LU86453A1 - Dispositif d'ancrage et de retenue de briques d'un revetement refractaire d'une virole rotative - Google Patents

Description

V » ï , _BL-3874_ -1- " Dispositif d'ancrage et de retenue de briques d'un _revêtement réfractaire d'une virole rotative "

La présente invention concerne un dispositif d'ancrage et de retenue de briques d'un revête-5 ment réfractaire d'une virole rotative dans laquelle des briques réfractaires , de forme légèrement conique, sont empilées en anneaux successifs et retenues dans le sens circulaire par un effet de voûte à la périphérie intérieure de la virole qui est mobile autour 10 de son axe longitudinal incliné.

Une telle virole peut, par exemple, constituer la paroi d'un four à clinker en cimenterie , dans lequel la matière première est introduite par l'une des extrémités et progresse , à travers le four, 15 dans le sens descendant vers l'autre extrémité par où le four est chauffé.

D'autres applications sont , par exemple, des refroidisseurs tubulaires.

Dans ce genre d'application existe un 20 problème d'ancrage et de retenue des briques , qui ne sont pas fixées dans le sens longitudinal et qui ne sont retenues , dans le sens circulaire , que par l'effet de voûte. Ces briques exercent , par conséquent, une poussée considérable dans le sens 25 de l'inclinaison du four et il est très difficile , sinon impossible, de les contenir simplement par une bride intérieure à l'extrémité de sortie de la virole.

Etant donné que les briques peuvent également bouger, à un certain degré, dans le sens circu-30 laire, les anneaux de briques ont tendance à se déformer dans le sens longitudinal , ou de se mettre en spirale et l'effet de ceci s'amplifie en direction de la sortie pour accroître encore davantage la poussée sur les derniers anneaux.

35 Pour remédier à ce phénomène, on a prévu dans certaines viroles, des pattes de retenue qui sont soudées dans le sens circulaire , à des endroits

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/ -2- prédéterminés, sur la surface intérieure de la virole , et qui s'étendent dans le sens radial entre deux briques adjacentes. Toutefois, pour ne pas former des ponts thermiques en direction de la paroi métallique 5 de la virole, ces pattes ne peuvent avoir , dans le sens radial, qu'une dimension limitée, et, en aucun cas, elles ne peuvent s'étendre jusqu'au bord intérieur des briques. Par ailleurs, la soudure circulaire de ces pattes à la virole n'offrent pas la 10 résistance nécessaire pour contenir la poussée des briques. Il en résulte que soit les pattes sont arrachées sous la poussée des briques, soit les briques retenues par ces pattes se brisent au niveau du bord intérieur des pattes, ce dernier phénomène 15 étant le plus fréquent.

Un autre problème est que ces pattes , si elles sont placées de façon isolée, c'est-à-dire sans former une ceinture circulaire à l'intérieur de la virole, perturbent la régularité de pose des briques.

20 Le but de la présente invention est de prévoir un nouveau dispositif d'ancrage et de retenue de briques, qui ne présente pas les inconvénients exposés ci-dessus.

Cet objectif est atteint selon un mode 25 de réalisation préféré de l'invention par un dispositif du genre décrit dans le préambule, qui est essentiellement caractérisé par des caissons dont les dimensions externes correspondent à celles d'un nombre entier de briques réfractaires et constitués , 30 chacun , d'une paroi latérale en acier réfractaire, dont le fond , du côté qui se trouve en amont, comporte . des pieds dirigés vers l'intérieur et par lesquels chaque caisson est retenu par des pattes fixées sur - la virole, chaque caisson étant rempli , au moins 35 partiellement, de béton réfractaire.

Chaque patte est, de préférence, constituée d'une plaque métallique qui est pourvue d’une découpe * V 1 r -3- de forme complémentaire à celle d'un pied correspondant d'un caisson et qui est soudée de chant, dans le sens axial, sur la paroi interne de la virole.

