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" WISTRA " Fours à recuire, servant au traitement de l'acier coulé,
La présente invention se rapporte à des fours à recuire, servant au traitement thermique de l'acier coulé ou d'autres ma- tières, avec armature extérieure aux parois latérales construites en briques réfractaires.
La construction des fours à recuire à grande chauffe, néces- saire au traitement thermique de pièces en acier coulé ou d'autres matières, présente souvent des difficultés importantes. Le but à atteindre consiste à assurer aux parois latérales une stabilité telle qu'elles maintiennent leur cohésion, même si leur hauteur et leur longueur sont très considérables. Jusqu'à présent, on se bornait à augmenter l'épaisseur des parois des fours, leur épais- seur augmentait proportionnellement à l'accroissement de la sur- face de ces parois. or, cette épaisseur considérable des parois latérales n'est pas seulement néfaste par suite d'une consommation plus grande de matières de construction, mais elle présente encore
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des inconvénients sérieux de service.
Les fours à recuire à parois épaisses consomment une grande quantité de combustible, avant d'atteindre la température de service ; d'un autre coté, à partir d'une certaine épaisseur, les parois des fours sont tellement ri- gides que la dilatation de la. matière réfractaire à l'échauffe - ment ne se manifeste pas par une dilatation uniforme de la paroi, mais au contraire, par la formation de lézardes ou de bosses.
Les parois à forte épaisseur sont dépourvues d'élasticité, quali- té indispensable aux maçonneries en briques réfractaires avec passage réitéré de la température normale à la température maxi- mum, comme c'est toujours le cas dans les fours à recuire périodi- ques. Ces circonstances sont identiques dans les fours à sous-sol et dans les autres fours industriels.
Le but de la présente invention consiste à réaliser les pa- rois latérales d'un four à recuire, servant au traitement de l'acier coulé ou d'autres matières d'une manière telle que d'un côté les parois soient d'une élasticité remarquable, permettant de céder aux dilatations de la matière réfractaire provoquées dans ces parois par la chaleur, sans perdre leur cohésion et que de l'autre côté leur construction n'exige qu'une quantité relati- vement faible de matières premières, même s'il s'agit de la cons- truction de parois d'une hauteur et d'unelongueur très apprécia- bles.
La nouveauté de la présente invention réside dans le fait que la paroi comporte plusieurs rangées verticales, parallèles l'une à l'autre, de claveaux s'élargissant du côté de la chauffe du four et dont la face arrière moins large est reliée d'une ma- nière élastique et souple aux haubans verticaux extérieurs de l'ancrage du four, et que l'intervalle entre ces rangées de cla- veaux est occupé par une maçonnerie en briques réfractaires à surface concave tournée vers la chauffe du four et reposant d'une maniera mobile sur l'armature du four.
Suivant une autre caraatéristique de 1'invention, il est
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avantageux de relier seulement un nombre déterminé de claveaux de chaque rangée aux haubans au moyen d'organes de soutien élas- tiques ; ces claveaux sont munis de saillies servant à maintenir dans leur position les autres claveaux non'reliés aux haubans de l'armature.
De plus, les organes élastiques, servant à la fixation des claveaux., sont reliés aux haubans verticaux. de l'armature du four d'une manière réglable et facilement détachable.
Enfin l'invention est caractérisée par la forme toute spé- ciale des organes de soutien et la formation de la maçonnerie, placée entre les rangées de claveaux..
Les dessins ci-annexés représentent une forme d'exécution suivant l'invention d'un four à recuire avec sole transportable, servant au traitement thermique de l'acier coulé ou d'autres ma- tières : Fig.l est une coupe verticale à travers le four.
Fig.2 est une coupe horizontale à travers le four suivant figure 1.
Fig.3 est, à plus grande échelle, une coupe horizontale à travers une partie de la cloison latérale du four à recuire suivant figure 1.
Fig.4 est une partie de la paroi latérale du four, vue de la chauffe, et enfin
Fig.5 est une coupe verticale suivant la droite a-b-c-d de la figure 4.
Dana le' four représenté par le dessin, la chauffe est limi- tée en bas par une sole 1, transportable sur un certain nombre de rouleaux, de sorte que le foyer du four avec les pièces à re- cuire y déposées puisse être retiré de la chambre du four à re- cuire. Du côté de la charge, la chauffe du four est fermée par une porte 3, connue en soi.
