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" Voûte pour fours de fusion basculants
Dans les voûtes pour fours de fusion basculants, on constate le danger du fléchissement, vers l'extérieur, de la partie de la voûte du four qui, lors du basculement, doit supporter la charge de la partie soulevée de la voûte. Pour éviter ce fléchissement, cette partie de la voûte du four est mise sous pression par le haut.
En particulier lorsqu'on doit employer des pierres spécifi- quement lourdes que l'on ne peut cimenter les unes aux autres (pierres de magnésite ahromée) pour la construction de la voûte du four, en vue d'utiliser les propriétés avantageuses de ces pierres (résistance élevée au feu et longue durabilité), il se présente de grandes difficultés,car par suite de l'absence d'un oimentage solide, une certaine pression de la voûte dans toute celle-ci doit toujours exister. Pour obtenir ce résultat il vien- drait immédiatement à l'esprit de mettre les autres parties de la voûte (c'est-à-dire toute la voûte) sous pression par le dessus et d'empêcher ainsi la montée de certaines parties de la voûte - en particulier d'endroits devenus faibles -.
Ce mode de construc-
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tion est toutefois défavorable, en particulier dans le cas de grandes portées telles qu'elles se présentent dans les fours Siemens-Martin modernes, car avec cette construction il existe- rait le danger que les endroits devenus faibles de la voûte soient enfoncés. On pourrait imaginer d'employer de plus gran- des haueurs de flèche pour rendre impossible de façon sûre un écroulement de parties de la voûte par la pression par le dessus.
Mais cette solution également serait défavorable car elle faaili- terait sensiblement lors du basculement le fléchissement vers l'extérieur. Il faut par conséquent essayer de se tirer d'af- faire avec une hauteur de flèche aussi petite que possible.
Ce problème est résolu, suivant la présente invention, par le fait que la voûte est non seulement mise sous pression par le dessus mais également suspendue.
Pour la réalisation de la voûte de four suivant la présente invention, divers modes de construction conviennent en cas d'em- ploi de l'didée indiquée de la présente invention; on peut employ- er par exemple des rubans de pression tendus au moyen de ressorts et connus en eux-mêmes, au moyen desquels les pierres suspendues sont reliées solidement et qui sont eux-mêmes suspendus de nou- veau à des poutres rigides. La pression peut aussi être exercée sur la voûte suspendue, par des organes de pression prenant ap- pui contre des poutres rigides. Les pierres suspendues sont avantageusement reliées à un support intermédiaire se déformant avec la voûte, placé complètement ou partiellement sous pression, qui est suspendu de son côté.
Il est particulièrement avantageux de suspendre les pierres par groupes ou dans leur ensemble, par une boucle de fil métallique formée d'un seul morceau de fil.
Le dessin montre deux formes de réalisation à titre d'exemp- les, les fig. 1 et 2 montrent une forme de réalisation comportant des rubans de pression tendus par ressorts, en vue et en coupe transversale, et les figures 3 et 4 montrent une forme de réali- sation comportant des supports intermédiaires déformables, en vue et en coupe transversale.
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La volte consiste en des nervures de support 1 et en des panneaux intermédiaires 2 ainsi qu'en des poutres rigides 3 qui prennent appui sur la charpente métallique 6 du four.
Dans la forme de réalisation suivant les fige 1 et 2, on emploie un ruban de pression 4 (fer plat ou poutrelle en T à larges brides) qui est appliqué sous pression par une charge de traction (par exemple le ressort 5) sur la nervure de support 1 conjuguée et exerce ainsi par le dessus sur la voûte une pression empêchant le fléchissement de la voûte vers l'extérieur dans la position de basculement, Les rubans de pression empêchent aussi principalement une déformation non-uniforme de la voûte. Les rubans de pression sont reliés élastiquement à la charpente 6 du four. Ils sont en outre suspendus aux poutres rigides 3 au moyen de ferrures de suspension 7.
