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Dans la construction des fours tubulaires rotatifs tels qu'on en uti- lise presque exclusivement pour la fabrication du ciment, on rencontre une ten- dance à passer à des diamètres toujours plus grands du tambour du four Dans la mesure où le rayon de courbure de l'enveloppe du four augmente; il devient tou- jours plus difficile de réaliser un garnissage du four capable de suivre avec sécurité les dilatation de l'enveloppe du 'four, tout en offrant la garantie de ne pas s'effondrer dans le four.
En fait, plus le diamètre du four devient grand, plus est petit l'angle de coin des voussoirs égaux entre eux qui forment le revête- ment de maçonnerie- réfractaire, etplus l'angle de coin est petit, plus augmente le danger que'des briques isolées se détachent du revêtement, tombent à l'inté- rieur du four et rendent ainsi nécessaires des réparations qui demandent du temps et occasionnent des arrêts coûteux de la marche du four. En même temps qu'on tend vers de plus grands diamètres de four, on a tendance à diminuer l'épaisseur de la garniture réfractaire jusqu'à une dimension d'usure économiquement favorable, ainsi qu'à forcer le régime du four et à passer à des .températures de travail du four plus élevées, ce qui entraîne d'autres difficultés, par exemple, une forma- tion de résidus plus fâcheuse.
A la sollicitation plus grande du revêtement qui résulte de ce mode de construction modifié et de ce changement des conditions d'exploitation doit résister, sans s'effondrer ni se déplacer du côté du feu sous la pression des dilatations thermiques et de la pesanteur, la maçonnerie en mouvement qui se porte d'elle-même jusqu'aux'épaisseurs finales minima.
Pour assurer un bon appui mutuel des briques réfractaires qui consti- tuent le revêtement d'un four tubulaire rotatif, on a proposé déjà des briques de forme particulière qui doivent assurer, par un profilage particulier de deux sur- faces de limitation qui s'opposent (avec ressort et écrou, agencement de languet- tes porteuses etc.) un appui, abstraction faite de l'effet de coin, de chaque brique sur la brique voisine.
Une autre proposition consiste à fabriquer un garnissage sans mortier pour les'fours rotatifs, de telle sorte qu'il soit constitué par des anneaux indi- viduels de briques en forme de coins dentées et que dans chaque anneau soit agen- cé, entre deux voussoirs, une brique formant clef de voûte, lisse, conique et/ou à gradins par rapport à l'enveloppe du fbur, allant en se rétrécissant et pourvue d'une fente en tête, cette brique en claveau étant conformée de telle sorte que tous les voussoirs dentés de la oouronne correspondante sont bien maintenus, mais chaque brique dispose d'un espace où elle peut jouer.
Dans cette proposition, les briques s'appuient l'une sur l'autre par leurs dentures correspondantes et la brique en claveau de chaque anneau est fixée, mais seulement dans le but de fixer en place l'anneau auquel elle appartient, directement à l'enveloppe du four, par l'intermédiaire d'un élément porteur.
Ces propositions ont pour but de donner à la maçonnerie annulaire, pour les grands diamètres de fours rotatifs, une plus grande stabilité et de diminuer le risque de voir les briques en tomber et le risque du Ranger d'effondrement dans le four. Les résultats sont cependant non satisfaisants pour les grands diamètres, car la maçonnerie annulaire-doit se porter elle-même, de toute façon, ce qui conduit à des conditions critiques pour de faibles épaisseurs de maçonnerie et en particulier dans le cas d'enveloppes de fours tendres.
On a proposé aussi, déjà, de raidir l'enveloppe métallique d'un four rotatif au moyen de profilés annulaires ou longitudinaux et de faire pénétrer ceux- ci dans des évidements correspondants des briques qui forment le garnissage du four. Dans ce cas les briques sont suspendues aux bandes profilées mais la con- struction d'un tel garnissage est compliquée et elle est coûteuse à cause des for- mes particulières employées.
