EP0228918A1 - Procédé de réalisation de parois réfractaires de protection de fours ou chambres de combustion et brique réfractaire pour la mise en oeuvre dudit procédé - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for producing refractory walls for protecting ovens or combustion chambers as well as to a refractory brick used according to said method.
- combustion chambers have on their walls tubular panels produced from welded tubes and fins which make it possible to circulate a heat transfer fluid inside the panels heated during combustion.
- tubular panels said tubes were spaced from each other but not joined by fins, which allowed shaped refractory bricks to be introduced between the tubes to form the protective refractory wall.
- This technique can no longer be used in the case of tube panels and welded fins because it is no longer possible to thread the bricks between two tubes due to the fins.
- This type of embodiment decreases the very resistance of the refractory brick due to the through holes and, on the other hand, requires closing of each fixing hole after mounting.
- the object of the present invention is to propose a process for producing refractory walls for the protection of ovens or combustion chambers, which makes it possible to overcome these drawbacks and which, on the one hand, does not reduce the mechanical resistance of the bricks and d 'on the other hand, does not require any shutter after mounting.
- Another object of the present invention is to provide a refractory brick for protecting tubular panels which has a shape adapted to the panels and has a smooth and full face on the boiler side while allowing it to be easily mounted on the panels.
- Another object of the present invention is to provide a method for producing refractory panels for protecting ovens or combustion chambers using refractory bricks in shape, such that their fixing can be carried out in staggered rows in order to avoid the chimney effect by the jointing of bricks.
- Another object of the present invention is to provide a method for producing refractory protective walls using refractory bricks which have a real and effective seal.
- Another object of the present invention is to propose a process for producing refractory protective walls from refractory bricks of planned shape such that the assembly is self-fixing and self-locking because of the configuration of the bricks.
- the method for producing refractory walls for protecting ovens or combustion chambers, according to the present invention in particular but not exclusively intended for household waste incineration boilers to protect the walls of the hearth, in particular equipped with tubular panels.
- said refractory wall consisting of a multitude of refractory bricks, is characterized by the fact that: - each brick is provided with at least one blind housing at the level of the fixing to be produced, - a multitude of fixing lugs are provided on the panel to be protected, adapted to said blind housing of the bricks, - each brick is hung on its corresponding fixing lug, which is then retained by gravity effect and blocked at least by the upper adjacent brick.
- each refractory brick for protecting tubular panels the panels being formed from a bundle of tubes joined by welded fins, the bricks being in the form of a volume adapted to the panels, defining an inner face and an outer face, is characterized in that it comprises on its inner face at least one blind housing, having a longitudinal axis disposed transversely and inclined relative to said face to allow its self-fixing by gravity effect.
- the present invention relates to the production of refractory walls for protecting ovens or combustion chambers generally constituted by a hearth inside which combustion is carried out and on the walls of which is provided a heat exchanger capable of capturing the heat energy released. to heat a heat transfer fluid for the return of heat in another device.
- furnaces or combustion chambers are generally but not exclusively found in household incineration or industrial waste incineration boilers.
- tubular panels (1) which themselves are made up of tubes (2) capable of allowing a heat transfer fluid to flow and joined together by welded fins (3).
- the refractory wall (4) is produced from a multitude of refractory bricks (5) in the following manner: - each brick (5) is provided with at least one blind housing (6) at the level of the fixing to be produced, - provision is made on the panel (1) to protect a multitude of fixing lugs (7) adapted to said blind housings (6) of the bricks (5), - Hanging each brick (5) on its corresponding fixing lug (7), the brick (5) is then retained by gravity effect and blocked at least by the brick (5) adjacent upper.
- the bricks (5) are in the form of a volume adapted to the panel (1) defining an inner face (8) and an outer face (9).
- the inner face (8) is adapted to match the shape of the tubular panel and the outer face (9) constitutes the face of the fireproof protective wall on the hearth side.
- each brick (5) has on its inner face (8) at least one blind housing (6) having a longitudinal axis (10) disposed transversely and inclined relative to said face (8) at an angle designated by " ⁇ ".
- this angle " ⁇ " will advantageously be between 45 and 90 ° and the longitudinal axis (10) will be directed upwards to allow the self-fixing of the brick (5) by gravity effect, as shown in Figure 2.
- each refractory brick (5) will comprise two blind housings (6) and (11) whose longitudinal axes respectively (10) and (12) are arranged in the same axial plane substantially perpendicular to the interior face ( 8) and are substantially parallel to each other.
