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Perfectionnements aux parois de fours ,
Cette invention concerne les structures de parois de fours dans lesquelles les briques réfractaires ou éléments réfractaires sont plus ou moins indépendamment supportés de manière telle que les efforts et tensions de dilatation et la déformation des briques causée par la combinaison de la cha leur qui leur est imposée et du, .poids pu.de la, pression des autres briques qui reposent sur elles ont été élimines dans une mesure large ou notable
La construction nouvelle et perfectionnée qui incorpo- re la présente invention permet la réparation des détériora- tions locales de la maçonnerie ou paroi en briques, sans gène pour la structure adjacente,
et l'un quelconque des éléments réfractaires peut être facilement enlevé et aisément remplacé
Un objet principal et directeur de l'invention est la disposition d'une paroi de four de ce type; de construc- tion simple et de production relativement économique
L'invention concerne aussi certaines particularités nouvelles de construction dans les parois de four et similai- res, et se rapporte plus particulièrement, mais non néoessai-
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rement de manière restrictive, à des parois de cette nature qui sont protégées ou refroidies par des tuyaux à eau, tubes : ou analogues, l'invention s'occupant plus particulièrement des moyens pour supporter;
avec possibilité de démontage,les briques ou matières réfractaires de la. paroi, de manière qu' elles puissent être facilement remplacées ou renouvelées sans déranger les tuyaux à eau de refroidissement mentionnés plus haut
Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, la garniture réfractaire ou paroi de briques est supportée d'une manière entièrement indépendante des moyens protecteurs à tubes d'eau associés ou corrélatifs pour protéger la paroi contre une chaleur excessive,
mais la disposition est telle que les matières réfractaires ou briques peuvent être rempla- odes de l'intérieur du four et sans gêner ou déranger cette construction tubulaire ou à tuyaux
Pour permettre aux personnes versées dans cet art d'avoir une idée complète de l'invention et de ses divers avantages de structure et de fonctionnement, dans les dessins annexés, faisant partie de cette description, et dans toutes les vues desquelles les mêmes caractères de référence ont été utilisés pour désigner les mêmes parties; on a représenté des formes de réalisation désirables et préférées de l'in- vention :
La Fig.l est une coupe verticale partielle d'une pa- roi de four;
comprenant les nouveaux perfectionnements et représentant en pointillés comment l'une des briques ou' ma- tières réfractaires peut être enlevée après que celles si - tuées immédiatement au-dessous et au-dessus ont été enlevées;
La Fig,2 est une coupe horizontale partielle de la structure représentée en Fig.1, la paroi extérieure ou pos- térieure étant omise ;
La Fig.3 est une élévation partielle de la face avant intérieure de cette paroi de four; montrant les tuyaux refroidisseurs d'eau, qui sont aussi indiqués en Pige-, 1 et 2 ;
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La Fig4 est une coupe horizontale partielle d'une cons- truotion légèrement modifiée, dans laquelle les tuyaux à eau, au lieu découper des gorges ou canaux de la paroi de briques, sont écartés légèrement à l'avant de la paroi ;
La Fig.5 est une petite perspective brisée de la struc- ture de mur, avec les briques disposées en rangées verticales, cette paroi pouvant être utilisée seule, ou aussi en associa- tion avec les tuyaux à eau de refroidissement :
La Fig.6 est une vue similaire en perspective qui montre les briques en quinconce :
La Fig.7 est une coupe verticale partielle d'une forme de réalisation de l'invention, et
La Fig.8 est une coupe horizontale suivant la ligne 8-8 de la Fig. 7 .
En-se référant d'abord à la forme ou style de structure représenté en Fig. 1, 2 et 3, on voit que la construction com- prend une paroi extérieure'9 composée en partie de.poutres en I horizontales 10, et d'un. paroi intérieure écartée de la précédente vers l'intérieur et comprenant les particularités ou caractéristiques de l'invention
Cette paroi intérieure comprend une série de barres à
T vertical et écartées 12, supportées en position au moyen de consoles 11 reliées aux barres 10 de la paroi extérieure, bien que le mode particulier de maintien de ces poteaux ver- ticaux 12 en position ne soit pas d'une importance notable.
