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Dans la construction des fours industriels, des parois et des revê- tements qui doivent en dehors de leur pouvoir réfractaire répondre à d'autres conditions, telle que par exemple une bonne isolation thermique, une résistance mécanique élevée et la propriété de résister aux actions chimiques, ont été construits au moyen de diverses briques composées de parties différentes au point de vue de la matière ou de la structure. Des conduits pour gaz chauds peuvent être construits par exemple en différentes briques dont la partie dirigée vers l'intérieur est particulièrement résistante aux actions chimiques, tandis que la partie tournée vers l'extérieur présente des qualités thermo-isolantes très éle- vées. D'autres combinaisons ou dispositions des parties des briques sont égalemeni réalisables.
Dans le domaine général de l'industrie de la construction on emploie aussi des briques de genre approprié qui se composent par exemple d'une partie résistante portante et d'une partie isolante, résistant à la corrosion, qui doit répondre au bel aspect extérieur ou remplir un autre but.
L'exécution de pareilles briques présente de grandes difficultés spécialement lorsqu'elles doivent être soumises à la cuisson lors de leur fabri- cation. Même lorsque les briques paraissent irréprochables après leur achèvement il se produit souvent après montage, par suite des actions dues au service, et notamment par suite d'un chauffage fort poussé, surtout aux surfaces de contact des parties de nautres différentes des briques, des crevasses provoquant la rupture des briques, ou la séparation des deux parties de la brique l'une de l'autre. Mais fréquemment aussi les parties de la brique se détachent l'une de l'autre déjà lors de la cuisson, lorsqu'on n'apporte pas tous les soins voulus à la fabrication et la cuisson de la pièce ébauchée.
Ces inconvénients des briques réfractaires, qui rendent plus diffi- cile la fabrication de celles-ci et limitent leur emploi pour la construction des parois et des revêtements, malgré leurs grands avantages sans cela indiscutables en comparaison des briques qui-ne sont faites qu'en une seule matière, doivent être attribués à une liaison insuffisamment ferme entre les parties de natures différentes de la brique.
En particulier, on n'obtient pas une liaison ferme ou on ne l'obtient que dans une mesure insuffisante lorsque les parties de la brique sont faites en des matières dont les propriétés s'écartent considérablement l'une de l'autre ou dont les structures sont fort différentes, par exemple lorsque la brique se compose d'une partie solide, dure, compacte, résistant aux actions chimiques et mécaniques ou constituant une partie portante, et'd'une partie très poreuse et thermo-isolante.
Jusqu'ici les masses à joindre entre elles de ces briques réfractaires devaient avoir la même contraction ou approximativement la même contraction au séchage et à la cuisson et les coefficients de dilatation de ces masses devaient aussi être égaux ou presque égaux. Si ces conditions n'étaient pas satisfaites les détériorations mentionnées ci-dessus se produisaient.
On n'est pas parvenu jusqu'à présent à fabriquer par leur emploi des briques réfractaires de stabilité ou durabilité suffisante qui se composent de parties différentes aux points de vue matière ou structure dont les propriétés, et notamment le comportement sous l'effet du chauffage s'écartent considérablement l'une de l'autre. On a appliqué diverses mesures et notamment on a constitué de différentes manières la liaison entre les parties différentes de la brique pour obtenir une cohésion ferme des parties. On a d'abord choisi une surface limitative rectiligne entre les différentes parties de la brique; ensuite on a fait pénétrer l'une des parties de la brique, notamment la partie la moins ferme dans l'autre partie plus ferme en lui donnant la forme d'une courte queue d'aronde.
Toutefois on n'atteignait pas le but désiré par ces mesures et le résultat était insuffi- sant même lorsque les contractions des masses au séchage et à la cuisson et-les coefficients de dilatation des parties de la brique étaient identiques ou presque identiques.
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Or, on a constaté que des briques composées de parties différentes matériellement et/ou structurellement peuvent être obtenues sans les défauts men- tionnés précédemment et sans que les contractions au séchage et à la cuisson ni les coefficients de dilatation des parties de la brique soient égales ou approxi- mativement égales, lorsque les différentes parties de briques s'engagent les unes dans les autres sous forme de coins par des dents présentant en coupe perpen- diculaire aux surfaces de séparation la configuration de triangles isoscèles.
