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Perfeotionnements aux ciels de fours.
La présente invention concerne la construction des ciels ' de tours; bien que l'invention s'applique aux fours de tous les ty- pes, elle convient plus particulièrement aux ciels des fours à arc électrique.
Les fours à arc électrique ont été utilisés depuis de très nombreuses années pour la fusion de l'acier, mais en a augmenté récemment dans une proportion importante les dimensions de ces fours.
Il fut un temps où les fours de ce genre avaient une capacité maxi- male normale comprise entre 10 tonnes et'15 tonnes, mais. actuellement
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on commence à utiliser des fours de ce genre d'une capacité de 100 tonnes et même de 120 tonnes. Les petits fours, utilisés autre. fois, comportaient des ciels à construction dite "élastique", mais les grands fours modernes comportent de préférence des ciels suspen- . dus, c'est-à-dire accrochés. Ce nouveau type de construction, non seulement assure un meilleur support du ciel, mais contribue aussi à empêcher l'écaillage "par pincement" des briques, qui est causé par . une poussée excessive appliquée à la face chaude des briques.
Cepen- dant, pour suspendre ou accrocher totalement le ciel d'un four à arc - électrique, comme on le fait communément en pratique pour les fours des autres types, comme par exemple les fours à sole, on rencontre des difficultés à cause de la présence des électrodes, passant à travers le ciel, et de la nécessité d'isoler les organes de suspen- . sion de manière à éviter le passage de courants induits ou de courants de foucauld dans le système métallique de suspension.
Le ciel de four, conforme à l'invention et constitué-par ,plusieurs briques suspendues, est caractérisé par le fait qu'une par- tie seulement du ciel est constituée par les dites briques suspen- dues, qui sont disposées de façon à former des cadres ouverts, dont les dimensions sont petites par comparaison avec l'ensemble du ciel du four et que ces cadres sont remplis par des matériaux, supportés par les dites briques suspendues. Cette construction, non seulement facilite la formation des ouvertures destinées aux électrodes et ré- duit la difficulté du problème de 1'isolement.des dispositifs de suspension, particuliers aux fours électriques, mais offre aussi de nombreux autres avantages, que l'on examinera un peu plus loin.
On va décrire maintenant, uniquement à titre d'exemple, un mode de réalisation particulier du ciel de four conforme à l'invnen- tion. On se référera au dessin annexé, sur lequel : la figure 1, représente schématiquement en plan un ciel de four; ;
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les figures 2 et 3 sont des coupes schématiques faites respectivement suivant les lignes 11-11 et III-III de la figure 1 ; la figure 4 représente en plan, à une plus grande échelle, l'un des cadres du ciel du four ; les figures 5 et 6 sont des coupes faites respectivement suivant les lignes V-V et VI-VI de la figure 5.
Dans le mode de réalisation représenté, le'ciel d'un four électrique possède. un diamètre d'environ 7,2 m ; il comprend des briques suspendues et disposées de manière à former cinq poutres principales M, qui s'étendent parallèlement les unes aux autres en travers du ciel, avec leurs axes écartés d'une distance d'environ 1,2m. L'intervalle entre deux poutres principales adjacentes M (et'entre les poutres principales extérieures extrêmes et le bord du ciel) est subdivisé par des poutres transversales C, disposées à angle droit par rapport aux poutres principales M et formées aussi par des briques suspendues.
Les poutres principales et les poutres transversales sont disposées de manière que chacune des trois élec- trodes 9 soit placée approximativement au centre de l'un des espaces rectangulaires laissés entre les poutres ; ces espaces, ou cadres ouverts, mesurent à peu près 90 cm sur 75 cm. Les briques ' ,suspendues ' , ont une forme telle que leurs faces, bordant les cadres ouverts, sont inclinées vers l'intérieur et vers le bas, ce qui permet de remplir les cadres avec de la maçonnerie non suspendue, une matière de bour- rage ou une matière plastique.