Les fers à T, 12, dont un seul est représenté au dessin, supportent, et ont, fixé sur eux par des boulons 13, 13, un certain nombre de barres horizontales séparées verticalement, 14, 14, dont chacune présente un rebord ou tablette inférieure horizontale plus large 15* s'étendant vers l'in- prieur et se terminant sur son bord intérieur en une bande ou crochet pendit 16, et un rebord ou tablette suceur plus étroit.
horizontal 17, s'étendant vers l'intérieur, et équipé, le long de sa partie postérieure, avec une nervure de butée 18 dirigée vers le haut, ces deux rebords ou
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tablettes étant reliés ensemble par une âme verticale ajourée 19 portant contre la face intérieure des poteaux ou montants 12, et à travers les ouvertures de laquelle et étendent les boulons d'attache 13 pour remplir leur fonction de fixation et de retenue
La paroi intérieure en briques comprend des séries horizontales alternées de briques épaisses et minces ou ma- tières réfractaires 21 et 22; respectivement; chaque brique 21 reposant sur le rebord étroit correspondant 17 de l'une des barres 14; et 'portant contre sa hervure de butée 18;
' comme il est clairement représenté,' chacune de ces briques ayant une rainure transversale 23 dans sa face supérieure pour recevoir le crochet ou rebord de retenue 16 de la barre supérieure voisine 14; la partie de la brique située au-des- sous du rebord inférieur de ladite barre.supérieure étant de profondeur moindre que la partie de la brique située à l'intérieur du four au delà de ce rebord. comme il est plei- nement représenté en Fig.1, la surface supérieure de cette section de la brique étant pratiquement à fleur de- la face correspondante du rebord adjacent plus large de la tablet- te 15 .
Chacune des briques plus minces 22 repose en partie sur le rebord associé 15; et aussi sur lubrique- inférieure voi- sine 21, comme on l'a indiqué parfaitement
Ainsi, la paroi en briques ou réfractaires est composée de séries horizontales de briques, toutes supportées plus ou moins directement sur le bâti métallique ménagé à cet effet, chaque brique 21 supportant partiellement la brique 22 dis- posée exactement au-dessus d'elle
Pour protéger la face intérieure de cette paroi interne ou revêtement contre les effets destructifs des tempéra- tures élevées qui règnent dans le foyer, et aussi; inoidem- ment, pour ménager un moyen auxiliaire pour la, produo- tion de la vapeur; cette paroi; sur sa face intérieure;est pourvue de gorges ou canaux verticaux 24;
formés en utili -
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sant des briques plus étroites en ces points de la struc- ture .
Dans le présent exemple, une brique sur trois; dans chaque couche ou lit; est de ce type plus étroit ou plus court, dans le but indiqué; mais; bien entendu; ces cavités ou canaux peuvent être faits aussi rapprochés les uns des autres? ou aussi écartés que les circonstances 1'.exigent; ou qu'il peut être désirable; en utilisant simplement des briques plus larges ou plus longues ou plus courtes . des canaux ou gorges de surface sont occupés par des tuyaux d'eau verticaux 25 reliés ensemble de toute manière appropriée, qu'il n'est pas nécessaire d'indiquer ici, et ces tuyaux de refroidissement donnent une protection notable aux briques voisines contre la chaleur intense du foyer, ces tuyaux ou tubes étant supportés indépendamment dans la paroi intérieure et son bâti .
Si une'brique quelconque 22 sabre les tuyaux d'eau ou tubes, a besoin d'être remplacée, on peut la faire glis- ser facilement hors de place vers l'intérieur du foyer entre les tuyaux.adjacents,et on peut aussi facilement introduire une brique neuve .
Si l'on doit remplacer une brique 21 entre les tubes; il faut tout d'abord enlever les briques 22 situées immé- diatement au-dessous et au-dessus d'elle, puis on peut faire basculer vers le haut la brique en question; comme représenté en pointillés en Fig.l, pour l'enlever du rebord 17 et pour la dégager de la partie en crochet, après quoi on peut la retirer vers l'intérieur du foyer entre les tu- yaux ou tubes; en permettant ainsi la mise en place d'une brique ou bloc réfraotaire neuf, puis ces voisines 22,par un simple renversement de l'opération spécifiée
Dans le cas où l'un ou l'autre des modèles de bri- ques 21 ou 22, derrière l'un des tubes ou tuyaux d'eau a besoin d'être remplacé, cette opération peut tre accom- plie facilement en elulevant tout d'abord, de la manière
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indiquée;
la brique 22 ou la brique 21 et deux briques 22, suivant le cas, tout près ou le longde lubrique ou-des briques détériorées, puis, en lesfaisant glisser horizonta- lement sur son ou leur support; jusqu'à. ce qu'elles soient hors de correspondance arec le tuyau, l'enlèvement peut âtre effectué de la manière déjà décrite.
