé résistant à la chaleur dans les espaces 52 compris entre les pièces adjacentes 42 comme cela est indiqué en 54 (fige 8).On peut donner la forme d'un biseau 55 à la terminaison interne de chaque pièce 42 formant joint de façon à pouvoir disposer les pièces mou- lées soit cote à côte ou à angle droit l'une par rapport à l'autre si on les utilise dans une position d'angle. Dans chaque cas., on remplit complètement les espaces compris entre les pièoas moulées par le composé résistant à la chaleur.
Comme cela est indiqué sur la fig. 3, les parois 22 du four pit sont munies chacune d9une rigole 56 qui entoure complètement l'ouverture de la fosse 21 du four pit. Cette rigole 56 est disposée directement sous la pièce 39 formant joint annulaire et est remplie de sable 57 dans lequel les pièces moulées 42 formant joint sont partiellement enfoncées lorsque le cou- vercle du four pit est en place. De cette fagon, on assure un joint effica- ce pour éliminer autant que possible 1-'échappement. des gaz chauds de la fos- se 21 du four pit.
Comme cela est indiqué sur la fig. 9, il peut être souhaitable de prolonger 1-'enduit de composé résistant à la chaleur au-dessus des pièces 42 pour protéger des parties supplémentaires de l'armature. On peut réaliser ceci en munissant les poutres en I 31 ou 32, suivant le cas, d-ailes 58 par soudage ou un moyen analogue comme représenté en 59 et en fixant à chacune de ces ailes 58 une plaque d'angle 60 munie d'oreilles 61 pouvant recevoir 'des boulons 62 passant à travers les oreilles et les ailes 58. Chaque plaque dangle 60 s'étend sur toute la longueur comprise entre les ailes adjacentes 58 (voir fig. 10). Faisant saillie de la face extérieure de chacune des pla- ques d-angle 60, plusieurs ergots sont disposés sur toute la hauteur de la plaque.
Dans ce mode de réalisation de l'invention, on applique le composé réfractaire 65 sur une bien plus grande épaisseur sur chacune des pièces for- mant joint 42 et on l'applique jusqu'à un plan situé légèrement au-delà des
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extrémités des ergots 64. On étale (ce composé sur toute la face des pla- ques d'angle 60 et en remplit avec lui les espaces compris entre les pla- ques d'angle 60 adjacentes somme cela est indiqué sur la fig. 10. Ainsi, on applique un enduit protecteur sur les parois latérales et terminales du cou- vercle jusqu'en une position bien au-delà des poutres en I 31 et 32.
On a représenté sur la fige 11 un autre mode de réalisation de l'invention. Dans ce nouveau mode il n'existe pas de fer en U correspondant à la pièce 40 de la fig. 4. Par contre, chacune des pièces formant joint 42 est munie d'une âme 44 beaucoup plus importante, de façon à pouvoir appliquer directement la pièce 52 contre 1'aile inférieure de chacune des poutres en 1 31 ou 32 suivant le cas. On applique le composé réfractaire à la fois sur les faces intérieures et extérieures des pièces formant joint 42 comme dé- crit précédemment;, mais dans ce cas l'enduit protecteur ainsi formé s'étend vers le haut jusqu'à atteindre la partie inférieure de la poutre en 1 32.
Ainsi est constitué un anneau formant joint qui couvre- complè- tement la périphérie du rebord inférieur du couvercle 30 du four pite Cet anneau est capable de résister aux températures extrêmement élevées et à Inaction corrosive des gaz chauds qui s'échappent normalement du four pit du type décrit. On accroît ainsi considérablement la durée de vie des piè- ces de joint moulées 42. Pour remplacer une pièce moulée 42, il suffit sim- plement de briser 1-'enduit protecteur en composé réfractaire, pour permet- tre d'enlever la pièce moulée défectueuse et de la remplacer par une nouvel- le pièce moulée. On applique ensuite une nouvelle couche de composé réfrac- taire sur cette nouvelle pièce moulée et après traitement convenable de ce composé le couvercle est de nouveau prêt à être utilisé.
REVENDICATIONS.
A) Produit industriel nouveau que constitue un couvercle de four pit comprenant une partie effilée assurant le joint faisant saillie vers le bas tout le long de la périphérie du couvercle; cette partie est constituée par plusieurs pièces assurant le joint disposées sensiblement bout à bout et fixées au couvercle.
B) Couvercle caractérisé, en outre, par les points suivants pris isolément ou en combinaison
1 - chacune des pièces formant joint est effilée vers le bas en une arête relativement mince, plusieurs ergots font saillie des faces desdites pièces et un enduit protecteur réfractaire est maintenu sur cha- que face par lesdits ergots.
2 - chaque pièce formant joint comprend une aile supérieure sensiblement horizontale, une âme descendant vers le bas, 1'arête infé- rieure de l'âme constituant le joint et portant un épaulement le long de son côté faisant face à 1?aile supérieure et une composition réfractaire au moins partiellement supportée par lesdits épaulements et recouvrant les faces de Pâme.
3 - chaque pièce assurant le joint comprend une âme faisant sallie vers le bas, l'arête inférieure de cette âme constituant le joint ; plusieurs ergots font saillie d'au moins une face de l'âme et un épaule- ment est prévu à la partie inférieure de celle-ci, épaulement situé du mê- me côté de l'âme que les ergots; enfin un enduit réfractaire prend appui sur l'épaulement et sur les ergots et recouvre la face adjacente de l'âme.
4 - la pièce formant joint pour un couvercle de four pit com- prend une âme métallique ayant un rebord effilé s'étendant tout le long de la pièce et formant une arête de joint relativement mince; un épaule- ment est prévu contre l'arête de chaque côté de l'âme et tout-le long de la pièce, plusieurs ergots font saillie des faces de la pièce et un enduit protecteur réfractaire est maintenu sur chaque face par les ergots et 19é- paulement adjacent.
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