Pour faciliter le démontage d'un caisson 5 et alléger le poids de la structure, on peut prévoir un lit de laine réfractaire entre le béton réfractaire et la surface intérieure de la virole. Pour éviter les ponts thermiques entre le caisson et la virole, on prévoit une couche de matière isolante entre les 10 bords extérieurs du caisson et la surface intérieure de la virole.

On peut également prévoir une couche de dilatation en matière isolante entre les parois latérales de chaque caisson et les briques adjacentes.

15 Les parois métalliques de chaque caisson sont, de préférence, pourvues de découpes pour alléger la structure.

La paroi métallique de chaque caisson peut s'étendre jusqu'au niveau de la surface inté-20 rieure des briques , ou seulement jusqu'à une certaine distance de cette surface , l'espace restant étant alors rempli de béton réfractaire à ras de la surface intérieure des briques.

Si la paroi métallique s ' étend j usqu ' au niveau 25 de la surface intérieure des briques, les fuites thermiques à travers les parois sont réduites au moyen d'une couche de matière céramique appliquée sur les bords de la paroi intérieure de chaque caisson, ou d'une soudure réfractaire, ce dernier ptocédé jouant cependant plus un rôle antiusure.

30 Les bords intérieurs des parois de chaque caisson peuvent également être biseautés vers l'inté-v‘ rieur du caisson qui est rempli de béton réfractaire à ras de la pointe des bords obliques.

' Selon une autre variante , chaque caisson 35 peut être fermé , du côté intérieur , par une plaque en matière céramique collée sur les bords de la paroi réfractaire.

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Selon un mode de réalisation, la virole comporte, du côté aval , au moins une ceinture circulaire de caissons juxtaposés sans briques interposées, pour contenir la pression des briques en 5 amont. En outre, des caissons sont , de préférence, disposés de façon isolée , sur au moins une partie de la longueur de la virole, à raison de plusieurs caissons par anneau de briques et en quinconce dans le sens longitudinal.

10 D'autres particularités et caractéris tiques de l'invention ressortiront de la description d'un mode de réalisation préféré , présenté ci-dessous, à titre d'illustration , en référence aux figures annexées dans lesquelles : 15 la figure 1 représente une coupe longi tudinale à travers une virole rotative pourvue d'un système d'ancrage et de retenue de son briquetage intérieur ; la figure 2 montre une vue agrandie d'un 20 secteur circulaire du plan de coupe II-TI sur la figure 1 ; la figure 3 montre une vue agrandie d'un secteur circulaire suivant le plan de coupe III-III sur la figure 1 ; 25 la figure 4 est une vue agrandie d'une section du plan de coupe longitudinal de la figure 1 et la figure 5 montre une vue en perspective d'un caisson.

La figure 1 montre une virole tubulaire 30 métallique 10 avec une extrémité d'entrée en amont 12 et une extrémité de sortie 14 en aval. Cette - virole 10 est associée à des moyens non représentés pour la faire tourner autour de son axe longitudinal O. Cet axe O , quoique horizontal sur la figure, est en 35 réalité légèrement incliné pour faire progresser la matière , lors de la rotation de la virole 10, depuis le côté d'entrée 12 vers le côté de sortie 14. La -5- « 1 * surface intérieure de la virole 10 est pourvue d'un revêtement réfractaire 16 constitué d'anneaux successifs 18 de briques individuelles réfractaires 20 disposées côte à côte. Ces briques 20 ont une forme légèrement 5 conique correspondant à la courbure de la virole , ce qui leur permet d'être maintenues en place dans le sens circulaire sous l'effet de voûte .

Comme le montrent les figures 1 et 2 , chaque anneau 18 comporte , à intervalles réguliers , 10 par exemple après chaque dixième brique , un caisson d'ancrage 22. Dans le cas d'un four, les briques doivent avoir du côté intérieur, une bonne résistance à l'abrasion et , du côté extérieur, être dotées d'un bon pouvoir isolant. Ces deux propriétés ne pouvant 15 être réunies par le même matériau, on prévoit généralement deux briques superposées 20a et 20b dont la brique intérieure 20a résiste bien à l'abrasion, tandis que la brique extérieure 20b sert essentiellement à assurer l'isolation thermique entre l'intérieur 20 et la virole 10. Il est bien entendu également possible de prévoir des briques composites ou de remplacer la brique extérieure 20b par de la fibre isolante.