Les pierres suspendues des nervures de support sont confor- mées de manière quelconque telle qu'elles peuvent être reliées par exemple au moyen d'un talon 8 au ruban de pression à l'aide de boucles 9 de fils métallique. On peut relier ainsi chaque pierre individuellement ou les relier par paires au ruban de pres- sion (fig.1 à gauche); on peut toutefois suspendre également plu- sieurs pierres formant un groupe au moyen d'une boucle commune de fil métallique (fig.l, à droite). On suspend avantageusement toutes les pierres dtune nervure de support au moyen d'une bouc- le commune de fil métallique ou bien on réunit les pierres d'une nervure de support en un petit nombre de groupes (fig.l,à droite).
Ceci donne une suspension particulièrement simple et peu coûteuse à fabriquer.
Par la combinaison du ruban de pression, exerçant une pression par le dessus sur la voûte par suite de sa,sollicitation à la trac- tion par les ressorts latéraux, avec la suspension de la voûte au ruban de pression, on empêche, d'une part, le fléchissement de la voûte vers l'extérieur dans la position basculée et, d'autre part, on rend possible de façon plus sûre la construction de la voûte
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au moyen de pierres lourdes ne se cimentant pas, comme par exemp- le des pierres de magnésite chromée, de sorte que les propriétés avantageuses de ces pierres (haute résistance aux variations de température et résistance au feu) peuvent être employées pour des fours basculants.
Par le fait que,dans la forme de réalisation représentée aux fig. 1 et 2, les boucles de fil$ métallique$ reposent librement sur le ruban de pression, ou,dans la forme de réalisation suivant les fig. 3 et 4, sur le support intermédiaire 10 (c'est-à-dire qu'elles ne sont pas placées autour de talons ou dans des trous du ruban de pression ou du support intermédiaire), la voûte peut se dilater librement en longueur par suite de l'échauffement et on tient compte ainsi de la différence de dilatation longitudi- nale de la voûte et du ruban de pression ou du support intermé- diaire.
Les fig. 3 et 4 montrent à titre d'exemple une autre forme de réalisation d'une voûte pour fours basculants suivant la pré- sente invention. On emploie dans ce cas,suivant l'invention,des supports intermédiaires 10 en fer déformable qui reposent sur les nervures de support 1, sont pressés contre les nervures de support par des organe de pression 11, avec organes de transmission de pression 12, prenant appui sur des poutres rigides 3, et qui sup- portent, d'autre part, les pierres suspendues au moyen d'éléments 9. Ces derniers peuvent, comme on l'a représenté par exemple, ou boucle consister en un seul entrelacement de fil, métallique, pour cha- que nervure de support (fig. 3, à droite).
Si le four est basculé, les organes de pression 11 avec les supports intermédiaires 10 empêchent le fléchissement de la voûte vers l'extérieur - la charge sensiblement plus élevée prenant naissance dans la position de basculement pour la partie de la voûte située le plus bas dans cette position est ainsi supportée.
Les supports intermédiaires reçoivent des dimensions telles qu'il: convenablement sont déformés/pendant la montée de la voûte lors du chauffage
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c'est-à-dire qu'ils cèdent à la déformation provenant de la mon- tée de la voûte et compensent ainsi la longueur de tension, pre- nant naissance dans la voûte pour le panneau sous tension de cha- que nervure de support, ce qui conduit à une allure pratiquement continue de la courbe de tension dans les nervures de support.
L'amplitude de la montée de la voûte peut être réglée par une mise au point correspondante des ressorts des culées. Les organes de pression 11 sont, après la montée de la voûte, réglés de façon appropriée pour assurer l'effet de pression par le dessus pour la position de basculement. La voûte est ainsi.mise correctement sous tension, un réglage ultérieur pouvant être produit éventuel- lement par simple déplacement des organes de pression et des res- sorts de culées.
La suspension des pierres aux supports intermédiaires se fait avantageusement, dans la forme de réalisation représentée, au moyen d'une seule boucle de fil métallique continue (fig. 3, à droite) qui passe d'une part par-dessus les éléments de support (talons) des pierres suspendues et d'autre part par-dessus les supports intermédiaires. Ceci conduit à une suspension simple et peu coû- teuae, qui peut être exécutée facilement sur place.
On peut na- turellement, à la place d'une seule boucle de fil métallique pour chaque nervure de support, choisir également d'autres formes de réalisation, comme par exemple plusieurs boucles de fils métalli- que pour chaque nervure de support, chaque boucle da fil étant commune à un groupe de pierres ou bien finalement chacune des pierres suspendues ou chaque paire de pierres peut être suspendues au moyen de sa propre boucle de fil (fig.3,à gauche).