- the rotation of the latter will be avoided relative to its fixing (7).
- the inner face (8) has two grooves (13) and (14) adapted to said tubes (2) of the panel (1) whose center distance corresponds substantially to that of the tubes.
- the said housing (s) (6) and (11) are then provided in the region of the greatest thickness of the brick (15), for example substantially at equal distance from each groove (13) and (14).
- the blind housing (s) (6) and / or (11) are placed in the zone (15) of the greatest thickness of the brick so as not to reduce the mechanical resistance of the refractory brick and a substantially constant section is kept around said housings.
- each brick (5) covers two adjacent tubes (2) while being fixed by the corresponding fixing lugs (7) placed on the intermediate fin (3) contiguous to these two tubes (2 ).
- the embodiment of the brick (5) described above is entirely suitable for this staggered laying process.
- each (5) is provided with two blind housings (6) and (11) substantially placed in the same vertical axis and welding lugs (7), of geometric shape corresponding to that of the blind housings, on the fins (3) of the tubular panels (1) according to the dimensions of each brick (5).
- sealing is carried out between each brick (5) by placing between each lateral face (16) to (19) refractory bricks (5) a refractory seal (20).
- each of the side faces (16) to (19) has a groove (21) capable of receiving this refractory seal (20).
- the seal may be made according to techniques known to those skilled in the art, in refractory materials remaining elastic at high temperature.
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Abstract
- on munit chaque brique (5) d'au moins un logement borgne (6) au niveau de la fixation à réaliser,
- on prévoit sur le panneau (1) à protéger une multitude de pattes de fixation (7) adaptées auxdits logements borgnes (6) des briques (5),
- on acccroche chaque brique (5) sur sa patte de fixation (7) correspondante, qui est alors retenue par effet gravitaire et bloquée par au moins la brique (5) adjacente supérieure.
Description
- L'invention est relative à un procédé de réalisation de parois réfractaires de protection de fours ou de chambres de combustion ainsi qu'à une brique réfractaire mise en oeuvre selon ledit procédé.
- Elle trouvera notamment mais non exclusivement son application dans le domaine de la construction des chaudières ou des fours afin de protéger les parois du foyer. Plus particulièrement, elle sera destinée aux chaudières dont les parois du foyer sont équipées de panneaux tubulaires, telles que les chaudières d'incinération d'ordures ménagères.
- Il est connu actuellement un type de chaudière qui comporte essentiellement une chambre de combustion qui, dans le cas d'usines d'incinération, permet de brûler les ordures ménagères et les déchets industriels, et dont les parois sont équipées de récupérateurs de chaleur pour valoriser l'énergie contenue dans les déchets.
- En effet, certaines chambres de combustion comportent sur leurs parois des panneaux tubulaires réalisés à partir de tubes et d'ailettes soudées qui permettent de faire circuler un fluide caloporteur à l'intérieur des panneaux réchauffés lors de la combustion.
- Toutefois, pour protéger ces panneaux tubulaires qui sont soumis à des efforts thermo-mécaniques et à des actions corrosives et abrasives, il est nécessaire de les protéger par une paroi réfractaire permettant d'assurer une longévité plus grande.
- Lors de réalisations antérieures de panneaux tubulaires, lesdits tubes étaient espacés les uns des autres mais non réunis par des ailettes, ce qui permettait à des briques réfractaires de forme d'être introduites entre les tubes pour former la paroi réfractaire de protection. Cette technique n'est plus utilisable dans le cas de panneaux à tubes et ailettes soudées car on ne peut plus enfiler les briques entre deux tubes du fait des ailettes.
- Pour pallier à cet inconvénient, il existe des briques ou plaques réfractaires munies de trous traversants, qui permettent le montage des briques sur les panneaux tubulaires par l'intermédiaire de moyens de retenue traversants, tels que des fixations par vis, rivets ou pattes soudées bloquantes en T.
- Ce type de réalisation, d'une part, diminue la résistance même de la brique réfractaire du fait des trous traversants et d'autre part, nécessite postérieurement au montage l'obturation de chaque trou de fixation.
- Le but de la présente invention est de proposer un procédé de réalisation de parois réfractaires de protection de fours ou chambres de combustion, qui permet de pallier à ces inconvénients et qui d'une part, n'amoindrit pas la résistance mécanique des briques et d'autre part, ne nécessite pas d'obturation quelconque après leur montage.
