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"Perfectionnements à. la construction des voûtes et des murs de fours et de foyers' Il% :présente invention se rapporte aux constructions de voûtes et de murs et plus parti- culièrement à celles de voûtes et de murs réfrac- taires de boîtes à feu de chaudières ou foyers analogues. les voûtes et les murs réfractaires, tels qu'on les a construits jusqu'à ce jour, ont %ne $urée très courte et exigent un entretien cons- tant'des remplacements entre des périodes de chauf-
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fe relativement courtes.
Cet entretien cons-
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tant est aocEM!tmeïB!: très coûteux; de.,.plua3 le four est hors service la plupart du temps et bloque ainsi l'installation de force motrice, ce qui augmente les frais d'exploitation de l'installation en question. on a découvert que la détérioration rapide des murs réfractaires n'est pas déter-
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minée tellement par la fusion y( ou par la com- bustion de la matière réfractaire, mais plutôt
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par des phénomènes cl*ordre mécanique qui se manifestent dans le foyer et qui ont pour effet la désintégration de la matière réfractaire a une température qui est bien au-dessous de celle du point de ra.1OOU1ssement.
.Bar exemple, la dilatation et la contraction dues à des varia- tions de température provoquent le fendillement
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et la ehute de morceaux des éléments réfrac- taires, la chute en question, laissant apparat- tre des poches dont les dimensions augmentent rapidement par suite du fendillement de parties adjacentes non soutenues et de l'érosion pro- duite Sous l'effet de turbulence accrus des gaz tourbillonnant dans les poches.
les scories qui s'accumulent sur les surfaces réfractaires et qui tombent de celles-ci détruisent en outre les éléments
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réfractaires et remplissent les joints va un tel point que ce phénomène (s'ajoutant à la dilatation et à la contraction naturelles de la
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boite à feu) augmente la tendance au fendille"* ment des éléments réfractaires.
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Le principal objet de la présente in- vention consiste en une construction réfractaire
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qui résiste mieux: aux effets destructeurs préci- tés dans une boite à feu et qui prolonge ainsi les périodes de fonctionnement d'un foyer.
D'autres objets importants de l'in- vention consistent dans l'organisation d'un as- semblage de briques dans une voûter organisation telle qu'alla facilite la mise en place et le
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remplacement des éléments réfractaires, qu*elle réduise la tendance au fendillement des éléments sous l'action de la dilatation et de la contrac-
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tian, qu1elle empêche la chute de morceaux d'é- léments, qu'elle empêche les briques adjacentes
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de se souder entre elles, qu>elle empêche les effets de rayure des scories et qu'elle empêche la fusion des scories dans les joints entre les éléments réfractaires.
Sur le dessin annexé, on a représenté
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une forme préférée de l--,invention, forme J;1l"é:f'é.. rée établie conformément aux caractéristiques
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principales de 1'$Invention spécifiée ci-dasqs et â à:autres caractéristiques qui apparaîtront au òurs de la description qui va suivre.
Ia fig. 1 est une vue en perspective
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de 1 t intérâa cL4;uae botte à feu dont les parois et la n#te rétraota.ar sont construitlsconf'or,. mément aux caractéristiques de la présente in- mention:
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La. fige ta est une coupe en perspec- tive d'un détail vu à plus grande échelle, coupe faite sur un coté de la voûte et montrant plus
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particulièrement l'assemblage des éléoents ré-
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aataireax lai figt 5 est une coupe longitudinale verticale d'une partie de voûte de la botte à feu ; la fig. 4 est une vue de détail en perspective da l'un des supports moules (en fonte);
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Il fig. 5 eàt une vue de détail en perspective de 1:une des 'barres à T prévues pour supporter les parties de voûte protégeant les poutres;
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Il figa 6 est une vue de détail en perspective â'tine des pièces suspendues servant de support à la partie inclinée de la voûte;
La fig. 7 est une vue de. détail en perspective de 1#un des supports suspendus de la partie de voûte exposée au feu ;
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La fig.
