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Mélange réfractaire basique.
La présente invention se rapporte aux mélanges ré- fraotaires basiques, et à leur mise en oeuvre. Les éléments réfractaires préfabriqués, dont les dimensions peuvent aller de celles d'une brique pleine courante à celles de larges blocs, sont actuellement largement utilisés pour la constitu- tion des revêtements réfractaires des fours de fusion, tels que les fours Martin, les fours à arc, les convertisseurs à insufflation d'air ou d'oxygène, et, plus particulièrement, pour les revêtements des parois latérales, des voûtes et des ciels de foyer des fours.
Pour la préfabrication de tels éléments, la pratique générale actuelle consiste à utiliser un mélange d'une matière
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réfractaire, dolomie ou magnésite pulvérulente ou granulaire, et d'un liant de nature variable ; ces liants sont utilisés en,proportions oomprises entre 15 et 20 % et sont des substan- ces susceptibles de provoquer un frittage, telles que par exemple la bauxite, l'alumine, la sillimanite ou le ciment fondu, qui forment liant à l'égard de la matière réfraotaire, aux températures élevées, c'est-à-dire aux températures de marche des fours.
De plus, on ajoute au mélange un autre liant, goudron ou brai, en quantité égale environ à 10 %, ce liant servant à donner au mélange de matières pulvérulentes ou gra- nulaires une cohésion suffisante à température ambiante pour¯ permettre sa mise en forme et la manutention des éléments préfabriqués obtenus.
Le mélange du type décrit est ensuite placé, de fa- çon bien connue, dans des moules de mise en forme et fortement comprimé afin que l'élément moulé soit suffisamment compact pour qu'on puisse l'extraire du moule, le transporter et le mettre en place dans le four, pour former une partie du re- vêtement réfraotaire à oonstituer.
Un point important à noter est que le pourcentage de goudron incorporé ne doit pas dépasser la valeur indiquée plus haut, afin d'éviter un excès de goudron qui pourrait provoquer une fragmentation partielle des éléments préfabri- qués, et donner naissance à des cavités internes indésirables, /.. par fusion et volatilisation subséquente dues à la température élevée du four. Il y a donc lieu de tenir la quantité de gou- dron employée dans les limites indiquées plus haut, qui cor- respondent à des quantités tout juste suffisantes pour revê- tir les granules en surface, pour mouiller les poudres, et pour donner au mélangea la consistance appropriée.
Toutefois, l'ob- tention de cette oonsistance augmente en général fortement la difficulté et la oomplexité des opérations.
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A la suite d'essais rigoureux, le Demandeur a obser- vé qu'il était possible d'obtenir un mélange réfraotaire du type décrit, beaucoup plus pâteux et beaucoup plus facilement moulable, sans toutefois augmenter le pourcentage de goudron et/ou de brai, simplement par un choix approprié de la granu- lométrie de la matière réfractaire, dolomie ou magnésite. Par suite, la présente invention a pour objet un mélange contenant une matière réfractaire, dolomie ou magnésite, dont 60 % sont sous la forme de morceaux de dimensions comprises entre 30 et 120 mm, et dont le reste, soit 40 %, est sous forme de gravillon ou de poudre, la quantité de gvudron et/ou de brai incorporée ne dépassant pas 10 % en poids.
Un autre objet de l'invention est un procédé de pré- fabrication d'éléments du type décrit, suivant lequel le m4lan- ge conforme à l'invention est coulé dans des moules, à une température comprise entre 90 et 130 C, le mélange en cours de moulage étant mis en vibration soit par l'intermédaire du moule lui-même,soit par l'intermédiaire d'une armature vi- brante noyée dans le mélange, ou de fouloirs vibrants tempo- rairement plongés dans celui-ci.