La manière dont on introduit la ou les briques neuves et dont on les fait glisser en position derrière le tuyau ou tube d'eau, puis le mode d'installation de la brique ou des briques voisines pour terminer la paroi seront facile- ment compris d'après ce qui précède 4
Ainsi, il est possible d'enlever ou de placer une bri que bu pièce réfractaire quelconque dans la paroi avec faci- lité et rapidité, quelle que soit sa position, et sans au- cun trouble ou gène pour la structure des tuyaux d'eau
En Fig.4, on a représenté une construction légère- ment modifiée, auquel cas les conduits d'eau 25,25 n'occu- pent pas les canaux ou gorges ménagés dans la face intérieu- re de la paroi ou revêtement en briques;
mais ils sont dis- posés intérieurement à une petite distance de la paroi, en éliminant ainsi la nécessité spécifiée d'emploi de briques plus étroites ou plus courtes, la paroi intérieure, dans ce cas, étant partout d'épaisseur sensiblement uniforme
Le mode d 1 enlèvement ou de démontage de ces briques sessort de la description déjà donnée
On comprendra, par ce qui précède,' qu'aucune brique de la paroi intérieure n'est soumise au poids des autres briques au-dessus d'elle, excepté que chaque rangée hori- zontale de briques supporte partiellement la rangée de bri- ques de remplissage au-dessus -d'elle, mais cela n'a pas de conséquence notable.
La paroi dans son ensemble et ses éléments indi- , visuels peuvent se dilater et se sontracter sans danger d'avaries pour les briques réfractaires ou la. structure de refroidissement par eau; et les briques ne sont pas
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soumises à Inaction de la chaleur et -en même'temps à une pression notable quelconque en raison du support de la section de paroi située au-dessus d'elles .
Dans la forme représentée de l'invention, il est dé- sirable de laisser un léger espace entre la surface supérieure de chaque brique 22 et la surface inférieure de la brique 21 située au-dessus d'elle, en vue de permettre la dilatation des parties établies; et sans faire supporter aucune pression à la construction adjacente .
Les brigues ou blocs réfractaires de cette paroi intérieure;' qu'on utilise ou non les tubes à eau de refroidis- sement, peuvent être disposés en rangées verticales directes. comme indiqué en Fig.5, ou bien ces briques peuvent être dis- posées en quinconce, comme indiqué en Fig.6 .
Dans la forme de réalisation de l'invention repré- sentée en Figs.7 et 8; qui peut être adoptée avec ou sans les conduites d'eau, suivant les circonstances; les briques 21 et 22 et leurs barres de support horizontales 14 sont les mêmes que celles déjà décrites, mais les autres parties de la struc- ture sont un peu différentes .
Au lieu d'avoir de longues barres verticales 12, cette sorts de paroi présente des sections plus courtes 31 en fers à T. auxquelles sont boulonnées directement les barres horizontales 14, comme représenté .
Pour supporter les éléments 31, on utilise des consoles convenablement conformées 32 de la forme et du modè- le clairement représentés qui,' à une extrémité, sont boulon- nées en 33 aux poutres 10, et, à l'autre extrémité, en 34;
aux extrémités adjacentes recouvrantes des événements corres- pondants 31
Comme représenta, les éléments 31 s'étendent seu- lement d'une console de support 32 à la voisine, mais ils peuvent être de longueur plus grande, si on le désire
La,forme de réalisation de l'invention représentée en Figs.7 et 8 se rapporte plus particulièrement au mode de
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support des barres horizontales por"Hnf-'1' 'briques de La paroi intérieure, et toutes les autres particularités de la construction sont analogues à celles indiquées plus haut .
Bien qu'on ait représenté et décrit au présent mémoire plusieurs formes de réalisation de l'invention, on doit noter ' que l'invention est susceptible d'autres formes de réalisation satisfaisantes, sous-une forme pratique différant plus ou moins de celles représentés n ce qui concerne leur structu- re mécanique .