- Un autre but de la présente invention est de proposer une brique réfractaire de protection de panneaux tubulaires qui présente une forme adaptée aux panneaux et présente une face lisse et pleine côté chaudière tout en autorisant son montage aisément sur les panneaux.
- Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de réalisation de panneaux réfractaires de protection de fours ou chambres de combustion à l'aide de briques réfractaires de forme, tel que leur fixation puisse se réaliser en quinconce afin d'éviter l'effet de cheminée par le jointoiement des briques.
- Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de réalisation de parois réfractaires de protection à l'aide de briques réfractaires qui présentent une étanchéité réelle et efficace.
- Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de réalisation de parois réfractaires de protection à partir de briques réfractaires de forme prévues telles que le montage soit autofixant et autobloquant du fait de la configuration des briques.
- D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter.
- A cet égard, le procédé de réalisation de parois réfractaires de protection de fours ou chambres de combustion, selon la présente invention, notamment mais non exclusivement destiné aux chaudières d'incinération d'ordures ménagères pour protéger les parois du foyer notamment équipées de panneaux tubulaires réalisés à partir de tubes et d'ailettes soudées, ladite paroi réfractaire étant constituée d'une multitude de briques de forme réfractaires, est caractérisé par le fait que :
- on munit chaque brique d'au moins un logement borgne au niveau de la fixation à réaliser,
- on prévoit sur le panneau à protéger une multitude de pattes de fixation adaptées auxdits logements borgnes des briques,
- on accroche chaque brique sur sa patte de fixation correspondante, qui est alors retenue par effet gravitaire et bloquée au moins par la brique adjacente supérieure. - Pour permettre la mise en oeuvre du procédé de la présente invention, chaque brique réfractaire de protection de panneaux tubulaires, les panneaux étant formés à partir d'un faisceau de tubes réunis par des ailettes soudées, les briques se présentant sous la forme d'un volume adapté aux panneaux, définissant une face intérieure et une face extérieure, est caractérisée par le fait qu'elle comporte sur sa face intérieure au moins un logement borgne, présentant un axe longitudinal disposé transversalement et incliné par rapport à ladite face pour autoriser son autofixation par effet gravitaire.
- La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre accompagnée des dessins en annexe qui en font partie intégrante.
- La figure 1 représente une vue en coupe partielle d'une paroi de chambre de combustion équipée d'un panneau tubulaire protégé selon la présente invention.
- La figure 2 représente une vue en coupe longitudinale selon l'axe II-II de la figure 1.
- La figure 3 représente une vue partielle d'une face d'une paroi réfractaire de protection selon la présente invention.
- La présente invention vise la réalisation de parois réfractaires de protection de fours ou chambres de combustion généralement constitués par un foyer à l'intérieur duquel est effectuée la combustion et sur les parois duquel est prévu un échangeur de chaleur apte à capter l'énergie calorifique dégagée pour réchauffer un fluide caloporteur en vue de la restitution de chaleur dans un autre dispositif.
- On retrouve généralement mais non exclusivement ce genre de fours ou chambres de combustion dans des chaudières d'incinération d'ordures ménagères ou de déchets industriels.
- Comme le montre notamment la figure 1, les parois du foyer sont équipées de panneaux tubulaires (1) qui sont eux-mêmes constitués de tubes (2) aptes à laisser circuler un fluide caloporteur et réunis entre eux par des ailettes soudées (3).
- Selon le procédé de la présente invention, on réalise la paroi réfractaire (4) à partir d'une multitude de briques de forme réfractaires (5) de la manière suivante :
- on munit chaque brique (5) d'au moins un logement borgne (6) au niveau de la fixation à réaliser,
- on prévoit sur le panneau (1) à protéger une multitude de pattes de fixation (7) adaptées auxdits logements borgnes (6) des briques (5),
- on accroche chaque brique (5) sur sa patte de fixation correspondante (7), la brique (5) est alors retenue par effet gravitaire et bloquée au moins par la brique (5) adjacente supérieure. - Comme le montrent précisément les figures 1 et 2, les briques (5) se présentent sous la forme d'un volume adapté au panneau (1) définissant une face intérieure (8) et une face extérieure (9).
- La face intérieure (8) est adaptée à épouser la forme du panneau tubulaire et la face extérieure (9) constitue la face de la paroi réfractaire de protection côté foyer.