D'autres buts, caractéristiques et avantagée de l'invention ressortiront encore de la description qui va sui- vre, description faite à titre purement indicatif et nullement limitatif, et avec référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une coupe verticale schématique d'un oonvertisseur à insufflation d'air ou d'oxygène, le re- vêtement intérieur de ce convertisseur étant en cours d'exécu- tion ; détail de détail - la figure 2 est une vue/en coupe, représentant la réparation du revêtement intérieur d'un four à cuve de section circulaire - la figure 3 est une vue schématique en perspecti- ve d'un moule multiple pour éléments préfabriqués ;
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- la figure 4 est une vue schématique en perspeotive représentant un moule simple pour la préfabrication d'éléments incurvés destinés à former le revêtement intérieur dtune paroi circulaire ) - la figure 5 est une vue schématique en perspective représentant un élément préfabriqué convenant particulièrement pour le revêtement de la paroi intérieure d'un convertisseur à insufflation d'air ou d'oxygène de type LD ; et - la figure 6 est une vue schématique en perspective d'une armature de mise en vibration pour l'exécution de la paroi de fond d'un four à cuve de section circulaire.
Comme indiqué plus haut, le mélange conforme à la présente invention est essentiellement constitué par une ma- tière réfractaire, dolomie et/ou magnésite, cuite ultérieure- ment. La matière préférée pour cet usage est la dolomie dite "stabilisée". Cette matière réfractaire est constituée par des morceaux de grosseurs diverses dont, de préférence, 60 % ont des dimensions comprises entre 30 et 120 mm, 20 % ont des di- mensions comprises entre ?, et 6 mm et le reste, soit 20 est sous forme de poudre. Ala partie pulvérulente de cette matière il peut être ajouté jusqu'à 15 à 20 % d'une matière susceptible de provoquer un frittage, tel que bauxite, alumine,' sillimanite, ciment fondu ou ohromite par exemple.
Finalement, une quantité de goudron ou de brai au plus égale à 11 % et, de préférence, comprise entre 6 et 9 %, est ajoutée au mélange, ce goudron ou ce brai étant d'abord mélangé, à une température comprise entre 90 et 130 C seulement, aveo la partie de la matière réfraotaire se présentant sous forme de poudre ou de gravillon, le mélange ainsi obtenu étant ensuite mélangé avec les morceaux de fortes dimensions de la matière réfractaire.
La masse ainsi obtenue, et maintenue à une température oom- prise entre 90 et 130 C, peut être versée directement dans des moules.
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Le goudron et/ou le brai utilisés doivent contenir le moins possible d'impuretés préjudiciables aux opérations métallurgiques. C'est pourquoi la qualité de ces liants uti- lisée pour la fabrication des électrodes en graphite est lar- gemant employée dans la fabrication de ces éléments réfractai- res. Il est actuellement offert sur le marché des mélanges spécialement étudiés de bitumes, de goudrons, et des liants thermoplastiques bitumineux pouvant être utilisés avec la ma- gnésite et/ou la dolomie.
Après sa mise en place dans le moule, il n'est pas nécessaire de faire subir une compression au mélange, pour le rendre plus compact, et il est en général suffisant de laisser la matière se prendre d'elle-même dans le moule et/ou de mettre le moule en vibration.
De préférence, mais non nécessairement, les moules peuvent être préchauffés.