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Improvements to furnace walls,
This invention relates to furnace wall structures in which the refractory bricks or refractory elements are more or less independently supported in such a way that the expansion forces and stresses and the deformation of the bricks caused by the combination of heat imposed on them. and the weight or pressure of the other bricks which rest on them have been removed to a large or noticeable extent
The new and improved construction which incorporates the present invention allows the repair of local deteriorations of the masonry or brick wall, without hindering the adjacent structure,
and any of the refractory elements can be easily removed and easily replaced
A main and guiding object of the invention is the provision of a furnace wall of this type; of simple construction and relatively economical production
The invention also relates to certain novel features of construction in furnace walls and the like, and relates more particularly, but not neo-testing.
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In a restrictive manner, to walls of this nature which are protected or cooled by water pipes, tubes: or the like, the invention more particularly dealing with the means for supporting;
with the possibility of disassembly, the bricks or refractory materials of the. wall, so that they can be easily replaced or renewed without disturbing the cooling water pipes mentioned above
In a preferred embodiment of the invention, the refractory lining or brick wall is supported entirely independently of the associated or correlative water tube protective means to protect the wall from excessive heat,
but the arrangement is such that the refractories or bricks can be replaced from inside the furnace and without hindering or disturbing this tubular or pipe construction.
To enable those skilled in the art to have a full idea of the invention and of its various structural and functional advantages, in the accompanying drawings forming part of this description, and in all views of which the same characters of reference were used to designate the same parts; Desirable and preferred embodiments of the invention have been shown:
Fig.l is a partial vertical section of a furnace wall;
comprising the new improvements and showing in dotted lines how one of the bricks or refractory materials may be removed after those immediately below and above have been removed;
Fig, 2 is a partial horizontal section of the structure shown in Fig.1, the outer or rear wall being omitted;
Fig.3 is a partial elevation of the inner front face of this furnace wall; showing the water cooler pipes, which are also shown at Pige-, 1 and 2;
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Fig 4 is a partial horizontal section of a slightly modified construction, in which the water pipes, instead of cutting grooves or channels in the brick wall, are spaced slightly in front of the wall;
Fig. 5 is a small broken perspective of the wall structure, with the bricks arranged in vertical rows, this wall can be used alone, or also in conjunction with the cooling water pipes:
Fig. 6 is a similar perspective view showing the bricks staggered:
Fig. 7 is a partial vertical section of one embodiment of the invention, and
Fig. 8 is a horizontal section taken along line 8-8 of Fig. 7.
Referring first to the form or style of structure shown in FIG. 1, 2 and 3, it can be seen that the construction comprises an outer wall'9 composed in part of horizontal I-beams 10, and a. inner wall spaced from the previous one towards the inside and comprising the particularities or characteristics of the invention
This interior wall comprises a series of bars with
T vertical and spaced apart 12, supported in position by means of consoles 11 connected to the bars 10 of the outer wall, although the particular mode of maintaining these vertical posts 12 in position is not of significant importance.
T-bars, 12, only one of which is shown in the drawing, support, and have, fixed to them by bolts 13, 13, a number of vertically separated horizontal bars, 14, 14, each of which has a flange or shelf wider horizontal lower 15 * extending inward and terminating at its inner edge in a hanging band or hook 16, and a narrower nozzle or lip or shelf.
horizontal 17, extending inwards, and equipped, along its rear part, with a stop rib 18 directed upwards, these two flanges or
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shelves being connected together by a vertical perforated web 19 bearing against the inner face of the posts or uprights 12, and through the openings of which and extend the fastening bolts 13 to fulfill their function of fixing and retaining
The interior brick wall comprises alternating horizontal series of thick and thin bricks or refractory materials 21 and 22; respectively; each brick 21 resting on the corresponding narrow rim 17 of one of the bars 14; and 'bearing against its stop rib 18;
'as is clearly shown,' each of these bricks having a transverse groove 23 in its upper face to receive the retaining hook or flange 16 of the neighboring upper bar 14; the part of the brick located below the lower rim of said upper bar being of lesser depth than the part of the brick located inside the oven beyond this rim. as fully shown in Fig. 1, the top surface of this section of the brick being substantially flush with the corresponding face of the larger adjacent rim of shelf 15.
Each of the thinner bricks 22 rests in part on the associated rim 15; and also on lubricious- inferior neighbor- 21, as it was perfectly indicated
Thus, the brick or refractory wall is composed of horizontal series of bricks, all supported more or less directly on the metal frame provided for this purpose, each brick 21 partially supporting the brick 22 placed exactly above it.
