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Les fours de fusion et à réchauffer, notamment pour métaux, subissent une usure importante, vu les températures élevées auxquelles ils fonctionnent généralement. Ceci concerne spécialement les fours de fusion qui opèrent au- delà de la phase liquide et dont le garnissage de la voûte et des parois n'offre, pour cette raison, qu'une durée utile réduite, et doit être souvent réparé pendant une campagne d'un four. Ces réparations influencent dans une mesure déci- sive l'économie de l'exploitation, vu qu'elles ne pouvaient être entreprises à ce jour que dans un four arrêté et le
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plus souvent, fortement refroidi.
La présente 'invention a pour but d'augmenter la longé- vité de fours de fusion et à réchauffer, voire, rendre cel- le-ci pratiquement illimitée, en faisant en sorte que les secteurs usés de la maçonnerie de la voûte et des parois puissent être renouvelés pour une dépense réduite, pendar la campagne du four et même pendant la marche de celui-cf, tout en maintenant le profil efficace du garnissage.
Cet ob jectif est atteint par le fait que le garnissage réfractaire de la voûte et des parois d'un four de fusion ou à réchauf- fer est disposé de façon à se déplacer en direction de l'in- térieur du four entre poutres ou supporta en fer disposés à. intervalles, de telle sorte que des secteurs usés du profil intérieur du four puissent être renouvelés grâce à un ap- port complémentaire d'éléments de garnissage réfractaire depuis l'extérieur du four et en faisant avancer le garnis- sage encore existant. Le garnissage de la voûte et de la paroi peut être formé par des briques réfractaires super- posées les unes aux autres, assemblées entre elles et main- tenues à déplacement entre deux poutres voisines.
D'autre part, le garnissage de la voûte et de la paroi peut être établi en un pisé réfractaire damé ou coulé, qui peut être .avancé depuis l'extérieur du four, vers ',-'intérieur de celui- ci, sous la forme de tronçons monolithes maintenus entre 4eux poutres.
Selon l'invention, le garnissage de la voûte est sup- porté par des poutres ou supports en fer, constituéespar des barres ayant une grande extension verticale, présentant des flancs unis et disposées à intervalles, parallèlement entre elles, au-dessus du creuset du four. Le tronçon en élément de matière réfractaire est suspendu entre deux poutres voi- sines, de manière à pouvoir descendre le long des flancs de ces poutres et à être guidé par celles-ci.
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La suspension et la descente des piles, corps ou élé- ments, constitués en matière réfractaire, le long des pou- tres et entre celles-ci, peuvent être réalisées de plusieurs manières.
On peut utiliser à cette fin, par exemple, des tôles d'acier s'étendant sur les flancs des poutres, d'une part, et des corps réfractaires, d'autre part, et munies sur leurs deux faces de bossages en forme de boutons. Les bos- sages situés sur une face des tôles pénètrent dans des évi- dements correspondants en forme de rainures par exemple, prévus dans les flancs des corps réfractaires, tandis que les saillies de l'autre, face de chaque tôle sont tournées vers les poutres, ces derniers bossages prenant d'abord appui sur les arêtes supérieures, des poutres.
Lors de l'avancement. des corps réfractaires, les saillies situées dans l'inters- tice entre la poutre et la brique subissent une déformation plastique et produisent un effet de serrage qui retient les corps réfractaires entre les poutres jusqu'à ce qu'ils soient avancés plus loin vers l'intérieur du four par une force agissant de l'extérieur.
D'autre part, les organes de retenue et de serrage pour le garnissage réfractaire qui peut être abaissé vers l'inté- rieur du four, peuvent être constitués par des ressorts qui, lors de l'introduction des piles réfractaires entre les pou- tres, prennent d'abord appui sur les arêtes supérieures de ces dernières et qui, lors de l'enfoncement progressif du garnissage réfractaire,sont serrés entre ce dernier et les flancs des poutres.
Finalement, les piles ou corps de matière réfractaire peuvent être pourvus, sur leurs faces tournées vers les pou- tres, de saillies ou nervures disposées à intervalles les unes au-dessus des autras. Le garnissage introduit entre les pou-
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tres s'appuie par ces saillies sur une aile prévue à l'extré- mité de ces dernières, jusqu'au cisaillement de ces saillies à la suite de l'enfoncement des piles de matière réfractaire.
Lorsque le garnissage réfractaire de la voûte est cons- titué en une masse damée ou coulée, les supports pour cette masse, qui subit un frittage progressif en avançant vers l'intérieur du four, peuvent être constitués par des tôles d'acier élastiques superposées, à intervalles, tendues entre les poutres et s'étendant transversalement à celles-ci.
