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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.
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IMPROVEMENTS TO BASIC BRICK COATINGS FOR OVEN.
This invention relates to linings of furnaces of the open hearth type or other type with a basic refractory lining and it relates, in particular, to bricks for the linings of the walls and vaults of such furnaces.
According to the present invention, \) a basic mineral brick for lining an oven is reinforced with perforated sheet steel; rigid, for example a perforated plate ;, an expanded metal plate, a woven metal network, interlaced or obtained by welding, extending in the longitudinal direction of the brick, from the front side to the rear side. The perforated type of reinforcement has many advantages over continuous sheet or tube steel as it is commonly employed for basic brick facings.
These advantages include the following: The ore penetrates the perforations and remains securely wedged throughout the life of the coatings
20 Lacier is divided into small cross-sectional parts well distributed over the coating forming a whole and readily melts to form a smooth surface layer., On the hot surface of the coating,
3. Steel in split form avoids continuous vertical steel lines on the face of the wall coverings;
4. The steel content can be easily adjusted according to the requirements of the type of basic ore used in the coating.
5. The steel content can also be easily changed by the thickness of the coating, ie the length of the brick ,; .
60 Reinforcements applied to pre-formed bricks can be applied to the surface of the brick or to the interior of the brick or either way, and if used inside, in
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in the case of bricks of large cross section, it allows the steel to be well distributed in the basic ore;
7. The reinforcement integral with the brick is introduced automatically when the brick is placed in the cladding, which differs from the placement of separate sheets, solid or perforated, between bricks consisting only of refractory material, as it already has. been proposed.
In addition to the reinforcing steel the coating may contain small pieces of ferrous metal lost or embedded in the basic ore, for example short lengths, either 1/4 inch or less, of steel wire, or hard moduli. material with a high iron oxide content, such as Cumberland iron ore. As the coating wears off, these additions appear on the surface and combine with the reinforcing steel that continues to present to produce a smooth coating.
The perforated steel can be found completely or mainly inside the brick or on the surface of a facing brick, forming, for example a "tube", with four sides or three sides of a square. or rectangle Here again, a brick reinforced at the surface can also have an internal reinforcement. Curved parts of the reinforcement, for example parts which are perforated but not completely detached, during the formation of the perforated plate, can serve as shims, and perforated steel, with such shims, can be applied to any. longitudinal face of a brick or inside the brick. In addition, the edges of the perforated steel sheets can be turned inward to form another wedge aorta.
One end of the perforated steel may be exposed at the end of the brick forming the face of the cladding.
The perforated steel can be practically flat or it can be corrugated. Extensions of the steel beyond the part occupied by the basic ore can be used to suspend a furnace lining, cables or suspension rods passing through the mesh of the steel or the large holes formed therein. .
The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings in which:
FIGS. 1, 2 and 3 are perspective views of arch bricks reinforced respectively by means of expanded metal, perforated metal and wire mesh, which metal is shown protruding to allow the bricks to be suspended;
Figure 4 shows a cross section of a square brick reinforced all around; Figure 5 shows a vertical section of the brick visible in Figure 4; Figures 6 and 7 are views similar to those of Figures 4 and 5 but showing a brick reinforced on three sides;
Figures 8 and 9 are other similar views of a brick reinforced mainly on two opposite sides; FIGS. 10 and 11 are other similar views of a rectangular brick with external and internal reinforcement; FIG. 12 represents the method of forming a brick such as that which is visible in FIGS. 10 and 11; Figure 13 is a variant of Figure 6; Figure 14 shows a cross section of a square brick with internal angular reinforcement; figure 15 is similar to figure 14 but shows a square internal reinforcement
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Figure 16 is similar to Figure 14 but shows corrugated reinforcement; Fig. 17 is a cross section showing another form of corrugated reinforcement;
Fig. 18 is a vertical section showing an internal reinforcement in a single sheet; Figure 19 is a variant of Figure 18; Figure 20 is a vertical section with two sheets of internal reinforcement; Figure 21 is a vertical section with U-shaped reinforcement; . Figure 22 is a perspective view of the reinforcement shown in Figure 21; Figure 23 is similar to Figure 22 but shows another type of reinforcement; Figure 24 is a perspective view of one type of perforated metal reinforcement; Figures 25 and 26 are schematic assemblies of bricks with two types of reinforcement; Figures 27, 28 and 29 are vertical sections through three types of arch liner; Figure 30 shows cross sections of interlocking bricks, which are shown assembled in Figure 31;
Figures 32 and 33 are similar to Figures 30 and 31 but they represent a variant; Figure 34 is a cross section of an assembly of another type of interlocking brick; Figure 35 is a perspective view of another form of wall brick reinforcement; Figure 36 is a front view of an assembly of bricks such as that shown in Figure 35; Figure 37 is a perspective view of another form of reinforcement for a wall brick; Figures 38 and 39 are cross sections of vertical and inclined walls, respectively, made of other shaped bricks, and Figure 40 shows a section of another type of arch liner.
