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" Bloc composé pour revêtements de fourneaux métallurgiques * .La présente invention est relative à des -formes réfrac- taires destinées à être utilisées pour revêtir des fourneaux métal- lurgiqus, Plus particuloièrement, la présente invention concerne des formes réfrctaires composées pour revêtir l'enceinte utilisée pour le procédé de fabrication d'acier à l'oxygène.
Le procédé de fabrication d'acier à l'oxygè ne. .connu sous des noms divers tels que porocédé LD. procédé kaldo,procédé de convertisseur à l'oxygène, etc., tel qu'il est concu à présent en- visage le soufflage d'un courant d'oxygène sur la surface d'une char
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ce de fonte et de riblons en .fusion, La fonte et la riblons ont chargés dans une enceinte ou un convertisseur et un jet d'oxygène est dirigé sur la surface à travers un ajutage descendu dans l'en- ceinte.
Le revêtement retraduire pour ces convertisseurs a été en général fait de brique/) de dolomie ou 'de. mélangea de dolomie
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et de m...en8J.te liés avec un goudron ou un brait Dans la pratique américaine, un brai à base de goudron de houille n'est révèle* cons-
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tituer le. meilleur mrent liant. Dans le présent brevet, les mots " brai" et fi goudron" sont utilisés de la mime manière que dans la technique- antérieure, ceat-dira qu'ils doivent indiquer z la fois des rua.tires à base pétrolifère et à banc carbonifère.
De plus, l'on ne fait pas de différence dana la technique des rc5trac- taires entre le Irai et le goudron en soi, ces deux termes étant considérés comme signifiant la même chose.
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Depuis la mise au point du procédé de convertisseur a oxygène, il y a à peine une dizaine d'années, les caractéristique. mécaniques du revêtement des enceintes ont posé des problèmes. L' une des raisons majeures pour l'utilisation de ce procédé est la vitesse de fonctionnement, la possibilité de produire une chaude
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d'acier en remarquable cent peu de -temps, Cette caractéristique a pour effet connexe une durée réduite de la vie du revêtement réfrac- taire lorsqu'on la considère en*fonction du temps de fonctionnement effectif.
Une production efficace et un meilleur service de réfrac- taire sont obtenus lorsque l'enceinte se trouve en fonctionnement continu, c'est-à-dire qu'une chaude suit une autre, aussi étroite- ment que possible. Dans les conditions normales, une chaude prend 40 à 60 minutes, :.insi, de 24 à 30 cnaudes par journée de 24 heu- res sont parfaitement normales. La durée actuelle du réfractaire varie parmi les installations, mais est égale grosso modo en moyen-
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ne à un peu plus de 200 chaudes. L'on remarquera que dans les cond} 4 tions de chauffe optimum, un nouveau revêtement est requis au bout d'environ 7à 10 jours.
Le nombreuses usines appliquant le procd
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à l'oxygène possédant une paire de convertisseurs de telle sorte --
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qu'une enceinte produira de l'acier alors que la seconde est en voit de revêtement. De marne, dans un atelier à trois enceintes, les opérateurs désirent n'avoir qu'une enceinte hors service pour le
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rearnissge du revêtement à la fois. Ce désir a amené la discus- sion de précédée pour l'installation de revêtement qui 8era;lJS rapides.que la pose actuelle do briques. Avec la construction de convertisseurs à oxygène ayant une capacité toujours plus grande,
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ce proDlème est devenu aigu.
Un but principal de la présente invention est per con- séquent de procurer un procédé et un bloc de construction pour 1' installation de revêtements dans des fourneaux métallurgiques, .plus rapidement qu'il n'a été possible jusqu'à présent et ceci. est rendu
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possible d'une façon qui permet l'utilisation des techniques atti- ellement connues et de l'expérience acquise.
Un autre but est de procurer un tel bloc qui est de construction économique et qui a un fonctionnement rapide et sisé.
D'autres détails et particularités de 1'invention res-
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sortiront de la description ci-après1, donnée à titre d'exemple r.on limitatif et en sa référant au dessin annexe., dont la figure unique représente une forme préférée du bloc de construction pour la misa en oeuvra de l'invention.