Les mélanges ci-après ont été utilisés aveo succès Mélange 1
EMI5.1
<tb> Poudre <SEP> (0 <SEP> à <SEP> 2 <SEP> mm) <SEP> 15 <SEP> à <SEP> 20%
<tb>
<tb> Gravillon <SEP> (2,5 <SEP> à <SEP> 6 <SEP> mm) <SEP> 25 <SEP> à <SEP> 20%
<tb>
<tb> Morceaux <SEP> de <SEP> 30 <SEP> à <SEP> 60 <SEP> mm <SEP> 40 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> Morceaux <SEP> de <SEP> 65 <SEP> à <SEP> 90 <SEP> mm <SEP> 20%
<tb>
<tb> Brai <SEP> 9%
<tb>
Mélange 2
EMI5.2
<tb> Poudre <SEP> (0 <SEP> à <SEP> 2 <SEP> mm) <SEP> 20 <SEP> à <SEP> 25 <SEP> %
<tb>
<tb> Gravillon <SEP> (2,5 <SEP> à <SEP> 6 <SEP> mm)
<SEP> 20 <SEP> à <SEP> 15 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> Morceaux <SEP> de <SEP> 30 <SEP> à <SEP> 60 <SEP> mm <SEP> 30 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> Morceaux <SEP> de <SEP> 65 <SEP> à <SEP> 120 <SEP> mm <SEP> 30%
<tb>
<tb> Brai <SEP> 7 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> Goudron <SEP> 3%
<tb>
Mélange 3
EMI5.3
<tb> Poudre <SEP> (0 <SEP> à <SEP> 2 <SEP> mm) <SEP> 25 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> Gravillon <SEP> (2,5 <SEP> à <SEP> 6 <SEP> mm) <SEP> 20%
<tb>
<tb> Morceaux <SEP> de <SEP> 35 <SEP> à <SEP> 70 <SEP> mm <SEP> 20 <SEP> % <SEP>
<tb>
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Morceaux de 75 à 120 mm 35 %
Brai il % mélangé à 2% d'alumine et de magnésite en poudre.
Pour la préfabrication d'éléments de 'petites dimen- sions, il est préférable d'utiliser un moule multiple tel que celui désigné par 1 sur la figure 3, le mélange étant vérsé dans le moule au moyen d'une poche de coulée 2. Dans ce cas, la poche 2 est équipée d'un dispositif de chauffage permettant de maintenir le mélange à la température optimale de coulée.
En vue de tasser et d'épaissir la matière versée dans le moule 1, celui-ci est placé sur une table vibrante (non représentée).
La figure 4 représente un moule simple 3 de plus grandes dimensions, utilisé pour la préfabrication de blocs en forme destinés à constituer le revêtement intérieur des pa- rois latérales d'un four à cuve de section circulaire. Dans ce cas, le tassage du mélange peut être obtenu en mettant le bloc entier en vibration, à la fois en mettant le moule qui le contient sur une table vibrante et en introduisant dans la masse de matière réfractaire des tiges 4, ou des armatures complètes, mises en vibration,, Selon un procédé connu, ces élé- mets préfabriqués peuvent être cuits entre 500 et 6000C, ce qui leur donne une meilleure consistance.
Mais les mélanges conformes à la présente invention ont un champ d'utilisation beaucoup plus large que la simple préfabrication d'éléments réfractaires. En fait, l'emploi de tels mélanges permet de constituer directemeht dans un four un revêtement intérieur complet, ou même de réparer un revê- tement qui a été endommagé ou complètement détruit par le feu.
La figure 2 représente schématiquement une paroi de four 5, constituant la paroi latérale d'un four à cuve circu- laire par exemple, dont le revêtement intérieur réfractaire 6 a été partiellement détruit. La réparation de ce revêtement s'effectue en plaçant à l'intérieur du four un moule ou une
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chemise métallique 7, et en coulant du mélange chaud, en pro- venance d'une poche de coulée 2, directement sur le revêtement intérieur initial, entre la paroi du four 5 et la ohemise mé- tallique 7. L'opération comporte aussi l'emploi d'une armature métallique (telle que celle représentée sur la figure 6) ou même de simples tiges 8 cette armature ou ces tiges étant mi- ses en vibration pour tasser et épaissir la matière réfractaire déposée, et demeurant noyées dans cette matière.
La chemise métallique 7 peut être constituée par un moule qui est retiré après que la matière a pris une consistance suffisante ou, plus simplement, par une tôle de faible épaisseur, cintrée et qui est laissée en place sur le revêtement. De préférence, cette tôle porte de petits orifices permettant à tout excès éventuel de goudron de s(échapper, lorsque le four est mis en service.
