CH644658A5 - Brique pour le revetement refractaire d'un recipient metallurgique et revetement refractaire d'un recipient metallurgique forme par les briques. - Google Patents

Description

La présente invention est relative à une brique pour le revêtement réfractaire 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 éxtérieure 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 en-' tre elles.

Lors dû maçonnage du revêtement réfractaire, la face intérieure d'une brique est placée du côté 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 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 même droite qui leur est perpendiculaire. La face intérieure n'est donc pas déportée par rapport à la face extérieure.

Le maçonnage du revêtement réfractaire peut être réalisé suivant la technique des tas successifs 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 variations dans les dimensions de la cuve métallique et celles dans les dimensions de ces briques, résultant du pressage lors 5 de leur fabrication.

Le nombre et 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, io sont grands.

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 maçon-i5 nage, 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 bri-20 ques. 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 augments le rythme de placement des 25 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 so 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 brique réfractaire permettant de 35 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 ap-40 plicable 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, brique selon l'invention est définie par la re-« vendication 1.

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 50 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 brique entraînent une réduction importante du nombre et de la diversité des formats aussi bien dans la première technique de ma-55 çonnage 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 cour-60 bure 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 65 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.

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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 brique peuvent ainsi être incurvées dans le même sens et suivant un même rayon de courbure.

En outre, pour évitér l'ébrèchement des arêtes de la 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 briques et pour éviter aussi l'ébrèchement de leurs arêtes vives, leurs faces latérales peuvent être 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 les faces latérales des briques peuvent être droites, planes et non articulées. En outre, ces briques permettent 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 cur-vilignement.

L'invention concerne encore un revêtement réfractaire d'un récipient métallurgique constitué par des briques superposés autour de l'axe de la cuve métallique du récipient métallurgique.

Le revêtement réfractaire selon l'invention est défini par la revendication 5.

Les détails et particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description et des dessins annexés 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 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 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 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 brique, alors que la figure 10 en est une vue en plan.

La figure 11 est une vue en perspective de plusieurs couches superposées de briques articulées en S et formant le revêtement réfractaire d'un récipient métallurgique.

La figure 12 est une vue en perspective de trois briques en S successives d'une couche illustrant le rattrapage de conicité par inversion de position de la brique médiane.

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.

La face intérieure 4 est déportée par rapport à la face extérieure 5, parallèlement aux faces supérieure 2 et inférieure 3.

En d'autres termes, le milieu 8 de la face intérieure 4 se trouve écarté fortement ou non de la perpendiculaire élevée à la face extérieure 5 en son milieu 9. Ainsi, la droite 10 des milieux 8 et 9 est oblique par rapport aux plans des faces intérieure 4 et ex-5 térieure 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 io hauteur mais la face 6 et plus longue que la face 7. La face intérieur 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 in-i5 clinée 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. 20 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 25 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 30 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 35 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 4o 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'angle « 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 infé-50 rieure 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 55 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.

60 II 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.

65 D'autre part, lors de son pressage, la nouvelle brique réfractaire peut être pourvue d'une feuille de carton sur une face latérale 6 ou 7 et/ou sur sa face inférieure 3. La ou les feuilles de carton sont placées sur le fond et/ou sur une paroi latérale

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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 les briques, la figure 11 illustre la disposition mutuelle de briques conformes au cinquième exemple et articulées entre elles dans plusieurs couches successives superposées.

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 métallique 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 coni-cité par position inversée d'une brique de la couche.

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2 feuilles dessins

Claims (5)

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1. Brique pour le revêtement réfractaire d'un récipient métallurgique, constituée par un bloc en matériau réfractaire délimité par une 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'éten-dant perpendiculairement à cette dernière.

2. Brique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les faces latérales sont incurvées dans le même sens et suivant un même rayon de courbure.

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REVENDICATIONS

3. Brique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'arête de l'angle aigu formé par la face intérieure et une face latérale, respectivement par la face extérieure et l'autre face latérale, est chanfrainée sur toute sa hauteur.

4. Brique selon la revendication 2, caractérisée en ce que les faces latérales sont doublement incurvées en S symétrique par rapport à son milieu, les incurvations étant dans des mêmes sens et suivant des mêmes rayons de courbure.

5. Revêtement réfractaire d'un récipient métallurgique, constitué par des couches de briques selon l'une des revendications précédentes, superposées autour de l'axe de la cuve métallique de ce récipient, caractérisé en ce que, dans chaque couche, les briques sont inclinées autour de leur centre géométrique par rapport à la direction radiale de cette cuve métallique passant par ce centre, en sorte que le revêtement ait une courbure qui suit fidèlement celle du gabarit fictif idéal de maçonnage.