Les poutres qui soutiennent et guident le garnissage réfractaire de la voûte peuvent être montées dans un châssis pouvant se déplacer au-dessus du four à l'aide de galets ou de roue s.
Selon une variante de l'invention, on emploie pour l'établissement du .garnissage des parois du four, des poutres superposées à intervalles et inclinées par rapport au fond du creuset du four, les intervalles entre les poutres étant rem- plis de maçonnerie réfractaire qui peut se déplacer vers l'intérieur du four sur les poutres inclinées. Ces poutres peuvent être incorporées dans une charpente introduite dans la paroi du four.
Quelques exemples de la construction du garnissage de la voûte et des parois d'un four de fusion ou à réchauf- fer selon l'invention sont représentés dans les dessins an- nexés:
La fig. 1 est une coupe verticale d'une partie d'un garnissage de voûte en briques réfractaires.
La fig. 2 est une vue partielle en plan de la voûte du four selon la fig. 1 et une coupe horizontale menée par une poutre et le garnissage adjacent.
La fig. 3 est une coupe verticale d'une autre exécution d'un garnissage do voûte en briques réfractaires.
La fig. 4 est uno coupe verticale d'une voûte de four en pisé réfractaire damé.
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La fig. 5 est une coupe verticale d'une paroi de four.
Dans la voûte du four représentée dans la fig. 1, les poutres 1, poséés sous une forme plane ou cintrée, au-dessus du creuset du four, servent à soutenir et à guider le garnissage ré- fractaire. Les barres ou poutres, qui présentent une grande hauteur sont disposées à intervalles, parallèlement les unes aux autres, Ces barres sont de préférence creuses et refroidies à l'eau et vont en s'amincissant vers le bas.
Entre les poutres 1 est situé le garnissage réfractaire qui, dans le cas représenté, se compose de briques 2 superposées en un certain nombre et assemblées à rainure et languette.
Le serrage des briques situées entre deux poutres 1 voisines est assuré, dans l'exemple de la fig. 1, par des tôles d'acier minces 3 glissées entre les flancs des briques et les flancs des poutres. Ces tôles, présentent sur les deux faces' des bossages 6,7 en forme de boutons, dont les uns pénètrent dans des évidements appropriés, en forme de rainures par exemple, des bri- ques réfractaires, tandis que les autres viennent d'abord s'appli- quer contre les arêtes supérieures des poutres 1 lors de l'introduc- tion du garnissage entre ces dernières. A mesure que les briques s'avancent vers l'intérieur du four, les boutons 7 tournés vers les poutres se déforment et engendrent ainsi la tension nécessaire pour fixer les briques entre les poutres.
Les briques peuvent être avancées de toute manière vou- lue, par exemple à l'aide d'un poussoir 8 agissant d'en haut sur la pile de briques.
Lorsque la brique 9, située à l'extrémité de la pile et tournée vers l'intérieur du four, a subi une usure telle que son remplacement s'impose, de môme que celui des briques voisines, on engage une nouvelle brique dans l'évidement 10 en queue d'aronde de la brique supérieure, après quoi la pile de briques est avancée,, à l'aide du poussoir 8, entre les poutres 1, jusqu'à rétablissaient du profil intérieur du four.
Dans le garnissage de voûte selon la fig. 1, les inters- tices 11 existant entre chaque paire de piles voisines et dus @
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présence des poutres 1, sont remplis de masse réfractaire. Ce rem@ plissage s'établit en coulant depuis l'extérieur, à travers les canaux laissés entre les tôles 3 et les poutres 1, une masse réfrac- taire initialement liquide. Cette masse se solidifie sous l'effet des températures élevées qui existent à l'extrémité de la'pile.Elle peut consister par exemple en brai ou en un mélange de brai et de roches broyées. La consolidation est alors obtenue par le crackage du brai. Les orifices 12 prévus dans les tôles 3 facilitent le pas- sage de la masse de remplissage réfractaire liquide.
La fig. 2 représente, dans sa moitié de gauche, une vue en plan du garnissage de voûte selon la fig. 1, la moitié de droite étant une coupe horizontale par une partie de la poutre 1 et de la maçonnerie réfractaire 2.
