Brique pour le revêtement réfractaire d'un récipient métallurgique La présente invention est relative à une brique de forme spécialement étudiée pour le maçonnage des revêtements réfractaires de récipients métallurgiques.
En substance, la brique est constituée par un bloc en matériau réfractaire. Ce bloc est délimité par une face supérieure, par une face inférieure, par une face intérieure, par une face extérieure et par deux faces latérales opposées. Les faces supérieure et inférieure sont planes, parallèles et identiques. Les faces intérieure
et extérieure sont carrées ou rectangulaires, mais différentes en ce que la face extérieure présente une largeur plus grande que celle de la face intérieure, tout en ayant la même hauteur. Les faces latérales ne sont pas parallèles entre elles.
Lors du maçonnage du revêtement réfractaire, la face intérieure d'une brique est placée du coté de l'axe de la cuve métallique, tandis que la face extérieure opposée se trouve du côté de cette cuve.
En fait, les briques connues de ce genre et utilisées actuellement pour le maçonnage susdit sont des blocs réfractaires sous forme de prisme droit à bases trapézoïdales isocèles. En d'autres termes, les faces supérieure et inférieure ont la forme de trapèzes isocèles identiques. disposés à l'aplomb l'un de l'autre et centrés tous deux sur une m�me droite qui leur est
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rapport à la face extérieure.
Le maçonnage du revêtement réfractaire peut.
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superposés, indépendants les uns des autres et disposés respectivement suivant des circonférences centrées sur l'axe de la cuve métallique ou suivant la technique des tas
disposés suivant une hélice dont l'axe coïncide avec celui de cette cuve métallique. La disposition en hélice des tas de briques est souvent préférée car elle permet par rapport
à la première technique d'une part, de supprimer l'emploi:
de briques de fermeture découpées à dimensions et utilisées pour terminer les différents tas, et d'autre part, d'éviter l'emploi de briques à conicité différente pour rattraper les variation: dans les dimensions de la cuve métallique
et celles dans les dimensions de ces briques, résultant du pressage lors de leur fabrication.
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et II donnent un aperçu du nombre et de la diversité des formats des briques connues ayant une épaisseur de 100 mm
et devant être utilisées dans le maçonnage des cuves métalliques suivant la première technique précitée des
tas superposés, successifs et indépendants.
Dans la deuxième technique susdite des tas superposés mais orientés en hélice, les briques généralement employées présentent leurs deux faces latérales incurvées dans le même sens. De ce fait, il est possible, suivant
les nécessités du maçonnage, d'articuler ces briques l'une par rapport à l'autre, afin de se rapprocher ou de s'écarter de la cuve métallique sans devoir systématiquement changer de brique pour tenir compte des écarts de la clef des briques, c'est-à-dire des différences entre les largeurs
de faces extérieures et intérieures desdites briques. Malgré cet avantage de la deuxième technique, les briques articulées connues présentent un inconvénient important surtout lorsqu'on mécanise le maçonnage des revêtements réfractaires.
En effet, dès qu'on augmente le rythme de ; placement des briques, l'opérateur ne peut plus
réagir assez vite pour corriger précisément au moment voulu les variations de clef apparaissant par rapport au gabarit fictif idéal de maçonnage. Il en résulte un ralentissement dans le travail de maçonnage, qui entraîne, au niveau de l'opérateur sur la table de travail, une accumulation de briques tellement grande que l'évolution du maçonnage en
est complètement désorganisée. Ainsi, le gain de temps de maçonnage espéré en accélérant le rythme de placement des briques est alors presque totalement perdu.
L'invention concerne une nouvelle brique réfractaire permettant de remédier à l'inconvénient précité de la technique de maçonnage à briques articulées. La nouvelle brique permet de rattraper très rapidement les variations intempestives de courbure apparaissant dans les tas en
voie de formation. Il est important de noter que la nouvelle brique est avantageusement applicable aux techniques de maçonnage précitées et aussi bien dans les maçonnages manuels conventionnels (première technique) que dans les maçonnages mécanisés accélérés (deuxième technique).