Chacune des poutres principales M comprend quatre rangées de briques, suspendues par paires côte à côte. La brique intérieure I de chaque paire comporte des faces latérales, verticales et parallèles mais la brique extérieure p comporte une face extérieure latérale, qui s'incline vers le bas et vers l'extérieur à partir de l'axe de la poutre, de telle sorte que la section transversale de celle-ci est approximativement trapézoïdale. Les poutres transversales C sont formées par deux rangées de briques C', suspendues par paires. Tou- tes ces briques, (à l'exception de celles se trouvant aux extrémités
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des poutres transversales C) ont la même forme que les briques 0 se trouvant dans les rangées extérieures des poutres principales M.
Les briques, situées aux extrémités des poutres transversales C, com- portent (près de la face latérale descendant vers le bas et vers l'ex- térieur) une face latérale qui s'incline vers le bas et vers l'in- térieur, de manière à s'accoupler avec la face latérale inclinée de la poutre principale adjacente. Comme on le voit sur la figure 2, le bord 10 du ciel est recouvert, quand cela est nécessaire, avec une garniture ll d'une 'matière de bourrage ou plastique, de façon à former ' une surface inclinée vers l'intérieur et vers le bas, qui constitue une butée pour les matériaux de remplissage des cadres, à la périphé- rie du ciel.
Les cadres, à travers lesquels passent les électrodes.9, sont remplis avantageusement d'une chape d'une matière de bourrage ou plastiquer on peut aussi remplir d'une manière analogue,tous les au- très cadres. Cependant, il es généralement plus commode de remplir ' les cadres avec une maçonnerie non suspendue U, en utilisant pour cet-' te maçonnerie des briques dont la section transversale devient plus étroite, en allant vers le bas. Un tel cadre est représenté'sur les figures 4, 5 et 6.
Un ciel de four, construit comme on vient de l'expliquer, ! présente de nombreux avantages par rapport à ceux construits par les anciens procédés connus. La réparation d'un tel ciel de four est beaucoup plus simple que celle d'un ciel du type à construction dite "élastique" car celui-ci risque de s'effondrer complètement quand quel- ques briques se sont usées et sont devenues plus minces, ou bien sont tombées dans le four. Le nouveau système permet d'accrocher ou sus- pendre une portion du ciel de four, avec de nouvelles briques de sus- pension, qui forment un pont, permettant de placer d'autres briques pour remplir les ouvertures. Ceci peut être exécuté même quand les fours sont encore chauds.
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Le nouveau procédé de construction diminue considérable- ment le nombre des dimensions différentes de briques, qui sont néces- saires pour former un ciel de four. Dans l'ancienne pratique, il arrivait que 50 formes différentes ou même un plus grand nombre de formes de briques soient nécessaire pour terminer un ciel de four.
Avec la nouvelle construction décrite ici,' on n'a besoin normalement que de quatre dimensions différentes de briques de suspension, et une ou tout au plus deux dimensions différentes pour les briques de rem- plissage, Le temps de la construction d'un ciel de four, conforme à l'invention, est également considéralement diminué par rapport au temps de construction des anciens ciels de fours.
Avec la nouvelle construction, les poussées et les con- traintes du ciel de four sont absorbées par les briques suspendues formant les poutres M et C, Ces briques suspendues peuvent être d'une meilleure qualité que les briques de remplissage, de manière à réaliser des économies, tout en maintenant pour le ciel de four une 'durée équilibrée de service. '
La construction conforme à l'invention peut être utilisée avec des briques en une matière quelconque, par exemple en silice, aveo des briques une matière quelconque, par exemple silice, des briques à haute teneur en-alumine et des briques basiques. 'Les briques de ces'deux derniers types sont utilisées de plus en plus pour résister aux températures extrêmement élevées, exigées par les procédés modernes de fabrication de l'acier;
cependant, elles sont .beaucoup plus lourdes que les briques en silice, qui étaient générale- ment utilisées dans le passé. Le support perfectionné, réalisé par le construction conforme à la présente invention, rend celle-ci par- ,. ticulièrement intéressante dans le cas où on utilise des briques plus lourdes.
Comme on l'a déjà indiqué, l'invention n'est pas limitée à son application à des ciels de fours à arc électrique; l'invention peut au contraire s'appliquer à des fours d'autres types, par exemple à des fosses de trempage, des fours de réchauffage et même à des fours à sole.