Referring to Figures 1, 2 and 3, it can be seen that rectangular vault lining bricks 1, 2, 3, in basic ore, are respectively reinforced by means of an expanded steel sheet 4 , a perforated sheet 5 and a steel mesh 6 (shown by breaking parts of bricks) whose parts 7, 8 and 9 come forward to ensure the suspension
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bricks. One or more holes there, \! 11 may be formed in expanded or perforated metal to receive hangers or cables (not shown), but in the case of meshes (Figure 3) the openings may be large enough in themselves to contain the means of suspension.
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The three shapes of the seal shown in Figures 2 and 3 can be used as variations in most of the reinforcement applications shown in the other figures and in most cases the reinforcement is indicated by a strong broken line, which should be taken as any one of these variants.
The hyphenation in which the reinforcement is deployed or perforated or (seen from another 'direction) the ratio of the area of the steel to the total area of any given reinforcement part is governed by the type of basic ore which should be contained in the coating, an ore of relatively low Fe203 content having a higher steel tension in the reinforcement and vice versa. The steel content can likewise be governed by the thickness of the plate. 'steel or steel wire gauge within the thickness limits prescribed by the amount of steel needed to strengthen the entire brick.
As an indication of variations occurring in the content of
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Fe 03 of basic ores, it can be mentioned that some Greek magnesites contain only 05% while others (for example magnesites-àu1:) contain up to 10% 0 Each type requires an appropriate amount of steel to produce a satisfactory reaction in the operation of the furnace.
The thickness of the steel can be varied according to the requirements of different furnaces as can the size of the perforations or meshes.
A variety of basic materials can be used for the coating, for example magnesite, chromium-plated magnesite. 9, bauxite and serpentine, and each of the usual mixtures of these materials, bonded in the usual manner for example. by the method as under the name of "lia-
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chemical ge fi If we refer to Figures 4 and 5, a square vault brick
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12, \ J of 4 inches by 4 inches for example ,, is entirely covered with a reinforcement 1.3, whose sides lut ,, have shims 15, turned inward the terminal face of the brick is covered by a reinforcement 16g continuing left on the sides 14 and ending in a wedge 17, turned towards the interior.
The face is thus protected against bursting during the initial combustion and the perforated steel is exposed to the rapid formation of a smooth layer. The side 14 is provided with an extension 18, directed upwards., Having a hole 19 for the suspension of the brick. -
In Figures 6 and 7, a square arch brick 20 has a
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forcing 21 on three sides8, the face of the brick being covered by the reinforcement 22 turned over at 23, on the otherwise uncovered side 24.
In Figures 8 and 9, a square vault brick has two opposite faces ;, provided with a reinforcement 26, turned over at 27 on the other sides and also turned over on the face at 28, to resist bursting.