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Avant la présente invention., do4 usais vai.nt'4t" effectuée. pour accélérer Iw remplacement dos ravêtamant-s de.conver- tisseurs & oxygène. A causa de lu pratiqua saGu*lr du revêtement, don enceinte à oxygène avec des ritraotliteu da dimensions nom * las, tels que des brique. en coin mesurant environ 10 x ô x 3 pou-* ces et se réduisant à 18 x 4 zur16 x 3 poussa, la plupart d<t au forts ont été limite .1pl.m.nt à l'utilisation des mimas procédés de ta"lOnnae;8, mais pour fabriquer des brique .ou blocs Plu. grands.
Toutefois, les petites briquas sont fabriquées en axtrqant une pr4s- sion élevée par l'intermédiaire de vérins ou d'éléments dt pr4sn4s, par exemple de l'ordre de 8000 livres par pouc. carl'" aida telles pressions ne peuvent pas être att<tint 6 lorsqu'-il devient nirasir
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de fabriquer des blocs ayant une surface de coté aussi grande que
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2 x 3 pieds. Pour obtenir O;OOÔ livres par pouce carré sur une telle surface, l'on devrait disposer d'une presse ayant une capaci- té qui sort des limites des considérations pratiques.
Un autre essai antérieur pour résoudre le problème de 5 la fabrication de plus grands blocs a consisté à introduire de plus grandes quantités de goudron ou de brai chaud dans le mélange, de telle sorte que les pressions de façonnage, provenant par exemple ' d'un vérin ou d'un élément de pressage, seraient plus aisément transe
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mises à travers lo mélange..wec un tel mélange, le façonnage par vibration a paiement mis en oeuvre. Toutefois, il s'est révélé que la teneur en brai plus élevée qui rendait la façonnage pratique perturbait fortement la tenue des grands olocs en service.
Par ex-
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emple, lors du chauffage du fourneau-, les blocs de revêtement se ramollissaient à cause des teneurs excessives en brui et de larges
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-sections de la paroi réfractuire s'ci fondraient.
Ces inconvénients et d'autres sont uùrmont4a et les buts de la présente invention sont aisément obtenus en prévoyant des blocs de maçonnerie prd-asiemblés fabriquas suivant le mode par- ticulier prévu par la présente invention pour ériger des maçonneries pour de enceintes de convertisseurs à oxygène.
Ces blocti compren. nont deu briques individuelles qui sont liées ensemble avec une ma- tière bitumineuse thenopla t1que convenant pour la métallurgie du procédé, Les assemblages résultante peuvent en outre être maintenue ensemble à l'aide de moyens de retenue physiques, tels que des file,
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dos bandes, etc., s'appuyant sur la sorametj le fond et les cotés de l'assemblage, r6utrite invention env1Jal\:o par conséquent lialàsqe blage d'un panneau de briques habituelles faisant appel 4 une aubstunce biturIl1n<)\1u thermoplastique telle que du mortier et, si on 1< désire, en liant le panneau résultant par exempta à l'aide de ban*. des métalliques, pour offrir un bloc solide.
Dur.a lu technique récente de la fabrication d'af vert à l'oxygène, il s'est déjà révélé que les meilleures briques t Jfrac- @
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taires sont celles dans lesquelles les agrégats minéraux sont main- tenus ensemble avec des matiëres analogues à du brai qui, lors du
Chauffage, laisse/un résidu carboné.
Ce carbone. contribue à la du- réc de vie du revêtement en servant à réduire les constituante fer- roux dos scories de Fe2O3 en FeO, forme sous laquelle ils sont moins corrosifs vis-à-vis du réfractaire,
Lors des travaux primitifs pour la préparation de bloc* réfractaires composés, faite de briques de dimension normale, l'on a suivi la pratique de l'utilisation de mortiers de liaison ordinal* res, Un mortier typique est un mortier fait de minerai de chrome finement broyé et de 10% de silicate de sodium.
Il a été découvert que non seulement un tel mortier ne peut donner une solidité suffi- sante, mais que les joints remplis d'un tel mortier no résistent pas à la pénétration des scories, Bien évidemment, la Métallurgie du procédé exigeait quelque chose de plus que la recherche classi- que.
