Sole de four industriel
La présente invention concerne une sole de four industriel, notamment une sole mobile.
Pour la construction des soles de four industriel, y compris les soles mobiles, on utilise en général des bétons réfractaires en couche épaisse sur lesquels on dispose directement des supports de charge, soit en béton, soit en acier sous forme de lingots, blooms ou poutrelles renforcées. Ce système a pour inconvénient d'être très lourd et encombrant; une sole de ce type peut peser en moyenne entre 600 et 1000 kilos par mètre carré et nécessite l'emploi d'une énergie considérable pour être portée à la température de régime du four et de la charge.
Il est connu de placer un revêtement fibreux en**voûte ainsi que sur les murs et la porte du four afin d'isoler celuici tout en lui conférant les nombreux avantages spécifiques des fibres céramiques que n'ont pas les revêtements classiques en briques et bétons. Cette technique n'a toutefois pas pour conséquence de réduire la charge morte du four constituée par la sole et ses supports de charge, ni d'abaisser d'autant la consommation d'énergie.
La présente invention vise précisément à atteindre ces deux objectifs, c'est-à-dire réduire au maximum la charge morte du four et abaisser le plus possible la consommation d'énergie.
Conformément à l'invention, la sole du four industriel est caractérisée par le fait que les supports de charge ne sont pas posés à même le revêtement réfractaire mais prennent appui directement sur le châssis de la sole; de ce fait, le revêtement réfractaire n'est jamais sollicité mécaniquement par la charge et peut, par conséquent, être constitué d'un matériau léger.
Ce matériau peut notamment consister en fibres céramiques utilisées par exemple en une épaisseur correspondant en moyenne
à 20 kilos par mètre carré; on peut, en variante, utiliser du béton isolant très léger.
Ces supports de charge sont constitués de deux catégories d'éléments principaux appelés longerons et colonnes. Les longerons sont les éléments sur lesquels la charge est posée et qui sont eux-mêmes posés ou fixés sur les colonnes; ils peuvent ainsi être facilement adaptés aux caractéristiques spécifiques de la charge. Les colonnes sont les éléments qui prennent appui sur
le châssis de la sole et qui traversent le revêtement réfractaire.
Suivant une forme particulière de réalisation de l'invention, chacun des supports de charge (longeron et colonnes) est constitué d'une seule et même pièce, par exemple en acier coulé ou en une structure soudée.
Les supports de charge peuvent être complètement ou partiellement isolés thermiquement. Les colonnes notamment, suivant leur nature, peuvent être pourvues d'un revêtement isolant en vue d'éliminer au maximum les pertes par pont thermique. Si le matériau de construction de ces colonnes est naturellement thermoisolant, il n'est évidemment pas nécessaire de prévoir un revêtement isolant.
Les soles de four industriel de l'invention peuvent être utilisées dans de nombreux types de four, mais elles trouvent une application particulièrement intéressante dans les fours cycliques qui sont le plus souvent à sole mobile. En effet,
ces derniers sont par destination des fours qui subissent à chaque cycle de très fortes variations de température, ce qui sous-entend des réchauffages et des refroidissements répétés
du four et de la charge.
Les soles conformes à l'invention procurent donc une réduction importante du poids et, par conséquent,.une économie substantielle d'énergie.
Au surplus, on peut citer encore d'autres avantages :
- une plus grande durée de vie de l'ensemble sole-support
- une manutention aisée de la sole, si elle est mobile
- l'élimination quasi totale des dégradations de la sole dues à des mises à l'air fréquentes ou aux chocs thermiques - l'absence d'entretien et la rapidité d'intervention en cas d'incident
- une mise à la température de régime plus rapide du four et de la charge
- une amélioration sensible de l'homogénéité du four et de la charge et, par conséquent, des performances accrues dans les traitements thermiques
- une très grande facilité de manutention des charges. L'invention sera mieux comprise à la lecture des exemples de réalisation décrits ci-après, à titre non limitatif, et illustrés dans les figures annexées.
Dans ces figures :
- la figure 1 représente une vue latérale en coupe partielle d'un four mobile dont la sole est construite conformément à l'invention en utilisant des longerons et des colonnes séparées mais solidarisées par simple pose et boulonnage et
- la figure 2 représente en une vue latérale en coupe partielle une autre forme de réalisation de l'invention dans laquelle un longeron et deux colonnes constituent chaque fois une
seule et même pièce.