To protect the inner face of this inner wall or coating against the destructive effects of the high temperatures prevailing in the fireplace, and also; secondly, to provide an auxiliary means for the production of steam; this wall; on its inner face; is provided with vertical grooves or channels 24;
trained in use
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building narrower bricks at these points in the structure.
In this example, one in three bricks; in each layer or bed; is of this type narrower or shorter, for the stated purpose; But; of course; can these cavities or channels be made so close together? or as far apart as circumstances require; or that it may be desirable; by simply using wider or longer or shorter bricks. surface channels or grooves are occupied by vertical water pipes 25 connected together in any suitable manner, which need not be indicated here, and these cooling pipes give substantial protection to neighboring bricks against water. intense heat of the hearth, these pipes or tubes being independently supported in the interior wall and its frame.
If any brick 22 cuts the water pipes or tubes, needs to be replaced, it can be easily slid out of place towards the interior of the fireplace between the adjacent pipes, and it can also be easily introduce a new brick.
If you have to replace a brick 21 between the tubes; it is first necessary to remove the bricks 22 situated immediately below and above it, then the brick in question can be tilted upwards; as shown in dotted lines in Fig.1, to remove it from the rim 17 and to disengage it from the hook part, after which it can be withdrawn towards the interior of the hearth between the pipes or tubes; thus allowing the installation of a new refraotary brick or block, then these neighbors 22, by a simple reversal of the specified operation
In the event that one or the other of the models of bricks 21 or 22, behind one of the tubes or water pipes needs to be replaced, this operation can be easily accomplished by removing everything. first, in the way
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indicated;
the brick 22 or the brick 21 and two bricks 22, as the case may be, very close to or along the lustful or deteriorated bricks, then, by sliding them horizontally on its or their support; until. that they are out of correspondence with the pipe, the removal can be carried out in the manner already described.
The way in which the new brick (s) is introduced and slid into position behind the pipe or water tube, then the method of installing the neighboring brick or bricks to complete the wall will be easily understood. 'after the above 4
Thus, it is possible to remove or place any brick or refractory part in the wall with ease and speed, whatever its position, and without any disturbance or inconvenience to the structure of the water pipes.
In Fig. 4, a slightly modified construction is shown, in which case the water conduits 25, 25 do not occupy the channels or grooves formed in the inner face of the brick wall or covering;
but they are arranged internally at a small distance from the wall, thus eliminating the specified need for the use of narrower or shorter bricks, the interior wall, in this case, being of substantially uniform thickness throughout.
The method of removing or disassembling these bricks comes from the description already given.
It will be understood from the foregoing that no brick of the inner wall is subjected to the weight of the other bricks above it, except that each horizontal row of bricks partially supports the row of bricks. filling above it, but this has no noticeable effect.
The wall as a whole and its individual elements can expand and contract without danger of damage to the refractory bricks or the. water cooling structure; and the bricks are not
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subjected to heat inaction and at the same time to any noticeable pressure due to the support of the wall section above them.
In the illustrated form of the invention, it is desirable to leave a slight space between the upper surface of each brick 22 and the lower surface of the brick 21 situated above it, in order to allow the expansion of the blocks. established parts; and without putting any pressure on the adjacent construction.
The brigues or refractory blocks of this inner wall; ' whether or not the cooling water tubes are used, can be arranged in straight vertical rows. as shown in Fig.5, or these bricks can be staggered, as shown in Fig.6.
In the embodiment of the invention shown in Figs. 7 and 8; which can be adopted with or without water pipes, depending on the circumstances; the bricks 21 and 22 and their horizontal support bars 14 are the same as those already described, but the other parts of the structure are a little different.
Instead of having long vertical bars 12, this sort of wall has shorter T-bar sections 31 to which the horizontal bars 14 are bolted directly, as shown.
To support the elements 31, suitably shaped brackets 32 of the clearly illustrated shape and pattern are used which at one end are bolted at 33 to beams 10 and at the other end at 34. ;
at the overlapping adjacent ends of the corresponding events 31
As shown, the elements 31 extend only from one support bracket 32 to the adjoining one, but they can be of greater length, if desired.
The embodiment of the invention shown in Figs. 7 and 8 relates more particularly to the mode of
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support of the horizontal bars for "Hnf-'1" bricks of the interior wall, and all the other construction features are similar to those indicated above.
Although several embodiments of the invention have been shown and described herein, it should be noted that the invention is susceptible to other satisfactory embodiments, in a practical form differing more or less from those shown. n with regard to their mechanical structure.