Los matières bitumineuses que l'on a découvertes sui- vant l'invention comme solution exceptionnellement satisfaisante à ce problème sont définies ci-après comme des substances apparte- nant à une classe de substances à l'état natif et pyrogène contenant des bitumes ou des pyrobitumes ou leur ressemblant en ce qui concer- ne leurs propriétés physiques. L'on a considéré que cette défini- tion devait inclure les bitumes, les pyrobitumes, les distillats pyrogènes et les goudrons, les résines pyrogènea et les résidus py- rogène (brais et asphaltes pyrogènos). Une matière thermoplasti- que telle qu'utilisée dans le sens de la présente invention signi- fié une substance ayant la propriété de devenir plastique sous l' effet de la chaleur, tout en étant rigide aux températures norma- les.
Le brai et le goudron satisfont ces définitions et sont les- matériaux préférés pour le mortier suivant l'invention. Toutefois, d'autres résines rencontrées à l'état naturel, telles que la gil- sonite, peuvent être utilisées suivant l'invention. Il convient de remarquer que les matières bitumineuses offrent un comportement différent de celui des mortiers céramiques ou inorganiques ordinal-
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ron.
Cos dornieis mortiers sont poreux et permettent la pénétra- tien de scories dans les rangea de briques* L'expérience a révélé
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que la raphitisation sur place du mortier ou du brai ou d'autres
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uatl4rea vr;unic;uea lorsque le revêtement est chauffe pendant le fonctionnement du fourneau est extrêmement bénéfique pour la 1"481.- tance t1 l'attaque et il. la pénétration des acories àmies eu coure du procédé' do fabrication daa!.r l'oxygèntr, Ainsi* 1... Boudron ..
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,ou le brai prévu suivant l'invention offre encore une autre fonction
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utile li ce point de vue.
Dans la mise en oeuvre préférée de 1 t 1nvent1otI'i. S3lta.ru rangées d: briques sont posées en tant que panneau qui peut ttr*
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transporté sur une pâlotte standard. La première rangée est posée
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et ensuite du brui ou du goudron qui été chauffa au-dessus de son point de rwnûllisseiûent est appliqué à la brosse ou projeté sur la surface ijupérieure. La escorte rün;és de briques est immédiatement placée sur le brüi ou le goudron encore humide et ce processus est répété jusqu'à ce que le nombre désiré da rangées ait été posé.
Après que le a.ortier s'iszt refroidi, le panneau peut être entouré de bandei ]'5talliques ou d'éléments an: loties pour augmenter l'action des liaisons du goudron ou du Lrüi, si on le désire. Cette prati*' que d'enveloppement est en .,encrai suivie uniquement lorsque des parr neutix extrr.e,anc grands sont forces, avec un poids d'une tOnF18¯0¯U plus. Ces p:raXeuux sont alors installés dans le revêtement du con- vertisseur à l'aide de grut-a ou d'autres moyens mécaniques, Une variante du processus ci-avunt grâce à laquelle une action de liaison encore plus forte peut tre obtenue consiste à i..:..ez,-,ar chaque brigue dut. du L.rai ou du goudron en fusion ou de la :evtir de ce goudron ou de ce bri par application à la brosse ou par projection.
Cette forme de rCaliction particulière offre une liaison dans les joints verticaux uubs bien que dT:3 les joints ho- rizontaux. nais videF.nt elle exie plus de main-d'oeuvre et de
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matière que dans la structure r!éfre.
De cette Jason simple, l'installation de revêtements de
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convertisseur est fortement accélérée en éliminant la pose des bri- ques individuelles. De plus, les frais sont encore réduits suivant
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l'invention -r,(4*co au fait que ces blocs constituent un moyen très désirable pour transporter les briques jusqu'à l'endroit 'instal- lation, La liaison des briques ensemble diminue fortement la rte par bris et fissuration pendant l'expédition et les bandes métalli- ques qui peuvent être utilisées contribuent à empêcher l'abrasion et la destruction des bords.
De plus, la présente invention offre des joints plus étroits et mieux fermés entre, les briques. La mor- tier au brai ou au goudron ou une autre substance bitumineuse ther-
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moplastique sert pratiquement à réaliser un rev3teuQnt monolithe. Le mortier ainsi compris sert également à empêcher encore plus l'hy- dratation des compositions de chaux et de magnésie.