La figure 1 représente la sole d'un four mobile monté sur rails. La figure est une vue latérale, en coupe partielle;
la partie de droite de la figure donne, en coupe, la constitution de la porte du four. La référence 1 désigne un cadre en profilés
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une tôle de platelage de 3 mm d'épaisseur, pesant environ 24 kilos par mètre carré; à noter que'dans les réalisations non conformes à l'invention la tôle de platelage a une épaisseur variant entre 8 et 15 mm, ce qui correspond à un poids de 64 à
120 kilos par mètre carré. Les références 2 désignent deux colonnes de support de longerons boulonnées sur le châssis 1. Comme ces colonnes sont en acier, elles sont pourvues d'une isolation 2 bis en coquilles de fibres céramiques durcies, ayant 6,25 mm (1/4 ") d'épaisseur. Les longerons 3 supports de charge consistent ici en des profilés calculés cas par cas suivant la charge, posés ou boulonnés sur les colonnes 2. Les
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fibres céramiques d'épaisseur et de densité variables en fonction du niveau de température interne du four et du pouvoir isolant demandé; suivant une variante de réalisation, ces couches de fibres céramiques pourraient être remplacées par du béton isolant très léger. Les références 8 et 12 désignent des couches de matériaux isolants. La référence 13 indique l'ossa-
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brûleur.
Comme on l'a dit précédemment, les colonnes 2 pourraient consister en un matériau isolant, auquel cas l'isolation 2 bis pourrait être supprimée.
Cette réalisation est plus légère et moins encombrante que celle des soles classiques. Il en résulte non seulement une économie de poids et une plus grande facilité de manutention, mais encore une économie d'énergie nécessaire pour effectuer le traitement thermique désiré.
La figure 2 représente, en coupe longitudinale, un four <EMI ID=4.1>
le principe de la présente invention est appliqué d'une manière un peu différente de celle de la figure 1. Ici,des bonbonnes
20 sont posées sur des poutrelles 21 placées sur des supports de charge 22 constitués par des ensembles en une seule pièce
de longerons 23 et de colonnes 24, chaque longeron étant solidarisé à deux colonnes. La sole du four comporte, sur la largeur, trois rangées de trois ensembles longeron-colonnes. Les colonnes 24 traversent le revêtement réfractaire 25 et sont fixées au châssis 26 de la sole mobile.
Bien que l'invention ait été décrite et illustrée de manière plus détaillée pour ce qui concerne deux formes d'exécution, il est bien évident que sa protection n'est pas limitée
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ou variantes à la portée des experts de la branche.
Revendications
1. Sole de four industriel caractérisée en ce que les supports de charge sont constitués par des longerons posés ou fixés sur des colonnes qui prennent appui directement sur le châssis de la sole, de sorte que le revêtement réfractaire n'est pas sollicité mécaniquement par la charge et qu'il peut, par conséquent, être constitué d'un matériau léger.
Industrial oven floor
The present invention relates to an industrial oven hearth, in particular a movable hearth.
For the construction of industrial oven hearths, including mobile hearths, thick layer refractory concretes are generally used on which load supports are directly available, either concrete or steel in the form of ingots, blooms or beams reinforced. The disadvantage of this system is that it is very heavy and bulky; a sole of this type can weigh on average between 600 and 1000 kilos per square meter and requires the use of considerable energy to be brought to the operating temperature of the oven and of the load.
It is known to place a fibrous coating in ** vault as well as on the walls and the door of the oven in order to isolate it while giving it the many specific advantages of ceramic fibers that conventional coatings in bricks and concrete do not have. . However, this technique does not have the consequence of reducing the dead load of the oven constituted by the hearth and its load supports, nor of correspondingly lowering the energy consumption.
The present invention aims precisely to achieve these two objectives, that is to say to minimize the dead load of the furnace and to reduce energy consumption as much as possible.
According to the invention, the hearth of the industrial oven is characterized in that the load supports are not placed directly on the refractory lining but bear directly on the chassis of the hearth; therefore, the refractory lining is never mechanically stressed by the load and can therefore be made of a light material.