Ces propositions anciennes ne tiennent pas compte d'ailleurs d'une condition importante intervenant dans le revêtment d'un four tubulaire rotatif de grand-diamètre et qui consiste en ce qu'un garnissage de four ne doit pas seulement
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avoir une durée de vie proportionnée, mais doit permettre un montage ou des re- maniements en un temps réduit. 0'est surtout pour les fours de grande capacité qu'un arrêt d'exploitation prolongé entraîne une grande chute de la production; si l'on considère que de grands fours tubulaires rotatifs approchent d'une produc- tion journalière de 1000 tonnes de ciment, on voit facilement quel rôle cette dernière condition joue du point de vue économique.
L'invention indique une voie qu'on peut suivre pour des fours tubu- laires rotatifs, en paticulier pour des fours de grand diamètre, qui unit une grande sécurité d'exploitation à une durée de vie proportionnée et qui a en même temps l'avantage de se prêter à une fabrication très rapide. Les avantages du présent revêtement se présentent en particulier dans des fours de grande ouverture, mais on verra d'après la description suivante que l'invention ne se limite pas à l'existence d'enveloppes de fours de grand diamètre d'ouverture.
Pour réaliser l'objet proposé, l'invention offre un revêtement de maçonnerie (entendant par là une association de briques) de four tubulaire rota- tif qu'on exécute en construisant le garnissage du four d'unités comprenant cha- que fois une multiplicité de briques ou d'un bloc correspondant à cette multipli- cité, qui sont fixées de manière amovible au four par suspension, au moyen d'élé- ments intermédiaires, chaque fois à un élément porteur. Ces éléments intermédiaires permettent, comme on le verra encore, d'utiliser, maintenant aussi dans un four tubulaire rotatif, tous les avantages constructifs d'une construction suspendue.
Par le fait que les briques sont suspendues à l'enveloppe du four, elles n'ont plus besoin de prendre appui les unes sur les autres comme des éléments d'une voûte, et ainsi le problème qui résulte du fait que l'angle de coin d'une brique de four tubulaire rotatif est d'autant plus petit que le diamètre du four est plus grand, perd toute signification. Comme les éléments unitaires qui forment le revêtement du four, qui peuvent avoir un poids d'environ 100 kg et au-delà, pendent suivant l'invention à l'enveloppe du four avec une certaine mobilité, on a maintenant la possibilité de tenir compte de la dilatation thermique du côté du feu sur tout le pourtour par des joints de dilatation correspondants et cela à tel point que sans cette suspension on devrait arriver à l'effondrement du revêtement constitué d'anneaux.
La disparition des pressions qui se produssaient jusqu'à présent à l'extrémité du côté du feu se traduit par un accroissement de la durée de vie du garnissage. La circonstance que, suivant l'invention, on peut laisser maintenant entre les briques des espaces relativement larges, est favorable en particuliend poor@@une enveloppe de four tendre, qui s'ovalise pendant la rotation. L'élément porteur dont question plus haut peut être agencé dans un évidement des briques ou du bloc, formé à l'extrémité froide des briques et alors il est avantageux que l'élément porteur ait la forme d'un élément ponteur passant à travers plusieurs briques, c'est-à-dire à travers un groupe de briques ou à travers le bloc présent à la place de ce groupe, et soit fixé de manière amovible à 1' enveloppe du four.
Les dessins schématiques montrent quelques exemples de formes d'exé- cution du revêtement de maçonnerie de fours tubulaires rotatifs suivant l'inven- tion. La figure 1 est une coupe partielle dans un four tubulaire rotatif de grand diamètre, et la figure 2 est une coupe partielle suivant la ligne II-II de la figure 1. Les figures 3 et 4 montrent une forme de réalisation particulière d'une brique réfractaire à utiliser en combinaison avec un revêtement suivant les figures
1 et 2. La figure 5 montre une autre forme de réalisation de l'objet de l'invention en coupe faits suivant 1 ',axe du four, plusieurs briques réfractaires en principe é- gales entre elles étant réunies ensemble en forme de bloc unitaire, cette unité étant représentée encore une fois à la figure 6 comme plan de la figure 5.
