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Procédé de garnissage de récipients métallurgiques
La présente invention est relative à un procédé de garnissage on de revêtement de récipients métallurgiques) de fours industriels ou analogues. Elle réside dans le fait qu'en avant de la face interne de la paroi externe, et à intervalle de celle-ci, est placé un dispositif en forme de treillis et qu'ensuite la masse réfractaire est apportée derrière et à l'intérieur de ce dispositif. Lorsque les conditions spatiales sont limitées, il est possible, confor- mément à l'invention, d'entreprendre l'assemblage du dispc- sitif en forme de treillis à l'intérieur du récipient où du
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tour, des bandes individuelles du dispositif ou des élé- ments constructifs individuels déjà assemblés étant in- troduits par l'ouverture du four.
Lorsqu'on utilise des masses réfractaires se dilatant lors du chauffage, le ; joint de dilatation peut être obtenu par le fait qu'avant d'introduire le matériau réfractaire, on munit le dispo- sitif d'un enduit fusible ou combustible. Il,est également possible d'appliquer cet enduit dès la fabrication du dispositif en forme de treillis. Un avantage particulier résultant de l'utilisation du dispositif de maintien ré- side dans le fait que celui-ci assure par sa consomption un frittage rapide.
Lors de la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, il s'est avéré que les masses réfractaires pouvaient être soit pilonnées mécaniquement dans les cellules en treillis du dispositif, soit insufflées avec de l'air comprimé.
Pour la mise en oeuvr du procédé, un dispositif qui a fait ses preuves dans la ratique est constitué par un ceinturage, cellulaire ou e nid d'abeilles, fait d'un,, treillis en tôle de fer, Dans ce cas, suivant une autre mesure conforme à l'invention, le squelette peut être adapté à la forme des récipients ou des parois de four..
Dans une variante de l'invention, le squelette est lui- même suffisamment élastique pour s'adapter aux parois du four ou du récipient, tandis qu'il est pressé à la main ou . mécaniquement sur les parois dudit four ou récipient.
Les différentes bandes du treillis sont consti- tuées par des bandes ondulées à surfaces rondes ou par des bandes pliées en zig-zag qui, disposées chaque fois deux à
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deux en décalage, donnent lieu à la formation de rectan- gles arrondis, en forme de nids d'abeilles, ou de cavités quadratiques. Les bandes reçoivent avantageusement par découpage des trous et des languettes alternés, les dé- coupes en forme de languette passant à travers les découpes en forme de trou et étant repliées vers l'intérieur. Dans une autre forma d'exécution, les bandes reçoivent des dé- coupes en forme de languette, qui sont fixées contre le bossage des bandes opposées, par exemple par soudure, de manière que les bandes de tôle ainsi réunies restent mo- biles l'une par rapport à l'autre.
Pour assurer une défor- mabilité aisée, les bandes de vôle peuvent, en un ou plu- sieurs endroits de leur longueur globale, recevoir des entailles, de sorte que les bandes soient flexibles ou déformables vers l'avant ou vers l'arrière.
Comme on sait, le garnissage d'usure dans les fours de fusion, les convertisseurs, les poches de coulée ou analogues, est constitué surtout par des briques ré- fractaires qui sont maçonnées sur la face interne des ré- cipients indiqués par utilisation d'un mortier réfractaire.
Il est en outre usuel dans la pratique de réaliser le gar- nissage d'usure dans des poches de coulée en pilonnant les masses réfractaires entre un gabarit établi à la taille voulue et la couche de base. La substance de base réfrac- taire à utiliser dépend dans ce cas de la température qui régnera dans les récipients, ainsi que des influences chi- miques et physiques auxquelles les parois doivent Ôtre exposées.
