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PERFECTIONNEMENTS AUX REVETEMENTS EN BRIQUES BASIQUES POUR FOURS.
Cette invention est relative aux revêtements de fours du type à foyer ouvert ou autre type à revêtement basique réfractaire et elle se rap- pôrte, en particulier, à des briques pour les revêtements de parois et de voûte de tels fours.
Selon la présente invention,\) une brique minérale basique pour le revêtement d'un four est renforcée par de l'acier en feuille ajourée; rigi- de, par exemple une plaque perforée;, une,plaque en métal déployé, un réseau métallique tissé,, entrelacé ou obtenu par soudure, s'étendant dans le sens longitudinal de la brique, du côté avant vers le côté arrière. Le type de ren- forcement ajouré a de nombreux avantages sur l'acier en feuille continue ou en tube tel qu'on l'emploie communément pour les revêtements en briques basiques.
Parmi ces avantages, il faut citer ceux qui suivent: la Le minerai pénètre dans les perforations et reste calé de façon sure pendant toute la vie du revêtements
20 Lacier est divisé en parties de petite section transversales bien distribuées sur le revêtement formant un tout et il fond facilement pour former une couche à surface unie., à la surface chaude du revêtement,
3. L9acier sous forme divisée permet d'éviter des lignes d'acier verticales continues à la face des revêtements de parois;
4. La teneur en acier peut être facilement réglée selon les exi- gences du type de minerai basique utilisé dans le revêtement,.
5. La teneur en acier peut également être modifiée facilement par l'épaisseur du revêtement,, c'est-à-dire par la longueur de la brique,; .
60 Le renforcements appliqué à des briques préalablement formées peut être appliqué à la surface de la brique ou à l'intérieur de la briques ou encore de l'une et 19autre façon, et s'il est utilisé à l'intérieur, dans
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le cas de briques de grande section transversales il permet à l'acier d'être bien réparti dans le minerai basique;
7. Le renforcement faisant corps avec la brique est introduit au- tomatiquement lorsque la brique est placée dans le revêtement, ce qui se distingue du placement de feuilles séparées, pleines ou ajourées, entre des briques consistant uniquement en matière réfractaire, comme il a déjà été proposé.
En plus de l'acier du renforcement le revêtement peut contenir de petites pièces de métal ferreux perdues ou noyées dans le minerai basique, par exemple de petites longueurs, soit 1/4 pouce ou moins, de fil d'acier, ou de durs modules de matière à teneur élevée en oxyde de fer, telle que le minerai de fer de Cumberland. A mesure que le revêtement s'épuise, ces addi- tions apparaissent à la surface et se combinent avec l'acier de renforcement qui se présente continuellement, pour produire une couche lisse.
L'acier ajouré peut se trouver complètement ou en majeure partie à l'intérieur de la brique ou à la surface d'une brique de revêtement, for- mant, par exempleun "tube", à quatre côtés ou trois côtés d'un carré ou d'un rectangleIci encore, une brique renforcée à la surface peut aussi avoir un renforcement interne. Des parties -recourbées du renforcement, par exemple des pièces perforées mais non complètement détachées, lors de la for- mation de la plaque perforée, peuvent servir de cales, et de l'acier ajouré, avec de telles cales, peut être appliqué à toute face longitudinale d'une brique ou à l'intérieur de la brique. De plus, les bords des feuilles d'acier ajourées peuvent être tournés vers l'intérieur pour former une autre aorte- de cale.
Une extrémité de l'acier ajouré peut être découverte à l'extrémité de la brique formant la face du revêtement.
L'acier ajouré peut être pratiquement plat ou bien il peut être ondulé. Des prolongements de l'acier au delà de la partie occupée par le mi- nerai basique peuvent être utilisés pour suspendre un revêtement de four, des câbles ou tiges de suspension traversant la maille de l'acier ou les grands trous formés dans celui-ci.