Les. parois latérales du four sont portées par les haubans verticaux 4, formés par exemple par deux fers U 4a, 4b (fig.3),
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leurs côtés plats opposés l'un à l'autre. Entre les haubans, on a prévu une armature 5, formée de plaques en tôle.
A ces haubans 4 sont fixées en outre les poutres horizonta- les du plafond 6, auxquelles est suspendue la maçonnerie 7. Le plafond présente donc la forme d'un ciel suspendu, mais selon les besoins il peut encore être construit en forme de voûte.
Les parois latérales du four comportent des rangées verti- ca.les 8 (fig.2) de claveaux, entre lesquelles est disposée une maçonnerie cintrée de remplage 9, qui repose avec son côté exté- rieur sur l'armature 5 du four par l'intermédiaire d'une maçonne- rie isolante 10.
Les figures 3-5 montrent tous les détails de la formation des parois latérales du four. A ces figures, les claveaux, dispo- sés en rangées verticales 8 (fig.2) sont désignés par il et 12.
Les claveaux 11 portent à leur extrémité rétrécie, se trouvant à l'intérieur de la paroi, une tête en saillie 13, enrobée par un crampon élastique 14 de forme U. Ce crampon 14 est fixé à un étançon transversal 16 entre les haubans 4a, 4b au moyen de bou- lons de fixation 15 et d'écrous 17. Après dévissage des écrous 17, accessibles de l'extérieur, le crampon 14 peut être reculé vers l'intérieur, permettant ainsi de remplacer les claveaux 11.
Entre les écrous 17 et l'étançon 16, on peut prévoir encore des rondelles à ressort ou autres, permettant d'enregistrer de l'ex- térieur la grandeur de la traction exercée par les claveaux 11 sur les boulons de fixation 15.
Les briques 18 (fig.3) de la maçonnerie de remplage se trouvant entre les claveaux, sont disposées en cintre. Il est avantageux de confectionner ces briques 18 d'une matière réfrac- taire d'un poids spécifique inférieur à celui des claveaux 11, 12, ':lui eux sont de préference d'une densité élevée. Les briques de remplage 18 doivent posséder de préférence la forme de coins, pour former pour ainsi dire des cintres verticaux, reposant sur les rangées de claveaux formant culée, sans pouvoir céder dans
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la direction de la chauffe.
Vers l'exteriear, las briques 18 sont recouvertes d'une couche isolante 19, qui elle est en contact d'une manière facilement déplagable avec les plaques extérieures d'armature 5 de l'ancrage du four, Ces plaques d'armature sont également maintenues par les haubans 4. Les crampons de forme U 14 sont logés dans un creux 20, rempli d'une matière isolante élastique) de manière à pouvoir se déplacer quelque peu en sui- vant les mouvements de la maçonnerie du four.
Lé dispositif suivant figure 3 permet de remplacer les cla- veaux sans aucune difficulté. Il suffit de dévisser les écrous 17 et le claveau avec ses boulons de soutien 15 et ses crampons 14, ainsi que les deux briques voisines 18 de la maçonnerie de remplage, peuvent être retirés vers la chauffe du four.
La figure 5 indique clairement la manière suivant laquelle les rangées des claveaux doivent être formées, pour réduire au- tant que possible le nombre des raccordements entre les rangées des claveaux et les haubans. Suivant figure 5, seulement les claveaux 11 sont reliés aux haubans à l'aide de crampons. Les claveaux 11 s'élargissent du côté de la chauffe du four non seu- lement dans leur direction horizontale, mais encore dans la direc- tion verticale, formant ainsi une tête en saillie, dans laquelle s'emboîte un élargissement 21 de la face arrière des claveaux 12, disposés en alternance avec les claveaux 11. De cette manière, les claveaux 12 sont maintenus dans leur position relative par rapport aux claveaux 11, sans exiger un raccordement spécial aux haubans du four.
La paroi latérale d'un four, construite de la manière indi- guée, est d'une stabilité parfaite liée à une grande souplesse.
Les rangées des claveaux, servant de soutien à la maçonnerie de remplage, peuvent se déplacer librement par rapport à l'ancrage extérieur rigide du four en proportion de la dilatation momenta- née, provoquée par la chaleur du four. La maçonnerie cintrée, disposée entre les rangées de claveaux jouant le rôle de culées,
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peut se dilater de même, en déplaçant éventuellement les claveaux légèrement dans la direction de la chauffe; comme indiqué par les flèches 22 de la figure 3. Les rangées de claveaux cèdent facile- ment à une pression de la maçonnerie 18, étant montées d'une ma- nière souple au moyen de crampons élastiques 14 et éventuellement des rondelles 16 disposées sous les écrous 17.