La fig. 3 représente un autre exemple du garnissage d'une voû- te. Ici, la maçonnerie réfractaire est suspendue directement.aux poutres 1, cela par l'entremise de nervures 13 formées à de faibles intervalles les unes au-dessus des autres sur les flancs extérieurs des briques et qui reposent sur un renflement 14 formant verrou, prévu à l'extrémité inférieure des poutres 1.Lorsque, après la pose de nouvelles briques dans le haut, une pression suffisante s'exerce sur la pile de briques située entre deux poutres voisines 1, les nervures 13 des briques 2 cassent, de sorte que la pile descend d'une longueur appropriée, jusqu'à la nouvelle nervure 13. @
L'assemblage de briques 2 superposées, situées entre deux pou- tres voisines, est assuré, dans l'exemple de la fig.
3, par des souches 15, de préférence établies dans la môme matière que les bri- ques réfractaires 2. Les briques sont suspendues à l'aide de ces souches aux briques situées iramédiatement au-dessus. Ces souches présentent à leur extrémité inférieure un épanouissement conique 16 qui s'adapte dans un évidement correspondant des briques 2.L'extré- mité supérieure des souches est pourvue d'une gorge annulaire 17 dans laquelle on glisse une lame de fer 18 après la mise en place de la brique de complément.
La construction d'une voûta dont la maçonnerie est constituée: en pisé réfracta,! @@ damé est représentés dans la fig. 4.
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Ici, la masse damée ou coulée est supportée par des tôles d'a- cier élastiques 19 dont les extrémités, pliées en forme de crochets, sont glissées dans des fentes horizontales 20 prévues dans des tôles d'acier 21 glissées sur les flancs des poutres 1. Lorsque le tron- çon de garnissage 9, tourné vers l'intérieur du four, doit être re- nouvelé, on dépose d'en haut, sur le garnissage situé entre deux poutres 1 voisines, une masse réfractaire damée ou coulée, jusqu'à ce que cette masse remplisse l'espace délimité par les poutres 1, ladite masse étant ensuite recouverte d'une tôle d'acier 19, ini- tialement exempte de tension. On applique ensuite le poussoir 8 qui refoule vers le bas le garnissage maintenu entre les poutres 1.
Les tôles 19 demeurent cintrées aussi longtemps qu'elles se trou- vent dans la zone des poutres, tout en entraînant les tôles 21 des flancs. On obtient ainsi, entre les poutres 1, le serrage requis des supports, lequel cesse, de s'exercer aussitôt que les tôles d'acier élastiques 19 se redressent au-dessous des poutres.
Ici également, la masse damée peut être une masse connue en soi consistant en brai et en pierraille, qui se durcit définitive- ment et progressivement au voisinage du profilintérieur du four, lors de son avancement. Cette masse sert également à remplir les canaux intermédiaires 22 déterminés par les poutres 1 et dans les- quels on coule la masse comme dans l'exemple de la f ig. 1.
Dans le garnissage d'une paroi de four verticale selon la @ fig. 5, des poutres ou fer plat 23 servent à supporter la maçonne- rie réfractaire constituée par les briques 2 et à déterminer le glissement de celles-ci vers l'intérieur du four. A cette fin, les poutres plates horizontales 23 sont superposées à intervalles, et sont inclinées vers le creuset du four.
Les faces d'extrémité des briques 2 sont dépouillées en gradins, de sorte que,, ici égale- ment, on obtient une rangée ou assise de briques fortement j@iatives Dans ce système de garnissage de paroi il est inutile de bourrer les. fentes 24 déterminées par les poutres entre chaque deux assises de briques, vu que ces fentes s'obturent automatiquement, pendant 1, marche, par la maçonnerie fondue 25.
Les solutions suggérées pr l'invention peuvent être @@liqué s
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sans difficulté eux four;;.) dit:, circulaires. Dans ces fours, la cons- truction de support pour la voûte est constituée non pas par des poutres juxtaposées jans ailes, mais par des bagues concentriques posées verticalement et disposées à intervalles.
Revendications.
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1/ Four de fusion et à réchauffer, notamment pour métaux, ca- ractérisé en ce que son garnissage réfractaire de la voûte et des parois est disposé de façon à se déplacer en direction de l'inté- rieur du four entre poutres ou supports en fer disposés à interval- les, de telle sorte que des secteurs usés du profil intérieur du four puissent être renouvelés en faisant suivre du garnissage ré- fractaire de complément depuis l'extérieur et en faisant avancer le garnissage encore existant.
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Melting and reheating furnaces, especially for metals, are subject to significant wear due to the high temperatures at which they generally operate. This concerns especially the melting furnaces which operate beyond the liquid phase and whose lining of the vault and of the walls offers, for this reason, only a reduced useful life, and must be often repaired during a campaign of 'an oven. These repairs have a decisive influence on the economics of the operation, since they could so far only be undertaken in a shut down furnace and the
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more often strongly cooled.