L'invention sera maintenant décrite de façon plus détaillée avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels :
Les figures 1, 2 et 3 sont des vues perspectives de briques de voûte renforcées respectivement au moyen de métal déployé, de métal perforé et de toile métallique, métal qui est représenté dépassant pour permettre la suspension des briques;
La figure 4 montre une section transversale d'une brique carrée renforcée tout autour; la figure 5 montre une section verticale de la brique visible à la figure 4,' les figures 6 et 7 sont des vues analogues à celles des figures 4 et 5 mais montrant une brique renforcée sur trois côtés;
les figures 8 et 9 sont d'autres vues semblables d'une brique ren- forcée principalement sur deux côtés opposés; les figures 10 et 11 sont d'autres vues semblables d'une brique rectangulaire avec renforcement externe et interne la figure 12 représente le procédé de formation d'une brique telle que celle qui est-visible aux figures 10 et 11; la figure 13 est une variante de la figure' 6; la figure 14 montre une section transversale d'une brique carrée avec renforcement angulaire interne; la figure 15 est semblable à la figure 14 mais elle représente un renforcement interne carrée
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la figure 16 est semblable à la figure 14 mais elle représen- te un renforcement ondulé ; la figure 17 est une coupe transversale montrant une autre forme de renforcement ondulé ;
la figure 18 est une coupe verticale représentant un renforce- ment interne en une simple feuille; la figure 19 est une variante de la figure 18; la figure 20 est une coupe verticale avec deux feuilles de ren- forcement interne; la figure 21 est une coupe verticale avec renforcement en U; . la figure 22 est une vue perspective du renforcement représen- té à la figure 21; la figure 23 est semblable à la figure 22 mais elle montre un autre type de renforcement la figure 24 est une vue perspective d'un type de renforcement en métal perforé ; les figures 25 et 26 sont des assemblages schématiques de briques avec deux types de renforcement; les figures 27,28 et 29 sont des coupes verticales à travers trois types de revêtement de voûte ; la figure 30 montre des sections transversales de briques de verrouillage, qui sont représentées assemblées à la figure 31;
les figures 32 et 33 sont semblables aux figures 30 et 31 mais elles représentent une variante; la figure 34 est une coupe transversale d'un assemblage d'un autre type de briques de verrouillage; la figure 35 est une vue perspective d'une autre forme de ren- forcement de brique de paroi; la figure 36 est une vue de face d'un assemblage de briques telles que celle qui est représentée à la figure 35 ; la figure 37 est une vue perspective d'une autre forme de ren- forcement pour une brique de paroi; les figures 38 et 39 sont respectivement des sections trans- versales de parois verticales et inclinées, faites de briques d'autre for- me, et la figure 40 montre une section d'un autre type de revêtement de voûte.
Si l'on se réfère aux figures 1, 2 et 3, on voit que des bri- ques rectangulaires de revêtement de voûte 1, 2,3, en minerai basique, sont respectivement renforcées au moyen d'une feuille d'acier déployé 4, d'une feuille perforée 5 et d'une maille d'acier 6 (montrée en brisant des parties de briques) dont les parties 7, 8 et 9 s'avancent pour assurer la suspension
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des 'briques. Un ou plusieurs trous la,\! 11 peuvent être formés dans du métal déployé ou perforé pour recevoir des organes de suspension ou des câbles (non représentée), mais dans le cas de mailles (figure 3), les ouvertures peuvent être assez grandes en elles-mêmes pour contenir les moyens de sus- pension.
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Les trois formes dPacîer'4uuré visibles aux figures 19 2 et 3 peuvent être utilisées comme variantes dans la plupart des applications de renforcement montrées aux autres figures et, dans la plupart des cas., le ren- forcement est indiqué par une ligne brisée forte, qui doit être prise comme l'une quelconque de ces variantes.
La césure dans laquelle le renforcement est déployé ou perforé ou (vu d'une autre' direction) le rapport de la surface de l'acier à la surface totale de toute pièce de renforcement donnée sont régis par le type de mine- rai basique qui doit être contenu dans le revêtement,, un minerai d'une teneur relativement faible en Fe2 03 ayant.une plus haute tension en acier dans le renforcement et vice versao La teneur en acier peut de même être régie par 1' épaisseur de la plaque d'acier ou le calibre du fil d'aciers dans les limites d'épaisseur prescrites par la quantité d'acier nécessaire pour renforcer la brique entière.