La figure 1 représente un exemple d'application de l'invention à la constitution du revêtement intérieur d'un convertisseur 9 du type LD à insufflation d'oxygène, les opé- rations s'effectuant comme suit
1) Une armature métallique 10, telle que celle re- présentée sur la figure 6, est d'abord placée sur le fond du four, cette armature étant faite en fers ronds, et ayant la forme générale d'une couronne. Une certaine quantité de matière réfractaires est ensuite coulée, jusqu'à ce que l'épaisseur dé- sirée sur le fond du four soit obtenue, la matière ainsi mise en place étant, dès le début de sa coulée ou immédiatement après, maintenue en vibration par l'intermédiaire de l'arma- ture 10 et/ou des tiges vibrantes 11 temporairement plongée dans la masse.
2) Une jaquette, ou chemise cylindrique 12 formant noyau de moule est ensuite placée sur le revêtement de fond qui vient d'être mis en place, cette chemise délimitant, avec la surface intérieure de la paroi latérali 9 du four, une cham- bre annulaire 13 dans laquelle du mélange est coulé. Cette
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coulée s'effectue de préférence au moyen d'une poche de coulée 14 à déversement latéral munie d'une goulotte de coulée 15.
La distance existant entre la chemise 12 et la sur- face intérieure de la paroi latérale du four est égale à l'épais- saar désirée pour le revêtement réfractaire, et est comprise en général entre 300 et 600 mm. La hauteur de cette chemise peut être comprise entre 700 et 1.300 mm, et lorsqu'une pre- mière couronne de matière réfractaire a été coulée, cette che- mise peut être remontée pour la coulée d'une deuxième couronna de matière d'une épaisseur comprise aussi entre 700 et 1.300 mm, ces opérations se répétant successivement jusqu'à ce que le haut du four soit atteint.
En variante, une deuxième chemise cylindrique peut être mise en place sur la première chemise 12, et ainsi de suite sur toute la hauteur du four, toute% les chemises ainsi empilées étant retiréespar l'ouverture supé- rieure du four, lorsque la mise en place du revêtement est terminée.
De préférence, et comme indiqué plus haut, des arma- tures semblables à celles de la figure 6, ou des tiges 11, sont introduites dans la masse de matière réfraotaire, entre la che- mise circulaire 12 et la paroi intérieure de la surface laté- rale du four, ces armatures ou tiges étant mises en vibration et assurant ainsi le tassement et l'épaississement de lama- tière réfraotaire coulée.
Selon une autre forme de réalisation, les divers éléments de la chemise cylindrique 12 peuvent être chacun constitué par une tôle d'épaisseur au plus égale à 2 - 3 mm, mise sous forme d'un cylindre. Ces tôles, qui adhèrent à la matière réfractaire, sont laissées en place après l'achèvement du revêtement intérieur, et disparaissent au cours des premiè- res fusions effectuées dans le four.
De plus, et comme le montre la figure 5, un revête- ment intérieur pour un convertisseur à insufflation d'air ou
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d'oxygène tel que celui représenté sur la figure 1 peut être constitué par une série d'éléments préfabriqués 16 dont la forme et les dimensions correspondent exactement à celles du revêtement que l'on désire obtenir. Chacun de ces éléments a une largeur suffisamment réduite polir pouvoir être introduit par l'ouverture supérieure du four, et porte des pattes d'an- orage 17 ainsi que des organes de liaison avec les éléments voisins, de façon que l'ensemble forme un revêtement intérieur complet, compact et sans solution de continuité.
De plus l'expérience a montré que, de façon surpre- nante, les mélanges conformes à la présente invention peuvent aussi, sans aucun inconvénient, être préparés à froid et à sec.