A cet effet, dans la nouvelle brique, le
milieu de la face intérieure est déporté parallèlement
aux faces supérieure et inférieure, par rapport à la droite passant par le milieu de la face extérieure et s'étendant perpendiculairement à cette dernière.
Grâce aux caractéristiques de forme de la nouvelles brique, on peut, en plaçant dans un tas l'une d'elles en position inversée, corriger très rapidement des courbures anormales apparues dans ce tas, sans que cette brique inversée ne tombe hors du tas sous l'effet de
son propre poids dans le récipient lors du basculement
de ce dernier.
Par ailleurs, les caractéristiques de forme
de la nouvelle brique entraînent une réduction importante
du nombre et de la diversité des formats aussi bien dans
la première technique de maçonnage avec tas alignés suivant
des circonférences que dans la deuxième technique avec tas alginés suivant une hélice où cette tendance est déjà
amorcée.
D'autre part, il existe déjà certaines
briques dont les petites faces latérales sont incurvées suivant des rayons de courbure adéquats et dont les faces intérieure et extérieure ne sont pas déportées entre elles. Dans certains cas, ces petites faces latérales incurvées
sont même nervurées ou dentelées, en sorte que les briques
se retiennent mutuellement et ne glissent pas l'une par rapport à l'autre lors du basculement du récipient métallurgique. Toutefois, les nervures et les dents des
petites faces en question des briques contrarient fortement leur articulation à sec, ce qui n'est pas acceptable dans
le cas du maçonnage mécanisé.
Afin d'assurer davantage le maintien mutuel
des nouvelles briques, on reprend l'idée précitée de l'incurvation des petites faces latérales. Les faces latérales de la nouvelle brique peuvent ainsi être incurvées
dans le même sens et suivant un même rayon de courbure. ,
En outre, pour éviter l'ébrèchement des
arêtes de la nouvelle brique aux angles aigus entre ses
faces latérales et ses faces extérieure et intérieure,
ces arêtes sont avantageusement chanfreinées sur toute
leur hauteur, les angles aigus pouvant devenir sensiblement
des angles droits.
Pour améliorer l'articulation mutuelle des nouvelles briques et pour éviter aussi l'ébrèchement de
leurs arêtes vives, leurs faces latérales sont doublement incurvées en forme de S symétrique par rapport à son
milieu. Les incurvations de ces faces latérales sont
dans le même sens et suivant des mêmes rayons de courbure.
Il est à noter que l'idée inventive est
applicable valablement à des briques dont les faces
latérales sont droites, planes et non articulées. En
outre, cette idée inventive permet encore d'éviter la pénétration du métal liquide et de la scorie dans les
joints entre les briques des tas: parce que ces joints ne
sont pas alignés suivant des directions radiales de la
cuve métallique mais en sont inclinés rectilignement ou curvilignement .
L'invention concerne encore un revêtement réfractaire d'un récipient métallurgique. Le revêtement réfractaire est constitué par des tas de briques
superposés autour de l'axe de la cuve métallique du récipient métallurgique.
Selon l'invention, dans chaque tas du nouveau revêtement réfractaire, les briques sont inclinées autour
de leur centre géométrique par rapport à la direction radiale de la cuve métallique passant par ce centre. En outre, la position relative des briques dans le tas peut être corrigée par glissement le long de leurs faces latérales
en sorte que leurs faces extérieures suivent sans discontinuité la cuve métallique, tandis que leurs faces intérieures forment sans discontinuité le profil intérieur du revêtement. De cette manière, le revêtement, au fur et à mesure de son avancement, acquiert une courbure qui suit fidèlement celle du gabarit fictif de maçonnage.
D'autres détails et particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description et des dessins annexés au présent mémoire qui représentent schématiquement et à titre d'exemple seulement, plusieurs formes de réalisation de l'invention.