The object of the present invention is to increase the longevity of melting furnaces and to reheat, if not to make this practically unlimited, by ensuring that the worn areas of the masonry of the vault and of the walls. can be renewed for a reduced expenditure, during the campaign of the furnace and even during the operation of this one, while maintaining the effective profile of the lining.
This objective is achieved by the fact that the refractory lining of the vault and of the walls of a melting or reheating furnace is arranged so as to move in the direction of the interior of the furnace between beams or supports. iron arranged to. intervals, so that worn sectors of the interior profile of the furnace can be renewed by adding refractory lining elements from outside the furnace and advancing the still existing lining. The lining of the vault and of the wall can be formed by refractory bricks superimposed on one another, assembled together and kept in motion between two neighboring beams.
On the other hand, the lining of the vault and the wall can be established in a rammed or poured refractory rammed earth, which can be advanced from the outside of the furnace, towards ', -' inside thereof, under the form of monolithic sections held between 4 two beams.
According to the invention, the lining of the vault is supported by beams or iron supports, formed by bars having a large vertical extension, having united sides and arranged at intervals, parallel to each other, above the crucible of the oven. The section of refractory material element is suspended between two neighboring beams, so as to be able to descend along the sides of these beams and to be guided by them.
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The suspension and the descent of the piles, bodies or elements, made of refractory material, along the beams and between them, can be carried out in several ways.
It is possible to use for this purpose, for example, steel sheets extending on the sides of the beams, on the one hand, and refractory bodies, on the other hand, and provided on their two faces with bosses in the shape of a buttons. The bumps located on one face of the sheets enter corresponding recesses in the form of grooves for example, provided in the sides of the refractory bodies, while the projections on the other, the face of each sheet face the beams. , these latter bosses firstly resting on the upper edges of the beams.
During advancement. refractory bodies, the protrusions in the intersection between the beam and the brick undergo plastic deformation and produce a clamping effect which retains the refractory bodies between the beams until they are advanced further towards the inside the oven by a force acting from the outside.
On the other hand, the retaining and clamping members for the refractory lining which can be lowered towards the interior of the furnace, can be constituted by springs which, when the refractory piles are introduced between the beams. , are first supported on the upper edges of the latter and which, during the progressive sinking of the refractory lining, are clamped between the latter and the sides of the beams.
Finally, the piles or bodies of refractory material may be provided, on their faces facing the beams, with projections or ribs arranged at intervals one above the other. The lining introduced between the
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Very relies by these projections on a wing provided at the end of the latter, until the shearing of these projections following the sinking of the piles of refractory material.
When the refractory lining of the vault is made up of a rammed or poured mass, the supports for this mass, which undergoes progressive sintering while advancing towards the interior of the furnace, can be formed by superimposed elastic steel sheets, at intervals, stretched between the beams and extending transversely to them.
The beams which support and guide the refractory lining of the vault can be mounted in a frame which can move above the furnace using rollers or wheels.
According to a variant of the invention, for the establishment of the lining of the walls of the furnace, beams superimposed at intervals and inclined with respect to the bottom of the crucible of the furnace are used, the intervals between the beams being filled with refractory masonry. which can move towards the interior of the furnace on the inclined beams. These beams can be incorporated into a frame introduced into the wall of the furnace.
Some examples of the construction of the lining of the vault and of the walls of a melting or reheating furnace according to the invention are shown in the appended drawings:
Fig. 1 is a vertical section through part of a refractory brick vault lining.
Fig. 2 is a partial plan view of the roof of the oven according to FIG. 1 and a horizontal section led by a beam and the adjacent lining.
Fig. 3 is a vertical section of another embodiment of a refractory brick arch lining.
Fig. 4 is a vertical section through a rammed refractory adobe furnace vault.
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Fig. 5 is a vertical section through a furnace wall.
In the vault of the oven shown in fig. 1, the beams 1, placed in a flat or curved form, above the furnace crucible, serve to support and guide the refractory lining. The bars or beams, which have a great height are arranged at intervals, parallel to each other. These bars are preferably hollow and cooled with water and tapering downwards.
Between the beams 1 is located the refractory lining which, in the case shown, consists of bricks 2 superimposed in a number and assembled with tongue and groove.
The bricks situated between two neighboring beams 1 are clamped, in the example of FIG. 1, by thin steel sheets 3 slid between the sides of the bricks and the sides of the beams. These sheets have on both sides' bosses 6, 7 in the form of buttons, some of which penetrate into suitable recesses, in the form of grooves for example, refractory bricks, while the others come first s 'press against the upper edges of the beams 1 when inserting the lining between them. As the bricks advance towards the interior of the furnace, the knobs 7 facing the beams are deformed and thus generate the tension necessary to fix the bricks between the beams.