A cet effet la poudre, les grandes et les morceaux constituant la matière réfractaire sont mélangés à du goudron ou à tout liant similaire à l'état pulvérulent. Ce mélange peut être uti- ' lisé exactement comme il a été décrit ci-dessus pour un mélan- ge chaud. En particulier, il peut être vergé à l'état seo dans un moule, et la simple vibration de ce moule suffit pour lui donner la consistante nécessaire. Les blocs ainsi obtenus ont une solidité suffisante pour permettre leur manutention. Comme indiqué plus haut, ces blocs peuvent être préalablement cuits, ou bien placés tels quels dans le four, leur parfaite homogé- néisation s'effectuant automatiquement à la mise en service du four.
Cette dernière façon de procéder est particulièrement avantageuse dans le cas d'un revêtement intérieur monobloc, comme celui des figures 1 et 2.
Selon un autre mode de réalisation intéressant de l'invention, la surface des éléments préfabriqués tournée vers , l'intérieur du four peut recevoir une couche d'une matière plus réfraotaire, et au besoin, moins cohérente :,,le les mélanges conformes à l'invention. Ce résultat peut être obtenu en pla- çant sur la surface appropriée du moule une couche de briques
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réfractaires, ou une couche préalablement compimée de poudre et de granules de dolomie ou de mangésite, par exemple.Le mélange conforme à l'invention est alors coulé sur cette couche plus réfractaire, et forme avec celle-ci un élément monobloo.
L'épaisseur de la couche plus réfraotaire peut être comprise entre 30 et 60 mm.
Des pattes ou des éléments d'ancrage similaires peu- vent être partiellement noyés dans la couche plus réfraotaire, pour assurer une meilleure liaison entre celle-oi et la masse du mélange.
Cette forme de réalisation de l'invention, permet- tant d'obtenir à la surface intérieure du revêtement d'un four une couche en matière hautement réfraotaire, en contaot direct avec le métal dondue, et qui permet par. conséquent de réaliser une protection optimale de l'ensemble de ce revêtement, peut évidemment s'appliquer au cas ou le revêtement intérieur du four est monobloc, comme celui représenté sur les figures 1 et 2.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites, mais s'étend à toutes les variantes conformes à son esprit.
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Basic refractory mixture.
The present invention relates to basic refractory mixtures, and to their use. Prefabricated refractory elements, the dimensions of which can range from those of a common solid brick to those of large blocks, are currently widely used for the constitution of refractory linings of melting furnaces, such as Martin furnaces, kilns. arc, air or oxygen blown converters, and more particularly for linings of side walls, vaults and hearths of furnaces.
For the prefabrication of such elements, the current general practice is to use a mixture of a material
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refractory, pulverulent or granular dolomite or magnesite, and a binder of varying nature; these binders are used in proportions of between 15 and 20% and are substances capable of causing sintering, such as for example bauxite, alumina, sillimanite or molten cement, which form a binder with regard to refraotaire material, at high temperatures, that is to say at the operating temperatures of the furnaces.
In addition, another binder, tar or pitch, is added to the mixture in an amount equal to approximately 10%, this binder serving to give the mixture of pulverulent or granular materials sufficient cohesion at ambient temperature to allow it to be shaped. and the handling of the obtained prefabricated elements.
The mixture of the type described is then placed, in a well-known manner, in shaping molds and strongly compressed so that the molded element is sufficiently compact so that it can be extracted from the mold, transported and deposited. place in the oven, to form part of the refraotary coating to be formed.
An important point to note is that the percentage of incorporated tar must not exceed the value indicated above, in order to avoid an excess of tar which could cause partial fragmentation of the prefabricated elements, and give rise to undesirable internal cavities. , / .. by melting and subsequent volatilization due to the high temperature of the furnace. It is therefore necessary to keep the quantity of tar used within the limits indicated above, which correspond to quantities just sufficient to coat the granules on the surface, to wet the powders, and to give the mixture a the correct consistency.