La présente invention peut être aise en oeuvre en utili- Gant des briques classiques et elle offre ainsi les avantages qui
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leurs sont propres. Ainsi, la haute densité, la faible porosité la résistance au fendillembnty etc., qui sont obtenues avec loa bri- ques sont de même présentas dans les panneaux pr4asoblé. réalisés , suivant la présente invention4 L grand ensemble 0111. bloc physique ainsi produit possède des propriétés physique? qui sont supérieures ; aux autres gronda l091!1 -Ph1"s;qu,. connu,% <4,,trç la technique, tel$ que pur exemple, les masses de réfractaire 114 4 au brai ou au goudron qui sopt consolidées par battage, tassement, vibration, te L'in- vention est utile avec des briques cuites ou non.
Des briquée cui- tes en mi.lgn6lie à haute pureté qui ont été imprégnées de brai ou tie. goudron ont donné un bon service dans las ones des conveticaur où une résistance axtreUtC à l'abrasion et au choc 12< O&",\qu. est ia. ' portante. Des compositions liées au brai ut au goudron ae chaux, et de mugitésis ayant une teneur en chaux de 5 4 50 ou plus,! ont cône- titué la grande majorité des revétemeiite. L ouisaot. de elles bri- ques augmente encore lu résistance à l'hydratction et elies pa.uvont également être utilisées suivant l'invention, D'LU1ir.., briques rée fractoires basiques et non-acides disponibles doa"cirlaauxt peu-
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- - vent être utilisées suivant l'invention, aussi bien que
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les brigues il. la cha'ix et h la rn...{';né5ie mentionnées ci-avant.
L'inver.tion sera d'jcrite plus en détail ci-après en se référant au dessin annexa.
Ce uetsi'1 est une vue en persfsctive d'un bloc préfabri- qué 10, destiné à être utilisé dans la section cylindrique d'un con- vertisseur à l'oxygène. Le bloc ou assemblage préfabriqué est cons- titué par plusieurs briques Individuelle 12 posées en rangées 14-.
Les briques sont liées entre elles par un mortier 16 de goudron ou de brui qui a été chauffé à une température supérieure à son point de ramollissement et ensuite appliqué à la brosse sur les briques.
Des bandes d'acier 18 ont été ajoutées à titre de précaution, mais de forts coups de marteau sur diverses @ones du bloc et l'expédition et les manipulations effectives ont révélé que les joints de mortier possédaient une excellente résistance .
L'expérience a révélé que le fait de chauffer légèrement
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les briques, par exemple à environ 100. à 1.OQp, avant l'application à la brosse du mortier, semble faciliter une application aisée du revêtement de brai et empêcher ce brai da se refroidir et de faire prise trop rapidement sur la face enduite de mortier. De même, l'on
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a découvert que l'addition d'une'petite quantité de créosote au brai procure un mortier plus souple'et plus adhésif qui adhère extrême- ment bien aux briques.
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De nombreuses matières bitumineuses thernoplaatiques tel- les due le brai de goudron de houille sont pr4purtts par un procès. sus de distillation au cours duquel les matières volatiles dont chas- odes et condensées pour permettre la récupération de divers produits
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chimique}) organiques, tels que lu créosote. Inveruëtaent, ces sol- Vai.ts orn4niques sont fréquemment ajoutas au brai lorsque l'on dési- re modifier son point de fusion et d'autres propriétés.
Il s'est quelqus fois révélé utile d'uti,liaar cette technique bien connue pour la préparation dos ttiatiorec suivant l'invention, Les couches de liaison suivant l'invention digèrent des
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mortiers 'de liaison réfractaires ordinaires qui sont principalement des grains réfractaires avec une faible quantité seulement d'ingré= clients de liaison, tels que du silicate de sodium ou du hlorure de magnésium, De tels mortiers ont quelque fois compris dans le passé plusieurs $ de matières organiques telles que de la dextrine ou de la gommede karaya,
Eventuellement certaines matières bitumineuses ont étéutilisées également, de cette façon. D'un autre côté, telle qu'utilisés suivant l'invention, la matière bitumineuse constituera en général pratiquement l'ensemble de la composition. Des ingré- dients autres que le goudron ou le brai (et le solvant si Lécssaire) constitueront habituellement 0 à 20 % de la composition et jamais plus de 50% en poids.