Par contre, lors du retrait de la maçonnerie de remplace 18 pendant le refroidisse - ment du four, les claveaux 11 et 12 de leur côté rentrent dans leur position de départ, correspondant à l'état du four à tempé- rature normale, parce que les crampons, agissant comme des res- sorts, retirent en arrière les claveaux. Par conséquent les ran- gées ae claveaux et la maçonnerie de remplace sont comprimées constamment l'une contre l'autre.
REVENDICATIONS.
1. Four pour le traitement thermique de l'acier coulé ou d'autres matières, avec ancrage extérieur des parois latérales du four, construites en maçonnerie réfractaire, caractérisé en ce qu'aux haubans verticaux sont fixées, y reliées par des organes de soutien, des rangées verticales de claveaux, s'élargissant vers le côté de la chauffe du four et entre lesquelles est dispo- sée une maçonnerie cintrée, son côté concave tourné vers la chauf- fe et reposait d'une manière mobile sur l'armature du four.
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"WISTRA" Annealing furnaces, used for the treatment of cast steel,
The present invention relates to annealing furnaces, used for the heat treatment of cast steel or other materials, with reinforcement outside the side walls made of refractory bricks.
The construction of high heat annealing furnaces, necessary for the heat treatment of cast steel parts or other materials, often presents significant difficulties. The object to be achieved is to provide the side walls with such stability that they maintain their cohesion, even if their height and length are very considerable. Until now, we had confined ourselves to increasing the thickness of the walls of the furnaces; their thickness increased in proportion to the increase in the surface area of these walls. however, this considerable thickness of the side walls is not only detrimental due to a greater consumption of construction materials, but it also presents
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serious service inconveniences.
Thick-walled annealing furnaces consume a large amount of fuel before reaching operating temperature; on the other hand, from a certain thickness, the walls of the furnaces are so rigid that the expansion of the. material refractory to heating is not manifested by a uniform expansion of the wall, but, on the contrary, by the formation of cracks or bumps.
The thick walls are devoid of elasticity, a quality essential for refractory brick masonry with repeated passage from normal temperature to maximum temperature, as is always the case in periodic annealing furnaces. These circumstances are the same in basement ovens and in other industrial ovens.
The object of the present invention consists in producing the side walls of an annealing furnace, serving for the treatment of cast steel or other materials in such a way that on one side the walls are of a remarkable elasticity, allowing to yield to the expansions of the refractory material caused in these walls by heat, without losing their cohesion and that on the other hand their construction requires only a relatively small quantity of raw materials, even s 'it is about the construction of walls of a very appreciable height and length.
The novelty of the present invention lies in the fact that the wall comprises several vertical rows, parallel to one another, of keystones which widen on the heating side of the oven and whose narrower rear face is connected with an elastic and flexible manner to the external vertical stays of the anchoring of the furnace, and that the interval between these rows of keys is occupied by a masonry of refractory bricks with a concave surface turned towards the heating of the furnace and resting on 'a movable handle on the frame of the oven.
According to another characteristic of the invention, it is
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advantageous to connect only a determined number of keystones of each row to the stays by means of elastic support members; these keystones are provided with projections serving to maintain in their position the other keystones not linked to the stays of the frame.
In addition, the elastic members, used for fixing the keystones., Are connected to the vertical stays. of the oven frame in an adjustable and easily detachable manner.
Finally, the invention is characterized by the very special shape of the support members and the formation of the masonry, placed between the rows of keystones.
The accompanying drawings show an embodiment according to the invention of an annealing furnace with a transportable hearth, used for the heat treatment of cast steel or other materials: FIG. 1 is a vertical section through through the oven.
Fig. 2 is a horizontal section through the furnace according to figure 1.
Fig. 3 is, on a larger scale, a horizontal section through a part of the side wall of the annealing furnace according to figure 1.
Fig. 4 is a part of the side wall of the furnace, seen from the heater, and finally
Fig. 5 is a vertical section on the line a-b-c-d of figure 4.