This material may in particular consist of ceramic fibers used for example in a thickness corresponding on average.
20 kilos per square meter; alternatively, very light insulating concrete can be used.
These load supports consist of two categories of main elements called spars and columns. The longitudinal members are the elements on which the load is placed and which are themselves placed or fixed on the columns; they can thus be easily adapted to the specific characteristics of the load. Columns are the elements that build on
the chassis of the sole and which cross the refractory lining.
According to a particular embodiment of the invention, each of the load supports (spar and columns) consists of a single piece, for example of cast steel or a welded structure.
The load carriers can be completely or partially thermally insulated. Columns in particular, depending on their nature, can be provided with an insulating coating in order to eliminate losses by thermal bridge as much as possible. If the construction material of these columns is naturally heat insulating, it is obviously not necessary to provide an insulating coating.
The industrial oven hearths of the invention can be used in many types of oven, but they find a particularly interesting application in cyclic ovens which are most often with movable hearths. Indeed,
the latter are by destination ovens which undergo very large temperature variations at each cycle, which implies repeated heating and cooling
oven and load.
The soles according to the invention therefore provide a significant reduction in weight and, consequently, a substantial energy saving.
In addition, there are still other advantages:
- a longer service life of the sole-support assembly
- easy handling of the sole, if it is mobile
- the almost total elimination of floor degradation due to frequent venting or thermal shock - the lack of maintenance and the speed of intervention in the event of an incident
- faster temperature setting of the oven and the load
- a significant improvement in the uniformity of the furnace and the load and, consequently, increased performance in heat treatments
- very easy handling of loads. The invention will be better understood on reading the embodiments described below, without implied limitation, and illustrated in the appended figures.
In these figures:
FIG. 1 represents a side view in partial section of a mobile oven, the hearth of which is constructed in accordance with the invention using beams and separate columns but secured by simple laying and bolting; and
- Figure 2 shows in a side view in partial section another embodiment of the invention in which a spar and two columns each constitute a
one and the same piece.
Figure 1 shows the floor of a mobile oven mounted on rails. The figure is a side view, in partial section;
the right part of the figure gives, in section, the constitution of the oven door. Reference 1 designates a profile frame
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a sheet of decking 3 mm thick, weighing approximately 24 kilos per square meter; it should be noted that in the embodiments not in accordance with the invention, the decking sheet has a thickness varying between 8 and 15 mm, which corresponds to a weight of 64 to
120 kilos per square meter. References 2 denote two support beams for beams bolted to the chassis 1. As these columns are made of steel, they are provided with 2 bis insulation in hardened ceramic fiber shells, having 6.25 mm (1/4 ") The beams 3 load supports consist here of profiles calculated case by case depending on the load, placed or bolted to the columns 2. The
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ceramic fibers of variable thickness and density depending on the internal temperature level of the furnace and the required insulating power; according to an alternative embodiment, these layers of ceramic fibers could be replaced by very light insulating concrete. References 8 and 12 denote layers of insulating materials. Reference 13 indicates the ossa-
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burner.
As mentioned above, the columns 2 could consist of an insulating material, in which case the insulation 2 bis could be eliminated.
This embodiment is lighter and less bulky than that of conventional soles. The result is not only a saving in weight and greater ease of handling, but also a saving in energy necessary for carrying out the desired heat treatment.
Figure 2 shows, in longitudinal section, an oven <EMI ID = 4.1>
the principle of the present invention is applied in a slightly different manner from that of FIG. 1. Here, cylinders
20 are placed on beams 21 placed on load supports 22 constituted by one-piece assemblies
longitudinal members 23 and columns 24, each longitudinal member being secured to two columns. The hearth of the oven comprises, across the width, three rows of three spar-column assemblies. The columns 24 pass through the refractory lining 25 and are fixed to the frame 26 of the movable base.
Although the invention has been described and illustrated in more detail with regard to two embodiments, it is obvious that its protection is not limited
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or variants within the reach of industry experts.
Claims
1. Industrial oven floor, characterized in that the load supports consist of longitudinal members placed or fixed on columns which bear directly on the chassis of the floor, so that the refractory lining is not mechanically stressed by the load and can therefore be made of a light material.