Comme indication de variations se produisant dans la teneur en
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Fe 03 des minerais basiques, on peut mentionner que certaines magnésites .grecques n'en contiennent que 05% tandis que d'autres (par exemple les ma- gnésites-àu1: ) en contiennent jusqu9à 10%0 Chaque type nécessite une quantité appropriée d'acier pour produire une réaction satisfaisante dans le fonctionnement du four.
L'épaisseur de l'acier peut être modifiée selon les exigences des différents fours de même que peut l'être ladimension des perforations ou mailles.
Des matières basiques variées peuvent être utilisées pour le re- vêtement,, par exemple de la magnésite, de la magnésite chromée.9 de la bauxite et de la serpentine, et chacun des mélanges usuels de ces matières, liées de la manière habituelles par exemple par la méthode comme sous le nom de "lia-
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ge chimique fi Si l'on se refère aux figures 4 et 5, une brique de voûte carrée
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12,\J de 4 pouces sur 4 pouces par exemple,, est entièrement couverte d'un ren- forcement 1.3, dont les côtés lut,, présentent des cales 15, tournées vers l'in- térieur la face terminale de la brique est couverte par un renforcement 16g continuant ga des côtés 14 et se terminant par une cale 17, tournée vers 1' intérieur.
La face est ainsi protégée contre l'éclatement pendant la combustion initiale et l'acier ajouré est exposé à la rapide formation d'une couche lisse. Le côté 14 est pourvu d'un prolongement 18, dirigé vers le haut., présentant un trou 19 pour la suspension de la brique. -
Aux figures 6 et 7, une brique de voûte carrée 20 présente un ren-
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forcement 21 sur trois côtés8 la face de la brique étant couverte par le ren- forcement 22 retourné en 23, sur le côté par ailleurs découvert 24.
Aux figures 8 et 9, une brique voûte carrée a deux faces opposées;, pourvues d'un renforcement 26, retourné en 27 sur les autres côtés et retour- né également sur la face en 28, pour résister à l'éclatement.
Les figures 10 et 11 montrent une brique de voûte rectangulaire plus grande., 29, soit de 8 pouces sur 4 pouces., avec un renforcement envelop- pant 30 et une feuille interne 31, cette dernière se prolongeant vers le haut en 32 pour la suspension de la brique. Des briques plus grandes, par exemple de 9.pouces x 12 x 12,,présentent avantageusement des quantités plus grandes de renforcement interne.
Le renforcement et le minerai basique peuvent être facilement for-
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més en tassant le minerai dans un moule., le renforcement étant placé en un endroit approprié. Par exemple,, une brique avec renforcement externe et in- terne peut être faite comme il est montré à la figure 12. Le renforcement 33 est placé dans une cavité d'un moule 34, avec une portion 35 se dirigeant
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vers le haut.
De la matière basique 36 est tassée jusquSà ce qu'environ la moitié de la profondeur du moule soit remplie et une feuille 37 de renforce- ment est déposées Ensuite,!! de la'manière' de remplissage 38 est tassée dans 1' autre moitié du moule et le prolongement 35 est replié vers le bas sur la ma- tière de remplissage,!! comme il est montré en 39.
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Bien que le renforcement externe visible aux figures 4 â.l. soit indiqué comme se trouvant sur la surface des briques,, la matière de remplissa- ge traverse les perforations et quitte la brique avec des surfaces pratique- ment lisses,\1 sur lesquelles 1-'acier peut n'être que légèrement visible seulement,
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comme on a essayé de 19indiquer aux figures ls 2 et 3s en 40 41 et lia La matière de remplissage est fixée au renforcement mais les cales addition- nelles, telles que celles qui sont désignées par 15 (figure 5), ajoutent à la distribution de l'acier à travers la brique et donnent de la résistance à l' éclatement,!! puisque 1?épaisseur du revêtement est consumée,
aussi bien quelles
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présentent de 19 acier frais pour le maintien de la couche de.,ihrfa.ce" Des cales telles que celles qui sont indiquées en 17 (figure 5) et en 43 (figure 13), ajoutent à la résistance propre des briques lorsque le renforcement est plutôt externe
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la figure 14 une brique carrée 44 a un renforcement interne 45" formant un angle droit,, dans un espace compris entre deux côtés de la brique, et à la figure 15, une brique carrée 46,!! soit de 5 ut !tmtor#.men1Litxtene 47 en forme de carrée soit de 3 1 pouces sur 3 1/2 pouces.