Dans l'exemple représenté, chaque caisson 25 22 occupe la place de deux briques , son épaisseur correspondant à celle de deux briques ( voir figure 2 ), et sa largeur correspondant à celle d'une brique ( voir figure 4 ). Il est bien entendu également possible de prévoir des caissons plus grands ou plus petits 30 pourvu que les dimensions correspondent à celles d'un nombre entier de briques. Ceci permet la pose des caissons 22 à des endroits bien choisis sans perturber la régularité de la pose des briques étant donné que les caissons remplacent un nombre entier de briques.

35 C'est ainsi que l'ancrage des briques est réalisé sur une bonne partie de la longueur de la virole 10, comme le montre la figure 1, en disposant les caissons * * 1 -6- en quinconce dans les différents anneaux juxtaposés 18.

Chaque caisson 22 est constitué, dans l'exemple représenté, d'une paroi 24 à section rectangulaire, en acier réfractaire , avec une profondeur 5 correspondant à celle des deux briques superposées 20a, 20b et avec une conicité correspondant également à celle des briques.

Le côté amont de la paroi 24, qui subit la poussée des briques, comporte, du côté de la 10 virole 10, un bord rentrant ou, de préférence, pour alléger la structure, deux pieds latéraux 26 et 28 ( voir figures 4 et 5 ). Le caisson 22 est engagé par ses pieds 26, 28 dans des découpes de forme correspondante de deux pattes 30, 32 qui sont soudées, 15 de chant, dans le sens longitudinal sur la paroi de la virole 10.

Le caisson 22 n'est donc pas soudé lui-même à la virole, ce qui réduit les pertes thermiques à travers le caisson sur la virole. Pour réduire 20 davantage ces pertes, il est possible de prévoir entre les bords de la paroi 24 du caisson 22 et la virole 10, une couche de matière isolante. De même, il est possible de prévoir autour de chaque caisson, entre la paroi de celui-ci et les briques adjacentes, 25 un revêtement isolant servant de couche de dilatation.

L'intérieur de chaque caisson est rempli de béton réfractaire , dans l'exemple représenté , à ras du bord de la paroi et de la surface intérieure des briques 20. Pour faciliter le démontage d'un 30 caisson, on prévoit entre la virole 10 et le béton réfractaire 32, un lit 34 de matière isolante , par exemple de la laine de roche ou de la laine de verre.

Dans un but d'allégement de la structure, 35 la paroi 24 de chaque caisson 22 comporte, de préférence, des découpes symbolisées par des cercles 36 sur les figures 2 à 5.

“7- II est possible de prévoir plusieurs mesures pour réduire encore davantage les fuites thermiques à travers les parois 24 et les pattes 30 , 32 vers la virole. La mesure la plus simple consiste à 5 appliquer sur les quatre bords de la paroi 24 qui sont tournés vers l'intérieur de la virole, une couche céramique ou une soudure réfractaire.

Une autre solution est de fermer les caissons 22 complètement sur la face intérieure en fixant sur 10 les bords de la paroi 24 une plaque en matière céramique. Une autre possibilité consiste à tailler les bords intérieurs de la paroi 24 en biseau, réduisant ainsi la surface exposée étant donné que le béton réfractaire recouvre ainsi les bords à l'exception 15 de l'arête extérieure. Encore une autre possibilité consiste à rendre la paroi 24 du caisson 22 moins profond que les briques de sorte que les bords intérieurs se trouvent en retrait par rapport à la surface intérieure des briques, le reste de l'espace intérieur 20 étant rempli de béton réfractaire à ras de cette surface intérieure des briques.

La figure 3 montre une partie d'une ceinture composée uniquement de caissons 22 du genre de ceux représentés sur la figure 5. Entre les différents 25 caissons juxtaposés on laisse de préférence une fente de dilatation pouvant éventuellement être remplie d'une matière isolante. Ces ceintures servent à retenir la poussée des briques à l'extrémité de sortie de la virole comme indiqué sur la figure 1 montrant 30 deux ceintures désignées par les références 38 et 40.

