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MACONNERIE REFRACTAIRE
La présente invention est relative à une ma- çonnerio réfractaire laquelle entoure au moins en partie une chambre se trouvant à haute température (chambre de @ four) et est construite à l'aide de briques façonnées à l'avance. De telles chambres sont, par exemple, les chan- bres de fusion des fours Siemens-Martin, les chambres de combustion des fours/céramiques, les récipients de fusion
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en'céramique pour le métal ou le verre, etc... Bien que l'invention se rapporte à la maçonnerie réfractaire de telles chambres, indépendamment de l'endroit où cette ma- çonnerie est prévue, la voûte des fours Siemens-Martin est un domaine particulier d'utilisation de l'invention.
Une maçonnerie réfractaire pour les fours les plus divers est réalisée de manière telle que des briques, façonnées à l'avance, sont placées en couches les unes à c8té des autres et/ou les unes au-dessus des autres, le cas échéant en utilisant un mortier, de telle façon que les surfaces latérales des briques soient contigUes, ou séparées par un joint. Derrière la maçonnerie ou, dans le cas du toît des fours Siemerns-Martin, au-dessus de celui- ci, on prévoit généralement une couche d'un matériau ca- lorifuge, que l'on applique ou verse habituellement en vrac. Cette masse isolante est constituée la plupart du temps par des substances réfractaires.
L'invention vise à réaliser un dispositif per- mettant de réduire le coût de fabrication d'une telle ma- çonnerie sans diminuer pour autant ses possibilités d'ap- plication. A cet effet, l'invention propose que les bri- ques, façonnées-à l'avance sous la forme de pyramides tronquées, soient-disposées les unes à côté des autres de manière telle que la base de chaque tronc de pyramide soit tournée vers l'intérieur de la chambre du four, tan- dis que les espaces intercalaires ainsi formés entre des briques voisines, lesquelles sont disposées sur un axe sensiblement parallèle, sont remplis, au moins en partie, par pilonnage et/ou par versage, d'une masse réfractaire de même qualité ou de qualité différente de celle des briques.
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Par rapport aux briques de forme quadrangulaire ou quasi-quadrangulaire qui ont été jusqu'à présent uti- lisées pour la construction de maçonneries réfractaires, la maçonnerie réalisée suivant l'invention présente l'avan- tage de permettre une considérable économie du matériau de moulage en faveur d'un matériau de remplissage ou d'une masse de remplissage d'un prix de revient beaucoup plus faible. On peut approximativement estimer que la quanti- té de matériau moulé d'une maçonnerie réalisée suivant l'invention ne représente qu'environ un tiers de la quan- tité de celui qui serait nécessaire dans une maçonnerie réfractaire réalisée selon les méthodes employées habi- tuellement jusqu'à présent.
La place des briques moulées est occupée, dans la maçonnerie réalisée suivant l'inven- tion, par un matériau sensiblement meilleur marché, no- tamrnent par une masse de remplissage versée en vrac ou pilonnée, dont les propriétés réfractaires et isolantes peuvent encore être choisies, dans de certaines limites, et être adaptées aux conditions particulières de conduite du four.
Les briques pyramidales n'ont pas absolument besoin d'être cuites, ruais peuvent être utilisées égale- ment dans la maçonnerie réfractaire après pressage préala- ble, mais sans cuisson.
S'il s'agit de la construction de la voûte d'un four Siemens-Martin, les briques pyramidales sont suspen- dues, leur base vers le bas, à une construction porteuse appropriée disposée au-dessus des briques. On suspend les briques de manière telle qu'elles soient mutuellement en contact au voisinage de leur base ou laissent subsister éventuellement une fente relativement petite, les faces
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inférieures dès briques formant dans leur ensemble la face inférieure de la voûte du four.
Si la maçonnerie réfractaire est prévue perpen- diculaire ou sous la forme d'une maçonnerie à pente lé- gère, les briques en forme de troncs de pyramide sont disposées en couche les unes à côté des autres, de ma- nière que leurs bases se trouvent placées sur un plan per- pendiculaire ou légèrement incliné, autrement dit que les axes des pyramides tronquées s'étendent les uns par rap- port aux autres de façon sensiblement parallèle et hori- zontale, et l'on devra veiller, à l'aide de fers de re- tenue ou analogues, à ce que cette position des briques pyramidales relativement les unes aux autres soit conser- vée. Les espaces intercalaires entre les briques seront remplis, de temps à autre, selon les besoins, avec un ma- tériau réfractaire, éventuellement à l'aide de pièces conformées à l'avance.
Comme section droite de la brique en forme de pyramide tronquée, on choisira, de préférence, des poly- gones permettant un assemblage commode, comme par exemple des triangles équilatéraux, des carrés, des rectangles, des hexagones réguliers et analogues.
L'invention est décrite ci-après plus en détail en regard des dessins annexés illustrant schématiquement et simplement à titre d'exemple la réalisation d'un toit suspendu.