Figures 10 and 11 show a larger rectangular arch brick., 29, or 8 inches by 4 inches., With an enveloping reinforcement 30 and an inner sheet 31, the latter extending upward at 32 for the suspension of the brick. Larger bricks, for example 9 inches x 12 x 12, preferably have greater amounts of internal reinforcement.
Reinforcement and Basic Ore can be easily formed.
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més by packing the ore in a mold, the reinforcement being placed in a suitable place. For example, a brick with external and internal reinforcement can be made as shown in figure 12. Reinforcement 33 is placed in a cavity of a mold 34, with a portion 35 facing
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to the top.
Basic material 36 is packed until about half the depth of the mold is filled and a reinforcing sheet 37 is laid. Then, !! the filling 'way' 38 is packed into the other half of the mold and the extension 35 is folded down over the filling material, !! as shown in 39.
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Although the external reinforcement visible in Figures 4 â.l. is indicated as lying on the surface of the bricks, the filler material passes through the perforations and leaves the brick with substantially smooth surfaces, \ 1 on which the steel may be only slightly visible,
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as has been tried to indicate in Figures 1s 2 and 3s at 40 41 and 11 The filler material is attached to the reinforcement but additional shims, such as those designated 15 (Figure 5), add to the distribution of steel through the brick and give resistance to bursting, !! since the thickness of the coating is consumed,
as well which
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present of 19 fresh steel for the maintenance of the layer of., ihrfa.ce "Shims such as those indicated in 17 (figure 5) and in 43 (figure 13), add to the inherent strength of the bricks when the reinforcement is rather external
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Figure 14 a square brick 44 has an internal reinforcement 45 "forming a right angle ,, in a space between two sides of the brick, and in Figure 15, a square brick 46, !! or 5 ut! tmtor # .men1Litxtene 47 square-shaped is 3 1 inches by 3 1/2 inches.
Figure 16 shows a square brick 48, with right angle reinforcement of corrugated iron 49, and figure 17 shows a square brick 50 with a single corrugated sheet 51 of corrugated reinforcement When the bricks of Figures 14 to 17 are used for cladding part of the arch reinforcement may protrude for suspension purposes, as shown in Figures 18-20.
Figure 18 shows a vault brick 52, with internal reinforcement 53 near one of its sides, this reinforcement rotating at 54 to contain the face of the brick. Figure 19 shows a vault brick 55, which
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has a central internal reinforcement 56a with parts 57a rotating in opposite directions on the face of the brick. Figure 20 shows a vault brick
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58, with two internal reinforcement plates 59s turn on the face of the brick in 600
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In Figures 21 and 22g we see a U-shaped reinforcement 61, which covers the filling 62 on two opposite sides as well as on the side 63, wedges 64 (Figure 21) facing the filling. The extensions 65 have holes 66 for the suspension of the brick.
The meeting
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forcing 67a visible in figure 23, has wings 68, so that three sides of the brick are covered and that folded parts 69a $ pass under the face to resist the bursting. A single extension 70 has a hole 71, intended for the suspension of the brick. (The openwork structure of the
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forcing or the shims have not been shown in Figures 22 and 23).
FIG. 24 shows how the metal 72 coming from the cutting of the perforations 73 of a cover sheet 74 can be allowed to protrude in order to make shims.
Each face of a brick need not have its own reinforcement, although in the facing brick assembly the reinforcement must be spaced at intervals not greater than the width of the brick. a brick. As shown in Fig. 25, bricks 75 reinforced on their opposite sides 76, may be assembled with alternating bricks at right angles to each other, and, as shown.
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in figure 26s bricks 77a reinforced on two adjacent sides 78s can likewise be placed in each row the result being /} in one and the other
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case, that each brick of the group has a reinforcement on each of its faces.
Figure 27 shows a cross section of an arch covering capable of being constructed from pre-formed bricks, 79, of the type shown in Figure 18, the reinforcement 80 being turned on the face at 81 and rising at 82, for the suspension of the bricks. Bricks Insulating material 83 fills the space above the basic material bricks 790 In this construction, other forms of arch bricks can also be employed than those described above.