Les boucles de fil métallique sont placées de telle façon que les pierres sont appliquées vers le haut contre le support inter- médiaire, c'est-à-dire que la transmission de pression sur la voûte par le haut se fait immédiatement du support intermédiaire sur la voûte, de sorte qu'il ne se produit pas de jeu de la sus- pension. Ainsi disparaît la nécessité de l'emploi de ferrures de suspension résistant à la flexion pour les pierres, car dans la
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forme de réalisation décrite, les ferrures de suspension seront seulement à la suspension des pierres et non à la transmission de pression. On peut par conséquent employer dans cette forme de réalisation préférée, de simples boucles de fil métallique.
Les supports intermédiaires ne doivent pas être faits chacun d'une pièce. Chaque support intermédiaire peut également être for- mé de plusieurs pièces. La fabrication en une seule pièce ou la composition au moyen de pièces peu nombreuses est à recommander ,car on assure ainsi une déformation continue de la voûte lors de la montée, vu qu'on empêche que des groupes de pierres des nervures de support se mettent dans une position angulaire et qu'il puisse se produire ainsi une courbe de déformation discontinue non dési- rée.
REVENDICATIONS.
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1. Voûte pour fours de fusion basculants (fours Siemens-Mar- tin) caractérisée en ce que la voûte est non seulement mise sous pression par le dessus mais également suspendue.
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"Vault for tilting melting furnaces
In vaults for tilting melting furnaces, there is the danger of sagging, outwardly, the part of the vault of the furnace which, during the tilting, must bear the load of the raised part of the vault. To avoid this sagging, this part of the vault of the furnace is pressurized from above.
Particularly when it is necessary to use specific heavy stones which cannot be cemented together (ahromic magnesite stones) for the construction of the vault of the furnace, in order to use the advantageous properties of these stones. (high fire resistance and long durability), there are great difficulties, because owing to the absence of a solid oimentage, a certain pressure of the vault throughout it must always exist. To obtain this result it would immediately occur to mind to put the other parts of the arch (that is to say the whole arch) under pressure from above and thus prevent the rise of certain parts of the arch. vault - especially in places that have become weak -.
This method of construction
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However, this is unfavorable, especially in the case of large spans such as found in modern Siemens-Martin ovens, since with this construction there would be the danger that the weakened areas of the vault would be sunk. One could imagine employing greater heights of the deflection to reliably make it impossible for parts of the arch to collapse by pressure from above.
But this solution too would be unfavorable since it would appreciably faaili- ture during tilting the bending towards the outside. You should therefore try to get out of the way with as low a boom height as possible.
This problem is solved, according to the present invention, by the fact that the arch is not only pressurized from above but also suspended.
For the realization of the furnace vault according to the present invention, various modes of construction are suitable when employing the indicated idea of the present invention; for example, pressure bands stretched by means of springs and known per se, by means of which the suspended stones are firmly connected and which are themselves suspended again from rigid beams, can be employed. The pressure can also be exerted on the suspended vault, by pressure members bearing against rigid beams. The suspended stones are advantageously connected to an intermediate support deforming with the vault, placed completely or partially under pressure, which is suspended on its side.
It is particularly advantageous to hang the stones in groups or as a whole, by a loop of metal wire formed from a single piece of wire.
The drawing shows two embodiments by way of example, FIGS. 1 and 2 show an embodiment comprising spring tensioned pressure bands, in view and in cross section, and Figures 3 and 4 show an embodiment comprising deformable intermediate supports, in view and in cross section.
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The volte consists of support ribs 1 and of intermediate panels 2 as well as of rigid beams 3 which rest on the metal frame 6 of the furnace.
In the embodiment according to Figs 1 and 2, a pressure tape 4 (flat iron or T-beam with wide flanges) is used which is applied under pressure by a tensile load (for example the spring 5) on the rib. support 1 and thus exerts pressure from above on the arch preventing the arch from sagging outwards in the tilting position. The pressure bands also mainly prevent non-uniform deformation of the arch. The pressure bands are elastically connected to the frame 6 of the oven. They are also suspended from the rigid beams 3 by means of suspension brackets 7.