However, obtaining this consistency in general greatly increases the difficulty and complexity of operations.
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Following rigorous tests, the Applicant has observed that it was possible to obtain a fresh mixture of the type described, much more pasty and much more easily moldable, without however increasing the percentage of tar and / or pitch. , simply by an appropriate choice of the particle size of the refractory material, dolomite or magnesite. As a result, the present invention relates to a mixture containing a refractory material, dolomite or magnesite, 60% of which are in the form of pieces of dimensions between 30 and 120 mm, and of which the remainder, ie 40%, is in the form. gravel or powder, the amount of gvudron and / or pitch incorporated not exceeding 10% by weight.
Another object of the invention is a process for the pre-manufacture of elements of the type described, according to which the mixture according to the invention is poured into molds, at a temperature of between 90 and 130 ° C., the mixture. during molding being put into vibration either by the intermediary of the mold itself, or by the intermediary of a vibrating reinforcement embedded in the mixture, or vibrating rams temporarily immersed in the latter.
Other objects, characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows, description given purely as an indication and in no way limiting, and with reference to the appended drawings in which - Figure 1 is a schematic vertical section. an air or oxygen blown inverter, the interior coating of this converter being executed; detail detail - figure 2 is a view / in section, showing the repair of the interior lining of a shaft furnace of circular cross section - figure 3 is a schematic perspective view of a multiple mold for prefabricated elements;
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- figure 4 is a schematic perspective view showing a simple mold for the prefabrication of curved elements intended to form the interior lining of a circular wall) - figure 5 is a schematic perspective view showing a prefabricated element particularly suitable for lining the interior wall of an LD type air or oxygen blown converter; and - Figure 6 is a schematic perspective view of a vibration reinforcement for the execution of the bottom wall of a shaft furnace of circular section.
As indicated above, the mixture in accordance with the present invention consists essentially of a refractory material, dolomite and / or magnesite, subsequently fired. The preferred material for this use is the so-called "stabilized" dolomite. This refractory material consists of pieces of various sizes of which, preferably, 60% have dimensions between 30 and 120 mm, 20% have dimensions between?, And 6 mm and the rest, i.e. 20 is under. powder form. Up to 15 to 20% of a material capable of causing sintering, such as bauxite, alumina, sillimanite, molten cement or ohromite, for example, can be added to the pulverulent part of this material.
Finally, a quantity of tar or pitch at most equal to 11% and, preferably, between 6 and 9%, is added to the mixture, this tar or this pitch being first mixed, at a temperature between 90 and 130 C only, aveo the part of the refractory material in the form of powder or gravel, the mixture thus obtained then being mixed with the large pieces of the refractory material.
The mass thus obtained, and maintained at a temperature oom- taken between 90 and 130 ° C., can be poured directly into molds.
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The tar and / or pitch used must contain as few impurities as possible that are detrimental to metallurgical operations. This is why the quality of these binders used for the manufacture of graphite electrodes is of great value employed in the manufacture of these refractory elements. Specially designed mixtures of bitumens, tars, and bituminous thermoplastic binders that can be used with magnesite and / or dolomite are currently available on the market.
After it has been placed in the mold, it is not necessary to compress the mixture, to make it more compact, and it is generally sufficient to let the material set itself in the mold and / or put the mold in vibration.
Preferably, but not necessarily, the molds can be preheated.