L'on doit se rendre compte que les blocs préassemblés peuvent avoir diverses configurations. L'on se .rendra également . compte que la structure du convertisseur à oxygène exige des confi- gurations de diverses conceptions. Des panneaux de briques peuvent être préfabriqués par la fabricant de matières réfractaires pour se conformer aux dimensions de l'enceinte. En outre, la dimension et la forme,peuvent également être dictées par les machines utilisées pour les manipulations et la mise en place dans le revêtement. Un certain remplissage peut être nécessaire entre les blocs, à la jonc- tion avec l'enveloppe permanente de l'enceinte.
Ceci peut être réa- lisé en introduisant une matière monolithe d'une façon appropriée quelconque, par exemple par tassement, application au pistolet, en- foncement, etc..
De la façon simple décrite ci-avant, une efficacité ac- crue est offerte au procédé de fabrication d'acier à l'oxygèue, en ce sens que le temps d'arrêt du convertisseur pour le rétablissement du revêtement et les pertes de briques dues à l'expédition et -aux manipulations peuvent être réduits au minimum. Il 'sera évident pour les techniciens en la matière que ces avantages peuvent être obte- nus même 'en réalisant certaines modifications par rapport à la des-
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cription détaillée ai-avwnt.
Par exemple, il s'est révélé que si on le desire les grands bloc suivant l'invention peuvent (tire cuite après assemblée, plutôt qu'en utilisant des briquée Individuelle précédèrent cuites. Il s'est également révèle que si on le désire dos démonta da renfort métalliques pouvant avantageusement être introduits dans la matière des briques et que les briques individuel- Ion peuvent être enfermées dans .une enveloppe métallique ou que des feuilles de métal peuvent être incorporées dans le mortier.
De plut bien que la description ait concerna uniquement les blocs de cons-
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truction pour les convortisseurs- à oxygène in doit être entendu que les blocs ru eubombles suivant l'invention peuvent être utilises dans d'autres typas de fourneaux, métallurgiques dans lesquels leurs propriétés peuvent être mises en oeuvre avantageusement
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Uno c.r.ct0x'isti':,ue inhabituelle de l'invention, proba- blement sans aucun précèdent, réside dans la liaison des briques ré-1 l'rlAct.:
..ires à l'aide d'une matière thermoplastique qui a pratiquement la mimé composition que celle qui constitue le lien de grain à grain
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x l'intérieur des briques, ue ce principe gênerai soit ou non un1- que, l'on considère qu'il est unique et essentiel d'avoir prévu des inutiwres de liaison qui, lors de leur pch4u!feoent, fournissent un résidu carboné destiné il compléter celui qui est un constituant d'u- ne utilité prouver dens les briques elle3-ci6mos.
Bien que les exigences pouces soient idéalement satis- ±.05. te.:; par les L...t.Ùres de la classe bitumineuses, l'on considère qtt'il est possible que certaines des gommes organiques naturelle3 ou des mélanges de celles-ci, en particulier lorsqu'elles sont utilisées avec des solvants organiques, peuvent s'approcher étroitement des propriétés des matières bitumineuses qui se sont révélées satisfai-
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sante j. L'utilisation de telles .entières doit Être considérée com r re:.tr.ut dans le cadre de la présente invention.
II doit être entendu 'que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux forces de réalisation ci-avant et que bien
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des'modifications peuvent y entre apportées Sw15 sortir du cadre du présent brevet.
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"Compound block for linings of metallurgical furnaces. * The present invention relates to refractory forms for use in lining metal furnaces. More particularly, the present invention relates to composite refractory forms for lining the enclosure. used for the oxygen steelmaking process.
The process of making steel with oxygen. known under various names such as LD porocédé. kaldo process, oxygen converter process, etc., as presently understood to include blowing a stream of oxygen onto the surface of a tank
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The cast iron and scrap are charged into an enclosure or converter and a jet of oxygen is directed onto the surface through a nozzle lowered into the enclosure.
The backtranslate coating for these converters has generally been made of dolomite or brick. mixed dolomite
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and m ... en8J.te linked with a tar or a brait In American practice, a pitch based on coal tar is not found * cons-
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title the. best binder mother. In the present patent, the words "pitch" and "tar" are used in the same way as in the prior art, that is to say that they should indicate both petroleum-based and carboniferous shoal routes.