La figure 1 est une vue en perspective d'une première forme de réalisation d'une brique selon l'invention et la figure 2 en est une vue en plan. La figure 3 est une vue en perspective d'une deuxième forme d'exécution de la nouvelle brique, tandis que la figure 4 en est une vue en plan. La figure 5 est une vue en perspective d'une troisième forme de réalisation de la nouvelle brique, alors que la figure 6 en est une vue en plan. La figure 7 est une vue en perspective d'une quatrième forme d'exécution de la nouvelle brique avec
arêtes vives chanfreinées, tandis que la figure 8 en est
une vue en plan.
La figure 9 est encore une vue en perspective d'une cinquième forme de réalisation de la nouvelle brique, alors que la figure 10 en est une vue en plan. La figure 11 est une vue en perspective de plusieurs tas superposés de nouvelles briques articulées en S et formant le revêtement réfractaire d'un récipient métallurgique. La figure 12 est une vue en perspective de trois nouvelles briques en S successives d'un tas, i illustrant le rattrapage de conicité par inversion de position de la brique médiane.
Dans ces différentes figures, des mêmes
notations de référence désignent des éléments identiques.
Chaque brique représentée est constituée par
un bloc 1 en matériau réfractaire.
Le bloc 1 est délimité par une face supérieure
2, par une face inférieure 3, par une face intérieure 4,
par une face extérieure 5 et par deux faces latérales opposées
6 et 7.
Les faces supérieure 2 et inférieure 3 sont
planes, parallèles et identiques.
Les faces intérieure 4 et extérieure 5 sont
planes, carrées ou rectangulaires et par exemple parallèles.
Ces faces 4 et 5 ont la même hauteur mais la face intérieure
4 est moins large que la face extérieure 5.
Les faces latérales 6 et 7 ne sont pas
parallèles entre elles.
L'idée inventive appliquée aux briques réfractaires consiste à déporter la face intérieure 4 par rapport à la face extérieure 5, parallèlement aux faces supérieure 2
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9. Ainsi, la droite 10 des milieux 8 et 9 est oblique par rapport aux plans des faces intérieure 4 et extérieure 5,
au lieu d'être perpendiculaire à ces plans.
Dans le premier exemple, les faces supérieure
2 et inférieure 3 du bloc 1 sont des trapèzes identiques et scalènes. Les côtés réunissant leurs bases parallèles sont des arêtes droites. En outre, les faces latérales 6 et 7 sont des rectangles de même hauteur mais la face 6 est plus longue que la face 7. La face intérieure 4 est déportée
vers la gauche par rapport à la face extérieure 5, parallèlement aux faces supérieure 2 et inférieure 3. En d'autres mots, le milieu 8 se trouve à gauche de la perpendiculaire au milieu 9 à la face extérieure 5 et la droite 10 est inclinée légèrement par rapport aux faces intérieure 4
et extérieure 5. Au sujet de cette inclinaison, il est à noter que la projection orthogonale de l'arête vive de gauche de la face intérieure 4 sur le plan de la face extérieure 5 se trouve dans cette face 5 et à distance relativement faible de son arête de gauche.
Dans le deuxième exemple, les faces supérieure
2 et inférieure 3 restent planes mais sont des figures géométriques délimitées chacune par deux segments de droite parallèles et inégaux et par deux segments de courbe inégaux mais de même rayon de courbure. Ainsi, les faces latérales 6 et 7 sont des figures rectangulaires incurvées ayant des longueurs différentes mais des courbures égales. La droite
10 des milieux 8 et 9 est encore inclinée faiblement par
rapport au plan des faces 4 et 5 puisque la projection orthogonale de l'arête de gauche de la face intérieure 4
sur le plan de la face extérieure 5 tombe hors de cette
face 5 mais près de son arête de gauche.