In the oven shown in the drawing, the heating is limited at the bottom by a hearth 1, transportable on a certain number of rollers, so that the hearth of the furnace with the pieces to be cooked placed there can be removed from the oven. the oven chamber. On the load side, the heating of the oven is closed by a door 3, known per se.
The. side walls of the oven are carried by the vertical stays 4, formed for example by two U irons 4a, 4b (fig. 3),
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their flat sides opposite to each other. Between the shrouds, there is provided a frame 5, formed of sheet metal plates.
To these stays 4 are also fixed the horizontal beams of the ceiling 6, from which the masonry 7 is suspended. The ceiling therefore has the shape of a suspended sky, but according to requirements it can still be constructed in the form of an arch.
The side walls of the furnace have vertical rows 8 (fig. 2) of keystones, between which is arranged an arched tracery masonry 9, which rests with its outer side on the framework 5 of the furnace by the 'intermediary of an insulating masonry 10.
Figures 3-5 show full details of the oven side wall formation. In these figures, the keystones, arranged in vertical rows 8 (fig. 2) are designated by il and 12.
Keys 11 carry at their narrowed end, located inside the wall, a projecting head 13, coated by an elastic U-shaped spike 14. This spike 14 is fixed to a transverse strut 16 between the stays 4a, 4b by means of fixing bolts 15 and nuts 17. After unscrewing the nuts 17, accessible from the outside, the clamp 14 can be moved back inwards, thus making it possible to replace the keystones 11.
Between the nuts 17 and the prop 16, it is also possible to provide spring washers or the like, making it possible to record from the outside the magnitude of the traction exerted by the keys 11 on the fixing bolts 15.
The bricks 18 (fig. 3) of the tracery masonry located between the keystones, are arranged in an arch. It is advantageous to make these bricks 18 from a refractory material with a specific weight lower than that of the keys 11, 12, ': they are preferably of a high density. The tracery bricks 18 should preferably have the shape of wedges, to form, so to speak, vertical arches, resting on the rows of keystones forming an abutment, without being able to yield in
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the direction of heating.
Towards the exterior, the bricks 18 are covered with an insulating layer 19, which is in contact in an easily movable manner with the outer reinforcement plates 5 of the furnace anchor. These reinforcement plates are also held by the stays 4. The U-shaped studs 14 are housed in a hollow 20 (filled with an elastic insulating material) so as to be able to move somewhat following the movements of the masonry of the furnace.
The device according to figure 3 makes it possible to replace the keys without any difficulty. It suffices to unscrew the nuts 17 and the key with its support bolts 15 and its crampons 14, as well as the two neighboring bricks 18 of the tracery masonry, can be removed towards the furnace heater.
Figure 5 clearly indicates the manner in which the rows of keystones are to be formed, in order to reduce as much as possible the number of connections between the rows of keystones and the stays. According to Figure 5, only the keystones 11 are connected to the shrouds by means of crampons. The keystones 11 widen on the heating side of the oven not only in their horizontal direction, but also in the vertical direction, thus forming a projecting head, into which fits a widening 21 of the rear face. keystones 12, arranged alternately with keystones 11. In this way, keystones 12 are maintained in their position relative to keystones 11, without requiring a special connection to the stays of the oven.
The side wall of a furnace, constructed as shown, is perfectly stable linked to great flexibility.
The rows of keystones, serving as support for the tracery masonry, can move freely with respect to the rigid exterior anchor of the furnace in proportion to the momentary expansion caused by the heat of the furnace. The curved masonry, arranged between the rows of keystones playing the role of abutments,
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can expand in the same way, possibly moving the keystones slightly in the direction of heating; as indicated by arrows 22 in figure 3. The rows of wedges easily give way to pressure from the masonry 18, being mounted in a flexible manner by means of elastic clamps 14 and possibly washers 16 placed under the nuts 17.
On the other hand, when the replacement masonry 18 is removed while the furnace cools, the keystones 11 and 12 on their side return to their starting position, corresponding to the state of the furnace at normal temperature, because the spikes, acting as springs, pull back the keystones. Consequently the rows of keystones and the replacement masonry are constantly pressed against each other.
CLAIMS.
1. Furnace for the heat treatment of cast steel or other materials, with external anchoring of the side walls of the furnace, made of refractory masonry, characterized in that the vertical stays are fixed, connected thereto by support members , vertical rows of keystones, widening towards the heating side of the furnace and between which is arranged an arched masonry, its concave side turned towards the heating and resting in a movable manner on the frame of the oven.