In addition, no difference is made in the technique of retracting between iron and tar per se, these two terms being considered to mean the same thing.
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Since the development of the oxygen converter process, barely ten years ago, the characteristics. The mechanics of the speaker linings posed problems. One of the major reasons for using this process is the speed of operation, the possibility of producing a hot
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This characteristic has the related effect of reduced refractory lining life when viewed in relation to the actual operating time.
Efficient production and better refractory service are obtained when the chamber is in continuous operation, that is, one hot follows another, as closely as possible. Under normal conditions, a hot one takes 40 to 60 minutes, so 24 to 30 cnaudes per 24 hour day is perfectly normal. The actual duration of the refractory varies among installations, but is roughly equal in average.
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do just over 200 hot. It will be appreciated that under optimum heating conditions, a new coating is required after about 7-10 days.
The many factories applying the process
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to oxygen having a pair of converters so -
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that one enclosure will produce steel while the second is in the process of coating. De Marne, in a workshop with three enclosures, the operators wish to have only one enclosure out of service for the
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rearnissge of the coating at once. This desire prompted the previous discussion for the installation of cladding which will be faster than current brick laying. With the construction of oxygen converters with ever greater capacity,
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this problem has become acute.
A main object of the present invention is therefore to provide a method and a building block for the installation of linings in metallurgical furnaces, more quickly than has been heretofore possible. visited
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possible in a way which allows the use of known harnessing techniques and experience.
Another object is to provide such a block which is of economical construction and which has rapid and smooth operation.
Other details and features of the invention reside.
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emerge from the description below1, given by way of limiting example and with reference to the appended drawing., the single figure of which represents a preferred form of the building block for the implementation of the invention.
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Prior to the present invention, this has been done to speed up the replacement of the oxygen converters and oxidizers. Has caused him to practice the coating, giving the oxygen chamber with ritraotliteu da nom * las dimensions, such as corner bricks measuring about 10 x ô x 3 inches and reducing to 18 x 4 zur16 x 3 pushed, most of the forts were limited to .1pl.m .nt to the use of mimas processes of ta "lOnnae; 8, but to make bricks. or blocks Plu. big.
However, the small briquas are made by axtrqant a high pressure by means of jacks or elements dt pr4sn4s, for example of the order of 8000 pounds per inch. carl "aida such pressures cannot be attained <tint 6 when it becomes nirasir
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to manufacture blocks having a side surface as large as
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2 x 3 feet. To achieve 0.0000 pounds per square inch on such an area, one would have to have a press having a capacity beyond the limits of practicality.
Another prior attempt to solve the problem of making larger blocks has been to introduce larger amounts of hot tar or pitch into the mixture, so that forming pressures, e.g. from a cylinder or pressing element, would be more easily trance
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put through the mixture ... with such a mixture, the payment vibratory shaping implemented. However, it was found that the higher pitch content which made shaping practical greatly disturbed the performance of the large olocs in service.
Eg-
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For example, when the furnace was heated, the facing blocks softened due to excessive noise levels and large
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-Sections of the refractory wall would melt.
These drawbacks and others are uurmont4a and the objects of the present invention are easily obtained by providing pre-assembled masonry blocks manufactured in the particular mode provided by the present invention for erecting masonry for enclosures of oxygen converters. .
These blocti understand. do not have two individual bricks which are bonded together with a thenopla t1que bituminous material suitable for the metallurgy of the process. The resulting assemblies may further be held together using physical restraints, such as threads,
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back bands, etc., based on the sorametj the bottom and the sides of the assembly, r6utrite invention env1Jal \: o consequently the blockage of a panel of usual bricks requiring 4 a biturIln <) \ 1u thermoplastic such as mortar and, if desired, bonding the resulting board by exempta using ban *. metal, to provide a solid block.
Dur. Has read the recent technique of making oxygen-powered posters, it has already been found that the best bricks t Jfrac- @
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are those in which the mineral aggregates are held together with pitch-like materials which, upon
Heating, leaves / a carbonaceous residue.
This carbon. contributes to the life of the coating by serving to reduce the iron constituents of the slag from Fe2O3 to FeO, in which form they are less corrosive to the refractory,
In the early work for the preparation of composite refractory blocks * made of bricks of normal size, the practice of using ordinary bonding mortars * was followed. A typical mortar is a mortar made from chromium ore finely ground and 10% sodium silicate.