Pour provoquer un frittage mutuel rapide des briques réfractaires et obtenir ainsi une surface résistant
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à l'usure, il est fréquent depuis peu d'entourer les briques réfractaires d'une enveloppe en tôle dénommée "Steel clad". De plus, il est connu de soumettre un corps: : de construction en forme de briqué, enveloppé de fer et réalisé en magnésite, en olivin ou analogue, à une prise préalable ou une solification préalable par des additifs convenables,
On connaît, en outre, un procédé permettant d'in troduire dans des récipients réfractaires des masses ré- fractaires en vrac, sans frittage préalable dans le corps de construction, soit en les pilonnant derrière le gabarit, soit en les injectant sur la paroi du récipient avec ad- dition de liquide.
Le procédé au gabarit présente l'inconvénient d'être extrêmement coûteux et, dans le cas de récipients relativement compliqués, n'est souvent pas exécutable à cause de la forme des parois.
Dans le procédé par injection, les masses ne peuvent par contre être apportées que par couches, avec un degré d'humidité relativement fort. Compte non tenu de la longue durée du séchage, il 'se produit souvent, lors de celui-ci, des tensions de cisaillement importantes pro- voquant une formation de criques et pouvant endommager de façon notable les parois, déjà avant la mise en service des récipients.
L'invention a pour but de conserver les avantages du procédé par pilonnage et par injection vis-à-vis du pro- cédé de garnissage avec des briques finies, mais d'empêcher par ailleurs les inconvénients inhérents aux procédés indiqués.
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D' autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront de la description qui va suivre en regard du dessin annexé qui représente, schématiquement et simplement à titre d'exemple, un dispositif servant à la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention.
Sur ce dessin : La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'un conver- tisseur.
La fig. 2 est une vue d'un squelette formé par un treillis de tôle de fer, en nid d'abeilles.
Le convertisseur illustré à la fig. 1 est pourvu, sur la face interne de l'enveloppe en tôle 1, d'une couche de base 2. Sur toute la hauteur du convertisseur sont ré- parties des bagues d'espacement 3, 4 et 5,
Avant de commencer à introduire les masses ré- fractaires, on place ou suspend, devant les parois du réci- pient à hahiller de masses réfractaires, un squelette 6 en forme de treillis, réalisé en tôle de fer. Dans ce cas, le- dit squelette peut être monté sur les bagues d'espacement 3, 4 et 2 ou sur leurs ancrages. Le treillis 6 est disposé de manière qu'un espace intermédiaire subsiste entre lui et la couche de base 2.
Dans ce treillis 6, on projette d'abord la masse .réfractaire pulsée à l'air comprimé, masse qui se place d'abord derrière ledit squelette en treillis 6 et remplit ensuite les différentes cellules en tôle de ce squelette en treillis. Le squelette cellulaire en tôle renforce dans ce cas mécaniquement l'adhérence de la masse introduite et absorbe par ailleurs, pendant le processus de séchage, les tensions apparaissant généralement dans la masse réfractaire.
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On peut voir sur le dessin que la paroi de la masse de pilonnage dans le squelette 6, en saillie vers . la face interne du récipient, est par suite constituée . d'une pluralité de cellules élémentaires. Conformément à l'invention, on empêche,par la subdivision de la face , antérieure en cellules élémentaires, un décollement de masses de pilonnage qui se sont fissurées. Le facteur de stabilisation du treillis en fer est, conformément à l'in- vention, également conservé pendant le fonctionnement des récipients sous des températures élevées, car en cours de fonctionnement une liquéfaction du squelette en tôle n'a lieu que superficiellement. Ce frittage se fait sentir d'une manière connue et de façon favorable sur un pré- frittage, tandis que la couche située derrière conserve ses propriétés mécaniques de renforcement.