La figure 16 montre une brique carrée 48, avec renforcement à angle droit de tôle ondulée 49, et la figure 17 montre une brique carrée 50 avec une simple feuille ondulée 51 de .renforcement ondulée Lorsque les briques des figures 14 à 17 sont utilisées pour revêtement de voûte une partie du renforcement peut faire saillie à des fins de suspension, comme il est montré aux figures 18 à 20.
La figure 18 montre une brique de voûte 52,avec renforcement in- terne 53 près de 1?un de ses côtés,9 ce renforcement tournant en 54 pour conte- nir la face de la brique. La figure 19 représente une brique de voûte 55, qui
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présente un renforcement interne central 56a avec des parties 57a tournant en sens opposé sur la face de la brique. La figure 20 montre une brique de voûte
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58, avec deux tôles de renforcement interne 59s tournent sur la face de la brique en 600
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Aux figures 21 et 22g on voit une forme de renforcement en U 61, qui couvre le remplissage 62 sur deux côtés opposés de même que sur le côté 63, des cales 64 (figure 21) étant tournées vers le remplissage. Les prolon- gements 65 présentent des trous 66 pour la suspension de la brique.
Le ren-
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forcement 67a visible à la figure 23, présente des ailes 68, si bien que trois côtés de la brique sont couverts et que des parties 69a repliées$ passent sous la face pour résister à l8éclatemento Un prolongement unique 70 présente un trou 71, destiné à la suspension de la brique. (La structure ajourée du ren-
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forcement ou les cales n9ont pas été représentées aux figures 22 et 23).
La figure 24 montre comment on peut laisser dépasser le métal 72 provenant du découpage des perforations 73 d'une feuille de recouvrement 74, pour en daire des cales.
Il n'est pas nécessaire que chaque face d'une brique ait son pro- pre renforcement,, même si, dans l'assemblage de briques du revêtement, le ren- forcement doit être espacé par des intervalles non supérieures à la largeur d'une brique. Comme il est montré à la figure 25, des briques 75renforcées sur leurs côtés opposés 76, peuvent être assemblées avec des briques alter- nantess à angle droit l'une par rapport à 1-'autre,, et, comme il est représenté
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à la figure 26s des briques 77a renforcées sur deux côtés adjacents 78s peuvent., de mêmes être placées dans chaque rangée le résultat étant/} dans l'un et 1'au-
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cas, que chaque brique du groupe présente un renforcement à chacune de ses faces.
La figure 27 montre une coupe de revêtement de voûte pouvant être construit à partir de briques préalablement formées, 79, du type représenté à la figure 18,le renforcement 80 étant tourné sur la face en 81 et montant' en 82, pour la suspension des briquesDe la matière isolante 83 bourre l'es- pace situé au-dessus des briques de matière basique 790On peut aussi dans cette constructions employer d-autres formes de briques de voûte que celles qui ont été décrites plus haut.
La figure 28 montre une section de voûte avec de grandes briques 84, présentant un renforcement externe 85des prolongements de suspension 86 et un renforcement interne 86 A.
La figure 29 montre une autre section de voûtes avec des briques peu profon- des 87 et des briques plus profondes 88. Le renforcement 89 n'est représen- té que sur une face seulement de chaque brique mais les deux côtés peuvent être renforcés (en plus de l'un ou des deux côtés restants),, de même que peut 1?être la surface chaude.
La section de la brique peut être telle qu'elle se verrouille avec des briques voisines.!) soit des briques de voûtesoit des briques de paroi.