Figure 28 shows a section of a vault with large bricks 84, having an external reinforcement 85, suspension extensions 86 and an internal reinforcement 86 A.
Figure 29 shows another section of vaults with shallow bricks 87 and deeper bricks 88. Reinforcement 89 is shown on only one side of each brick but both sides can be reinforced (eg. more than one or both of the remaining sides), as may the hot surface.
The section of the brick can be such that it locks with neighboring bricks.!) Either arch bricks or wall bricks.
Thus, figure 30 shows bricks 90, completely surrounded by a reinforcement 91, ribs of curved section 92 in a brick fitting recesses 93 of another brick 1-assembly as shown in FIG. FIG. 31. In FIG. 32, the reinforcement 94 ′ is only presented on three sides, leaving one free side, for example the side having the rib 95. When the assembly has taken place, as shown. in Figure 33, the reinforcement around the groove 96 of one of the bricks is adjacent to the unreinforced side of the adjacent brick. Each brick can have two grooves 97 and two ribs 98 (Figure 34) so as to create an interlock on all faces of the bricks.
When used in wall bricks the perforated reinforcement generally has an interrupted steel line at the hot face, which avoids vertical steel lines even when the bricks are laid flat, as indicated by the perforated metal reinforcement 99 visible in figure 35. But it is advantageous to place the quince wall bricks as shown in figure 36. The square bricks 100, with reinforcement 101, are placed in such a way that the reinforcement lines are at 45. The bricks can have a bottom of special bricks 102 or the bottom; for example in dolomite, can be constructed as indicated in 103.
Bricks of rectangular section can also be placed at an angle.
The reinforcing mass of a wall brick can be removed from the faces as shown in Figure 37 The bottom side 103 is flush with the face 104 of the basic infill but the top and sides 105 end at 106. Side 103 protects the face of the burst but the mass of metal is not presented for fusion until the face is gradually consumed.
The walls can also be clad with the type of brick shown in Figure 38. The reinforcement 107 extends above the top of the brick and partially below the front and back faces 108, 109. For walls inclined, the front faces 110 (figure 39) have a corresponding reinforcement: folded 111.
The perforated reinforcement can be applied to self-supporting vaults, especially since it is possible to add another base material and, if desired further reinforcement to compensate for the loss at the hot face of the structure. The vault In Figure 40, it can be seen that the initial thickness of the vault 112p is 9 inches presents a reinforcement exceeding 113, and "tubes" 114 formed of the same reinforcement can be placed between the projections 113 and filled with basic material 115 Even if the initial coating 112 is entirely
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the fusion of the superimposed reinforcements 113, 114 maintains the continuity of the coating.
The reinforcement can be applied to bricks or in bricks of cross section other than square or rectangular. Thus, triangular or hexagonal bricks can be reinforced by means generally similar to those described above.
For both the arch cladding and the floor cladding additional reinforcement may be provided towards the cold side of the cladding. With a perforated metal reinforcement the dimension of the perforations may decrease towards the cold side; and with any type of reinforcement, additional pieces can be introduced into the rear part of the covering, for example as shown at 116, in figure 40.
In addition to applying the basic material in an unburnt state (suitably bound) in or around the various types of added reinforcement, the basic material may be in the form of burnt briquer which is subsequently to be covered by. reinforcement, in which case the bricks or sections of bricks are.!) preferably formed with imprinted indentations into which the interlocking projections of the reinforcement applied to or folded around the bricks or sections fit Cement or a brick-like material can be used if necessary to secure the bricks or sections to the reinforcement.
CLAIMS.
1. Basic mineral brick for lining furnaces in which the basic ore is reinforced with steel in the form of a perforated, rigid sheet extending longitudinally of the brick from the front side to the rear side.