Il est bien entendu possible d'en prévoir plus que deux.

La poussée exercée par les briques sur chaque caisson 22 s'exerce toujours dans le sens axial 35 de la gauche vers la droite vu sur la figure 4. Il est évident que la résistance opposée par les caissons rectangulaires 22 à cette poussée est beaucoup plus -8- grande que celle d'une simple patte soudée dans le sens circulaire sur la virole 10. Par ailleurs, la soudure des pattes 30 et 32 à la virole 10 , réalisée dans le sens de la génératrice , est beaucoup plus 5 solide et plus résistante qu'une soudure dans le sens circulaire comme c'est le cas pour les pattes de retenue connues.

Claims (14)

1. Dispositif d'ancrage et de retenue de briques d'un revêtement réfractaire d'une virole * rotative (10) dans laquelle des briques réfractaires 5 (20) de forme légèrement conique sont empilées en anneaux successifs (18) et retenues dans le sens circulaire par un effet de voûte à la périphérie intérieure de la virole (10) qui est mobile autour de son axe longitudinal incliné O, caractérisé par 10 des caissons (22) dont les dimensions extérieures correspondent à celles d'un nombre entier de briques réfractaires (20) et constitué chacun d'une paroi latérale (24) en acier réfractaire , dont le fond du côté qui se trouve en amont comporte des pieds 15 (26, 28) dirigés vers l'intérieur et par lesquels chaque caisson (22) est retenu par des pattes (30, 32) fixées sur la virole (10) , chaque caisson (22) étant rempli au moins partiellement de béton réfractaire.

2. Dispositif selon la revendication 1, 20 caractérisé en ce que chaque patte (30, 32) est constituée d'une plaque métallique qui est pourvue d'üne découpe de forme complémentaire à celle d'un pied correspondant (26, 28) d'un caisson (22) et qui est soudée de chant dans le sens axial sur la paroi 25 intérieure de la virole (10).

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un lit (34) de laine réfractaire entre le béton réfractaire (32) et la surface intérieure de la virole (10).

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par une couche de matière isolante entre les bords extérieurs du caisson (22) et la surface intérieure de la virole.

5. Dispositif selon l'une quelconque des 35 revendications 1 à 4, caractérisé par une couche de dilatation en matière isolante entre les parois latérales de chaque caisson (22) et les briques adjacentes (20) . > 1 -10-

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les parois métalliques (24) de chaque caisson (22) sont pourvues de découpes d'allégement (36).

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la paroi métallique (24) de chaque caisson (22) s'étend jusqu'au niveau de la surface intérieure des briques (20).

8. Dispositif selon la revendication 7 , 10 caractérisé en ce que les bords intérieurs de la paroi métallique (24) sont recouverts d'une soudure réfractaire.

9. Dispositif selon la revendication 7 , caractérisé en ce que les bords intérieurs de la 15 paroi métallique (24) sont recouverts d'une couche de matière céramique.

10. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque caisson (22) est fermé, du côté intérieur, par une plaque en matière céra- 20 mique fixée sur les bords de la paroi métallique (24) .

11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les bords intérieurs des parois (24) de chaque caisson (22) sont biseautés vers l'intérieur du caisson (22) qui 25 est rempli de béton réfractaire (32) à ras de la pointe des bords.

12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les parois (24) des caissons (22) ne s'étendent pas jusqu'au 30 niveau de la surface intérieure des briques (20) , l'espace restant étant rempli de béton réfractaire ' à ras de la surface intérieure des briques (20).

13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la virole 35 (10) comporte , du côté aval , au moins une ceinture circulaire (38, 40) de caissons (22) juxtaposés sans briques interposées. > ft -11-

14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les caissons (22) sont disposés , de façon isolée , sur au moins une partie de la longueur de la virole (10) 5 à raison de plusieurs caissons par anneaux (18) de briques et en quinconce dans le sens longitudinal .