Ainsis la figure 30 montre des briques 90, complètement entourées par un renforcement 91, des nervures de section incurvée 92 dans une brique s'adap- tant à des retraits 93 d'une autre briques 1-'assemblage se présentant comme il est représenté à la figure 31. A la figure 32, le renforcement 94'ne se présente que sur trois faces,, laissant une face libre,, par exemple la face présentant la nervure 95. Lorsque 19 assemblage a eu lieu, comme il est repré- senté à la figure 33, le renforcement autour de la rainure 96 de l'une des briques se trouve voisin du côté non renforcé de la brique adjacente. Chaque brique peut avoir deux rainures 97 et deux nervures 98 (figure 34) de façon à créer un verrouillage sur toutes les faces des briques.
Lorsqu9il est utilisé dans des briques de parois le renforcement ajouré présente généralement une ligne d'acier interrompue à la face chaude,, ce qui évite les lignes verticales d'acier même lorsque les briques sont posées à plat,, comme il est indiqué par le renforcement en métal perforé 99 visible à la figure 35. Mais il est avantageux de placer les briques de pa- roi en coing comme il est montré à la figure 36. Les briques carrées 100, avec renforcement 101, sont placées de telle façon que les lignes de renforcement soient à 45 . Les briques peuvent avoir un fond de briques spéciales 102 ou le fond,; par exemple en dolomite, peut être construit comme il est indiqué en 103.
Des briques de section rectangulaire peuvent également être placées à angle.
La masse de renforcement d'une brique de paroi peut être retirée par rapport à la faces comme il est montré à la figure 37 Le côté inférieur 103 affleure avec la face 104 du remplissage basique mais le sommet et les côtés 105 se terminent en 106. Le côté 103 protège la face de l'é=clatement mais la masse de métal n9est présentée à la fusion que lorsque la face est progressivement consumée.
Les parois peuvent également être revêtues avec le type de brique montré à la figure 38. Le renforcement 107 s'étend au-dessus du sommet de la brique et.9 en parties en dessous des faces avant et arrière 108, 109. Pour des parois inclinées, les faces avant 110 (figure 39) ont un renforcement :plié correspondant 111.
Le renforcement ajouré peut s'appliquer à des voûtes à auto-sustenta- tion, spécialement du fait qu9il est possible d'ajouter une autre matière ba- sique et, si on le désires un autre renforcement pour compenser la perte à la face chaude de la voûteo A la figure 40, on voit que l'épaisseur de voûte ini- tiale 112p soit 9 poucesprésente un renforcement dépassant 113, et des "tubes" 114 formés du même renforcement peuvent être placés entre les saillies 113 et remplis de matière basique 115. Même si le revêtement initial 112 est entièrement
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consuméla fusion des renforcements superposés 113, 114 maintient la conti- nuité du revêtement.
Le renforcement peut être appliqué à des briques ou dans des bri- ques de section transversale autre que carrée ou rectangulaire. Ainsi,, des briques triangulaires ou hexagonales peuvent être renforcées par des 'moyens généralement semblables à ceux qui sont décrits ci-dessus.
A la fois pour le revêtement de voûte et pour le revêtement de parole un renforcement additionnel peut être prévu vers la face froide du revêtement. Avec un renforcement en métal perforée la dimension des perfora- tions peut diminuer vers la face froide; et avec tout type de renforcement, des pièces additionnelles peuvent être introduites dans la partie postérieure du revêtement,, par exemple comme montré en 116, à la figure 40.
Outre que l'on applique la matière basique à l'état non brûlé (convenablement liée) dans ou autour des divers types de renforcement ajou- ré, la matière basique peut se présenter sous la forme de briquer brûlée de- vant être subséquemment couverte par le renforcement, auquel cas les briques ou sections de briques sont.!) de préférence, formées avec des retraits imprimés dans lesquels s'adaptent les saillies de verrouillage du renforcement appli- qué aux briques ou sections ou replié autour de celles-ci Du ciment ou une matière analogue à la brique peut être employée si nécessaire, pour fixer les briques ou sections au renforcement.
REVENDICATIONS.
1. Brique minérale basique pour revêtement de fours dans laquelle le minerai basique est renforcé par de 1?acier sous forme de feuille ajourée, rigide s9étendant dans le sens longitudinal de la brique du côté avant au côté arrière.