S est une vue de détail en perspective de l'un des éléments réfraotaires droits;
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Ira fig. 9 est une vue analogue de l'élément réfractaire considéré du côté opposé;
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la 1;ig. 10 est une vue en perspective analogue de l'un des éléments réfractaires incli-
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nues ;
La fig. 11 est une coupe de détail à plus grande échelle suivant la ligne XI-XI de la fige 3 montrant plus particulièrement 1'assembla-
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ge des éléments rata1res et la 1 garniture insérée entre les éléments pooc- escher la sou- dure entre des éléments adjacents.
sur le dessin annexée on a désigné par
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1 la àoite à feu d't3a foyer du genre de ceux ser-
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que celles utilisées dans les insta.lt'ons indus- trielles de force motrice, boite à feu qui compacte des murs latéraux 8 et 3 ainsi qu'une voûte de foyer
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4 qui s1étend sur toute la boîte à feu au-dessus de la grille 5 pour diriger les produits de combus- tion vers la chaudière comme a'est le cas dans les foyers usuels.
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los murs 2 et 3 de la botte à feu sont revêtus de matière rê1".ra.ctàire consistant en des bloes ou briques qui sont réunis pour former un assemblage, absolument de la même manière que les briquea du cote extérieur et qui sont conformés pour constituer des rebords 6 inclines vers le haut et se prolongeant intérieurement, bords dont la
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forma épouse celle du contour latéral de la vote bzz
La voûte 4 comporte une partie inclinée 7 qui est également constituée par un assemblage
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de bloaj ou.
'briques réfractairea 8 suspendus 1I&te sont a leur tour suspendus à des poutres 10 qui â côte à des organes de suspension 9 dui/constitaent une partie de la carcasse du foyer, Il voûte com- porte également une partie 11 se prolongeant vers le haut et Prévue pour la protection, des poutres, laquelle partie consiste en un assemblage analogie
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de briques réfractaires aocorohées a des barres là disposées verticalement dans le prolongement des organes de suspension 9, comme on le voit plus
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particulièrement sur lès fig. 1 et 3. les organes de suspension 9 sont cons. titués par des pièces en fonte 13 ayant une section
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transversale en foras dhl comportant : des oerolon- gements latéraux en :forme d'ailes 14 et 15 pour
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la suspension des Toriques;
une nervàe centrale 16
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et des nerrores 17 et 18 dont les faces ir3f'é- rieures 19 sont dentées, lias différentes pièces sont assemblées entre elles de manière à cons- tituer des organes de suspension ayant la lon- gueur désirée, cette liaison étant obtenue en munissant les extrémités desdites pièces res-
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pectiement de languettes 20 et de chapom 21, Dans 1;exemple représenté sur le Mss1n; les organes de suspension sont constitués par deux pièces assemblées entée elles au moyen. d'un
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boulon n ou d'un organe analogue traversant la liaison par languette et chape prévue entre les deux pièces précitées..
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IAs extrémités inférieures des organes ce suspension ainsi constitués-sont- suspendues aux :poutre. transversales 10 par 1 tintermédiiire ou étriera de tiges 23 munies de crochets/24 en prise avec
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les dents z19 des nerimres 17 et 18t. tandis--ÇLue les extréinités supérieures desdits organes de suspension sont fixées à des pièces arquées en
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fonte a5 supportant le nez de voûte, eome on va le décrire ci-après, les pièees de fonte 25 étant, à leur tour, soutenues par des pièces de
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suspension en fonte S6 fixées à la poutre trans- versa.le supérieure 10qui porte la partie de
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votlte serrant à la protection des poutres.
1ML pièoesde fonte 86 .1"J'L com.:portmt..ctps ailes ou nervures verticales z7 et Sa qui sont dans le prolongement des ailes verticales cor-
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respondantes 29 et 30 des barres la dont les extrémités inférieures sont disposées sur une embase 31 prévue sur chaque pièce 26. les en!**
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embases 31 supportent la partie de voûte serrant à la protection des poutres de manière que le nez et la partie inclinée de la voûte puissent être
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remplaces sans que l'on soit obligé de clémotteela partie de voûte servant à la protection des pou- tres,
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Les pièces de fonte a5 "0OJ1.1)Ortent des segments arqués manies d'ailes ou. de nervures 3S .
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et 33 qui sertent de support aux briques,, les- quelles nervures ooerespondent aU!:
nervures déjà décrites cic3.essus et servant à supporter les 'briques.