The stones suspended from the supporting ribs are shaped in any way such that they can be connected, for example by means of a heel 8 to the pressure tape by means of loops 9 of metallic threads. You can connect each stone individually or connect them in pairs with the pressure tape (fig. 1 on the left); However, it is also possible to hang several stones forming a group by means of a common loop of metal wire (fig.l, right). Advantageously, all the stones of a support rib are suspended by means of a common loop of wire, or the stones of a support rib are combined in a small number of groups (fig. 1, right).
This gives a particularly simple and inexpensive suspension to manufacture.
By the combination of the pressure strip, exerting pressure from above on the arch as a result of its tensile stress by the lateral springs, with the suspension of the arch on the pressure strip, one prevents, from a on the one hand, the outward bending of the arch in the tilted position and, on the other hand, the construction of the arch is made more secure
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by means of heavy stones which do not cement together, such as, for example, chromed magnesite stones, so that the advantageous properties of these stones (high resistance to temperature variations and fire resistance) can be used for tilting furnaces.
By the fact that, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the loops of wire $ metal $ rest freely on the pressure tape, or, in the embodiment according to figs. 3 and 4, on the intermediate support 10 (that is to say, they are not placed around heels or in holes of the pressure tape or the intermediate support), the arch can expand freely in length by after heating and the difference in longitudinal expansion of the arch and of the pressure strip or intermediate support is thus taken into account.
Figs. 3 and 4 show by way of example another embodiment of a vault for tilting ovens according to the present invention. In this case, according to the invention, intermediate supports 10 of deformable iron are used which rest on the support ribs 1, are pressed against the support ribs by pressure members 11, with pressure transmission members 12, taking support on rigid beams 3, and which support, on the other hand, the stones suspended by means of elements 9. These latter can, as has been shown for example, or loop consist of a single interlacing of wire , metallic, for each support rib (fig. 3, right).
If the furnace is tilted, the pressure members 11 together with the intermediate supports 10 prevent the arch from bending outwards - the significantly higher load arising in the tilting position for the part of the arch located lowest in the oven. this position is thus supported.
The intermediate supports are given dimensions such that: suitably are deformed / during the rise of the arch during heating
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that is, they yield to the deformation coming from the rise of the arch and thus compensate for the length of tension, originating in the arch for the panel under tension of each support rib , which results in an almost continuous shape of the tension curve in the support ribs.
The amplitude of the rise of the arch can be adjusted by a corresponding adjustment of the springs of the abutments. The pressure members 11 are, after the rise of the arch, appropriately adjusted to ensure the pressure effect from above for the tilting position. The vault is thus correctly put under tension, a subsequent adjustment possibly being produced by simply moving the pressure members and the abutment springs.
The suspension of the stones to the intermediate supports is advantageously done, in the embodiment shown, by means of a single continuous wire loop (fig. 3, right) which passes on the one hand over the support elements. (heels) suspended stones and on the other hand over the intermediate supports. This results in a simple and inexpensive suspension, which can be easily performed on site.
It is of course possible, instead of a single loop of metal wire for each support rib, to also choose other embodiments, such as for example several loops of metal wires for each support rib, each loop. da wire being common to a group of stones or finally each of the suspended stones or each pair of stones can be suspended by means of its own loop of wire (fig. 3, left).
The wire loops are placed in such a way that the stones are pressed upwards against the intermediate support, that is to say that the pressure transmission on the arch from above takes place immediately from the intermediate support to the vault, so that no suspension play occurs. This eliminates the need for bending-resistant suspension fittings for stones, because in the
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embodiment described, the suspension fittings will only be for the suspension of the stones and not for the transmission of pressure. Simple loops of wire can therefore be employed in this preferred embodiment.
Intermediate supports should not each be made from one piece. Each intermediate support can also be formed from several parts. The manufacture in one piece or the composition by means of few parts is recommended, as this ensures a continuous deformation of the arch during the ascent, since it prevents groups of stones from the support ribs coming together. in an angular position and thus an undesired discontinuous strain curve may occur.
CLAIMS.
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1. Vault for tilting melting furnaces (Siemens-Martin furnaces) characterized in that the vault is not only pressurized from above but also suspended.