Sur ces dessins : La fig. 1 est une vue en coupe d'un toit suspendu réalisé suivant l'invention, vue dans laquelle tous les détails non-indispensables à la compréhension de l'invention, notamment ceux relatifs au
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dispositif d'ancrage du toit et à ses contre- paliers, ont été omis.
La fig. 2 est une vue de dessus des briques suspendues, disposées les unes près des autres, qui sont utilisées dans le toit suivant la fig. 1.
Les figs 3a et 3b sont des vues représentant des exemples de briques suspendues suivant l'invention.
La maçonnerie suivant l'invention est consti- tuée par des briques suspendues 1 de forme pyramidale, lesquelles, comme le montre la fig. 2, ont une section transversale carrée. Les briques sont suspendues, à l'aide de tirants 2 de différentes longueurs, à un bâti de sup- port 3. Elles sont constituées, par exemple, en un maté- riau de haute qualité en magnésite au chrome. L'intervalle latéral entre les briques est prévu tel que lesdites bri- ques, au voisinage de leurs bases 4, soient rapprochées les unes des autres jusqu'à une faible distance d'envi- ron 1 à 2 cm. Entre deux briques voisines, il reste donc toujours un espace intercalaire dont la pointe est diri- gée vers le bas, et dont la plus grande largeur se trouve à la partie supérieure..
Cet espace intercalaire est rem-
Par pli, à sa partie inférieure, une masse de versage en vrac, par exemple à l'aide dune masse de versage en ma- gnésite frittée, laquelle continuera de se fritter au cours du temps dans une mesure croissante. Une usure des briques moulées à leur partie inférieure provoquera une participation plus grande des espaces intercalaires à la surfacé intérieure de délimitation du toit du four, mais la qualité réfractaire du toit, dans son ensemble, demeu- rera pratiquement inchangée.
Le reste de l'espace intercalaire peut être
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rempli, en totalité ou en partie, d'un matériau isolant introduit par versage ; le cas échéant, on peut effectuer des remplissages de complément, au fur et à mesure que s'use, par grillage, la partie inférieure du toit, de ma- nière que ce dernier présente un pouvoir d'isolation ther- mique sensiblement constant.
Au lieu de verser un matériau en vrac, on peut également introduire dans l'espace intercalaire des pièces de forme comprimées à l'avance. Si l'on utilise une niasse en vrac, il faut empêcher qu'elle ne s'échappe vers le bas, au début, à travers la fente 5 existant entre les briques suspendues. A cet effet, on peut, dans chacun des espaces intercalaires, disposer une tôlé appropriée ' de manière que son arête de pliage 7 soit du côté de l'inté- rieur du four. La forme de cette tôle 6 est prévue telle qu'elle recouvre sensiblement les surfaces latérales en regard des briques.suspendues voisines. Si l'on verse alors la masse de remplissage, elle reste dans l'espace inter- calaire et se fritte au cours du fonctionnement du four, et elle s'amalgame à la tôle qui se calcine.
On peut, en outre, prévoir à l'intérieur de l'espace intercalaire une tôle verticale 9 dont l'arête inférieure descend jusquà proximité de-la ligne-de contact de deux briques pyrami- dales voisines. Cette tôle divise donc la masse de rem- plissage en-deux parties sensiblement égales, qui sont sé- @ parées par une--Cloison,-. verticale. Si, au cours de la marche-du four, il arrivait qu'une brique suspenàue se détache et tombe dans le-four, il se trouverait créé dans ce cas-un puits vertical, à section transversale carrée, sans que,-pour autant, la totalité du matériau de rem- plissage qui se.trouve entre deux briques ne tombe dans
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le four.
On peut, en pareil cas, procéder à une réparation à chaud du four, en introduisant par le haut une nouvelle brique pyramidale et en remplissant de la manière indiquée les espaces intercalaires ainsi créés de matériau de rem- plissage. La fig. 3a montre un tronc de pyramide régulier, à section carrée, qui représente une forme préférée de réalisation de la brique suspendue qui caractérise l'in- vention. La surface supérieure tronquée est relativement petite, et sa dimension est tout juste suffisante pour pouvoir y fixer solidement le fil de suspension 2. Il est également possible de prévoir plus grande cette surface tronquée supérieure. La pente de la pyramide tronquée peut également varier dans de larges limites, et elle dépend de l'effort auquel la .maçonnerie est soumise.
Un rapport d'environ 1 à 3 entre la longueur du côté de base de la pyramide et celle de ses côtés latéraux s'est révélé avan- tageux dans de nombreux cas.
Les faces latérales de la pyramide tronquéa n'ont pas besoin d'être prévues planes. A la fig. 3b, se trouve représentée une brique pyramidale dont les faces latérales sont incurvées, de manière à obtenir une pyra- mide de forme plus élancée que la pyramide suivant'la fig. 3a. En donnant à la brique la forme représentée à la fig. 3b, l'économie de matériau de moulage est encore plus grande.