Bans la construction usuelle des foyers, les organes'de suspension sont répartis indi-
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vidue1lement sur toute la largeur de la botte à feu à des distances suffisantes pour que chaque organe de suspension puisse soutenir par suspen- sion, une rangée de briques ayant ses faces la-
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tocalas en contact parallèle avec les faces la- térales opposées correspondantes des brigues suspendues aux organes de suspension adjacents, assembler
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aucun moyen n'étant prévu pour 29LUr les brai- ques au pour 1:
Jd.ser,-'!t d'une autre manière les joints entre ces briques. les joints ainsi formés 8'46'*tendent
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depuis le sommet de la partie de voûte 11 servant à la protection des ])01J.tres jusquau bas de la partie inclinée 7 et forment des rainures conti- nues dans lesquelles oic-oulant les scories et les produits de condensation déposés sur les surfaces
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de la voûte et qui aboutissent sur la voûte d''al- lustage 34 qui constitue la partie avant de la bcaite à vent 35. les scories tondent à J'facuuJ}1.'tler
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/ dans les joints et à réunir,par fusion, les faces adjacentes des 'briques.
Dans ces con- ditions,lorsque la voûte se diiate et se con- tracte par suite des changements de température qui ont lieu dans la berfte à feu, les 'briques ne peuvent-pas se déplacer les unes par rapport aux autres. la conséquence en est que les faces latérales des briques qui sont effectivement et soudées entre ellessont plus résistantes que les parties centrales desdites briques, ce qui fait que des fentes se produisent:
depuis le centre en allant vers les faces latérales des briques., fentes qui provoquent la chute de portions triangulaires de briques sur la grille 5, et qui donnent lieu à la formation de poches qui augmentent la turbulence des gaz., ceux-ci ayant tendance à. détruire les briques en élargissant leurs fentes.
Lorsque la voûte commence à se fendre ainsi, sa détérionation est très rapide et elle doit être réparée ou être remplacée par une voûte nouvelle.
Les scories qui tombent de la sur- face inclinée de la voûte provoquent en outre une érosion et la destruction des briques.
La présente invention a précisément pour tant objet des moyens pour obvier à la dé- tériorationrapide de la voûte grâce à une ferme perfectionnée de briques de :petites dimensions et conformée de manière à former un assemblage
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lorsqu'elles sont fixées d'une manière suspendue aux organes de &us:peneion.
Da briques sont également conformées de manière que 1.on puisse rapidement réparer des parties de voûte sans que 1-$on soit obligé de reconstruire complètement la voûte. les nouvelles formes de briques sont telles que l'on puisse réaliser alternativement des rangées transversales de briques droites ou rectilignes 36, telles que celle représentée sur la fig. 9 études rangées intermédiaires de
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briques inclinées bzz, telles que celle razutésen- tée sur la fig. 10, de manière que l'on obtienne une disposition décalée des joints latéraux entre les différentes rangées.
les briques droites 36 sont cons,* tituées par un bloc ayant essentiellement une
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forme Darllél.yipèdi4ue comportant des faces avant 38 et arrière 39 parallèles entre elles, des faces latérales 40 et 41 et des faces su-
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parieure 4i et inférieure 43.
Il face latérale intérieure 40 C01X1:Porte, à son extrémité . supérieur re, une échâncrt3re transvacsajte 44 organisée pour que la brique puisse être accrochée aux aiè
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les latérales des organes de suspension respea- tifs, comma on peut le voir sur la fige 2, la partie 45 de la face latérale, partie disposée
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au-dessus de 1'eahanarure, étant en retrait de la partie inférieure 46 pour Qu'ton puisse 3.'aD- piquer contre les parties, nervarées verticales des supports, afin que les blocs puissent être suspendes aux ailes latérales respectives des supportât, de telle manière que, lorsque les fa-
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ces latérales juxtaposées 40 des briques associées avec 1;
un des organes de suspension adjacents
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'viement en contact avec les faces latérales des triques suspendues à l'aile opposée dudit support, les 'briques considérées soient maintenulra ferme dans une position suspendue aux supports et que les extrémités ou faces inférieures 43 forment la surface interne de la voûte .. les 'blocs angulaires ou inclinés dont
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un est représenté sur la fig. 1Q ont chacun leur extrémité supérieure con:
rbrmim atement .aamme la brique représentée sur la fig. 9, mais l'extrémité inférieure 47 est décalée angula.1rement par rapport à. 1 egtrétâ supérieure J,r9ci tée, de manière que la face inférieure 48 soit dans
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une position telle que les joints latéraux 49 et 50 soient décalés par rapport au plan passant
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par l'axe des supports et qu'1.ls se trouvent sensiblement à mi-chemin de la largeur des 'briques droites.