The bricks can be advanced in any way desired, for example by means of a pusher 8 acting from above on the stack of bricks.
When the brick 9, located at the end of the stack and turned towards the interior of the furnace, has suffered such wear that its replacement is necessary, as well as that of the neighboring bricks, a new brick is inserted into the 10 dovetail recess of the upper brick, after which the stack of bricks is advanced ,, with the aid of the pusher 8, between the beams 1, until the internal profile of the furnace was restored.
In the arch lining according to fig. 1, the intersections 11 existing between each pair of neighboring piles and due @
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presence of beams 1, are filled with refractory mass. This filling is established by flowing from the outside, through the channels left between the sheets 3 and the beams 1, an initially liquid refractory mass. This mass solidifies under the effect of the high temperatures which exist at the end of the cell. It can consist, for example, of pitch or of a mixture of pitch and crushed rock. Consolidation is then obtained by cracking the pitch. The orifices 12 provided in the sheets 3 facilitate the passage of the liquid refractory filling mass.
Fig. 2 shows, in its left half, a plan view of the arch lining according to FIG. 1, the right half being a horizontal section through part of the beam 1 and the refractory masonry 2.
Fig. 3 shows another example of the lining of a vault. Here, the refractory masonry is suspended directly from the beams 1, this by means of ribs 13 formed at small intervals one above the other on the outer flanks of the bricks and which rest on a bulge 14 forming a lock, provided at the lower end of the beams 1, when after laying new bricks at the top, enough pressure is exerted on the brick stack between two neighboring beams 1, the ribs 13 of the bricks 2 break, so that the stack descends an appropriate length, to the new rib 13. @
The assembly of superimposed bricks 2, located between two neighboring beams, is ensured, in the example of FIG.
3, by stumps 15, preferably made of the same material as the refractory bricks 2. The bricks are suspended by means of these stumps from the bricks immediately above them. These stumps have at their lower end a conical expansion 16 which fits into a corresponding recess of the bricks 2. The upper end of the stumps is provided with an annular groove 17 in which an iron blade 18 is slid after the installation of the additional brick.
The construction of a vault of which the masonry consists: in refracted adobe ,! @@ groomed is shown in fig. 4.
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Here, the rammed or cast mass is supported by resilient steel sheets 19, the ends of which, bent in the form of hooks, are slid into horizontal slots 20 provided in steel sheets 21 slid on the sides of the beams. 1. When the section of lining 9, turned towards the interior of the furnace, must be renewed, a packed or poured refractory mass is deposited from above on the lining located between two adjacent beams 1, until 'so that this mass fills the space delimited by the beams 1, said mass then being covered with a steel sheet 19, initially free of tension. The pusher 8 is then applied which forces down the lining held between the beams 1.
The sheets 19 remain bent as long as they are in the zone of the beams, while driving the sheets 21 of the sidewalls. Thus, between the beams 1, the required clamping of the supports is obtained, which ceases to be exerted as soon as the elastic steel sheets 19 straighten out below the beams.
Here also, the rammed mass can be a mass known per se consisting of pitch and stone, which hardens definitively and progressively in the vicinity of the internal profile of the furnace, during its advancement. This mass also serves to fill the intermediate channels 22 determined by the beams 1 and in which the mass is poured as in the example of fig. 1.
In the lining of a vertical furnace wall according to @ fig. 5, beams or flat iron 23 serve to support the refractory masonry constituted by the bricks 2 and to determine the sliding of these towards the interior of the furnace. To this end, the horizontal flat beams 23 are superimposed at intervals, and are inclined towards the crucible of the furnace.
The end faces of the bricks 2 are stripped in steps, so that, here also, a row or course of strongly j @ iative bricks is obtained. In this wall lining system it is unnecessary to stuff them. slots 24 determined by the beams between each two courses of bricks, since these slots are closed automatically, during 1, march, by the molten masonry 25.
The solutions suggested for the invention can be liquified.
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without difficulty them oven ;;.) says :, circulars. In these furnaces, the supporting construction for the vault is not made up of beams juxtaposed by wings, but of concentric rings placed vertically and arranged at intervals.
Claims.
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1 / Melting and reheating furnace, in particular for metals, charac- terized in that its refractory lining of the vault and of the walls is arranged so as to move towards the interior of the furnace between beams or supports in iron arranged at intervals so that worn areas of the interior profile of the furnace can be renewed by following additional refractory lining from the outside and advancing the still existing lining.