Une comparaison avec la maçonnerie en briques élémentaires montre que le squelette en treillis de fer conserve ses propriétés de renforcement mécaniques par suite de la liaison globale des cellules élémentaires entre elles. Il se forme aux points de contact sur la surface, . - ainsi qu'aux points de contact découpés à l'intérieur du squ.elette, une texture monolithique. Vis-à-vis d'un maçon- nage enveloppé .d'une tôle ("Steel clad"), le pilonnage avec le squelette en treillis de tôle de fer conforme à l'in vention présente l'avantage d'une plus grande solidité, car le treillis possède une meilleure tenue d'ensemble que des'briques individuelles placées lâches.
' A la fig. 2, on a représenté une section d'un squelette en treillis, en tôle de fer. On peut voir nette- ment les bandes élémentaires de tôle 8 et 2 qui, une fois
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assemblées, fournissent des cellules ou nids d'abeilles en forme de treillis.
Lorsqu'on utilise des masses réfractaires se dilatant après chauffage, on peut, d'une façon simple, réaliser des joints de dilatation en appliquant sur'la paroi du treillis un enduit fusible ou combustible. Celui- ci est éliminé par combustion avec le début du processus de chauffage et fournit l'espace pour la dilatation des masses réfractaires noyées.
REVENDICATIONS ---------------
1. Procédé de garnissage de récipients métal- lurgiques, de fours industriels ou analogues, caractérisé par le fait qu'en avant de la face interne de la paroi externe, et à intervalle de celle-ci, on place un dispo- sitif en forme de treillis, derrière lequel et dans lequel on introduit ensuite une matière réfractaire.
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Method of lining metallurgical containers
The present invention relates to a process for lining or coating metallurgical containers) of industrial furnaces or the like. It resides in the fact that in front of the internal face of the external wall, and at intervals thereof, is placed a device in the form of a lattice and that then the refractory mass is brought behind and inside the these measures. When spatial conditions are limited, it is possible, according to the invention, to undertake the assembly of the lattice-shaped device inside the container or
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tower, individual strips of the device or individual constructive elements already assembled being introduced through the opening of the furnace.
When using refractory masses which expand upon heating, the; expansion joint can be obtained by the fact that before introducing the refractory material, the device is provided with a fusible or combustible coating. It is also possible to apply this coating from the manufacture of the lattice-shaped device. A particular advantage resulting from the use of the holding device resides in the fact that the latter ensures, by its consumption, rapid sintering.
During the implementation of the method according to the invention, it turned out that the refractory masses could either be mechanically pounded in the lattice cells of the device, or blown with compressed air.
For the implementation of the process, a device which has proved its worth in practice is constituted by a belt, cellular or honeycomb, made of a, lattice in iron sheet, In this case, following a Another measure in accordance with the invention, the skeleton can be adapted to the shape of the containers or the walls of the oven.
In a variant of the invention, the skeleton is itself sufficiently elastic to adapt to the walls of the oven or of the container, while it is pressed by hand or. mechanically on the walls of said furnace or container.
The different bands of the lattice are made up of corrugated bands with round surfaces or by bands folded in zig-zag which, each time arranged twice
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two offset, give rise to the formation of rounded rectangles in the shape of honeycombs or quadratic cavities. The strips advantageously receive by cutting alternate holes and tabs, the tab-shaped cutouts passing through the hole-shaped cutouts and being folded inward. In another embodiment, the strips receive tab-shaped cutouts, which are fixed against the boss of the opposing strips, for example by welding, so that the metal strips thus joined together remain movable. one in relation to the other.
To ensure easy deformability, the roof bands may, in one or more places of their overall length, receive notches, so that the bands are flexible or deformable forward or backward.
As is known, the wear lining in melting furnaces, converters, ladles or the like, consists mainly of refractory bricks which are bricked on the internal face of the indicated vessels by use of. a refractory mortar.
It is further customary in the art to make the wear lining in casting ladles by ramming the refractory masses between a template set at the desired size and the base layer. The refractory base substance to be used in this case depends on the temperature which will prevail in the receptacles, as well as on the chemical and physical influences to which the walls must be exposed.