On voit alors que i:!I2IMq"'p'lIlorsqu.on utilise des briques droites dans une rangée s".é... tendant sur toute la largeur de la vot1te et que l'ton utilise des briques inclinées dans la rangée suivante, les joints 49 et 50 seront décalés par rapport aux joints analogues 51 et 58 des briques rectilignes de manière à constituer une construc- tion de voûte continue , ce qui brise ainsi la continuité des joints latéraux depuis le sommet
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jusqu'à,
la base de la voûte Il est ainsi évident que les scories
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s \aCUD1uléldJ sur la surface inférieure de la voûte
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ne peuvent pas tomber directement L3 long des joints depuis le sommet jusqu'au bas de la croûte parce que les joints d'une rangée sont brisés par les briques de la rangée adjacente, coma on le voit nettement sur la fig,, 1.
Pour maintenir les rangées de briques adjacentes en prise les unes avec les autres, une face de contact (de chaque brique) est munie d'un certain nombre de saillies 53 régulières qui en pointe de diamant sont conformées avec des facettes/et l'autre face de contact présente des creux 54 confor- més d'une manière analogue avec dés facettes de manière que les saillies de l'une des ran- gées de briques rengagent dans les creux de la rangée suivante, comme on peut le voir sur la fig. 11.
Pour empêcher que les scories ne se déplacent le long de la surface de la voûte depuis le sommet jusqu'à la base de cette dernière, l'extrémité inférieure des faces latérales de chaque brique comporte avanta- geusement de très petites rainnres ou canne* lures 65 et 56 organisées pour former des ca- naux transversaux s'étendant sur tolite la largeur de la volte et pour interrompre la surface lisse, de manière que les scories tom- bent des extrémités inférieures des 'briques.
Ceci est particulièrement avantageux dans les voûtes inclinées, mais peut être supprimé dans les constructions;de -Mutes planes.
Pour faciliter la mise en place des briques, lorsqu' on procède à des réparations ou
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à la construction de la voûteoriginale, les coins supérieurs opposes aux échancrures 44 sont
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arrosais en 67 pour permettre la radresseaenij.de la 'brique après que son extrémité échancrée (ou en forme de crochet) a été engagée sur l'aile ou nervure du support, comme on peut le voir
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sur la f.g.2. Mtee à cet arrondi du coin de la 'brique, celle-ci peut facilement être dépla- cée dans un plan parallèle à celui de son montre sans gêne pour la brique voisine.
58 les 'briques/formant le nez de voûte ont la même organisation que les briques re-
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yésantéas sur les fig. 9 et 10, mais elles ont la forme de secteurs, de manière que l'on puisse former le nez de la -croûte
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les supports- 49 servant a la partie de Toute exposée au feu sont suspendus à la poutre amant et à des Intervalles correspondant à ceux des organes de suspension de la voûte, lesquels supports 59 comportent des nervures
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60 et 61 pour supporter des briques et3labe â lles dè' la partie de vaûte principales lorscitcon construit une voûte l'ait de de la brique 8 ayant la nouvelle forme par** fectionnée,
la partie de voûte exposée au feu est établie en utilisant des briques droites 36
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mdnties sur les ai-lea des supports, de manière gdme rasgéo de %tiques ss èt3âe sur toute la largeur de la 'boîte à feu et que les triques cusposées à l'extrémité de la rangée Eapdsent'sur les épaulements 6. On accroche ensuite aux supports une rangée de briques incli-
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rangée de 'briques soient décalés par rapport aux joints de la première rangée. on monte ensuite une autre rangée de briques droites sur les supports et ainsi de suite jusqu*à ce que le nez de la voûte atteigne le point où 1*on utilisa des briques en forme de sec- teur.