La figure 7 est une vue en coupe suivant la ligne VII-VII de la figure 50 La figure
8 est le schéma d'un dispositif auxiliaire dont l'emploi s'est révélé avantageux dans 1'équipement d'un four tubulaire rotatif avec un revêtement suivant l'inven- tion.
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A la figure 1, 1 désigne l'enveloppe du four tubulaire rotatif et 2 sont les briques formant son, revêtement. Il s'agit de briques à liants chimiques avec une couverture de tôle appliquée d'un côté, 3, (voir figures 3 et 4) et présentant chaque fois à l'extrémité froide de la brique, un canal 4. Les éléments porteurs sont désignés par 5. Ils sont fixés, d'une manière à décrire encore, à des crochets porteurs 6 prévus à la face intérieure de l'enveloppe du four, de distance en distance, et sont reliés à cette enveloppe, par exemple par soudure.
Pour le montage du revêtement, on procède comme suit. On supposera que le garnissage est terminé jusqu'à la brique 2a. On place alors les briques 2b à 2e inclusivement, ensuite l'élément porteur 5 glissé à travers les évide- ments alignés 4 des briques et on suspend celui-ci au moyen des boulons d'arrêt dans les crochets de suspension 6. L'élément porteur 5 est courbé suivant la cour- bure de l'enveloppe du four 1; l'évidement 4 (voir figure 2) a une grandeur telle qu'y trouve place non seulement l'élément porteur 5, mais aussi le crochet por- teur 6. Ensuite on glisse la brique 2f sur le crochet porteur 6 et on répète le processus pour la prochaine étendue périphérique de l'enveloppe du four entre deux crochets porteurs.
Le dernier groupe de briques à mettre en place avant le claveau de fermeture de l'anneau peut alors être fixé, de manière telle que le crochet porteur 6 n'ait pas la forme d'un U mais la forme d'un I,en sorte que l'élément porteur 5 que l'on a déjà tiré précédemment dans le groupe de briques, peut être engagé maintenant par son extrémité en exécutant un'petit mouvement de basulement, sous ledit crochet en forme d'L. La fermeture de l'anneau de briques se fait en s'aidant de briques spéciales profilées de manière correspondante qui sont fixées d'une manière connue quelconque aux briques voisines.
Dans un anneau de garnissage fini ainsi obtenu, les briques qui font face au crochet porteur sont suspendues à celui-ci même, voir figure 2, alors que les briques qui se trouvent entre les crochets porteurs sont suspendues aux éléments porteurs 5. Dans ce but, le revêtement de tôle 3 des briques, figures 3 et 4, reçoit un renforcement 3a, qui peut être formé par un coudage de l'enve- loppe de tôle ou par une baguette de renforcement fixée par soudure.
Suivant l'exemple de forme de réalisation que réprésentent les figu- res 5 à 7, plusieurs briques réfractaires 10 qui sont pourvues d'un côté d'un revê- tement de tôle 11, sont fixées à un élément porteur en forme de plaque 12 qui est agencé dans un évidement de forme convenable pratiqué dans l'extrémité froide de la brique. La fixation des briques 10 à l'élément porteur 12 se fait de telle manière que les revêtements de tôle 11 sont ancrés, par exemple soudés à l'élé- ment porteur 12 fait de fer. Les revêtements de tôle 11 portent en outre des prolongements 13 en forme de langues qui pénètrent latéralement dans la brique voisine.
En plus les revêtements de tôle 11 portent des oeillets porteurs 14 au moyen desquels les groupes de briques associés à un élément porteur 12 et for- mant avec celui-ci un bloc transportable peuvent être soulevés.L'élément porteur 12 possède des découpures 15 qui peuvent être couvertes par les crochets 160 Les tiges, des crochets 16 dépassent à l'extérieur de l'enveloppe du four 1 et peuvent être fixés au moyen de coins 17. Le montage de ces blocs à l'intérieur du four se fait de telle sorte que le bloc est basculé en direction radiale depuis l'intérieur au-dessus des crochets 16 puis déplacé axialement, grâce à quoi les crochets embrassent une languette 18 qui fait saillie dans l'évidement 15. Dans cette position le bloc est fixé par serrage du coin.