It has been found that not only can such a mortar not give sufficient strength, but the joints filled with such a mortar do not resist the penetration of slag. Obviously, the metallurgy of the process required something more. than classic search.
The bituminous substances which have been discovered following the invention as an exceptionally satisfactory solution to this problem are defined below as substances belonging to a class of substances in the native and pyrogenic state containing bitumens or pyrobitumes or resembling them in their physical properties. It was considered that this definition should include bitumens, pyrobitumes, pyrogenic distillates and tars, pyrogenic resins and pyrogenic residues (pitches and pyrogenic asphalts). A thermoplastic material as used for the purposes of the present invention means a substance having the property of becoming plastic under the effect of heat, while being rigid at normal temperatures.
Pitch and tar satisfy these definitions and are the preferred materials for the mortar according to the invention. However, other resins found in nature, such as gillsonite, can be used according to the invention. It should be noted that bituminous materials exhibit a different behavior from that of ordinal ceramic or inorganic mortars.
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ron.
Cos dornieis mortars are porous and allow the penetration of slag into the rows of bricks * Experience has revealed
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that the raphitization on site of the mortar or pitch or other
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uatl4rea vr; unic; uea when the coating is heated during operation of the furnace is extremely beneficial for the attack and the penetration of acidic acories during the manufacturing process of the furnace. oxygen, So * 1 ... Boudron ..
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, or the pitch provided according to the invention offers yet another function
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useful li this point of view.
In the preferred implementation of 1nvent1otI'i. S3lta.ru rows of bricks are laid as a panel that can be ttr *
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transported on a standard pallet. The first row is laid
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and then noise or tar which has been heated above its coolant point is brushed on or sprayed onto the upper surface. The row of bricks is immediately placed on the still wet burnt or tar and this process is repeated until the desired number of rows has been laid.
After the a.ortier has cooled, the panel can be surrounded by metal tape or elements to increase the bonding action of the tar or Lrüi, if desired. This wrapping practice is in., Followed only when extreme neutix, old large parts are forced, with a weight of one tOnF18¯0¯U more. These p: raXeuux are then installed in the coating of the converter using grut-a or other mechanical means. A variant of the above process by which an even stronger binding action can be obtained consists of to i ..: .. ez, -, ar each plot had to. molten L.rai or tar or from this tar or bri by application with a brush or by projection.
This particular form of recalculation provides a bond in uubs vertical joints although dT: 3 in horizontal joints. but emptyF.nt it requires more manpower and
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matter than in the reference structure.
From this simple Jason, the installation of siding
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converter is greatly accelerated by eliminating the laying of individual bricks. In addition, the costs are further reduced following
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the invention -r, (4 * co to the fact that these blocks constitute a very desirable means of transporting the bricks to the place of installation, Binding the bricks together greatly diminishes the strength by breaking and cracking during the installation. The shipping and metal bands that can be used help prevent abrasion and edge destruction.
In addition, the present invention provides narrower and better closed joints between bricks. Pitch or tar mortar or some other hot bituminous substance
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moplastic is practically used to achieve a monolithic rev3teuQnt. The mortar thus included also serves to further prevent hydration of the lime and magnesia compositions.
The present invention can be easily practiced using conventional bricks and thus offers the advantages which
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their own. Thus, the high density, low porosity, resistance to fendillembnty etc., which are obtained with loa bricks are also present in the pre-blasted panels. made according to the present invention4 The large assembly 0111. The physical block thus produced has physical properties? who are superior; to others scolded l091! 1 -Ph1 "s; qu ,. known,% <4,, trç the technique, such as pure example, the masses of refractory 114 4 with pitch or tar which are consolidated by beating, packing, vibration, te The invention is useful with fired bricks or not.
Bricks cooked in high purity honey which have been impregnated with pitch or tie. Tar have given good service in those of convetaurs where an axial abrasion and impact resistance of 12 <O & ", \ which is the load-bearing. Compositions related to pitch, lime tar, and mugitesis having a lime content of 5,450 or more, have cone- ted the vast majority of coatings. The use of these bricks further increases the resistance to hydration and they cannot also be used depending on the method. invention, D'LU1ir .., basic and non-acidic fractory bricks available doa "cirlaauxt peu-
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- - may be used according to the invention, as well as
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the brigues there. the cha'ix and h la rn ... {'; né5ie mentioned above.