Le rapport'de la hauteur des dents à la base doit autant que possible ne pas être inférieur à 1 et être de préférence supérieur à 1. De cette manière, la surface d'adhérence entre les parties de natures différentes de la brique est augmentée au-delà du double. Par suite des tensions d'origine thermique ou autres efforts engendrés dans la brique les actions exercées sur les surfaces limitati- ves des parties ne sont pas inférieures à celles qui se développent dans une brique à surface de séparation rectiligne, mais elles se répartissent sur une surface d'adhérence accrue au-delà du'double et ne suffisent plus à provoquer la séparation des deux parties de la brique.
Ainsi qu'on l'a constaté, la stabilité ou la durabilité de ces briques peut encore être augmentée lorsqu'on ménage sur les pointes des dents des parties de brique de natures différentes de petites rainures ou des joints ouverts. Par ces petites fentes ou rainures ouverte on empêche que les tensions engendrées se propagent sur toute la surface de 'séparation. Elles sont ainsi limitées à une fraction de la surface d'adhérence.
En outre, il est encore possible d'augmenter la stabilité ou la du- rabilité de la brique en égalisant la contraction au séchage des parties par le réglage de la teneur en eau des masses de départ, la contraction à la cuisson des parties, par exemple pour des briques en chamotte ou argile réfractaire qui se composent d'une partie compacte et d'une partie isolante, par l'addition de chamotte incandescente à la masse pour la partie compacte ou par addition de quartz à la masse pour la partie isolante. On peut aussi augmenter la stabilité ou la durabilité de ces briques en faisant concorder les coefficients de dila- tation des parties par'additions de substances appropriées aux matières premières ou masses de départ':
L'épaisseur des différentes parties de la brique peut varier, suivant l'usage auquel la brique est destinée.
Ainsi, pour les revêtements ou garnissages par exemple qui doivent avant tout servir d'isolant thermique, mais qui, doivent aussi être résistants à la corrosion'on emploiera des briques à partie',isolante large et à partie compacte étroite. Pour les revêtements qui doivent avant tout résister à de grands efforts mécaniques et à de hautes températures, etc. mais qui doivent aussi être thermo-isolants, on emploiera de préférence des briques à partie dense large et à partie isolante étroite.
Le dessin. annexé montre la surface d'assise d'une brique de format normal. Les chiffres de référence 1 et 2 désignent deux parties de la brique qui diffèrent l'une de l'autre chimiquement ou physiquement ou encore chimiquement et physiquement. Ainsi, la partie 1 se compose par exemple d'une masse de chamotte thermo-isolante, poreuse tandis que la partie 2 est faite d'une masse de chamotte compacte. Le chiffre de référence 3 désigne les dents de la partie poreuse de la brique et le chiffre 4 les dents de la partie dense. Les surfaces latérales des dents 3 et 4 forment les surfaces de contact ou surfaces limitatives dentelées 5 entre les deux parties 1 et 2. De petits espaces creux, ou joints ouverts 6, sont ménagés à la pointe des dents.
La ligne délimitative suivant l'invention entre les deux parties de brique qui sur le dessin s'étend dans le sens de la largeur de la brique peut aussi être disposée dans le sens de la hauteur ou de la longueur de la brique.
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In the construction of industrial furnaces, walls and linings which, apart from their refractory power, must meet other conditions, such as for example good thermal insulation, high mechanical resistance and the property of resisting chemical actions , were built using various bricks made up of different parts in terms of material or structure. Conduits for hot gases can be constructed, for example, of different bricks, the part directed towards the inside of which is particularly resistant to chemical actions, while the part which faces towards the outside has very high thermal insulating qualities. Other combinations or arrangements of the parts of the bricks are also possible.
In the general field of the construction industry, bricks of the appropriate type are also used which consist for example of a load-bearing resistant part and of an insulating part, resistant to corrosion, which must correspond to the beautiful exterior appearance or fulfill another purpose.
The execution of such bricks presents great difficulties especially when they have to be subjected to firing during their manufacture. Even when the bricks appear irreproachable after their completion, it often occurs after assembly, as a result of actions due to the service, and in particular as a result of a strong heating, especially at the contact surfaces of parts of different nautres of the bricks, crevices causing the bricks to break, or the two parts of the brick to separate from each other. But frequently the parts of the brick also detach from each other already during firing, when not all the necessary care is taken in the manufacture and firing of the blank part.