Après que l'on a formé le nez de vente, on achevé la partie verticale de voûte exposée au feu en utilisant les briques plates usuelles:.. On monte ensuite des pièces d'aren fonte rêt 52 contre l'extrémité inférieure des sup- ports 9 et 1*on suspend aux ailes de ces supports alternativement des rangées de 'brigues droites et des rangées de Triques inclinées jusqu'à ce que soit achevé le nez de la voûtas Les briques en forme de secteur sont alots accrochées aux supports en fonte 25 de manière à former un nez arrondi,comme on peut le voir sur la fig. 1.
lorsque ce nez est ache- vé, la partie de voûte servant à la protection des poutres est obtenue par l'assemblage de briques plates de la même manière que la par- tie inclinée de la voûter
Il est désirable, au moment où chaque brique est mise en place, d'appliquer une bande de barniture telle qu'une feuille d'amiante 63 dans les joints de tête sépa- rant des briques adjacentes, comme on peut le voir sur la fig, 11 pour rendre la voûte étanche et pour empêcher des fuites de gaz de foyer entre les briques.
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L'utilisation d'une feuille d'a- miante est également très importante, car elle en** pêche la soudure de briques adjacentes entre elles sous l'effet de la très grande chaleur dé- gagée dans la botte à feu. la feuille d'amiante semble avoir une action neutre sur les scories et les deux corps ne se lient pas entre eux. Ion briques restent ainsi libres, ce qui fait qu'elles peuvent subir librement et indépendamment les unes des autres les effets dus à la dilatation et à la contraction, on a remarqué qu'aux points où l'on a omis de mettre une couche d'amiante, les briques laissent, après la première chauffe, de petits espaces entre elles, espaces qui sont dus à un rétrécissement de la 'brigue et qui augmentent avec les dimensions de celle-ci;
après une seconde opération de chauffe du foyer, les scories commencent à pénétrer dans les fissures et provoquent une soudure des joints de 'briques.
Lorsqu'on monte les briques, dans chaque section,, avec les joints passant par le plan des supports, ces 'brigues peuvent être assem- blées plus aisément sur les supports précités parce que chaque brique est suspendue au support à l'emplacement qu'elle doit occuper, ce qui constitue une différence par rapport aux formes de triques utilisées jusqu'à. l'heure actuelle où chaque brique doit être enfilée sur l'ex- trémité supérieure des supports, puis glissée le long du support pour être mise dans la position qu'elle doit occuper dans la voûte. un autre
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uniforme, qu'elles peuvent être maniées avec plus de facilité et quelles se contractent moins.
Les dimensions plus petites permettent également d'obtenir une constitution plus uniforme et une meilleure résistance à la tractiondans l'épaisseur de la brique.
En outre, en raison du fait que chaque brique a un simple contact d'appui, sur le support, ce contact d'ajout s'est pas modifié si la brique devait être déplacée en dehors verticale de sa positionou bien, si tante la voûte se dilatait d'une manière inégale., le jeu des triques individuelles ne déterminerait pas, pour cette raison, la rupture des parties de briques en forme de crochet, Lorsque les scories s'accumulent sur une voûte construite de la manière indiquée ci-dessus,
ces scories ne peuvent pas tomber directement le long des joints de la voûte en raison des rainures transversales formées par les joints horizontaux et par conséquent elles ne peuvent pas produire les effets de raclage ou d'érosion indiqués plus haut.
En raison du fait que les scories tombent facilement des briques, elles ne tendent pas à. s'accumuler dans les joints pour provo- quer la soudure entre des briques adjacentes.
Les briques sont, pour cette raison, libres de se mouvoir pour s'adapter aux efforts de dilatation et de contraction lorsque la voûte est chauffée puis refroidie.
Si l'une des briques tard à se fendre sur l'une de ses faces, la partie fendue ne peut
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-:pas tomber dans la 'boîte à feu, étant donné qu'el- le est retenue fermement par les saillies en prise (saillies prennes sur les six briques adjacentes) comme on peut le voir nettement sur la fig. 11.
Il est alors évident que lorsque la voûte est complètement montée, les extrémités des âriques présentent une surface continue pendant une période plus grande et, pour cette raison, elles s'opposent aux effets qui font que la Toute commence à se fendre et à se détériorer
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sous Inaction de l'éroslon des gaz et des seaw ries.