To cause rapid mutual sintering of the refractory bricks and thus obtain a resistant surface
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to wear, it is common recently to surround the refractory bricks with a sheet metal casing called "Steel clad". In addition, it is known to subject a body:: of construction in the form of a brick, wrapped in iron and made of magnesite, olivine or the like, to a prior setting or a prior solidification with suitable additives,
A process is also known which makes it possible to introduce bulk refractory masses into refractory receptacles, without prior sintering in the construction body, either by ramming them behind the template, or by injecting them into the wall of the jig. container with addition of liquid.
The jig method has the drawback of being extremely expensive and, in the case of relatively complicated containers, is often not feasible because of the shape of the walls.
In the injection process, on the other hand, the masses can only be introduced in layers, with a relatively high degree of humidity. In addition to the long drying time, high shear stresses often occur during drying, causing cracks to form and which can significantly damage the walls, even before the units are put into service. containers.
The object of the invention is to maintain the advantages of the method by ramming and by injection over the method of lining with finished bricks, but moreover to prevent the drawbacks inherent in the methods indicated.
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Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which will follow with reference to the appended drawing which represents, diagrammatically and simply by way of example, a device serving to carry out the method according to the invention. invention.
In this drawing: Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a converter.
Fig. 2 is a view of a skeleton formed by a lattice of sheet iron, in a honeycomb.
The converter illustrated in fig. 1 is provided on the inside of the sheet metal casing 1 with a base layer 2. Over the entire height of the converter are spacer rings 3, 4 and 5,
Before starting to introduce the refractory masses, a skeleton 6 in the form of a lattice, made of sheet iron, is placed or suspended in front of the walls of the refractory mass chopping receptacle. In this case, said skeleton can be mounted on the spacers 3, 4 and 2 or on their anchors. The mesh 6 is arranged so that an intermediate space remains between it and the base layer 2.
In this lattice 6, the refractory mass pulsed with compressed air is first projected, which mass is placed first behind said lattice skeleton 6 and then fills the various sheet cells of this lattice skeleton. The sheet cell skeleton in this case mechanically strengthens the adhesion of the introduced mass and also absorbs, during the drying process, the tensions generally appearing in the refractory mass.
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It can be seen from the drawing that the wall of the ramming mass in the skeleton 6, projecting towards. the internal face of the container is therefore formed. of a plurality of elementary cells. According to the invention, the subdivision of the front face, anterior into elementary cells, is prevented from detaching shelling masses which have cracked. The stabilization factor of the iron mesh is, according to the invention, also retained during operation of the vessels at high temperatures, since during operation liquefaction of the sheet metal skeleton takes place only superficially. This sintering is felt in a known manner and favorably on a presintering, while the layer behind retains its mechanical reinforcing properties.
A comparison with elementary brick masonry shows that the iron lattice skeleton retains its mechanical reinforcing properties as a result of the overall bonding of the elementary cells to each other. It forms at the contact points on the surface,. - as well as the contact points cut out inside the squ.elette, a monolithic texture. With respect to a masonry wrapped in a sheet ("Steel clad"), the ramming with the iron sheet lattice skeleton according to the invention has the advantage of greater strength, because the mesh has a better overall strength than individual bricks placed loosely.
'In fig. 2, there is shown a section of a lattice skeleton, made of sheet iron. We can clearly see the elementary strips of sheet 8 and 2 which, once
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assembled, provide cells or honeycombs in the form of a lattice.
When using refractory masses which expand after heating, it is possible, in a simple manner, to produce expansion joints by applying a fusible or combustible coating to the wall of the mesh. This is removed by combustion with the start of the heating process and provides space for expansion of the embedded refractory masses.
CLAIMS ---------------
1. A method of lining metallurgical containers, industrial furnaces or the like, characterized in that in front of the internal face of the external wall, and at intervals therefrom, a shaped device is placed. lattice, behind which and into which a refractory material is then introduced.