Le troisième exemple est semblable au premier
et ne s'en différentie en fait que par l'inclinaison beaucoup plus forte de la droite 10 par rapport aux plans des faces
4 et 5. la face intérieure 4 est fortement déportée vers
la gauche par rapport à la face extérieure 5. La projection orthogonale de l'arête de gauche de la face intérieure 4
sur le plan de la face extérieure 5 tombe nettement hors
de cette face 5 et à grande distance de son arête de
gauche, distance pratiquement égale à sa largeur.
Le quatrième exemple est semblable au précédent
et s'en distingue par le fait que les angles vifs du bloc 1
sont coupés. Dans ce cas, l'arête 11 d'intersection des
faces intérieure 4 et latérale 7 présente un chanfrein 12 coupant son angle vif, de même que l'arête 13 d'intersection
des faces extérieure 5 et latérale 6 a un chanfrein analogue
14. Ainsi, l'arête 11 de l'ongle aigu des faces 4 et 7 et l'arête 13 de l'angle aigu des faces 5 et 6 sont chanfreinées
sur toute leur hauteur. Le chanfreinage des arêtes 11 et 13 permet d'éliminer les angles aigus du bloc 1 si difficiles
à réaliser lors du pressage de ce bloc 1.
Dans le cinquième exemple, les faces supérieure
2 et inférieure 3 restent planes mais sont des figures géométriques identiques délimitées chacune par deux segments de droite parallèles et inégaux et par deux segments de courbe inégaux s'étendant chacun en forme de
S symétrique par rapport à son point médian, ces S présentant des courbures correspondantes dans le même
sens et ayant des mêmes rayons de courbure. La face
latérale 6 ou 7 est une figure rectangulaire incurvée en
sens différent de part et d'autre de sa médiane parallèle
à ses petits côtés. Par ailleurs, l'inclinaison de la
droite 10 est sensiblement égale à celle du quatrième cas.
Il est à noter que, dans chaque cas, l'angle d'inclinaison de la droite 10 par rapport aux plans des faces 4 et 5 dépend notamment de la distance entre ces
faces 4 et 5, de la largeur de ces faces 4 et 5 et de la courbure de la cuve métallique au niveau de la pose du bloc 1.
D'autre part, lors de son pressage, la nouvelle brique réfractaire peut être pourvue d'une feuille de
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rieure 3. La ou les feuilles de carton sont placées sur le fond et/ou sur une paroi latérale du moule de fabrication des briques. avant versement du matériau réfractaire. Cette ou ces feuilles de carton permettent la dilatation du bloc 1 sans risque d'écaillage lors de la mise à température du revêtement réfractaire.
Concernant le revêtement réfractaire de la cuve métallique réalisé avec des nouvelles briques, la figure 11 illustre la disposition mutuelle de briques conformes au cinquième exemple et articulées entre elles dans plusieurs tas successifs superposés. Dans ce cas, la droite 10 reprise dans le bloc 1 est inclinée fortement et intentionnellement par rapport à la direction radiale de cette cuve mé-tallique passant par le centre géométrique de ce bloc 1.
D'autre part, la figure 12 montre à plus grande échelle, un détail de la figure précédente et relatif au rattrapage de conicité par position inversée d'une brique du tas.
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exclusivement limitée aux formes de réalisation représentées
et que bien des modifications peuvent être apportées dans
la forme, la disposition et la constitution de certains
éléments intervenant dans leur réalisation à condition
que ces modifications ne soient pas en contradiction
avec l'objet de chacune des revendications suivantes.
REVENDICATIONS
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récipient métallurgique, constituée par un bloc en matériau réfractaire délimité :
- par un face supérieure plane ,
- par une face inférieure plane, parallèle et identique à la face supérieure ,
- par une face intérieure carrée ou rectangulaire ,
- par une face extérieure carrée ou rectangulaire, mais de plus grande largeur que la face intérieure ,
- et par deux faces latérales opposées non parallèles, caractérisée en ce que le milieu de la face intérieure est déporté parallèlement aux faces supérieure et inférieure, par rapport à la droite passant par le milieu de la face extérieure et s'étendant perpendiculairement à cette dernière.