The following mixtures have been used successfully Mix 1
EMI5.1
<tb> Powder <SEP> (0 <SEP> to <SEP> 2 <SEP> mm) <SEP> 15 <SEP> to <SEP> 20%
<tb>
<tb> Gravel <SEP> (2.5 <SEP> to <SEP> 6 <SEP> mm) <SEP> 25 <SEP> to <SEP> 20%
<tb>
<tb> Pieces <SEP> from <SEP> 30 <SEP> to <SEP> 60 <SEP> mm <SEP> 40 <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb> Pieces <SEP> from <SEP> 65 <SEP> to <SEP> 90 <SEP> mm <SEP> 20%
<tb>
<tb> Pitch <SEP> 9%
<tb>
Mix 2
EMI5.2
<tb> Powder <SEP> (0 <SEP> to <SEP> 2 <SEP> mm) <SEP> 20 <SEP> to <SEP> 25 <SEP>%
<tb>
<tb> Gravel <SEP> (2.5 <SEP> to <SEP> 6 <SEP> mm)
<SEP> 20 <SEP> to <SEP> 15 <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb> Pieces <SEP> from <SEP> 30 <SEP> to <SEP> 60 <SEP> mm <SEP> 30 <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb> Pieces <SEP> from <SEP> 65 <SEP> to <SEP> 120 <SEP> mm <SEP> 30%
<tb>
<tb> Pitch <SEP> 7 <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb> Tar <SEP> 3%
<tb>
Mix 3
EMI5.3
<tb> Powder <SEP> (0 <SEP> to <SEP> 2 <SEP> mm) <SEP> 25 <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb> Gravel <SEP> (2.5 <SEP> to <SEP> 6 <SEP> mm) <SEP> 20%
<tb>
<tb> Pieces <SEP> from <SEP> 35 <SEP> to <SEP> 70 <SEP> mm <SEP> 20 <SEP>% <SEP>
<tb>
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Pieces from 75 to 120 mm 35%
Pitch il% mixed with 2% alumina and magnesite powder.
For the prefabrication of small dimension elements, it is preferable to use a multiple mold such as that designated by 1 in Fig. 3, the mixture being poured into the mold by means of a ladle 2. In this case, the ladle 2 is equipped with a heating device making it possible to maintain the mixture at the optimum casting temperature.
In order to compact and thicken the material poured into the mold 1, the latter is placed on a vibrating table (not shown).
FIG. 4 represents a simple mold 3 of larger dimensions, used for the prefabrication of shaped blocks intended to constitute the interior lining of the side walls of a shaft furnace of circular section. In this case, the settling of the mixture can be obtained by putting the whole block in vibration, both by putting the mold which contains it on a vibrating table and by introducing into the mass of refractory material 4 rods, or complete reinforcements. , put into vibration, According to a known process, these prefabricated elements can be baked between 500 and 6000C, which gives them a better consistency.
But the mixtures in accordance with the present invention have a much wider field of use than the simple prefabrication of refractory elements. In fact, the use of such mixtures makes it possible to directly form a complete interior lining in an oven, or even to repair a lining which has been damaged or completely destroyed by fire.
FIG. 2 schematically represents a furnace wall 5, constituting the side wall of a circular shaft furnace for example, the refractory interior lining 6 of which has been partially destroyed. The repair of this coating is carried out by placing inside the oven a mold or a
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metal jacket 7, and by pouring hot mixture, coming from a ladle 2, directly on the initial interior lining, between the wall of the furnace 5 and the metal jacket 7. The operation also comprises: The use of a metal frame (such as that shown in FIG. 6) or even simple rods 8, this frame or these rods being set in vibration in order to compact and thicken the refractory material deposited, and remaining embedded in this material.
The metal jacket 7 can be constituted by a mold which is removed after the material has acquired a sufficient consistency or, more simply, by a thin sheet, bent and which is left in place on the coating. Preferably, this sheet has small orifices allowing any excess tar to escape when the oven is put into service.
FIG. 1 represents an example of application of the invention to the constitution of the internal lining of a converter 9 of the LD type with oxygen blowing, the operations being carried out as follows
1) A metal frame 10, such as that shown in FIG. 6, is first placed on the bottom of the furnace, this frame being made of round irons, and having the general shape of a crown. A certain quantity of refractory material is then poured, until the desired thickness on the bottom of the furnace is obtained, the material thus placed being, from the start of its pouring or immediately after, kept in vibration. by means of the armature 10 and / or vibrating rods 11 temporarily immersed in the mass.