The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawing.
This figure 1 is a perspective view of a prefabricated block 10, for use in the cylindrical section of an oxygen converter. The prefabricated block or assembly is made up of several individual bricks 12 laid in rows 14-.
The bricks are bonded together by a tar or bristle mortar 16 which has been heated to a temperature above its softening point and then brushed onto the bricks.
Steel strips 18 were added as a precaution, but heavy hammering on various areas of the block and the actual shipping and handling revealed that the mortar joints had excellent strength.
Experience has shown that heating slightly
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the bricks, for example at about 100. to 1.OQp, before the application with the brush of the mortar, seems to facilitate an easy application of the coating of pitch and to prevent this pitch from cooling and setting too quickly on the coated face of mortar. Likewise, we
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has found that adding a small amount of creosote to the pitch provides a softer, more adhesive mortar which adheres extremely well to bricks.
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Many thermoplastic bituminous materials such as coal tar pitch are pre-purged by trial. sus distillation during which volatile matter including chas- odes and condensed to allow recovery of various products
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chemical}) organic, such as creosote. Conversely, these ornamental solvents are frequently added to pitch when it is desired to modify its melting point and other properties.
It has sometimes proved useful to use this well-known technique for the preparation of the titiatiorec according to the invention. The tie layers according to the invention digest
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Ordinary refractory bonding mortars which are predominantly refractory grains with only a small amount of input = bond customers, such as sodium silicate or magnesium chloride. Such mortars have sometimes in the past included several dollars of organic materials such as dextrin or karaya gum,
Possibly some bituminous materials were also used in this way. On the other hand, as used according to the invention, the bituminous material will generally constitute practically the whole of the composition. Ingredients other than tar or pitch (and solvent if Lécssaire) will usually constitute 0-20% of the composition and never more than 50% by weight.
It should be realized that the pre-assembled blocks can have various configurations. We will also visit. Be aware that the structure of the oxygen converter requires configurations of various designs. Brick panels can be prefabricated by the refractory manufacturer to conform to the dimensions of the enclosure. In addition, the size and shape can also be dictated by the machines used for handling and placing in the coating. Some infill may be necessary between the blocks at the junction with the permanent enclosure of the enclosure.
This can be accomplished by introducing a monolithic material in any suitable manner, for example by tamping, spraying, sinking, etc.
In the simple manner described above, increased efficiency is offered to the oxygen steelmaking process, in that the converter downtime for coating reestablishment and the resulting brick losses. shipping and handling can be minimized. It will be obvious to those skilled in the art that these advantages can be obtained even by making certain modifications from the previous design.
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detailed description ai-avwnt.
For example, it has been found that, if desired, the large blocks according to the invention can (taffy cooked after assembly, rather than using individual briquettes before cooked. It has also turned out that if desired back disassembly da reinforcement metal can advantageously be introduced into the material of the bricks and that the individual bricks can be enclosed in .une metal casing or that metal sheets can be incorporated into the mortar.
Rather, although the description concerned only the building blocks.
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construction for convortisseurs- with oxygen in must be understood that the ru eubombles blocks according to the invention can be used in other types of furnaces, metallurgical in which their properties can be implemented advantageously
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Uno c.r.ct0x'isti ':, an unusual feature of the invention, probably without any precedent, lies in the connection of the bricks re-1 lrAct .:
..ires using a thermoplastic material which has practically the same composition as that which constitutes the grain-to-grain bond
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x the interior of the bricks, whether or not this principle will be unique, it is considered that it is unique and essential to have provided for unnecessary binding which, when they are removed, provide a carbonaceous residue intended it to complete that which is a constituent of a usefulness to prove in the bricks itself.
Although inch requirements are ideally satisfied ± .05. you.:; by the bituminous class L ... t.Ùres, it is considered that it is possible that some of the natural organic gums3 or mixtures thereof, especially when used with organic solvents, may closely approximate the properties of bituminous materials which have been found to satisfy
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health j. The use of such. Whole should be considered to be within the scope of the present invention.
It should be understood that the present invention is in no way limited to the above embodiments and that indeed
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Des'modifications may be made Sw15 outside the scope of this patent.