La languette 18 peut, comme le montre la figure 5, former une nervure ou un profilage correspondant, qui peut tomber dans un renfoncement correspondant du crochet ce qui fait que la fixation du bloc par frottement est transformée en une fixation positive. La fermeture de l'anneau peut se faire en employant des briques spéciales ou d'une autre manière encore à indiquer.
La figure 8 montre de quelle manière, dans un four rotatif 20, on peut, à l'aide de blocs 21 suivant l'invention qui peuvent être par exemple du
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genre montré aux figures 5 à 7, équiper rapidement un four rotatif de grand diamètre.
A l'intérieur du four tournant 20 entre un rail de roulement 22 qui repose d'un côté sur un chevalet 23 et de l'autre côté, par des appuis 24, qui portent des roues d'appui 30, sur l'enveloppe du four, ou sur une partie déjà terminée du revêtement 21. Les blocs sont amenés au moyen d'un palan à chariot 25 à l'intérieur du four et ensuite descendus dans leur position finale, et fixés en cet endroit; les ancrages nécessaires pour cela (correspondant à peu près à 14, figure 5) ne sont pas représentés.
De cette manière, on peut édifier rapide- ment une partie de revêtement annulait si l'on admet qu'un bloc suivant les fi- gures 5-7 a une longueur d'environ 1 mètre; après mise en place de ce bloc, on fait tourner l'enveloppe d'un angle correspondant à une longueur de bloc, sans devoir soulever passagèrement les appuis 24 puisque les roues 30 permettent une telle rotation.
S'il s'agit de blocs tels que ceux qui sont représentés par exem- ple aux figures 5-7, on peut faciliter la fermeture de l'anneau par le fait que les surfaces limites des deux avant-derniers blocs se trouvant en face l'une de l'autre et séparées par une région de l'anneau non encore équipé convergent plus fort vers l'axe du four qu'il ne correspondrait à l'angle au centre de la pièce en forme à coin, comme indiqué par exemple-par la ligne 21 à la figure 70 De cette manière on peut construire anneau sur anneau.
La pensée inventive décrite permet de nombreuses variantes construc- tives. Considérant que la fixation par suspension décrite des briques ou des blocs qui forment le garnissage offre une sécurité complète à l'égard du détache- ment de briques ou de blocs sortant d'un anneau de revêtement, il n'est pas nécessaire de suspendre tous les anneaux formant le garnissage. On peut par exemple réaliser le revêtement de telle sorte qu'à un anneau fait de blocs suspen- dus à l'enveloppe du four fait suite un anneau non suspendu qui prend appui sur deux anneaux suspendus, latéralement par rapport à l'axe longitudinal du four.
Cet anneau non suspendu est assuré contre l'effondrement par le fait que ses surfaces de limitation qui recoupent l'axe du four ne sont pas des plans mais des surfaces coniques doubles. Un tel anneau non suspendu a ainsi une section trapézoïdale avec la plus petite base du côté de l'intérieur du four. Dans ce cas, l'angle de coin donné par le cône double ne dépend plus du diamètre du four; bien plus, on peut le choisir si grand qu'une chute des briques de l'ensemble'. soit exclu en toute sûreté. Au lieu de telles surfaces coniques, on peut utiliser aussi des surfaces planes avec des gradins convenables.
La construction du revê- tement du four se fait alors en montant d'abord un anneau formé de briques sus- pendues, puis un anneau non suspendu lui faisant suite, puis à nouveau un anneau suspendu et ainsi de suite jusqu'à la fin*
REVENDICATIONS,
1.- Revêtement en maçonnerie pour fours tubulaires rotatifs, à 1' aide de briques réfractaires, caractérisé en ce que le garnissage du four est construit au moyen d'unités comprenant chaque fois plusieurs pierres ou un bloc correspondant, que l'on fixe de manière amovible à l'enveloppe du four ar un élément porteur, à l'aide d'organes intermédiaires.