2) A jacket, or cylindrical jacket 12 forming the mold core is then placed on the base lining which has just been placed, this jacket delimiting, with the inner surface of the side wall 9 of the oven, a chamber ring 13 in which the mixture is poured. This
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Pouring is preferably carried out by means of a ladle 14 with lateral discharge provided with a pouring chute 15.
The distance existing between the jacket 12 and the inner surface of the side wall of the furnace is equal to the thickness desired for the refractory lining, and is generally between 300 and 600 mm. The height of this liner can be between 700 and 1,300 mm, and when a first crown of refractory material has been cast, this liner can be raised for the casting of a second crown of material with a thickness. also between 700 and 1,300 mm, these operations being repeated successively until the top of the oven is reached.
As a variant, a second cylindrical jacket can be placed on the first jacket 12, and so on over the entire height of the oven, all the jackets thus stacked being removed through the upper opening of the oven, when the siding place is complete.
Preferably, and as indicated above, reinforcements similar to those of FIG. 6, or rods 11, are introduced into the mass of refraotary material, between the circular sleeve 12 and the inner wall of the side surface. - furnace rale, these reinforcements or rods being made to vibrate and thus ensuring the compaction and thickening of the cast refraotary material.
According to another embodiment, the various elements of the cylindrical jacket 12 can each be constituted by a sheet of thickness at most equal to 2 - 3 mm, in the form of a cylinder. These sheets, which adhere to the refractory material, are left in place after the completion of the interior lining, and disappear during the first melts carried out in the furnace.
In addition, and as shown in Figure 5, an interior lining for an air-blown converter or
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of oxygen such as that shown in FIG. 1 can be constituted by a series of prefabricated elements 16, the shape and dimensions of which correspond exactly to those of the coating which it is desired to obtain. Each of these elements has a sufficiently small width to be able to be introduced through the upper opening of the furnace, and carries anchoring lugs 17 as well as connecting members with neighboring elements, so that the whole forms a complete interior covering, compact and seamless.
Furthermore, experience has shown that, surprisingly, the mixtures according to the present invention can also, without any inconvenience, be prepared cold and dry.
For this purpose, the powder, the large pieces and the pieces constituting the refractory material are mixed with tar or any similar binder in the powder state. This mixture can be used exactly as described above for a hot mixture. In particular, it can be laid in the seo state in a mold, and the simple vibration of this mold is sufficient to give it the necessary consistency. The blocks thus obtained have sufficient strength to allow their handling. As indicated above, these blocks can be fired beforehand, or else placed as such in the oven, their perfect homogenization taking place automatically when the oven is put into service.
This last way of proceeding is particularly advantageous in the case of a one-piece interior covering, such as that of FIGS. 1 and 2.
According to another interesting embodiment of the invention, the surface of the prefabricated elements turned towards the interior of the oven can receive a layer of a more refraotary material, and if necessary, less coherent: ,, the mixtures in accordance with invention. This can be achieved by placing a layer of bricks on the appropriate surface of the mold.
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refractories, or a previously compacted layer of powder and granules of dolomite or mangesite, for example. The mixture according to the invention is then poured onto this more refractory layer, and forms therewith a monobloo element.
The thickness of the more refraotary layer can be between 30 and 60 mm.
Tabs or similar anchoring elements may be partially embedded in the more refractory layer, to ensure a better bond between it and the mass of the mixture.
This embodiment of the invention, making it possible to obtain on the inside surface of the coating of a furnace a layer of highly refraotaire material, in direct contaot with the molten metal, and which allows by. Therefore, to achieve optimum protection of all of this coating, can obviously apply to the case where the interior coating of the oven is in one piece, such as that shown in Figures 1 and 2.
Of course, the present invention is not limited to the embodiments described, but extends to all the variants in accordance with its spirit.