These drawbacks of refractory bricks, which make it more difficult to manufacture them and limit their use for the construction of walls and coverings, despite their great advantages without this being indisputable in comparison with bricks which are only made in a single material, must be attributed to an insufficiently firm connection between the parts of different types of the brick.
In particular, a firm bond is not obtained or is only obtained to an insufficient extent when the parts of the brick are made of materials whose properties differ considerably from each other or whose properties structures are very different, for example when the brick consists of a solid part, hard, compact, resistant to chemical and mechanical actions or constituting a load-bearing part, and a very porous and heat-insulating part.
Hitherto the masses to be joined together of these refractory bricks had to have the same contraction or approximately the same contraction during drying and firing and the expansion coefficients of these masses had also to be equal or almost equal. If these conditions were not met the deteriorations mentioned above would occur.
Until now, it has not been possible to manufacture refractory bricks of sufficient stability or durability which are made up of different parts in terms of material or structure, the properties of which, and in particular the behavior under the effect of heating, by their use. deviate considerably from each other. Various measures have been applied and in particular the connection between the different parts of the brick has been formed in different ways in order to obtain a firm cohesion of the parts. We first chose a rectilinear limiting surface between the different parts of the brick; then one of the parts of the brick was made to penetrate, in particular the less firm part into the other more firm part, giving it the shape of a short dovetail.
However, the desired object was not achieved by these measures and the result was insufficient even when the contractions of the masses on drying and firing and the coefficients of expansion of the parts of the brick were identical or nearly identical.
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However, it has been observed that bricks made up of materially and / or structurally different parts can be obtained without the faults mentioned above and without the contractions during drying and firing nor the expansion coefficients of the parts of the brick being equal. or approximately equal, when the different parts of bricks engage with each other in the form of wedges by teeth presenting in cross section perpendicular to the dividing surfaces the configuration of isosceles triangles.
The ratio of the height of the teeth to the base should as far as possible not be less than 1 and preferably be greater than 1. In this way, the surface of adhesion between the parts of different natures of the brick is increased at the same time. - more than double. As a result of the tensions of thermal origin or other forces generated in the brick, the actions exerted on the limiting surfaces of the parts are not inferior to those which develop in a brick with a rectilinear separation surface, but they are distributed over a increased adhesion surface beyond the double and no longer sufficient to cause the separation of the two parts of the brick.
As has been observed, the stability or durability of these bricks can be further increased when the tips of the teeth of the brick parts of different types are provided with small grooves or open joints. These small slits or open grooves prevent the generated tensions from spreading over the entire separation surface. They are thus limited to a fraction of the adhesion surface.
In addition, it is still possible to increase the stability or durability of the brick by equalizing the contraction on drying of the parts by adjusting the water content of the starting masses, the contraction on firing of the parts, by example for chamotte or refractory clay bricks which consist of a compact part and an insulating part, by the addition of incandescent chamotte to the mass for the compact part or by addition of quartz to the mass for the insulating part . The stability or durability of these bricks can also be increased by matching the expansion coefficients of the parts by 'additions of appropriate substances to the raw materials or starting masses':
The thickness of the different parts of the brick may vary, depending on the use for which the brick is intended.
Thus, for coatings or linings, for example, which must above all serve as thermal insulation, but which must also be resistant to corrosion, 'one will use part bricks', wide insulating and narrow compact part. For coatings which must above all withstand great mechanical stress and high temperatures, etc. but which must also be heat-insulating, one will preferably use bricks with a wide dense part and a narrow insulating part.
The drawing. appended shows the seating surface of a regular format brick. Reference numerals 1 and 2 denote two parts of the brick which differ from one another chemically or physically or even chemically and physically. Thus, part 1 consists for example of a mass of thermo-insulating, porous chamotte, while part 2 is made of a mass of compact chamotte. The reference numeral 3 denotes the teeth of the porous part of the brick and the numeral 4 the teeth of the dense part. The lateral surfaces of the teeth 3 and 4 form the contact surfaces or serrated limiting surfaces 5 between the two parts 1 and 2. Small hollow spaces, or open joints 6, are formed at the tip of the teeth.
The delimiting line according to the invention between the two parts of brick which in the drawing extends in the direction of the width of the brick can also be arranged in the direction of the height or the length of the brick.