- Selon la présente invention, chaque brique (5) comporte sur sa face intérieure (8) au moins un logement borgne (6) présentant un axe longitudinal (10) disposé transversalement et incliné par rapport à ladite face (8) selon un angle désigné par "α".
- Selon des modes préférentiels de la présente invention, cet angle "α" sera avantageusement compris entre 45 et 90° et l'axe longitudinal (10) sera dirigé vers le haut pour autoriser l'autofixation de la brique (5) par effet gravitaire, comme le montre précisément la figure 2.
- Dans un mode préférentiel de réalisation, chaque brique réfractaire (5) comportera deux logements borgnes (6) et (11) dont les axes longitudinaux respectivement (10) et (12) sont disposés dans un même plan axial sensiblement perpendiculaire à la face intérieure (8) et sont sensiblement parallèles entre eux. Ainsi, lors de la fixation de la brique, on évitera la rotation de cette dernière par rapport à sa fixation (7).
- En outre, comme le montre précisément la figure 1, la face intérieure (8) présente deux gorges (13) et (14) adaptées auxdits tubes (2) du panneau (1) dont l'entraxe correspond sensiblement à celui des tubes. Le ou lesdits logements (6) et (11) sont alors prévus dans la zone de la plus grande épaisseur de la brique (15), par exemple sensiblement à égale distance de chaque gorge (13) et (14).
- En effet, selon le procédé de la présente invention, on dispose le ou les logements borgnes (6) et/ou (11) dans la zone (15) de la plus grande épaisseur de la brique pour ne pas diminuer la résistance mécanique de la brique réfractaire et on garde une section sensiblement constante autour desdits logements.
- Par ailleurs, selon le procédé de l'invention, on prévoit le ou les logements borgnes (6), (11) ainsi que les pattes de fixation correspondantes (7) pour réaliser l'accrochage des briques (5) en quinconce afin d'éviter "l'effet de cheminée" par les jointoiements de briques, comme le montre particulièrement la figure 3.
- Cette disposition est notamment autorisée par le fait que chaque brique (5) recouvre deux tubes (2) adjacents tout en étant fixée par les pattes de fixation (7) correspondantes placées sur l'ailette (3) intermédiaire contigüe à ces deux tubes (2). Le mode de réalisation de la brique (5) décrit précédemment convient tout à fait à ce procédé de pose en quinconce.
- Néanmoins, d'autres dimensions de briques pourraient être envisagées, notamment telles qu'elles recouvrent trois tubes ou plus, sans pour autant sortir du cadre de la présente invention.
- Selon le procédé de la présente invention, pour réaliser une paroi réfractaire de protection à l'aide d'une pluralité de briques (5), on munit chaque (5) de deux logements borgnes (6) et (11) sensiblement placés dans le même axe vertical et on soude des pattes de fixation (7), de forme géométrique correspondante à celle des logements borgnes, sur les ailettes (3) des panneaux tubulaires (1) selon les dimensions de chaque brique (5).
- Ainsi, en soudant les pattes de fixation (7) sur les ailettes (3), on n'amoindrit pas la résistance mécanique des tubes (2) constituant les panneaux (1). Néanmoins, on pourrait tout à fait envisager de souder ces pattes de fixation (7) sur les génératrices des tubes, en prévoyant les briques et leurs logements en conséquence.
- Enfin, pour réaliser une paroi réfractaire de protection étanche séparant la chambre de combustion et le panneau, selon le procédé de l'invention, on réalise l'étanchéité entre chaque brique (5) en disposant entre chaque face latérale (16) à (19) des briques réfractaires (5) un joint d'étanchéité (20) réfractaire.
- A cet effet, chacune des faces latérales (16) à (19) présente une gorge (21) apte à recevoir ce joint d'étanchéité réfractaire (20).
- Le joint pourra être constitué selon des techniques connues de l'Homme de l'Art, en matériaux réfractaires restant élastiques à haute température.
- Naturellement, d'autres mises en oeuvre de la présente invention, à la portée de l'Homme de l'Art, auraient pu être envisagées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci.
Claims (10)
- on munit chaque brique (5) d'au moins un logement borgne (6) au niveau de la fixation à réaliser,
- on prévoit sur le panneau (1) à protéger une multitude de pattes de fixation (7) adaptées auxdits logements borgnes (6) des briques (5),
- on accroche chaque brique (5), sur sa patte de fixation (7) correspondante, qui est alors retenue par effet gravitaire et bloquée par au moins la brique adjacente supérieure.
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